第一章 城市轨道交通通信系统综述

轨道交通可靠通信技术 主讲教师 黄新林工学博士 副教授 硕导同济大学信息与通信工程系 1 37 参考教材 2 37 李伟章 等 城市轨道交通通信 中国铁道出版社王青林 等 城市轨道交通通信与信号系统 人民交通出版社王燕梅 城市轨道交通信号与通信系统 中央广播电视大学出版社张利彪 等 城市轨道交通信号与通信系统 人民交通出版社 课程内容 城市轨道交通通信系统综述 1 公务电话系统 3 3 传输系统 4 2 专用电话系统 4 无线集群通信系统 5 其它系统 4 6 2 37 课程背景 1 至2007年底 上海轨道交通将有8条线路 共162座车站投入使用 运营里程将达到230公里 日均将可承担380万人次的客运量 占公交客运量26 左右 2 至2010年 上海轨道交通将有11条线路 共280座车站投入使用 日均将可承担580万人次的客运量 占公交客运量35 左右 3 至2012年 上海轨道交通将形成13条线路 共300多座车站投入使用 根据客流预测 可承担日均客流约800万人次 占全市公交出行总量约43 4 截止2013年1月1日 上海轨道交通通车的总长超过400公里 位居世界第二 5 预计到2050年中国城市轨道交通 简称 城轨 线路总长将超过4500公里 3 37 课程背景 城轨通信系统是整个城轨的神经系统 城轨的控制中心将各种控制 调度指令通过通信系统向下传送 列车 车站与车辆段将票务 客运流量 列车 设备运行状态 监控画面等信息向上传送 城轨通信系统一旦出现问题 可能会导致城轨交通全线瘫痪 4 37 第一章城市轨道交通通信系统综述 5 37 城市轨道交通通信系统的定义 是指挥列车运行 公务联络和传递各种信息的重要手段 是保证列车安全 快速 高效运行不可缺少的综合通信系统 城市轨道交通通信系统包括 组成部分 传输系统公务电话系统专用电话系统无线集群通信系统闭路电视监控系统 CCTV 有线广播系统 PA 时钟系统电源及接地系统乘客导乘信息系统 PIS 办公自动化系统 OA 城市轨道交通通信系统的服务范围 控制中心 车站 车辆段 停车场地面路线 高架路线 地下隧道及列车 1 1城轨通信概述 6 37 一 城轨通信系统的作用 城轨通信系统与信号系统共同完成行车调度指挥为城轨的其他各子系统提供信息传输通道和标准时间信号是轨道交通内部公务联络的主要通道 提高列车运行效率是应急处理 抢险救灾和反恐的主要手段二 城轨对通信系统的要求 总体要求 能迅速 准确 可靠地传递和交换各种信息具体包括 对于行车组织 通信系统应能保证将各站的客流情况 工作状况 线路上各列车运行状况等信息准确 迅速地传输到控制中心 同时 将控制中心发布的调度指挥命令与控制信息及时 可靠地传送至各个车站及行进中的列车 对于城轨运行的组织管理 通信系统应能保证各部门之间 上下级之间保持通畅 有效 可靠的信息交流与联系 通信系统应能保证本系统与外部系统之间便捷 畅通的联系 通信系统主要设备和模块应具有自检功能 并采取适当的冗余配置 故障时能自动切换和报警 控制中心可监测和采集各车站设备运行和检查结果 1 1城轨通信概述 7 37 三 城轨通信的分类 1 按业务分类 专用通信供系统内部组织与管理所使用的通信网路 公务电话通信城轨交通内部的电话网 相当于企业总机 有线广播通信向乘客报告列车运行信息 在紧急情况下进行应急指挥和引导乘客疏散 闭路电视城轨的现场监控系统 监控车站客流情况 列车停靠 车门开闭情况 紧急情况下 用于实时监控事故现场 无线通信提供对位置不固定的相关业务工作人员以及列车司机的通信联络 作为固定设置的有线通信网的强有力的补充 其他通信时钟系统 会议通信系统 数据通信系统 1 1城轨通信概述 8 37 三 城轨通信的分类 2 按传输媒介分类 有线通信传输媒介为光缆 电缆 有线通信包括 光纤传输 程控交换 广播 闭路电视 无线通信利用空间电磁波进行传输 无线通信包括 无线集群通信 无线局域网 WLAN 移动电视和公众移动通信网等 1 1城轨通信概述 四 城轨通信网 城轨通信网应是一个能够承载音频 视频 数据等多种信息的综合业务数字通信网 多条城轨通信网通过数字交叉连接设备 DXC 和中继线互连 1 城轨通信网的基本结构 网络系统组成 光纤数字传输系统 数字电话交换系统 广播系统 闭路电视监控系统 无线通信系统 系统间的传输媒介 电缆 光缆 泄露电缆和空间电磁波在控制中心 各车站 列车之间构成多个互相关联 互相补充的业务网 构成通信网的基本要素 传输设备 交换控制设备 终端设备 城轨通信网 建立一个大容量的公共光纤传输网 利用复用 解复用设备和数字交叉设备 DXC 为城轨各种业务提供骨干传输通道 1 1城轨通信概述 目前 城轨传输网络多采用基于SDH的多业务传输平台 MSTP 1 1城轨通信概述 补充知识 电路交换 相对于分组交换的一个概念 电路交换要求必须首先在通信双方之间建立连接通道 在连接建立成功之后 双方的通信活动才能开始 通信双方需要传递的信息都是通过已经建立好的连接来进行传递的 而且这个连接也将一直被维持到双方的通信结束 在电路传输中利用信令连接通信电路 故网络拓扑以点对点星形结构为主分组交换 在计算机网络和通讯中是一种相对于电路交换的通信范例 分组 又称消息 或消息碎片 在节点间单独路由 不需要在传输前先建立通信路径 分组是由一块用户数据和必要的地址和管理信息组成 保证网络能够将数据传递到目标 在分组传输中 每个数据包都带有地址信息 故网络拓扑以总线结构为主 1 1城轨通信概述 2 通信网的基本设备在公共传输网的节点安装不同类型的业务节点设备 组成不同类型的业务网络 业务节点设备分布在控制中心和各车站 1 1城轨通信概述 各业务节点设备间的网络拓扑结构 在传输电路分析中 对环形结构的可视为总线形网络拓扑结构控制中心的公务电话交换设备与各车站的交换设备之间 在逻辑上采用点对点的星形网络拓扑结构 构成公务电话子系统 控制中心的调度电话交换设备与各车站的调度终端之间 在逻辑上采用点对点的星形网络拓扑结构 构成专用电话子系统 控制中心的广播设备与各车站的广播设备之间 在逻辑上采用总线形网络拓扑结构 构成有线广播子系统 控制中心的闭路电视设备与各车站