一種軌道交通LTE寬帶無線調度臺系統

劉思瑤

【摘要】? ? 本文介紹了一種城市軌道交通LTE無線調度臺系統，對調度臺在無線系統的架構、功能、軟件架構、接口等內容進行了介紹，并對窄帶到寬帶通信制式下調度臺的變化做了探討。

【關鍵詞】? ? 軌道交通? ? 調度臺系統? ? LTE

引言：

軌道交通通信無線系統主要負責運維人員之間專網的通話交流，由調度員和車站乘務人員、列車司機等通過組呼、單呼、廣播、轉組等操作來滿足地鐵運營管理的需要，含集群調度通信網、調度臺系統、CAD系統、網管系統、車載臺系統、固定臺系統。其中調度臺系統是實現本系統業務功能的主要系統，依托專網集群通道，根據地鐵運營業務需求進行定制化開發，包括行調、車輛段/停車場調、維修環控等角色調度[1]。

一、系統概述

調度臺系統基于通道主設備進行定制化的二次開發，實現組呼、點呼、選呼、廣播呼等通話業務，短信收發、轉組等數據業務，包括行調、車輛段/停車場調、維修環控等角色調度，設置在控制中心、車輛段以及停車場。其中行調主要負責正線列車、車站的調度通信，車輛段/停車場調度主要負責車輛段/停車場列車的調度管理，維修環控調度主要負責設備維修維護的通信調度。在全自動無人駕駛場景下，還新增了乘客調度等角色的調度臺系統[2]。

隨著2G、3G到4G的不斷發展，軌道交通的專網通道從窄帶逐漸變成了寬帶，在通道側不再單獨承載集群業務，而是支持和CBTC、PIS、CCTV系統的綜合承載;在業務側不再設置單獨的原裝調度臺，集群業務整合到寬帶集群服務器系統。系統側調度用戶配置更加靈活，寬帶制式下的調度臺在原傳統業務基礎上新增了視頻回傳、視頻點呼、視頻分發等寬帶視頻調度業務功能。

二、無線調度臺系統方案

2.1系統架構

本系統分為3層架構，通信服務層、業務邏輯層和數據接口層。通信服務層主要實現本系統和核心交換調度系統、CAD服務器系統的接口通信。

1.通信服務層

通過調用SDK集群業務接口，本系統向核心交換調度系統注冊鑒權/注銷、獲取系統所有群組和已開戶用戶資源，實現語音呼叫、視頻調度、短信收發、動態重組、建立派接組等集群業務;通過TCP和UDP通信，本系統向CAD服務器進行登錄/退出鑒權，獲取本系統列車、車站等基礎數據，實時獲取列車位置信息，校時時鐘以及各系統鏈路狀態。

2.業務邏輯層

業務邏輯層是本系統核心層，2條業務線并行。一方面通過數據接口層的基本參數和通信服務層的通信接口，調用SDK的dll接口，對本系統群組和用戶資源實現語音組呼、單呼、強插強拆、通話轉接、監聽、視頻呼叫、短信收發、手動轉組、動態重組、訂閱等業務，所有業務狀態實時顯示。另一方面由TCP的通信方式向CAD服務器鑒權登錄并獲取本系統基礎數據，通過UDP廣播獲取列車ATS狀態信息實時顯示，獲取系統鏈路狀態信息實時更新，獲取時鐘信息實時校時。同一套調度臺系統軟件通過登錄對應的賬號顯示不同角色的應用操作界面，主要通過該層實現。通過角色類型標識來初始化加載對應角色的業務模塊。同時，通過中間件調用寬帶和窄帶不同SDK接口的方式，實現同一套軟件適配不同場景的寬窄帶融合業務[3]。

3.數據接口層

數據接口層通過獲取本地參數文件的外部系統IP、端口等參數，實現本系統對外注冊或登錄鑒權等功能;通過通信服務層獲取CAD基礎數據在本地文件更新;通過本地幫助文檔來指導系統使用操作。

2.2 系統接口

調度臺直接交互的系統主要為核心交換調度系統和CAD系統。核心交換調度系統提供集群系統內注冊、集群語音、視頻、短信等核心集群業務的二次開發接口，通過核心交換調度系統實現中心調度員和線路列車司機、各車站值班員的遠距離調度通信。CAD系統為無線系統內的二次開發調度服務端，提供本系統列車、車站、通話組等基礎調度資源數據接口，列車車組號、車次號、司機號、當前位置等ATS實時信息接口，提供時鐘校時接口進行本系統的時鐘同步。本地參數配置文件、基礎數據文件、幫助文件主要提供調度臺系統參數修改與顯示接口、基礎數據存儲接口以及打開幫助文件接口供操作者使用文檔。

2.3 多角色一體化應用設計

調度臺系統軟件通過業務類型標識符來區分不同業務角色，登錄時不同類型賬號在CAD系統數據庫對應相應類型標識符，鑒權返回類型標識符，初始化不同的模塊來加載顯示不同角色界面，提供給對應調度員操作使用。在各角色調度臺系統中，行調、車輛段調度由于對全線列車、車站等所有人員設備指揮調度，業務功能較全。總調、維修環控調、車輛調、乘客調等主要針對相應業務資源進行調度通信，系統設計可以做減法來實現。

三、系統應用

以本系統應用在哈爾濱地鐵某條線為例，本線路無線系統一共設置了6套無線調度臺，中心4臺，分別是行調和設備調，3臺行調用于管理正線列車調度通信，并做熱備冗余;設備調度用于設備維修、環控等調度通信管理。車輛段設置2臺調度臺，用于管理車輛段列車以及權限列車監聽等功能。

四、結束語

調度臺是軌道交通通信無線系統的重要子系統，承擔著地鐵部門溝通、行車調度的重要作用。地鐵專網集群通信制式從模擬TETRA到LTE數字寬帶的演變，從業務功能上，調度臺在傳統語音呼叫、短信收發、轉組等業務的基礎上，增加了視頻點呼、視頻組呼、視頻回傳、視頻分發、動態重組、訂閱、GIS等業務，在全自動無人駕駛場景下乘客調度、車輛調度等新增的角色調度滿足新增的用戶需求。從實現方式上，窄帶調度臺調用接口實現的業務主要是語音呼叫，短信功能一般通過CAD服務器轉發;寬帶制式下移動手臺、二開電臺屬于移動用戶，調度臺作為固定用戶，也有唯一的通話號碼，通過調用接口可實現語音呼叫、視頻、短信、動態重組等所有業務。隨著通信技術的發展，基于5G的公/專網集群調度也將逐漸在行業開展試驗和應用，助力城市軌道交通集群通信調度。

參? 考? 文? 獻

[1] 李鵬.車輛調度系統在城市軌道交通中的應用分析 [J].工程建設與設計，2020（6）：90-91.

[2] 尤江.基于全自動運行模式的智慧化調度系統[J]. 城市軌道交通，2020（4）：38-42.

[3] 張成斌.基于寬窄融合的無線統一調度系統設計和實現[J].計算機與網絡，2019（11）：65-68.