IP軟交換技術在福建高速公路機電系統中的擴展與應用

■陳至坤

（福建省高速公路集團有限公司三明管理分公司，三明 365000）

1 引言

福建高速公路現有的傳輸架構、傳輸模式及技術所采用軟交換內線辦公電話網絡是個十分穩定的系統，而且有著十分良好的擴展性，同時福建省高速公路現有的綜合網、監控業務網網絡已經可以覆蓋到任何一座高速隧道。本文將利用以上優勢為高速公路長隧道緊急電話及廣播系統提供更為經濟可靠的方案。

2 福建省高速公路軟交換系統現狀

福建省高速公路軟件換系統由業務層、控制層、核心傳輸層、邊緣接入層、接入終端五層組成，如圖1軟交換平臺結果示意圖。軟件換系統的穩定可靠性及覆蓋面的廣度主要取決于控制層能力及穩定性和核心傳輸層覆蓋面積。

目前福建省的軟交換系統的控制層由兩臺中興公司的核心控制設備ZXSS10 SS1b組成主備的核心控制層（即主用匯接局設備福州市高速通信匯聚中心，另一套備用輔助匯接局設備在泉州區域數據匯聚中心），從而整體提升了全省軟交換系統的可靠性。由于福建高速公路生產管理部門遍布全省各個地市及縣鎮，結合福建高速公路這一結構特點，將采用集中交換處理，分散中繼控制，所以寧德、莆田、泉州、廈門、漳州、龍巖、三明和南平八個市匯聚中心也各部署一套軟交換綜合媒體網關，使整個系統最大容量可以達到600萬用戶/100萬中繼，而目前福建高速公路的辦公電話使用量不足5萬門，所以該系統的存在著巨大的冗余量和拓展空間。

圖1 軟交換平臺結果示意圖

其次核心傳送層也極為重要，它關系在整個系統的可靠性以及該系統在福建高速公路集團公司里的覆蓋面積。只有核心傳送層傳輸能力足夠強大，分布足夠廣泛，才能將業務數據送達到福建高速公路集團公司每一個角落。

隨著福建高速公路不斷延伸發展，全省高速公路逐步形成“三縱、八橫、三環、二十五聯”的網絡格局中，已經完成福建省高速公路核心傳送網建設。而且目前核心傳送網處于升級換代階段，因此福建高速公路擁有兩個數據傳輸平臺來支撐集團公司的數據業務傳輸，其中一個是基于SDH的傳輸系統平臺，另一個是基于OTN光傳輸系統平臺。兩套系統分別組成兩個數據傳送環網，鑒于福建高速公路綜合網數據業務的重要性，兩個傳輸平臺共同承載綜合網數據業務，將綜合網數據傳輸做了1+1備份保護，從而提高該局域網的穩定可靠性。兩個數據傳輸平臺還分兩級建設即省骨干網環和分中心本地網環，骨干網環負責將九地市分公司數據上傳省集團公司，而分中心本地網環是將綜合網的觸角伸入各個地市所管轄高速公路的各個角落，這將保證核心傳送層無死角的覆蓋，為軟件換數據在福建省高速公路全覆蓋提供了可能條件。福建高速公路綜合網傳輸結構示意圖如圖2所示。

綜合以上內容主要想體現福建省高速公路的軟件換系統采用主備核心交換設備、多路由多平臺傳送層等結構，足以為整個集團公司的提供一個安全、穩定、可靠的辦公電話網絡，同時也可以為擴展的隧道緊急電話及廣播系統提供一個良好的環境，從而為廣大司乘人員提供一條安全、穩定、可靠的生命信息救援通道。

3 基于福建省高速公路軟交換系統上擴展運用隧道緊急電話及廣播系統

由于長隧道的手機信號可能無法完全覆蓋，加上特殊的環境要求，根據交公路發【2005】495號文精神，需要加強長和特長隧道的緊急電話及廣播系統的建設，保證突發事件的信息能夠準確及時的傳出，為司乘人員提供一條可靠的施救信息傳達通道。

目前的福建省高速公路的緊急電話及廣播系統，正從光纖串接型向IP型過度階段，從目前福建省使用的某品牌系統來看存在著如下問題：整個系統設備價格高，建設成本投入大，后期維護費用高，設備的穩定安全性能不足，且系統設備將長期受制于人。隨著“一市一中心”管理體制的改革，現有的緊急電話及廣播系統已經不能滿足新體制下的功能擴展要求，且升級改造難度大，成本高。對此，筆者將基于福建省軟交換辦公網絡平臺的冗余部分設計一個更為經濟可靠的高速公路隧道的緊急電話及廣播系統解決方案。具體結構如圖3福建高速公路隧道緊急電話及廣播系統拓撲圖所示。

3.1 隧道緊急電話設計方案

從拓撲圖上可以看出，隧道緊急電話系統由兩部分組成，通話基本功能由利用軟交換辦公電話網絡的冗余量，并通過開通對應報警電話的立即熱線功能來實現，而隧道緊急電話系統要求的事件錄音、事件位置定位、事件統計等輔助功能由錄音系統及軟件來實現，兩者之間各司其職，互不影響。

圖2 福建高速公路綜合網傳輸結構示意圖

圖3 高速公路隧道緊急電話及廣播系統拓撲圖

該設計方案相對于目前福建高速公路在用的隧道緊急電話系統有如下優點：

（1）由于通話功能基因集團公司的辦公電話網絡，相對于目前在用的某品牌緊急電話采用系統主機來控制而言，其系統的穩定可靠性有過之而無不及。

（2）整個系統由軟交換系統和錄音系統組成，兩者之間各司其職，互不影響。也就是說即使錄音系統故障，也能夠保證突發的信息及時傳出，為司乘人員提供及時引導和幫助。

（3）該方案的隧道末端設備將簡化成一臺普通IP電話終端。從建設成本來看，僅僅三明市地區就有1100臺左右的隧道緊急電話，由于終端簡化，終端的成本將僅為原來的10%，而且無需建設系統主機設備，由此將大大降低建設成本；從后期維護上看，由于終端是普通的IP電話，維護成本也將大幅度減低，后期維護工作也變的十分簡單，同時終端設備選擇性廣，將不受制于人。

（4）隨著我省高速公路機電信息體制改革的推進，原有的省、市、路段三級網體制調整為省、市兩級，并將交通監控與路網信息二者管理職能合并，形成一市一中心的管理體制，這要求每個市下轄分中心的緊急電話接警匯聚到市中心統一由市中心人員接警受理并調度，目前福建高速公路采用的緊急電話系統，想實現集中統一接警受理必須增加相應的二級接警系統方能實現，像三明市地區的高速公路存在3代的隧道緊急電話系統，想實現將十分復雜且需要先對大量的資金投入。但本文提供的方案，可以簡單地解決這一問題，在集團公司的軟交換系統的立即熱線功能的接警話機，可以是任意一個號碼的電話機，也就是說只要更改立即熱線的對應號碼即可實現緊急電話接警匯聚到市中心統一由市中心人員接警受理并調度的功能，無需增加任何設備。

（5）錄音系統的錄音數量可自由選擇配置，自由搭配轄區內的緊急電話，這樣可優化管轄接警資源的合理分配，從而最大程度解決電話占線問題。相對于目前在用的某品牌緊急電話系統僅有2臺接警電話而言將更為優化。

筆者對該設計方案搭建了一個簡易的平臺，以實現隧道緊急電話的報警事件錄音、事件位置定位、事件統計等功能詳見平臺的效果圖（圖4、圖5）。

3.2 隧道廣播系統解決方案

由于福建高速公路軟件換辦公電話網絡系統僅能實現3人電話會議的功能，無法利用該系統實現對隧道廣播系統的群呼廣播功能，所以針對隧道廣播系統采用成熟的網絡IP廣播系統。該系統由網絡麥克風、功放一體式IP廣播終端和后臺軟件組成，同時緊急電話錄音軟件系統與隧道網絡IP廣播系統將共用一臺工作站，且兩個子系統也是各司其職，也互不影響。

該方案相對于目前福建高速公路在用的隧道廣播系統有如下優點：

（1）通過后臺軟件實現廣播呼叫，不需要廣播主機來控制。

圖4 高速公路隧道緊急電話接警主界面

圖5 高速公路隧道緊急電話接警統計界面

（2）在一市一中心的管理體制改革中，隧道IP廣播系統的匯聚也很簡單，只要在市中心的工作站安裝軟件并導入基礎數據，同時將網絡麥克風遷移至市中心即可實現對全市的隧道廣播進行呼叫控制。

（3）可以根據不同的突發事件提前合成文字內容的語音，而且可以同時對全市不同地點的隧道發生不同突發事件播放提醒相應的語音信息。該功能現有在用的廣播系統即使完成二級廣播控制也無法實現該功能。

（4）可以對接火災報警系統信號，在隧道發生火災時自動播放隧道火災事件的語音信息，第一時間告知現場的司乘人員。

4 結束語

福建高速公路若采用以上方案對隧道緊急電話及廣播系統進行建設和對舊系統升級改造，將使整個緊急電話及廣播系統更為穩定可靠，系統功能更為豐富，同時將大幅度降低建設及后期維護成本，還能簡單快速地滿足目前管理體制改革的統一指揮調度要求，為司乘人員提供一條更為可靠、穩定的生命救援信息通道。