城市轨道交通通信传输系统
城市轨道交通通信与信号系统
城市轨道交通通信与信号系统一、城市轨道交通通信系统城市轨道交通通信系统一般由传输系统、公务电话系统、专用有线调度系统、无线列车调度系统、闭路电视监控系统、广播系统、时钟系统、乘客信息系统、不间断电源（uninterrupted power supply，UPS）系统等子系统组成，构成传送话音、数据和图像等各种信息的综合业务通信网。
1、传输系统传输系统是整个通信网络的纽带，它为各通信子系统及电力系统、信号系统、自动售检票（automatic fare collection，AFC）系统、消防报警系统、办公网络等提供传输通道，将各车站、车辆段、停车场的设备与控制中心的设备连接起来。
传输系统一般用光纤连接，构成双环路拓扑结构网络。
2、公务电话系统公务电话系统为城市轨道交通运营提供办公电话、传真等业务，同时在控制中心、车站、车辆段、停车场等也设置公务电话，它既可作为办公电话使用，也可作为专用有线调度电话的备用设备，一旦有线调度电话出现故障，可临时应急使用。
3、专用有线调度系统专用有线调度系统是为行车指挥、维修、抢险等设置的专用通信系统。
4.、无线列车调度系统无线列车调度系统主要是用于固定人员（调度员、值班员）与流动人员（司机、维修人员、列检人员等）之间的通话。
5、闭路电视监控系统闭路电视监控系统是城市轨道交通运营管理及保证运输安全的重要手段，它为控制中心的调度员、各车站值班员、公安值班人员等提供列车运行、乘客疏导、防灾救火、事件突发等情况下的现场视频信息。
6、广播系统广播系统在为乘客提供列车到发时间和安全提示信息的同时，还能在发生紧急情况或突发事件时为乘客提供疏散信息。
7、时钟系统时钟系统主要用于为行车组织提供统一的标准时间，并向其他系统提供标准时间信号。
8、乘客信息系统乘客信息系统的主要功能是为乘客提供关于行车时刻表、安全提示、视频等方面的文字或多媒体视频信息。
9、不间断电源系统UPS系统主要为其他通信子系统提供稳定的电源，当市电或UPS主机发生故障时，通过电池组为设备供电，保证通信设备的正常运行。
城市轨道交通通信传输系统的维护与管理措施
城市轨道交通通信传输系统的维护与管理措施摘要：通信系统的质量直接影响每条轨道的正常运行，对整个城市交通构成障碍、灾害和危险。
因此，有必要建立一个安全、可靠和可行的城市通信系统。
为了提高城市轨道交通系统的质量，需要加强科学和监管维护机制，监测和控制整个过程，以确保轨道交通系统的快速、高效和高效运行。
根据运输系统的要求提供高效、优质的服务。
分析轨道交通通信的运行情况，验证系统的安装方法和维护管理措施。
关键词：城市轨道交通；通信传输系统；维护管理轨道交通通信传输系统基于光纤宽带数字传输网络，这样不仅可以自动控制通信子系统，还可以存储完整的数据，例如自动销售检票、乘客数据和列车安全，以语言、数据、图像等形式输入相应的管理端口。
人们能够实时管理情况，确保轨道交通工作正常，人员安全。
一、城市轨道交通通信系统的构建1.系统构建准则。
城市轨道交通系统以一致性、可靠性、网络灵活性和可维护性原则为基础。
通用性意味着该系统满足了以各种格式和操作传输信息的要求，并保留了必要的接口以供将来进行网络访问。
可靠性是指系统必须满足安全性、效率和高级应用程序的要求，包括轨道运行状况、抗干扰能力、关键组件冗馀性和发生故障时的传输速度。
组网的灵活性和简洁性要求系统适应数字化、智能、模块化和环境变化的方向。
2.设置传输网络。
OTN和MSTP技术现已应用于城市轨道交通系统。
两个主要接口是G.709/703 IEEE802.3，与MSTP价格相比，它具有显着的功能和服务优势。
考虑到城市交通安全的高要求，主要通道和备用通道的切换频率为≯50ms，具有双向四纤共享保护环，自愈环的上下光缆组成，提高了系统的可靠性。
要提高系统安全性，需要多个安全系统，包括1+1、设备电源、交叉连接和1:N等关键任务节点，如2M传输。
3.突出显示设备选择。
设备的选择基于通信系统和子系统的设计规范和接口要求。
光纤电缆通常由光纤G.652和G.655组成，G.652经济实惠且常用。
城市轨道交通通信系统介绍
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（4）、传输系统构成 硬件：终端设备
中继设备 光缆 网管及维护终端 软件：系统软件、管理维护软件
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2、公务及专用电话系统 （1）、功能：解决电路交换任务 ●公务电话系统：用于各部门间进行通话 及业务联系。 ●专用电话系统：控制中心调度员、车站、 车辆段值班员组织指挥行车、运营管理以 及保证行车安全而设置的专用电话系统。
城市轨道交通通信系统
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轨道交通通信系统介绍 一、轨道交通通信系统概述 二、轨道交通通信系统构成 三、各子系统介绍 四、通信系统工程施工
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➢ 一、轨道交通通信系统概述
为了保证城市轨道交通系统能可靠、安全、高 效运营，并有效地传输地铁运营、维护、管理相 关的语音、数据、图像等各种信息，就必须建立 可靠的、易扩充的、独立的通信网。
数字通信：“数字通信”是指用数字信号作为载 体来传输信息，或者用数字信号对载波进行数字 调制后再传输的通信方式。
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通信协议：通信协议实际上是一组规定和约定的 集合。
以太网：以太网是XEROX公司在20世纪70年代为 解决网络中零散的和偶然的堵塞而开发的基带标 准。它采用带冲突检测的载波监听多路访问协议 （CSMA/CD），速度为10Mbps传输介质为同 轴电缆。现在，以太网泛指所采用CSMA/CD协 议符合IEEE802.3标准的局域网。
轨道交通通信网系统是直接为轨道交通运营、 管理服务的，是保证列车及乘客安全、快速、高 效运行的一种不可缺少的智能自动化综合业务数 字通信网。
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二、轨道交通通信系统构成：
●传输系统
●公务电话系统
●专用电话系统
城市轨道交通专用通信系统简介
城市轨道交通专用通信系统简介windxym城市轨道交通（以下简称城轨）通信系统一般设置专用通信、警用通信、商用通信三大通信系统。
商用通信系统是地面公众通信系统在地铁的延伸部分，通过设置移动电话引入系统将地面各运营商的移动通信业务引入地铁，使乘客在进入地铁后仍能够享受与地面一样的公众移动通信服务。
警用通信系统是城市公安通信网络在地铁的扩展部分，为保障轨道交通警用各管理部门业务的正常开展，实现轨道交通安全运营以及打击各种犯罪行为。
专用通信系统是地铁指挥列车运行、组织运输生产、提高运营管理效率和服务质量的重要手段。
1．城轨专用通信系统的作用城轨专用通信系统是整个城轨的神经系统。
首先，专用通信系统与信号系统共同完成行车调度指挥，并为城轨的其他各子系统提供信息传输通道和时标（标准时间）信号。
其次，专用通信系统是城轨交通内部公务联络的主要通道，使构成城轨交通内部的各个子系统能够紧密联系，以提高整个系统的运行效率。
当然，专用通信系统也是城轨交通内、外联系的通道。
再次，专用通信系统是实现以为人本、进一步提高地铁为乘客服务质量、加快各种信息传递的重要渠道，是提高地铁运营管理及经营开发水平，扩大对乘客服务范围的有效工具。
此外，在发生灾害、事故或恐怖活动的情况下，专用通信系统是进行应急处理、抢险救灾和反恐的主要手段。
2．城轨对专用通信系统的要求城市轨道交通对专用通信系统的要求是能迅速、准确、可靠地传递和交换各种信息。
1）对于行车组织，专用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号及时、可靠地传送各个车站及行进中的列车上。
2）对于城轨运行的组织管理，专用通信系统应能保证各部门之间、上下级之间保持畅通、有效、可靠的信息交流与联系。
3）对于城轨运营的服务质量，专用通信系统应能保证在指定的时间，将指定的信息显示给指定的人群。
4）专用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。
城市轨道交通新技术-第6章城市轨道交通通信信号及列车控制新技术
6.1 概述
（三）列车控制系统中传统的车地无线通信中存在的缺陷
（1）列车在大部分时间内都是处于运行状态的，但是传统的车地无线通信不 能很好的配合列车的运行，无线通信和列车在大部分时间内都不会有很好的契 合度；
（2）标准的无线通信中适用的传输带宽相对比较宽，但是在列车的运行过程 中，信号很容易就会受到各种因素的干扰，比如：无线信号在传播过程中特别 容易衰落、多普勒效应以及隧道通信本身的传播特性等等；
也比原来多出很多。 （2）这种控制系统在一定程度上减少了城市轨道建设需要的通信设备，
减少了购买设备所需要的投资，而且，相对来说这种控制系统的设备更加 便于维修。
（3）在紧急状态下也可以利用这个系统的线路疏散人员，在一定程度 上降低了人员的伤亡。
6.4 城市轨道列车控制新技术
二、CBTC 控制系统的主要分类 CBTC控制系统根据不同的信息传输方式，可以分为以下几种： （1）电缆环线传输； （2）无线通信传输； （3）其他媒介传输等。
1.固定闭塞式的ATC系统：采用固定的方式来确定闭塞分区长度。 2.准移动闭塞式的ATC系统采用的是数字式音频无绝缘轨道电路，以此作 为传输媒介和轨道列车占用检测。 3.基于移动闭塞方式的ATC系统主要是依靠漏缆、交叉感应电缆、扩频电 台、裂缝波导管等方式传输数据。
6.1 概述
（二）城市轨道交通色灯信号控制系统
（5）实现列车运行过程中的间隔控制。根据列车自身特点及行车线路改变长度，既可以随着列
车的移动而移动，又不需要地面上的信号，在一定程度上减少定程度上保证了列车的行车安全。
（3）实现列车的检测。这种功能可以完善列车运行故障的诊断，便于及时进行列车的维修甚至报警。 （4）实现高速列车的快速定位。在列车的运行过程中，精确的定位技术是非常重要的，它可以有效
城市轨道交通通信系统介绍
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轨道交通通信系统介绍 一、轨道交通通信系统概述 二、轨道交通通信系统构成 三、各子系统介绍 四、通信系统工程施工
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➢ 一、轨道交通通信系统概述
为了保证城市轨道交通系统能可靠、安全、高 效运营，并有效地传输地铁运营、维护、管理相 关的语音、数据、图像等各种信息，就必须建立 可靠的、易扩充的、独立的通信网。
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四、通信系统工程施工 1、通信系统设备安装应具备条件 ➢ 进行了施工图交底 ➢ 机房已装修完毕，其施工用电、防尘、湿度、预
留孔洞等满足设备安装需要。 ➢ 设备、材料已经到货，并经测试检验合格。 ➢ 施工用机具、仪表已备齐。 ➢ 具有完备的组织机构 ➢ 制定详细的实施计划和安全质量保证体系
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➢ （3）、集群无线系统组成
➢ 集群控制器
➢ 无线交换机
➢ 调度台
➢ 基站收发信机
➢ 天馈线系统
➢ 机车电台
➢ 漏泄电缆
➢ 维护终端
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➢ 5、广播系统
➢ （1）、功能：对乘客广播（到发站信息、意外 情况疏导）
➢ 对工作人员广播（通知信息）
➢ （2）、结构：广播系统采用二级广播控制方式 （控制中心、车站）
容量/线路利用率 话音质量/干扰
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（ 3）、分类 按传输媒介分：
光纤数字通信系统 微波数字通信系统 卫星数字通信系统
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按采用技术分 PDH（异步数字通信系统） SDH（同步数字通信系统） OTN（开放的传输网络） ATM（异步传输模式）
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（4）、传输系统构成 硬件：终端设备
中继设备 光缆 网管及维护终端 软件：系统软件、管理维护软件
城市轨道交通概论第六章城市轨道交通信号与通信系统
三、动力转辙机
道岔的转换和锁闭直接关系到行车安全，转辙机就是转换和锁闭道岔的重要信号 基础设备，它对保证行车安全、提高运输效率、改善行车人员的劳动强度都起着非 常重要的作用。
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1．转辙机概述 转辙机是转辙装置的核心和主体，除转辙机本身外，还包括外锁闭装置和各类杆 件、安装装置，它们共同完成道岔的的颜色、显示数目及灯光状态等表达的信号，如地面信号机、 手信号旗等发出的信号。听觉信号以声音的强度、长短等方式表示信号意义，如机 车鸣笛等。例如，某地铁公司的《行车组织规则》中关于列车鸣笛的规定：一是鸣 笛的作用是发出警告或要求协助，长声为3 s，短声为1 s，音响间隔为1 s，重复鸣 示时必须间隔5 s以上；二是为避免对站内乘客及铁路沿途的居民造成滋扰，列车在 正线上运行时只可在必要时鸣笛。
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2）信号机限界是用以限制设备安装的轮廓线，信号机不得侵入设备限界。车辆 轮廓线是限制列车横断面最大允许尺寸的轮廓，将其扩大一定尺寸后，构成车辆限 界。直线地段设备限界是在直线地段车辆限界外扩大一定安全间隙后形成的。曲线 地段设备限界应在直线地段设备限界的基础上，按平面曲线不同半径过超高或欠超 高引起的横向或竖向偏移量，以及车辆、轨道参数等因素计算确定。
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（3）转辙机的设置 城市轨道交通正线上一般采用9号道岔，车辆段、停车场一般采用7号道岔，通常 道岔由一台转辙机牵引。如果正线上采用的是9号道岔，其曲线半径较大，道岔尖轨 较长，一组道岔需两台转辙机牵引。
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2．ZD6系列电动转辙机 ZD6系列电动转辙机是我国城市轨道交通系统使用最广泛的电动转辙机，包括A、 D、E、J等派生型号，主要由电动机、减速器、摩擦连接器、主轴、动作杆、表示杆、 移位接触器、外壳等组成。ZD6-A型电动转辙机如下图所示。
城市轨道交通通信传输系统
ATM 是 1988 年由 CCITT ( ITU2T 前身) 提出 , 实现宽带综合业务数字网 (B2ISDN) 的核心技术 。 它是在总结 、分析了传统电话网的电路交换技术和 数据网络的分组交换技术优缺点的基础上发展起来 的 。ATM 技术融合了面向连接 (保证 QoS) 、统计 复用 (提高宽带利用率) 两者的优点 , 是话音 、数 据 、视频 、IP 等各种业务传输 、复用和交换的理 想传输方式 , 其灵活的宽带分配策略能满足当前和 未来的需求 。ATM 技术及其本身的一些特性正好适 合轨道交通领域的通信系统 , 简单来说 , 主要有以 下 3 点。
备 、PCM D/ I 设备组成 , 必须有 2 套网管设备对传 输网络和接入设备进行管理 。
2 SD H ( 同步数字传输系统) 技术
SDH 是 20 世纪 90 年代初走向商用的同步数字 传输体制标准 。它基于 TDM 传输原理 , 有非常成 熟的 ITU2T 标准和产品 , 其可用性 、可靠性 、通用 性都很强 , 是现代电信传输网的基础 。并且技术先 进 , 具有标准光接口 、强大网络管理能力和灵活分 插支路 (同步复用) 的能力 ; 组网灵活 , 可组成点 对点 、链形 、环形等不同拓扑结构 ; 扩容能力强 , 系统很容易从 155 Mb/ s 升级至 622 Mb/ s , 甚至 215 Gb/ s 和 10 Gb/ s ; 网 络 可 靠 , 具 有 MSP、通 道 保 护 、自愈环等保护手段 ; 支持 IP 业务的传输 , 传 送效 率 高 , 目 前 已 有 IP/ PPP/ HDLC/ SDH ( POS) 、 IP/ LAPS/ SDH、 IP/ GFP/ SDH、 IP/ RPR ( SPR ) / SDH/ WDM 等国际标准协议的广泛支持 , 是完全开 放的国际传输标准 , 便于测试和维护 。但在轨道交 通通信系统中 SDH 存在下列问题 。
城市轨道交通城轨通信系统的组成
城市轨道交通城轨通信系统的组成城轨通信系统主要由下列子系统组成：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、有线广播系统、时钟系统、乘客导乘信息系统、通信电源和接地系统、城轨地下部分的公共覆盖系统。
一、传输系统城轨的传输网是城轨通信网的基础。
城轨传输网要求具有高可靠性和丰富的业务接。
城轨传输网的低层一般采用SDH光纤自愈环路，在光纤切断或故障时能自动进行业务切换，故具有很高的可靠性。
传输业务的多样性是城轨传输系统的主要特点。
所传输的业务包括：电话（窄带音频）、广播（宽带音频）、城轨信号（中/低速数据）、视频（高速数据）等业务。
在城域网（MAN）中，传输网按其功能划分为骨干层、汇聚层与接入层。
而在城轨通信网中，传输网按其功能可分为骨干层与汇聚接入层。
城轨传输网分为城轨专用传输网和民用（GSM、CDMA 接入）传输网，这是两个完全隔离的网。
在城轨专用传输网中具体传送的信息为：调度电话、广播、公务电话、集群无线基站的2Mbit/s的数字链路；RS-232、RS-422、RS-485接点对点低速电路数据业务；10/1/10Mbit/的以太网业务；ATM业务。
二、公务电话系统城轨的公务电话相当于企业总机，采用通用的程控数字用户交换机组网，并通过中继线路接入当地市话网。
一般情况下，中心交换机安装在控制中心和车辆段，而在各车站配置车站交换机或中心交换机的远端模块。
中心交换机与车站交换机之间通过城轨专用传输网进行点对点的连接。
为减少城轨通信设备的类型，目前城轨多数采用具有调度功能的交换机组成公务电话网。
三、专用电话系统专用电话系统包括：调度、站内、站间和区间（轨旁）电话子系统。
城轨的调度电话子系统主要包括调度总机、调度台和调度分机三部分，并通过传输系统或通信电缆相连接。
在控制中心安装有调度机或交换/调度机作为调度总机，为调度人员提供专用直达通信服务。
一般在城轨中设有行车调度、电力调度、维修调度、环控调度、公安调度的虚拟）调度专网和调度台其中行车调度专网设2个调度台）。
城市轨道交通通信传输系统的维护与管理措施
城市轨道交通通信传输系统的维护与管理措施摘要：当前我国很多大中型城市在轨道交通建设方面处于快速发展中，轨道交通线路越来越多，确实方便了人们的出行，但是同样也带来了较大的轨道交通运营管理难度，尤其是在轨道列车调度方面，要求引入运用先进技术手段。
针对城市轨道交通通信系统的运行现状，相关部门应加强对通信系统的完善，积极引进互联网技术、云计算、大数据等技术，不断创新技术应用，增多5G无线通信技术的应用，优化网络结构，构建综合性的通信系统，促进城市轨道交通通信系统运行效率和稳定性的提升。
基于此，本文主要分析了城市轨道交通通信传输系统的维护与管理措施。
关键词：城市轨道交通；通信传输系统；维护管理引言随着科技的进步和时代的发展，城市轨道交通通信系统得到了快速发展，人们也对系统的运行提出了更高要求。
通信系统为行车安全、运输效率、旅客舒适度以及应急处理等方面，提供了重要的保障。
依托于信息技术，做好地铁运营管理信息化建设工作，可大幅提高地铁运营管理质量，还能从根本上增强地铁实时调度能力，规避安全隐患的存在。
1城市轨道交通通信系统运行现状随着国内经济的持续发展，轨道交通也随之快速发展。
轨道交通涵盖了列车、轨道、车站、配电网、维护检修基地、通信、控制中心等，是一个错综复杂的体系。
它借助指挥控制、集中调度等手段，保证列车平稳有序运行。
因为轨道交通系统一直都在高速运行，因此通信技术始终影响着轨道交通领域的信息发展。
1.1轨道交通发展整体性认识不到位目前，我国城市轨道交通通信系统为三方面，首先，确保城市轨道交通系统的正常、安全运行；其次，在运营过程中进一步保障所有乘客的生命和财产安全；最后，保障使用城市轨道交通的人员能够正常使用公共通信系统，满足人员的正常通信需求。
只有为城市轨道交通使用人员提供全面的服务，才能够在此基础上完善城市轨道交通通信系统的运营[1]。
1.2功能定位相对单一当前，城市轨道交通通信系统建设过程中，通信系统的功能定位相对单一，城市轨道交通规划理念不够先进与合理。
城市轨道交通通信信号系统—城市轨道交通通信系统
通信传输系统是各车站/车辆段与控制中心之间及车站与车站
之间的信息传输、不同线路之间信息交换的通道。
因为通信传输系统担负着城市轨道交通几乎所有通信系统信息 传输的重任，所以在城市轨道交通中的地位非常重要。
无线调度通信系统为控制中心调度员、车辆段调度员、车 站值班员等固定用户与列车司机、防灾人员、维修人员、 公安人员等移动用户之间提供无线通信手段。
时钟系统是通信系统的基本组成部分，用于为各线路、各车 站提供统一的标准时间信息，为其他各系统提供统一的定时 同步信号，使整个城市轨道交通系统执行统一的定时标准， 确保通信系统及其他重要控制系统协调一致。
• 时钟系统的设置对保证城市轨道交通运行计时准确、提高运营服务质量起 到了重要的作用 。
思考题
• 1.车站播音与控制中心播音，哪个具有更高的优先级？为什么？ • 2.无线调度通信系统满足哪两方面的无线通信需要？
广播系统由控制中心（OCC） 广播、车站广播、车辆段广 播三个相互独立又相互联系 的子系统构成，包括控制中 心设备、车站设备、车辆段 设备。
3.1车站（车辆段）播音
车站（车辆段）广播控制台配有播音区域选择键盘和送话器，可以向特 定播音区广播；每个播音区域内的扬声器，其中一个扩大器故障时，仍 能不间断地播音；注意：车站广播控制台对本站的播音具有优先权，可 以中断控制中心的广播。
3.2控制中心播音
在控制中心设有行车调度、电力调度和环控调度三个广播控制台，三个广播控制台之 间互锁，只允许一个广播控制台播音。通过广播区域选择器将播音送至车站的控制单 元，并显示在相应的广播控制台上。播音信号经放大，通过专用的屏蔽广播线，传送 至所选车站播放。
注意：从控制中心可对所有车站的所有区域播音，也可对某一个车站的某个区域有选 择性地播音。
城市轨道交通通信传输系统的维护与管理
城市轨道交通通信传输系统的维护与管理摘要：随着时代的不断发展，城市轨道交通工程成为了人们日常生活中不可缺少的一部分内容。
城市轨道交通工程的存在为人们提供了非常多的便利性，而在城市轨道交通运行过程中，通信传输系统占据着非常重要的地位，它能够保障城市轨道交通运行的稳定性与安全性。
为此，下文将对城市轨道交通通信传输系统的维护与管理展开分析。
关键词：城市轨道交通；通信传输系统；维护；管理通信系统既是轨道交通中进行调度、联络、监视、广播、治安、信息发布等的重要手段，也是实现行车安全以及快速、准点、高效优质服务的重要保障。
轨道交通通信系统由运营通信系统、公共通信系统和公安通信系统三大部分所组成，而传输系统是这些系统中最重要的子系统，为通信系统信息传输提供支撑。
1 城市轨道交通通信传输系统构建的重要性首先，城市轨道交通通信传输系统的构建，不仅可以对行车进行整体的调度和指挥，并且还能够为其他子系统提供准确的传输通道和实时信号；其次，城市轨道交通通信传输系统作为连接各个空间区域的重要通道，使城市轨道交通通信传输到内部子系统之间形成紧密的联系，极大提升了地铁运行效率；再者，城市轨道交通通信传输系统的构建，更是基于“以人为本”的原则，提高乘客服务质量，方便民众；最后，能够及时有效地应对自然灾害，或者是人为灾害，同时，也是应对灾害的重要手段之一。
2 城市轨道交通通信系统构建原则城市轨道交通通信传输系统应满足通用性、可靠性、组网灵活、维护简单等原则。
通用性是指系统能满足各种格式的信息传送需求，并满足多种业务通信的要求，而且能为以后网络接人预留必要接口；可靠性是指系统应满足安全高效、先进适用的要求，即能适应轨道交通的环境条件、具有较强的抗干扰能力，关键部件冗余配置，出现故障时能快速切换；组网灵活和维护简单要求系统能适应数字化、智能化、模块化、环保化的发展方向。
3 城市轨道交通发展概述3.1 发展历程我国自1969年正式运营城市轨道交通，在发展过程中，可以从两个方面总结其发展历程，一方面为起步阶段，另一方面为创新阶段。
城市轨道交通通信系统传输技术比较与分析
城市轨道交通通信系统传输技术比较与分析摘要：城市轨道交通通信系统是一个庞大的系统性工程，它直接为轨道的运营管理服务，是轨道交通的信息传递器和神经系统。
城市轨道交通通信系统的传输网，主要采用OTN、PTN、MSTP三种传输方式。
本文对这三种传输组网技术进行分析比较，归纳总结轨道交通通信各传输技术的优缺点、应用情况及选择方法，希望为城市轨道交通通信的发展提供一些思路和建议。
关键词：轨道交通；传输系统；OTN；PTN；MSTP引言传输系统是轨道交通通信系统的骨干网，它既要考虑通信发展的方向，又要考虑轨道交通的安全，还要考虑轨道交通通信业务的多样性、复杂性。
城市轨道交通通信系统，作为城市轨道交通的一个综合性系统结构，主要由以下几个方面组成：传输系统、电话系统、视频系统、广播系统等。
轨道交通通信系统主要完成三个方面的任务：一，必须保证轨道交通指挥和调度有效进行；二，要为广大旅客传输各种信息服务；三，维护设备和运营管理的服务。
通过这三种任务和能力的完成，才能确保整个轨道交通通信系统的正常运转。
1、城市轨道交通通信系统的作用城市轨道交通通信系统是指用于组织、指挥城市交通运营行车的专用通信系统，主要用于接收发送语音、数据、图像、多媒体等信息，是保障行车安全、提高运营效率、提升运营服务质量的重要设施。
传输系统是城市轨道通信系统的核心，负责为各应用业务提供通道。
主要包括：通信各子系统、电力监控（SCADA）、自动售检票信息（AFC）、列车自动监控信息（ATS）、运营管理数据或信息。
不同业务对系统的带宽、时延、可靠性等要求各不相同，这就要求传输系统应是一个实时、透明、无阻塞、可靠性高的系统。
2、方案研究当前国内外城市轨道交通通信系统传输网络的主要有OTN（开放式传输网络）、PTN（分组传输网络）和MSTP（多业务传输平台）三种技术，下面分别进行分析。
2.1 OTN技术。
OTN（Open Transport Network）是面向专网应用的开放式传输网络，基于TDM传输体制，采用时分复用技术，属于同步传输体系，帧长度为31.25us，帧速为32000帧/s ，OTN传输的主要业务是音频、中低速数据、E1、10M/100M以太网、信号传输；由于采用了一次复用机制，该传输网络的自愈能力强，网络管理机可在网络中任何一个节点接入，对全网进行管理；然而，OTN 技术是独家技术，内部技术标准非国际化，这给不同的网络之间互联互通带来不便。
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71 整体实现的代价较高 。
3 OTN ( 开放式传输网络) 技术
OTN 是 Siemens ATEA 公司开发的面向专网应 用的开放传输网络 。它基于 TDM 传输体制 (但帧 结构是非标准的) , 具有设备简单 (一体化设备) 、 网络可靠 、组网灵活等特点 , 可组成点对点 、链 形 、环形等不同拓扑结构 ; 扩容方便 , 系统很容易 从 36 Mb/ s 升级至 150 Mb/ s、600 Mb/ s ; 直接提供 多种标准的通信协议接口 , 如话音接口 (具有 2 线/ 4 线 、模拟/ 数字 、带信令/ 无信令) 、E1 接口 、 RS232/ 422/ 423/ 485 接 口 、 高 质 量 音 频 接 口 ( 15 kHz 宽 带 ) 、 10/ 100 Mb/ s 以 太 网 接 口 、 4/ 16 Mb/ s Token Ring 接 口 、标 准 复 合 视 频 接 口 (M2J PEG压缩算法) 等 。但是 OTN 采用的是生产 商的一种企业内部规范 , 是一种非标准的系统 , 其 传输制式无统一的国际标准 , 对于今后的系统扩展 会有一定的影响 。
21 按需连接特性 。城市轨道交通通信系统中 , 视频业务是一种占用系统宽带资源的业务 , 特别是 用户对视频图像的质量要求越来越高 。另外 , 视频 业务也是一种典型的多点对一点的业务 , 摄像头数 量众多 , 而监视器较少 , 如果采用传统的点对点进 行视频传输 , 一方面不经济 , 且两端的视频编解码 设备将大大增加 ; 另一方面由于宽带大量的浪费 , 不但导致系统的扩展性较差 , 而且视频业务本身也 不能进一步改善质量 。ATM 技术的按需连接特性 , 以及对连接的高效管理就很好的解决了这个矛盾 。 采用 ATM 技术 , 视频业务占用的带宽将由监视器 的数量决定 , 从而在保证业务质量的前提下 , 节省 了大量的系统资源 , 同时也为将来系统的扩展和升 级预留了条件 。
情况下 , 在车列未走完原牵出进路轨道区段即没有
占用 20DG 道岔轨道区段 , 从 D64信号机折返回 Ⅱ
股道后 , 则 20DG、26DG道岔轨道区段可以按中途
折返进行正常解锁 , 不会造成漏解锁 , 上述问题得
到了圆满解决 。
(收稿日期 : 2002201212)
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铁道通信信号 2002 年第 38 卷第 7 期
现在以下几方面 。 1. 传输容量无法满足用户日益增长的需求 。 2. 只有地区性数字信号速率和帧结构 , 由各
厂家自行开发光接口 。 3. 异步复用体制使得上/ 下路非常复杂 , 需采
用众多背靠背的设备 。 4. 构成光纤传输网络时 , 由光端机 、复用设
上海明珠二期
初步设计
上海莘闽线
初步设计
上海共和新路高架
初步设计
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北京地铁 (环线)
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城市轨道交通通信传输系统 ———张延翔
务) 、ABR (可用比特率业务) 以及 UBR (未知比 特率业务) 等进行划分 , 对其服务质量进行分别设 定和控制 。另外 , 为了方便各种业务的接入 , ATM 对其设备也规定了各种国际标准接口 , 扩大了运用 范围 。
城轨交通
城市轨道交通通信传输系统 ———张延翔
城市轨道交通通信传输系统
张延翔 3
摘要 : 介绍了城市轨道交通通信传输系统中主要采用的传输技术 , 给出了完成的及正在开展设计 的项目中所采用的传输系统 。 关键词 : 传输 系统 技术 Abstract : The main telecommunication transmission techniques in urban railway are introduced. Ttransmis2 sion system projects completed and being designed are given . Key words : Transmission , System , Technique
11 接口种类单一 , 仅具有 PDH 系列标准接口 。 21 传输窄带业务 ( 话音 、数据 、宽带音频) 时 , 需增加接入设备 ( PCM D/ I 设备) 。 31 无直接的视频和 LAN 接口 , 需外部增加视 频接口设备和以太网路由器 ; 对以太网业务 , 一般 只提供 2 Mb/ s 的传输速率 , 存在性能瓶颈 。 41 需要多个网络设备对标准 SDH 设备 、接入 设备 、视频接口设备和以太网路由器等进行管理 , 给网络运营 、管理和维护带来诸多不便 。 51 一般只提供点对点的通信通道 , 难以满足 轨道交通通信系统中大量共线式通信信道的要求 。 61 对于视频 、宽带广播以及局域网来说 , 还 没有很好的解决办法 。 — 16 —
当侵限绝缘相邻的两道岔方向一致时 , 在相邻 的两轨道区段 DGJ 继电器励磁电路中 , 分别将对 方区段的 DGJ F 前接点接入即可 , 具体如图 4 所示 。
4 电路原理
以侵限绝缘相邻的两道岔方向相反的 32DGJ 励 磁电路为例 , 其电路原理为 : 当 26 # 道岔反位时 , 26FBJ F 吸起 , 短路了 26DGJ F 接点条件 , 32DGJ 不 检查侵限绝缘即 26DGJ F 条件 ; 当 26 # 道岔定位时 , 26FBJ F 落下 , 断开了短路 26DGJ F 接点的条件线 , 将 26DGJ F 接点接入 32DGJ 励磁电路中 , 对 26DGJ F 进行检查 , 即把 26 # 道岔轨道区段与 32 # 道岔轨道 区段合为一个轨道区段 , 当26 # 道岔轨道区段有车 占有时 , 则 32 # 道岔轨道区段也视为有车占用 , 达
备 、PCM D/ I 设备组成 , 必须有 2 套网管设备对传 输网络和接入设备进行管理 。
2 SD H ( 同步数字传输系统) 技术
SDH 是 20 世纪 90 年代初走向商用的同步数字 传输体制标准 。它基于 TDM 传输原理 , 有非常成 熟的 ITU2T 标准和产品 , 其可用性 、可靠性 、通用 性都很强 , 是现代电信传输网的基础 。并且技术先 进 , 具有标准光接口 、强大网络管理能力和灵活分 插支路 (同步复用) 的能力 ; 组网灵活 , 可组成点 对点 、链形 、环形等不同拓扑结构 ; 扩容能力强 , 系统很容易从 155 Mb/ s 升级至 622 Mb/ s , 甚至 215 Gb/ s 和 10 Gb/ s ; 网 络 可 靠 , 具 有 MSP、通 道 保 护 、自愈环等保护手段 ; 支持 IP 业务的传输 , 传 送效 率 高 , 目 前 已 有 IP/ PPP/ HDLC/ SDH ( POS) 、 IP/ LAPS/ SDH、 IP/ GFP/ SDH、 IP/ RPR ( SPR ) / SDH/ WDM 等国际标准协议的广泛支持 , 是完全开 放的国际传输标准 , 便于测试和维护 。但在轨道交 通通信系统中 SDH 存在下列问题 。
31 较高的数据安全性 。随着数据通信的快速 发展 , IP 技术由于其技术简单 、终端设备低廉以 及连接方便等优点得到了广泛应用 , 目前已成为数 据通信技术的首选 , 在轨道交通领域也是如此 。但 由于 IP 技术受其本身协议的约束 , 对数据通信的 安全保证必须通过高层应用软件来完成 , 因此效率 并不高 。而城市轨道交通通信系统中 , 各种不同数 据网络之间需要保证绝对的隔离 , 这就对 IP 网络 的数据安全性提出较高的要求 。ATM 技术可以在 较低层次上将不同网络的数据包隔离 , 大大提高了 数据防护的效率 。在 ATM 网络中 , 各个节点的 IP 端口可以进行分类并组合为不同的逻辑子网 , 这样 同一逻辑子网中的 IP 端口可以自由通信 , 而不同 逻辑子网之间则保持绝对隔离 , 从而实现了数据安 全性的需求 。
5 工程应用
目前国内大 、中型城市地铁 , 轻轨建设中 , 已 完成和正开展的项目所采用的通信传输系统如表 1 所示 。
表 1 全国地铁 、轻轨中已完成和正开展 的项目所采用的通信传输系统
项目名称
设计阶段
传 输 系 统 备 注
上海地铁一号线
上海地铁二号线
上海明珠一期工程
广州地铁一号线
广州地铁二号线
4 ATM ( 异步传输模式) 技术
ATM 是 1988 年由 CCITT ( ITU2T 前身) 提出 , 实现宽带综合业务数字网 (B2ISDN) 的核心技术 。 它是在总结 、分析了传统电话网的电路交换技术和 数据网络的分组交换技术优缺点的基础上发展起来 的 。ATM 技术融合了面向连接 (保证 QoS) 、统计 复用 (提高宽带利用率) 两者的优点 , 是话音 、数 据 、视频 、IP 等各种业务传输 、复用和交换的理 想传输方式 , 其灵活的宽带分配策略能满足当前和 未来的需求 。ATM 技术及其本身的一些特性正好适 合轨道交通领域的通信系统 , 简单来说 , 主要有以 下 3 点。
3 铁道第三勘察设计院 工程师 , 300251 天津
PDH (准同步数字传输系统) 、SDH (同步数字传 输系统) 、OTN (开放式传输网络) 和 ATM (异步 传输模式) 4 种技术 。下面对这 4 种技术及其应用 分别进行讨论 。
1 PD H ( 准同步数字传输系统) 技术