第一章 城市轨道交通通信系统综述

1、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

2、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

3、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

4、、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

5、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

6、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

7、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

8、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的闭路电视