数字调度系统在铁路通信施工中应用及发展

数字调度系统在铁路通信施工中的应用及发展摘要：铁路区段调度通信系统是供行车调度员与其所管辖的指挥区段内各车站值班员之间进行业务联系的专用通信设备，是为铁路运输行业提供实时信息、实现铁路运输统一指挥的重要手段，因而调度通信在铁路运输生产中发挥着举足轻重的作用。

本文对数字调度系统及在铁路通信中的应用进行探讨。

关键词：铁路专用通信网数字通信系统应用中图分类号： [tn915.852] 文献标识码： a 文章编号：前言铁路数字调度通信系统以显示直观、操作简便、音质清晰、联络迅速、运行稳定、维护简易等特点大大提高了列车调度指挥效率，自正式投入运行以来，实现了对整个调度区间内所有设备的集中监控、远程维护、故障诊断、环境动力监测等维护管理，方便了维护检修工作，使维修方式由预防修模式转变为状态修方式，保障了铁路调度通信系统的安全稳定，适应信息化建设发展的需要。

一、数字调度系统1 设备介绍数字调度通信系统全面系统地解决了区段调度通信数字化、干局调度通信数字化、站场通信数字化、站间行车电话数字化、区间电话数字化、应急通信数字化等中国铁路专用通信中存在的重、难点问题。

铁路数字式调度通信系统，是在既有的数字传输通道上，利用一套数字化的设备替代原有的区段调度系统、专用电话系统、集中机和区转机等多种模拟设备，实现铁路专用通信的所有功能。

它采用数字时分交换技术，将各种专用设备集成于一体，不但能满足目前铁路专用通信所有基本业务的需求，而且具有集中监控、远程维护、故障诊断和环境动力监测等功能，可以做到远程设备无人值守，大大减少了维护人员的工作量。

操作台采用全新的控制方式，提供优良的人机界面及良好的用户使用环境，便于操作人员使用,减轻了劳动强度。

数字调度系统分为三大部分:主系统、分系统以及网络管理系统。

主系统通常应用在局级调度指挥中心，实现调度中心设备如调度台等的接入；分系统通常应用在铁路沿线各车站、编组场等场所,实现调度分机、站场电话、区间电话、站间行车电话、车站值班台、专用电话等设备的接入；主系统与分系统通过传输系统提供的e1 数字通道组成专用调度通信网络。

两者之间通过2mbit/ s 数字传输通道组网，调度、专用及站间行车等通道以数字共线的方式占用2mbit/ s。

调度员和车站值班员处设置键控式操作台，一般以2b+d 接口连接于枢纽主系统或车站分系统，完成呼叫、通话等功能。

网络管理系统可根据需要从主系统或分系统接出,用于提供系统维护监控功能。

二、数字调度系统的组网方式数字调度系统的组网可以有总线型即链状、星型、树型以及综合型，根据铁路系统管理的特点，局调度通信系统采用总线型组网方式，站场通信系统采用星型组网方式。

主系统与分系统以及分系统之间以2 个2m 口为一个基本共线单元， 1 个为上行2m 口，1 个为下行2m口。

整个系统需要2 个透明2m 传输通道，1 个作为主用通道，1 个作为备用通道，以构成数字自愈环。

调度中心主系统的下行2m 口、各中间站分系统的上下行2m 口、末端站分系统的上行2m 口经由主用2m通道首尾相连，调度中心主系统的上行2m 与末站分系统的下行2m口通过备用2m 通道相连，构成整个数字调度系统。

如图1 所示。

在通常情况下，通信使用下行e1 通道，系统实时监测2m 口的通信状态，当检测到数字环下行e1 通道的某处断开时，立刻实现自愈环功能，断点后的分系统切换至上行e1 通道方向进行通信，从而保证数字环的任何一处断开都不会影响系统的正常通信。

如果某个分系统出现断电的情况，系统会自动检测到，使这个断电的分系统上、下行e1口自动对接，实现断点保护功能，从而不会影响系统正常通信。

三、数字专用调度通信系统特点1 数字专用调度系统可靠性和话音质量大幅度提高数字专用调度系统在主处理机、电源、网络、时序等关键部分均为双机热备份，关键接口如2m 接口和调度台接口可选1+1 热备份，主备切换不影响用户通信。

另外2m 数字通道具有数字自愈环功能，同时可接入模拟通道作为数字通道的备份，通道倒换自动进行，当主用mpu（或mp）出现故障时，两块mpu（或mp）的主备用状态自动倒换，保障系统在局部通道异常时仍能正常工作，电源部分为每框双电源热备份，铃流为双套热备份，保证系统供电正常。

调度通信是典型的点对多点通信方式，由于采用了通道自动增益控制和回波相消技术，克服了模拟程控调度系统嘈杂环境下不能正常工作的现象，使话音质量大为改善。

2 接口丰富，可扩展性好数字专用调度系统具有多种模拟和数字接口，主系统和分系统可根据用户需求或业务情况组成总线型（链型）、星型、树型或综合型等网络形态。

业务接入系统支持星型、共线及综合型（星型和共线组合）三种数字调度接入方式，同时支持模拟和数字调度的混合接入方式，同一条调度电路中,数字分系统与模拟调度分机可混合接入，系统单板种类总和只有八种，主分系统各单板均兼容，接口板槽位兼容性好，所有模拟和数字接口板均可混插，各模拟接口以每路一模块的方式插在模块接口母板（alc 板）上。

具有如下数字接口和模拟接口：2m、2b+d、30b+d、v.35、64k、自动用户、共电、磁石、环路、区间、e/m、模拟实回线、二/四线音频、半自动闭塞等接口，可以满足目前各专网通信的的各种接口和通道要求，使用户可以很方面的接入安全的使用。

3 完善的测试和告警功能系统的主控部分包括主处理机、网络、时序等关键部分和信号音、语音、会议、dtmf、mfc 等系统资源。

而本系统的主控部分简洁高效，集中在一块mpu（或mp）单板上。

如果进行热备份配置，两块mpu（或mp）一主一备运行，系统由主用mpu（或mp）控制。

当主用mpu（或mp）出现故障时，两块mpu（或mp）的主备用状态自动倒换。

主系统对分系统进行巡回检测，对主备用通道进行定期检测，主处理机板本身具备完善的自诊断能力，主、分系统和集中维护台均具有告警装置，集中维护台有全系统的详细告警记录。

大部分接口均为模块化，配置灵活，维护方便且维护成本低，集中维护台可对网络资源、主系统和各分系统进行集中管理、配置和维护，使站间通信和站内通信不依赖主系统。

4会议汇接机功能和录音功能具备4*64 方全双工会议功能，可实现全系统范围的同播会议，调度台可兼做会议主席台用。

主系统可配备多通道集中录音系统；各操作台（调度台）可内置8-128 小时的实时录音模块；各分系统均可配备多通道录音仪。

5具有通过站间数字通道传送站间闭塞信号的功能系统具有专用站间闭塞信号转换板，可将模拟站间闭塞信号转换成数字信号在数字通道上进行传送。

为保证传送的准确和可靠性，采用两个专用hdlc 通道分别传送然后进行比较，同时可利用既有站间闭塞模拟通道进行备份。

四、数字调度系统在铁路通信中的应用1调度电话调度电话系统由调度台、传输通道、调度分机组成。

列车调度利用调度系统操作台对沿线车站操作台(车站值班员) 进行群呼、组呼、选呼等各种呼叫并完成通话；货调及各专用系统调度利用调度或专用系统操作台，对沿线车站分机进行群呼、组呼、选呼等各种呼叫并完成通话。

数字调度系统采用数字共线方式实现区段调度员、车站值班员、助理值班员、机务段调度员、变电所值班员等其他相关人员的区段行车调度通信。

另外，为了提高系统可靠性，在沿线各站将原有列调实回线接入系统主机的模拟接口，作为列调系统的备用通道。

2 站场通信站场通信是铁路专用通信的重要组成部分，它既与调度电话、专用电话联系，又与车站站场用户联系，主要包括集中电话系统、扳道电话、客运广播等多种业务。

站场通信通过放置在车站内的分系统实现，包括车站集中电话、驼峰调车电话、货运电话、列检电话等。

通常情况上述各电话系统由车站值班台和相对应的电话组成，车站值班台通过2b+d 接口接到分系统，其他电话根据不同电话终端类型通过对应接口接到分系统，如磁石接口、共电接口等。

3 区间通信系统提供了下行区间接口，具有区转机的功能。

区间电话通过拨号可呼叫上行车站值班台、下行车站值班台，以及其他各调度台，而车站值班台可以呼叫上、下行区间内的区间电话。

沿线每个区间的区间电话回线分别接入上行及下行车站系统主机的模拟接口，利用系统主机的内部交换功能，区间用户可对列调、各专用调度，上、下行车站值班员及专网自动用户(包括117)任意呼叫，完成区间通信。

同时，数字调度系统还可接入区间抢险电话，区间通话柱上的抢险电话可接到相应系统中的磁石接口，由分系统将该接口上的呼叫路由至与其他分系统或主系统相连的相应117 立接台，构成117 立接台与现场人工直达话路。

4 音频通道接入系统可以根据需要为诸如红外轴温电路、无线列调、电力远动等业务灵活地提供点对点通道或共线式2/4 线音频通道。

五、应用现状及发展朔黄线、株六线、兰武线、越南北方铁路三线一纽工程采用的都是数字调度通信，既有铁路大部分区段都已经完成调度系统数字化的改造,但技术的进步是无止境的，目前铁道部已将gsm-r 系统定位为铁路移动通信的平台, 铁路调度通信伴随着gsm-r 发展的是铁路数字调度通信的升级换代产品—fas 系统，并且技术已经成熟，已经大面积展开了建设。

目前在青藏线、哈大线、秦沈高速客运专线率先使用了fas 系统，fas 系统代表着目前国内铁路调度通信系统领域的最高水平。

1fas 系统简介fas ( fixed users access switching) 系统，即gsm-r 固定用户接入交换系统，由枢纽fas、车站fas、调度台、值班台、固定终端和网管终端构成。

枢纽fas 一般放在各路局调度中心使用。

车站fas 一般放在各路局下属的各车站使用。

系统通过枢纽fas 提供的30b+d 接口与路局里的gsm-r 系统的移动交换中心msc 连接，枢纽fas 和车站fas 之间及车站fas 与车站fas 间通过数字传输通道连接，形成一张有、无线统一的铁路调度网络。

它不仅可实现数调系统的各种功能, 同时实现了有线调度业务和无线调度业务的融合, 解决了调度员、车站值班员等用户和无线用户(机车司机、区间作业人员等)间的呼叫。

2fas 网络的优势fas 网络和传统的调度通信网络相比，更具有以下优势：（1）双网合一原有的无线列调、有线调度网络几本上是自成系统，相对独立，而fas 系统融合了两者的特点，由一套系统，在同一终端上便能实现两种调度通信业务。

（2）业务功能更加强大fas 网络除了能实现调度通信业务外，还包含了专用通信业务（包括车务、工务、电务、水电、供电、公安等），站场通信、站间通信、应急通信、施工养护和道口通信等。

系统支持gsm- r 的高级语音呼叫业务：多优先级、强拆与强插、语音组呼、语音广播、呼叫转移。

（3）链路时隙利用率更高数字调度通信系统中路局和站设备之间的通道资源采用固定时隙的分配方式给用户终端，而fas 网络的终端用户则采用拨号方式抢占链路时隙、并且根据通信的优先级别排队等候来保证如紧急呼叫、列车调度通信等级别较高的业务，实现了通道资源共享，有效地提高了链路的利用率。