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
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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。

5）专用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和车站运行和检测的结果。

3．城轨专用通信系统的分类
1）按使用要求分类
（1）确保行车安全提高运行效率的通信系统；
（2）设备维护运营管理的通信系统；
（3）为旅客服务的通信系统。

2）按服务类别分类
（2）控制信号传输系统；
（3）数据通信系统；
（4）图像通信系统；等。

3）按传输媒介分类
（1）有线通信，其传输媒介有光缆、同轴电缆、双绞线、波导以及漏泄电缆等；
（2）无线通信，利用空间电磁波进行传输。

4）按所传输的信号分类
（1）模拟通信系统；
（2）数字通信系统。

5）按调制方式分类
（1）基带传输通信系统；
（2）频带传输通信系统。

6）按复用方式分类
（1）频分复用（FDMA）通信系统；
（2）时分复用（TDMA）通信系统；
（3）码分复用（CDMA）通信系统；
（4）空分复用（S DMA）通信系统。

7）按业务类别分类
（1）传输系统；
（2）无线通信系统；
（4）专用电话系统（也称调度电话系统）；
（5）闭路电视监视系统（简称CCTV）
（6）广播系统
（7）时钟系统
（8）信息网络系统
（9）乘客信息系统（简称PIS）
（10）通信电源及接地系统
（11）通信集中网管系统
4．城轨专用通信网
城轨专网通信系统应该是一个能够承载音频、视频、数据等各种信息的综合业务数字通信网。

构成通信网的基本要素是传输设备、交换控制设备和终端设备。

将传输设备（链路）和交换控制（节点）设备按照适当的方式连接起，就可构成各种业务通信网。

若为一种业务建立一个专用的传输网，会造成线路与传输设备的浪费。

在城轨通信中，通常的做法是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连接设备（由软件控制的数字配线架）为城轨各种业务提供骨干传输通道。

在该传输网的节点上安装不同类型的业务节点设备，则组成不同类型的业务网络。

无论哪一种城轨业务网，在控制中心和各车站均应配备相应的业务节点设备，组网原理及通信控制过程基本相同。

城轨通信网（其中包含多个业务网）的设备组成如图1所示。

对
光纤环路而言，其物理网络的拓扑结构为环形结构，各通信节点与环
图1：通信网设备组成图
B－广播设备；C－闭路电视设备；E－交换设备；O－光纤传输系统；M－话筒；
LS－扬声器；P－摄像机；S－监视器；Tel－电话机；FAX－传真机；DTE－数据
终端；Dis.Tel－调度电话；DSD－数字信号分配器。

直接相连，物理环网在光纤切断或环内传输节点设备故障时，信号可从另一方向环回，故有很好的抗毁性。

在传输电路分析中，环形结构可视为总线型结构，故在图1中控制中心与各车站所组成的逻辑网络的拓扑结构表示为总线结构。

由于传输网的物理网络采用总线形（环网）结构，控制中心送出的各种信息必须按需在各个车站从总线上分出来，送到相应的车站设备，各车站送给控制中心的信息及各车站之间互相传递的信息又必须插入到总线上去，因此在各车站需配备数字信号分配器（DSD），以实现信息的分/插与连接功能。

有了数字信号分配器，控制中心和各车站送出的各种信息能够汇集在同一个光纤传输系统中进行传输，并能顺利到达各自的目的地。

5．城轨专用通信系统的组成
城轨专用通信系统主要按业务进行分类划分子系统，各地城轨公司根据划分原则的不同，其所包含的子系统而略有不同，主要由上述11个子系统组成。

城轨专用通信系统的结构组成如图2所示。

1）传输系统
传输系统作为为城轨各种业务提供骨干传输通道的平台，是城轨专用通信网的基础。

2）无线通信系统
无线通信系统在城轨调度指挥过程中发挥着十分重要的作用，它是调度员与司机通信的唯一可靠手段，同时也是与移动中的作业人员、抢险人员实现通信的重要手段。

该系统在保证行车安全及处理紧急突发事故方面有着不可替代的作用。

3）公务电话系统
图2：城轨专用通信系统组成结构图
公务电话系统相当企业内部电话系统，通过中继线路出局接入当地市话网。

4）专用电话系统（也称调度电话系统）
专用电话系统是调度员和车站、车辆段及停车场值班员指挥列车运行和下达调度命令的重要通信工具，是为列车运营、电力供应、日常维修、防灾救护提供指挥手段的专用通信系统。

主要包括：调度、站内、站间和区间（轨旁）电话子系统。

5）闭路电视监视系统（简称CCTV）
CCTV为控制中心调度管理人员、车站值班员、列车司机及站台监视亭值班员等车站的重要设备房、站厅、站台、出入口、车厢等主要区域提供监视服务。

6）广播系统
广播系统主要为乘客及工作人员提供语音信息播报服务。

广播具有自动广播和人工两种模式。

7）时钟系统
时钟系统为城轨交通提供高质量标准化的统一时间，使个城轨交通各系统时间统一在同一个标准时间基点上，从而确保列列车准点运行。

8）信息网络系统
信息网络系统是一个利用计算机硬件技术、计算机软件技术及通信网络技术，为运营管理服务，提高管理和维护效率，能够借助于相应的应用软件系统实现各种信息管理，以及提供办公自动化、邮件等
多种功能，达到提供一个高质量、高效率现代化办公手段的信息系统。

9）乘客信息系统（简称PIS）
PIS主要功能是及时为车站和列车上的乘客提供列车导乘信息，同时也可提供诸如时间、天气预报、新闻及广告等其他信息。

是运营信息、资源开发兼顾的系统。

10）通信电源及接地系统
电源系统主要为控制指挥中心、车站、车辆段及停车场通信设备提供高质量、高可靠的电源供应，保证在主电源中断或发生超限波动的情况下，通信设备在规定的时间内仍能正常工作。

接地系统应保证通信设备不强电的危险影响和电磁干扰，保证通信系统设备及人身安全，提高通信系统的服务质量。

11）集中网管系统
通信系统中的所有子系统均配有监控、维护终端。

为提高维护人员工作效率，必须对通信各子系统实现集中维护，即实现统一监视和报警，为管理人员提供面向应用的信息告警管理平台和组态操作界面。

在有效减少操作人员的数量和管理工作量的同时，淡化通信各子系统在维护方面的分界线，在日常工作和紧急情况时更安全、更有效的使用和维护全线通信各子系统。