鐵路專用網(wǎng)數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)

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摘要：鐵路專用網(wǎng)的數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)成為鐵路系統(tǒng)建設(shè)的重要部分，可以實現(xiàn)對鐵路運(yùn)營狀況的全面掌控，以確保鐵路運(yùn)行的安全穩(wěn)定。文章分析了鐵路專用網(wǎng)的數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，并詳細(xì)地探討了其整體設(shè)計、實現(xiàn)方法，旨在促進(jìn)鐵路網(wǎng)的進(jìn)一步完善。

關(guān)鍵詞：數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)；鐵路專用網(wǎng)；系統(tǒng)設(shè)計

1鐵路專用網(wǎng)的數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

列車和車站以及維護(hù)人員不僅可通過數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)開展日常工作，還可實時調(diào)度列車的運(yùn)行。工作人員只需要在電腦上下達(dá)運(yùn)行任務(wù)，系統(tǒng)程序就會自動分析并根據(jù)信息進(jìn)行相應(yīng)的安排，有效避免了人工調(diào)度可能會發(fā)生疏漏等問題。同時，數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)還可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)控，即使在通信擁擠的情況下也會將調(diào)度指令及時準(zhǔn)確傳送。

2鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的總體設(shè)計

鐵路網(wǎng)數(shù)字調(diào)度通信自身的專業(yè)、特殊性決定了應(yīng)用的需求，其需求功能主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）鐵運(yùn)員工的控制需求。在鐵運(yùn)人員能優(yōu)先和內(nèi)部的其他人員以及部門進(jìn)行通話，并確保通話過程無任何人為障礙。同時，鐵運(yùn)人員可隨時與列車相關(guān)部門或人員就火車系統(tǒng)的正常運(yùn)行進(jìn)行協(xié)調(diào)和調(diào)度。另外，工作人員在處理中繼調(diào)度和匯接以及限制出中繼等核心工作時，不僅擁有優(yōu)先通信的權(quán)利，而且可以連接上級通信網(wǎng)，形成一個新指揮網(wǎng)絡(luò)體系。（2）信息交換需求。為就職于鐵路系統(tǒng)中的所有人員開通自身權(quán)限內(nèi)的直接撥號呼叫權(quán)，另外，該調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的接口，以確保該系統(tǒng)所有設(shè)備都能進(jìn)行有效連接。（3）鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)操作簡單便捷需求。相關(guān)軟件應(yīng)功能完善，保證鐵路系統(tǒng)的正常運(yùn)營。鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)在設(shè)計時應(yīng)結(jié)合數(shù)字通信和計算機(jī)控制技術(shù)等高科技技術(shù)，保障所開發(fā)的數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)更完善，在容量、集成度、速度以及呼叫處理能力等方面能夠滿足鐵路系統(tǒng)的高效運(yùn)行需求。

3鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)以光傳輸網(wǎng)為媒介，傳輸?shù)男盘柧哂袛?shù)字化、低衰耗、大容量等優(yōu)勢。調(diào)度通信系統(tǒng)還應(yīng)具備完善的自愈技術(shù)，可以實現(xiàn)系統(tǒng)的自我保護(hù)、自我修復(fù)。鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)主要有調(diào)度總機(jī)、調(diào)度分機(jī)、傳輸通道和調(diào)度所通話選叫裝置等。一般在鐵路總局或鐵路的某個大站設(shè)置調(diào)度總機(jī)，這是整個調(diào)度通信體系中的核心；為了方便相關(guān)人員的使用，一般在各個分站分設(shè)分機(jī)；通常會在調(diào)度室四周的調(diào)度機(jī)械室中設(shè)置呼叫裝置；傳輸通道則是保障鐵路局和各個分站之間的聯(lián)絡(luò)能夠保持暢通，可以保障整個系統(tǒng)的通信功能[1]。

4數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的硬件模塊

調(diào)度系統(tǒng)硬件組成系統(tǒng)基于數(shù)字程控交換技術(shù)，采用模塊化設(shè)計思想，其軟硬件均采用模塊化結(jié)構(gòu)，用戶可以根據(jù)需要選擇不同的軟硬件模塊，構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)。機(jī)架采用國家標(biāo)準(zhǔn)尺寸結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同容量的需求靈活配置。本系統(tǒng)具有多樣的接口功能，其配置和擴(kuò)容都較為靈活，涵蓋面較廣。能配置在該系統(tǒng)上的接口板包括模擬/磁石/2B+D數(shù)字用戶板、環(huán)形/2M數(shù)字/E/M中繼板、共線/載波/調(diào)度臺接口板以及數(shù)字式多路錄音板、DTMF和FC信令板、CPU交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)板、二次電源板等。（1）CPU交換網(wǎng)絡(luò)板：不僅可使512路在數(shù)字交換時達(dá)到無阻塞全時分模式，還可提供信號音，搭建會議橋。（2）DTMF/MFC信號收發(fā)板：信號收發(fā)板均由48/32套DTMF/FC全功能收發(fā)器構(gòu)成。（3）2M數(shù)字中繼板：各個板均有1個標(biāo)準(zhǔn)的PCM接口。（4）環(huán)路中繼口板：各個板均有16個環(huán)路中維端口。（5）載波中繼板：各個板均有16個載波中繼接口。（6）E/M信令板：各個板均有16個E和16個M，可設(shè)置為1E/1M或2E/2M，配合四線板一起提供E/M中繼接口。（7）模擬用戶接口板：各個板均有16個模擬用戶口。（8）2B+D數(shù)字端口板：每板8/2個28B+DU接口。（9）四線接口板：每板16個四線接口。（10）共線接口板：每板16個四線接口。（11）磁石用戶板：各個板均有8個磁石用戶端口。（12）錄音板：各個板均有8個錄音通道。（13）二次電源板：各個子架均由2塊板分擔(dān)載荷，若發(fā)生故障，可實現(xiàn)自動切換。

5數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)在茂湛鐵路中的實現(xiàn)

5.1數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的構(gòu)成

調(diào)度室和各站點(diǎn)的調(diào)度交換，調(diào)度/值班臺和其他各類固定/網(wǎng)管終端以及錄音儀等裝置共同構(gòu)成了調(diào)度通信系統(tǒng)。有線和無線調(diào)度業(yè)務(wù)能實現(xiàn)互通，主要是調(diào)度室的調(diào)度交換機(jī)和GSM-R系統(tǒng)互相連接的結(jié)果。沿著鐵路行駛路徑分別設(shè)置站點(diǎn)調(diào)度交換機(jī)，黃略和湛江西客站接入既有茂湛2M數(shù)字環(huán)；塘口（不含）→塘口南線路所→湛江西客→湛江西貨→東山段以2M環(huán)路形式接入廣鐵集團(tuán)既有調(diào)度所調(diào)度交換機(jī)，在粵海臺新增FAS調(diào)度臺進(jìn)行管轄。其中塘口南線路所、湛江西客、湛江西貨的車站調(diào)度交換機(jī)配備2/4線音頻接口，用來傳送該站的450M無線列調(diào)信息。該鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的主系統(tǒng)設(shè)在鐵路局調(diào)度中心，分系統(tǒng)設(shè)置在沿線的各分站中，主系統(tǒng)與分系統(tǒng)之間通過光傳輸系統(tǒng)提供的2M數(shù)字通道進(jìn)行相互連通。每一個調(diào)度主機(jī)的基本共線單元均由上下行兩個2M構(gòu)成。此外，整個系統(tǒng)由主用和備用兩個透明的2M數(shù)字通道構(gòu)成，以形成該系統(tǒng)的數(shù)字自愈環(huán)。利用光傳輸系統(tǒng)，將主系統(tǒng)的下行2M和分系統(tǒng)的上、下行2M以及最后一站，即湛江西客站的上行2M連接起來，利用備用2M數(shù)字通道把主系統(tǒng)的上行2M和湛江西客的下行2M連接起來，形成該鐵路的數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)[2]。調(diào)度主機(jī)、調(diào)度臺和集中維護(hù)管理臺以及錄音設(shè)備共同構(gòu)成調(diào)度中心主系統(tǒng)。為了方便系統(tǒng)組網(wǎng)和各部分裝置的維護(hù)以及錄音的查詢等操作，需要在指定的專業(yè)機(jī)械室內(nèi)部設(shè)置調(diào)度主機(jī)和集中維護(hù)管理臺以及錄音設(shè)備；調(diào)度主機(jī)不僅可實現(xiàn)列車和貨運(yùn)、牽引變電及其他調(diào)度通信，還具有站場和應(yīng)急以及施工養(yǎng)護(hù)通信等多種功能，以上各功能也可成為相對獨(dú)立的調(diào)度子系統(tǒng)。在調(diào)度中心設(shè)列車和貨運(yùn)調(diào)度臺，而其他調(diào)度臺可設(shè)置在分站調(diào)度室中；中心調(diào)度員具備單鍵直呼所轄調(diào)度分機(jī)的權(quán)利，且分為全呼、組呼、會議等不同功能，調(diào)度電話隨時保持暢通與阻塞，但是調(diào)度臺屬于高優(yōu)先及用戶，所以，調(diào)度臺可在別人正在通話的過程中成功接通電話。分系統(tǒng)主機(jī)、操作臺和站場錄音裝置以及奇特的分機(jī)共同構(gòu)成了各分站站點(diǎn)的分系統(tǒng)。與調(diào)度中心主系統(tǒng)一致，分系統(tǒng)的主機(jī)和站點(diǎn)錄音裝置需要被設(shè)置在專門的機(jī)械室中，操作臺設(shè)置在值班室中，為值班人員提供呼叫調(diào)度等服務(wù)，操作臺摘機(jī)后按鍵便可直接呼叫分站調(diào)度臺，分機(jī)摘機(jī)后可直接與總調(diào)度通話。站點(diǎn)分系統(tǒng)裝置包含數(shù)字E1/2B+D接口、模擬中繼/用戶接口、選號/數(shù)字用戶U/區(qū)間電話/4線和2線音頻接口等不同種類的接口，能夠?qū)崿F(xiàn)模擬用戶均能有效接入本系統(tǒng)。

5.2鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)實現(xiàn)的業(yè)務(wù)

5.2.1調(diào)度電話業(yè)務(wù)行車和貨運(yùn)調(diào)度臺被設(shè)在鐵路調(diào)度中心內(nèi)，遠(yuǎn)程調(diào)度臺被設(shè)在供電和電務(wù)段等位置。各分站分系統(tǒng)通過供電光傳輸系統(tǒng)通道相連接，分系統(tǒng)的操作臺均設(shè)在行車值班室內(nèi)，電調(diào)和貨運(yùn)分機(jī)均可利用供電接口與分系統(tǒng)相連接，形成不同種類的子系統(tǒng)。中心調(diào)度員的呼叫權(quán)優(yōu)先于各分站點(diǎn)工作人員，可下發(fā)各類型的調(diào)度任務(wù)，例如負(fù)責(zé)行車和貨運(yùn)的中心調(diào)度員可直接呼叫各分站點(diǎn)行車和貨運(yùn)工作人員。電調(diào)可直接呼叫車站供電人員等，共同組成了鐵路系統(tǒng)的行調(diào)、貨調(diào)、電調(diào)等多種調(diào)度電話業(yè)務(wù)。

5.2.2站場通信業(yè)務(wù)與原有的傳統(tǒng)電話集中機(jī)不同的是，分站分系統(tǒng)的操作臺與站內(nèi)的調(diào)度分機(jī)、站場內(nèi)的多類調(diào)度電話共同形成先進(jìn)、智能的站內(nèi)通信系統(tǒng)。車站值班員使通過操作臺能夠直接呼叫本站的信號員、質(zhì)檢員、車號員等，且暢通無阻塞，實現(xiàn)本站內(nèi)的通信業(yè)務(wù)通過操作臺即可完成。另外，黃略、湛江西客、塘口、塘口南線路所、湛江西貨、東山站的調(diào)度值班人員還可以利用數(shù)調(diào)分系統(tǒng)互相通過操作臺進(jìn)行呼叫，可使各站場互相連接[3]。

5.2.3站間的通信業(yè)務(wù)該線各分站人員若要實現(xiàn)互相通信，則需通過各個數(shù)字調(diào)度分系統(tǒng)和光傳輸通道在操作臺上互相呼叫[4]。

5.2.4錄音功能業(yè)務(wù)該數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)具有錄音功能，主、分系統(tǒng)分別裝有錄音設(shè)備和錄音儀，二者的協(xié)作實現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng)的錄音功能。

5.2.5網(wǎng)絡(luò)管理業(yè)務(wù)數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)管理子系統(tǒng)對整個系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行維護(hù)以及數(shù)字配置等。網(wǎng)管系統(tǒng)不僅能夠集中管理整個系統(tǒng)，還可以分散控制相關(guān)區(qū)段、控制單機(jī)的操作使用，該功能通過系統(tǒng)中的軟件設(shè)置完成。當(dāng)集中網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)置在調(diào)度中心的主系統(tǒng)側(cè)邊時，不僅能檢查維修整個中心系統(tǒng)，而且能實時監(jiān)控各分系統(tǒng)的運(yùn)作情況，實現(xiàn)數(shù)據(jù)修改、故障檢測等功能。若將其設(shè)在站點(diǎn)分系統(tǒng)側(cè)，僅可監(jiān)控所轄分區(qū)段的裝置、維護(hù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)修改、故障檢測切換等操作[5]。

6結(jié)語

綜上所述，鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)能夠同時處理多種業(yè)務(wù)，有多種功能接口，且可靠性高，有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)管理、語音通話、實時錄音等功能，在鐵路系統(tǒng)中應(yīng)用有效提升了鐵路運(yùn)行的調(diào)度能力和效率，增強(qiáng)了各專業(yè)通信業(yè)務(wù)的安全性和穩(wěn)定性，保障了鐵路運(yùn)輸指揮信息的及時、暢通，也為數(shù)字通信調(diào)度系統(tǒng)的全面應(yīng)用提供了豐富的經(jīng)驗。

參考文獻(xiàn)

[1]王化坤.鐵路通信施工中數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2019（11）：198-199.

[2]白曉玉，劉曉陽，王曉宇.數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)在鐵路通信施工中的應(yīng)用及發(fā)展[J].中國新通信，2016（16）：114.

[3]李強(qiáng).數(shù)字通信系統(tǒng)在鐵路運(yùn)輸中的應(yīng)用[J].信息通信，2019（7）：173，175.

[4]邵景俊.數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)在鐵路通信施工中的應(yīng)用及發(fā)展[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2019（9）：168-170.

[5]劉曉慧.鐵路數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)維修及故障初探[J].信息通信，2017（10）：167-168.

作者：余德琛 單位：中鐵武漢電氣化局集團(tuán)有限公司城市建設(shè)分公司