天津地铁2、3号线控制中心搬迁中信号设备迁改项目的解决方案

观察
Industry Observation D I G I T C W产业
1 引言
天津地铁2号线全线设车站20座，地铁3号线全线设车站23座，3号线控制中心与2号线合设在双林，为满足天津地铁整体规划要求，本项目需将目前位于双林的2、3号线信号控制中心引入华苑综合控制中心，即在华苑综合控制中心新建2、3号线所有的信号设备，并根据运营公司的实际生产需求，在双林为2、3号线分别设置一台复视终端设备及相应UPS设备。

2 控制中心搬迁中信号设备迁改的主要设计原则
（1）按照TCC线网整体规划要求，将2、3号线双林OCC 设备改移至华苑，基于涉及运营安全，无法直接停运后改移的原因，考虑在华苑新设一套中心设备。

（2）改移方案须考虑系统安全性，不影响2、3号线正常运营。

信号系统设计方案应充分考虑运营后的可用性和可维护性。

（3）信号系统迁改过程应保障既有2、3号线信号系统的正常运营、便于实施，建成后应方便运营及维护。

双林控制中心不作为2、3号线线路备用控制中心。

（4）华苑控制中心信号系统的设计方案应建立在充分利用既有2、3号线的已有资源，最大限度的利用既有设备及线缆资源，保证既有系统的完整性、可靠性。

3 详细方案
2、3号线信号控制中心设备设置于双林综合大楼三楼中心信号设备室，用于将线路各站信号设备信息及列车运行信息传送至控制中心，实现控制中心对列卧车运行的控制及监视。

中心信号设备室分别设置2、3号线ATS数据库服务器及应用服务器，数据传输设备，电源屏设备等，控制中心大厅2、3号线分别设置一台调度主任工作站，两台调度员工作站和一台大屏工作站，为控制中心行车调度提供列车控制及监测功能，主要系统设备由庞巴迪厂商提供。

3.1 方案的工程范围
（1）在华苑控制中心各新建一套2、3号线中心信号设备。

（2）改变既有光缆的路径，将新光缆与线路设备对接，将信号设备信息传送至华苑控制中心。

（3）华苑设备安装、调试，测试功能正常后，进行新旧设备倒切。

（4）设置双林复视终端设备。

（5）由控制中心改移会引起天津地铁2、3号线既有信号系统网络结构的变化。

3.2 方案的主要技术要求
此方案首先完成新设控制中心室内设备的安装及区间光缆的敷设，随后完成新设控制中心设备的安装检查及单体调试，在此阶段完成之前，新设控制中心设备不接入既有信号系统，不会对既有信号系统的运营和使用产生影响。

在单体调试完成后，可以确保控制中心的各工作站、打印机等设备与新设控制中心ATS 服务器之间连接正常，具备接入既有线正线进行联调的条件。

在单体调试后，将进行网络倒切实验，验证新设控制中心接入正线后，网络工作正常，随后进行系统集成测试及接口测试，确保新设控制中心相关各功能工作正常，接口功能与现有接口一致。

3.3 实施方案的重点要求
具体的实施方案按6个阶段划分：
（1）新设控制中心设备以及双林复示终端设备安装，同时完成新设控制中心路由及新设光缆安装检查。

传输网络设备将采用低烟无卤（LSZH）光缆互连。

该光纤网将包括两条独立的分隧道设置的光缆。

华苑控制中心至正线的传输通道使用的光缆通道，2号线接口在长虹公园站信号机房，3号线接口在红旗南路站信号机房，光缆施工需将室外通讯光缆敷设到位，并完成至OCC的光缆熔接。

包括：2号线鼓楼站至长虹公园站所需的光缆；3号线铁东路至红旗南路站所需的光缆；长虹公园信号设备室至BCS（楼宇办公系统）设备室的光缆及熔接；红旗南路信号设备室至BCS设备室的光缆及熔接；新设中心BCS设备室至信号设备室的光缆及熔接。

（2）新设控制中心设备单体调试：本阶段对完成安装检查的华苑控制中心ATS设备进行上电测试及单体调试，并对华苑控制中心的ATS局域网进行调试，在本阶段测试完成后，可确保华苑控制中心内部的各个工作站与ATS服务器之间工作正常。

（3）网络倒切测试：本阶段是验证华苑控制中心网络在接入既有线系统网络后，是否工作正常，是否会对既有线系统网络的稳定性产生影响。

在测试期间，需将既有双林控制中心至2、3号线各区域站核心交换机的光纤拔出，将华苑控制中心的光纤接入，完成新/旧控制中心的倒切，测试完成后，再将其恢复并验证。

（4）新设控制中心系统集成测试：本阶段将华苑控制中心接入正线信号系统，进行在其控制下的ATS全系统功能验证，并对华苑控制中心与信号系统内部子系统的接口功能进行验证。

（5）新设控制中心接口调试：本阶段就华苑控制中心与外部各个子系统的接口功能进行验证。

验证的接口包括：华苑中心与大屏的接口、通信时钟系统的接口及既有双林控制中心已实现的与各个外部子系统的接口。

（6）系统验收：由于既有双林控制中心已经投入运营，阶段3以后的测试需要在非运营时段进行，需要将双林控制中心从系统网络中断开，将新设华苑控制中心接回到原系统网络中，再将华苑控制中心从系统网络中断开，既有OCC接回到原系统网络中。

在双林控制中心接回系统后，将对相关功能进行抽样验证，以确保系统功能正常。

4 方案运营风险及应对
4.1 对安全运营造成的风险
（1）施工期间可能造成双林控制中心网络中断，
（下转第66页）
天津地铁2、3号线控制中心搬迁中
信号设备迁改项目的解决方案
田 昊
（天津市地下铁道集团有限公司，天津 300000）
摘要：根据天津地铁整体规划需要，目前已运营1、2、3、5、6、9六条地铁线，随着运营线路的增加，对线网控制中心的技术要求越来越高，现有的双林控制中心已不能满足需要，计划在华苑设置天津市轨道交通综合控制中心，本方案主要讲述2、3号线信号设备既有双林控制中心改移至华苑控制中心的技术解决方案。

关键词：宽带网络光纤；接入技术；改造分析；优势劣势
doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.03.020
中图分类号：U231+.7 文献标示码：A 文章编码：1672-7274（2019）03-0032-02
技术
Special Technology D I G I T C W专题
是一个开源的使用ANSI C语言编写是一个高性能的key-value数据库，Redis与大名鼎鼎的memcached缓存服务很像，但是redis 支持的数据存储类型更丰富。

将主数据库中频繁读写的关键数据分离出来使用redis做为缓存数据库就是一个不错的选择。

在进行数据读取时，要先在redis中查看，如果没有查找到再进入主数据库中查找，并且要将其写入redis中，同时设置其失效时间。

在存储数据时，要按照实际情况进行分析，可以选择在同一时间将数据存储到数据库与redis中，值得注意的是，在存储到redis 中时，最好设置好失效时间。

另外，也可以将数据直接存储到数据库中，考虑的问题较少。

redis可以自己搭建并不困难，这里不做详细安装配置说明。

3.5 数据库层
数据库层一般可采用数据库主从复制或主主复制足以应付高并发请求，部署配置也较简单，例如目前主流数据库mysql就支持主从复制或主主复制。

对于数据吞吐量特大的应用一般可以采用分布式集群技术，例如MySQL cluster。

数据库层对于本身数据库的优化也至关重要，很多数据库访问奔溃的最大原因是本身数据库优化没有做好，如索引的建立，表结构的优化，字段的合理设置等。

4 应对高并发请求的典型技术架构图
见图1。

5 总结
高并发英文名称为High Concurrency，是指通过合理的设计确保系统可以在同一时间内处理众多请求，是一种在分布式网络系统结构设计中重点考虑的因素。

关于系统并发处理能力的提升，在方法论中有很多解决方法，单靠提升单机硬件性能、网络性能总是有极限的，而分布式架构设计最有效的解决方法之一。

本人通过在实际工作岗位中的实践操作得出的一些心得做了一些汇总，也确实能够解决一些高并发问题。

另外应付高并发请求，软件系统方面也是大有课题研究，如果程序不够优化，数据查询不够优化，再好的系统和架构也无法承受的住压力。

所以稳定高效的互联网应用既离不开高效、稳定的系统架构，更离不开优质的程序代码。

随着互联网、移动互联网产品的不断更新、高并发技术解决方案也层出不断，因本人技术水平有限，也只是在系统架构层面和应用部署层面根据实际工作中的一些实际操作和实践心得做了一点介绍，抛砖引玉，希望能给从事相关工作的技术同仁带来一些帮助。

参考文献
[1] 网络博客.互联网高并发架构技术实践.
[2] 网络博客.nginx负载均衡配置和策略.
（上接第52页）95.56%提升到调整后96.42%，提升0.86%，日均流量增长64.3G，效果明显。

（2）数据渲染对比
对比综合调整前后“一委两院”区域的覆盖渲染图可见，调整后覆盖提升明显，流量有小幅提升。

调整前覆盖染图
调整后覆盖染图
3.4.2 目标区域周边基站MR覆盖评估
“一委两院”区域周边500米范围内共有4G小区数45个，统计调整前后MR覆盖率和MR弱覆盖小区数表化情况。

MR覆盖率调整前为95.69%，调整后为95.71%，MR弱覆盖小区数调整前22个，调整后20个，整体保持问题，未造成周边区域覆盖率降低现象，达到了区域性综合调整的目的。

3.6 小结
通过对目标区域和目标区域周边区域MR覆盖率和弱覆盖小区评估可见，采用“基于大数据的区域性4G网络MR弱覆盖分析”方法对“一委两院”区域进行MR弱覆盖分析提升时，该区域的MR覆盖率提升了0.86%，覆盖该区域基站的MR弱覆盖小区数由分析整改前的15个降低到5个；“一委两院”区域周边基站的MR弱覆盖小区数保持在20个，MR覆盖率维持在95.7%左右，对周边基站影响较小，达到了分析目的。

4 结束语
本文首先对4G网络MR弱覆盖的提升方法进行了简要概述，并通过“一委两院”家属楼区域MR弱覆盖的分析实例，证明了基于大数据的区域性4G网络MR弱覆盖分析提升方案的优势，为MR分析优化提供了一种新的思路。

（上接第32页）无法采用中控模式组织行车，导致双林控制中心无法监测到2、3号线列车运行状态及信号设备状态。

（2）施工人员违规施工，未能按照运营公司施工管理规定进行施工，造成施工作业中违章，施工超时、无票施工等违规问题。

4.2 风险应对措施
（1）针对可能造成双林控制中心网络中断的风险，可采用站控模式组织行车，对运营不造成重大影响。

（2）人员入场前进行三级安全教育，进行施工管理制度培训；计划申报时，认真审核施工方案，确认施工内容、施工区域、施工时间等；施工过程派人员跟踪，严格按照施工管理规定申请及注销作业票，严格按照施工方案进行施工。

5 结束语
此方案最终目标是在确保安全及系统可靠运营、不影响日常运营/维护的前提下，完成控制中心信号系统的无缝切换。

此方案的技术要点及华苑控制中心信号系统的配置，按照满足当前留有余量的原则，满足了天津市轨道交通资源共享的整体效益。

现已于2017年11月完成了控制中心搬迁中信号设备迁改的工作并完成验收。

参考文献
[1] 天津地铁2、3号线控制中心信号系统改移项目合同招标文件，2017（02）.
[2] 孙希艳.简谈地铁运营线信号系统改造相关技术与控制措施.铁路通信信号
工程技术，2015（4）
.图1。