新建杭紹臺鐵路對相鄰既有線通信系統的改造

石文靜 于 超

杭州經紹興至臺州鐵路（杭紹臺鐵路）臨近既有線，線路情況復雜，與甬臺溫鐵路存在多處并線，需拆除既有臨海站房，同址新建杭紹臺站房。為滿足不間斷運營要求，新建過渡站房及配套信號樓、10 kV 配電所，同時新建甬臺溫通信、信號等系統的相關設備。因此，通信系統改造需要解決如下問題：①杭紹臺鐵路與甬臺溫鐵路共用臨海站站房，需考慮2 條線路并線區段和共用站場范圍內無線通信的覆蓋；②改造涉及臨近營業線施工，改造過程中不能影響甬臺溫鐵路正常運營。本文重點介紹移動通信系統和傳輸系統改造方案。

1 改造方案

1.1 移動通信系統

1.1.1 與杭甬客專并線區段

杭紹臺鐵路與杭甬客專存在1 處并線。由于杭甬客專設計時速為350 km，信號采用CTCS-3 級列控系統，GSM-R 系統采用單網交織方案，可滿足本工程GSM-R 系統覆蓋需求，因此并線區段可利用杭甬客專既有基站覆蓋本線。

1.1.2 與甬臺溫并線區段

杭紹臺鐵路與甬臺溫鐵路存在2 處并線。由于甬臺溫客專設計時速為250 km，信號采用CTCS-2 級列控系統，GSM-R 系統采用單網覆蓋方案，隧道內無線覆蓋采用模擬直放站和漏纜的方式；而杭紹臺鐵路設計時速為350 km，信號采用CTCS-3級列控系統；因此必須對并線區段的GSM-R 網絡進行改造，否則無法滿足杭紹臺鐵路覆蓋需求。

對此類并線區段的GSM-R 網絡進行改造時，常用方案有2 種：方案一，對既有甬臺溫基站及配套設備進行升級改造，完成升級后兼顧承載杭紹臺CTCS-3 級列控數據；方案二，新設杭紹臺基站及配套設備，以高等級線路的小區規劃為基礎，兼顧低等級線路的運用需要。

考慮到：①甬臺溫鐵路是連接寧波、臺州、溫州3 地的國鐵Ⅰ級鐵路，屬于繁忙線路，在杭紹臺鐵路建設期間不能中斷運營；②甬臺溫鐵路2009 年9月正式開通運營，既有設備已進入大修改造期，承載CTCS-3 級列控數據安全風險較大；③利用既有甬臺溫基站及配套設備需要運營單位重新調整管理維護分工和責任界定，管理維護不便；④杭紹臺鐵路聯調聯試期間，需要測試主備基站全開、主開備關和主關備開3種場景下的GSM-R 網絡覆蓋和服務質量指標。因此本并線區段選用方案二，具體如下。

1）臨海站附近與甬臺溫鐵路并線（DK173+545至DK189+095）共15.550 km。在并線區域新設杭紹臺基站，采用單網交織方案覆蓋杭紹臺鐵路及甬臺溫客專。在DK175+502、DK180+250、DK183+650（臨海站）、GDK186+682各設置1套基站覆蓋并線區域，其中臨海站為C3 基站，其余為C2 基站。為了保證隧道內無線覆蓋，在隧道內通信洞室及隧道口設置數字直放站遠端機，在上述4處基站處設置數字型直放站近端機和遠端機，遠端機采用環形方式分別接入2 個近端機，實現冗余覆蓋。同時，將甬臺溫

K434+428、K437+633、K437+980、K448+506、K449+775處的模擬直放站改為數字直放站，在甬臺溫K447+056通信機械室內安裝1臺數字直放站，通過環形連接的方式分別接入本工程設置的數字型直放站近端機。待杭紹臺基站開通后，關閉甬臺溫K439+319、K443+346、K447+056 基站。臨海站并線段無線覆蓋見圖1。

圖1 臨海站并線段無線覆蓋

2）溫嶺站附近與甬臺溫客專并線，并線區域約7.796 km。在并線區域新設杭紹臺基站，采用單網交織方案覆蓋杭紹臺鐵路及甬臺溫客專。在DK232+050（溫嶺線路所）、DK236+395（溫嶺站） 各設置1 套基站覆蓋并線區域，其中DK232+050 （溫嶺線路所） 為C2 基站，DK236+395（溫嶺站）為C3 基站。為了保證本工程隧道內弱場的覆蓋，本工程在隧道內通信洞室及隧道口設置數字直放站遠端機，在DK232+050（溫嶺線路所）、DK236+395（溫嶺站）基站處設置數字型直放站近端機和遠端機，遠端機采用環形方式分別接入2 個近端機實現冗余覆蓋。在甬臺溫K485+699、K486+876 處設置數字直放站，通過環形連接的方式分別接入本工程設置的數字型直放站近端機。待杭紹臺基站及直放站開通后，關閉甬臺溫K485+699、K489+756 基站。溫嶺站并線段無線覆蓋見圖2。

圖2 溫嶺站并線段無線覆蓋

1.2 傳輸系統

既有臨海站房綜合樓利用1 臺2.5 Gb/s 骨干節點設備，與相鄰既有三門縣站2.5 Gb/s 傳輸設備、既有臺州站2.5 Gb/s 傳輸設備組建既有甬臺溫鐵路MSTP 傳輸骨干網。既有臨海站房綜合樓利用1 套622 Mb/s 傳輸設備，與相鄰既有三門縣站622 Mb/s 傳輸設備、既有臺州站622 Mb/s 傳輸設備組成既有甬臺溫鐵路傳輸1+1 線性復用段保護。既有臨海站傳輸系統組網見圖3。

在臨海站新建信號樓甬臺溫機房內新設1 套10 Gb/s 傳輸設備和1 套622 Mb/s 傳輸設備，在新建臨海10 kV 配電所設置622 Mb/s 傳輸設備1 套，在過渡站房內新設622Mb/s 傳輸接入一體化設備1 套。臨海站新建信號樓甬臺溫機房10 Gb/s 傳輸設備與臨海站房綜合樓2.5 Gb/s 傳輸設備利用2 個STM-16 光口互聯，臨海站新建信號樓甬臺溫機房622 Mb/s 傳輸設備與臨海站房綜合樓622 Mb/s 傳輸設備利用2 個STM-4 光口互聯。同時利用既有甬臺溫傳輸通道，實現臨海站新建信號樓甬臺溫機房與溫州通信站之間的業務互聯。臨海站10 kV 配電所、過渡站房622 Mb/s 傳輸設備，通過站內新設光纜與臨海站新建信號樓甬臺溫機房622 Mb/s傳輸設備構成雙纖雙向復用段保護環網。新設傳輸設備與既有設備品牌一致，以保證接入既有鐵路平臺，便于統一維護。臨海站改造傳輸系統組網見圖4。

圖3 既有臨海站傳輸系統組網

圖4 臨海站改造傳輸系統組網

2 割接方案

由于臨海站過渡改造工程涉及營業線施工，因此臨海站過渡改造工程的施工方案是改造的重點。通信專業營業線天窗點內施工分為4 個階段：①既有光電纜徑路、過軌、既有業務端口及纖芯運用調查核對；②分支電纜修建、光電纜敷設；③節點插入、試驗、既有業務驗證及倒接；④通信既有光纜割接，關閉既有站房通信設備、網絡拓撲及網元調整。臨海站通信系統改造施工計劃見圖5。

圖5 臨海站通信系統改造施工計劃

2.1 既有業務倒接

倒接業務主要包括數據網各通信子系統業務、信號業務和信息業務。

數據網業務倒接：主要在臨海站新站房機房新建1 套路由器和交換機設備，調測入網完成后，對原臨海站路由器下掛業務進行逐一搬遷；所有業務倒接完成后，對設備進行下電、退網拆除。

信號業務倒接：在傳輸網元調整完成后，在新設信號樓622 Mb/s 設備上配置CTC、微機監測、缺口監測通道，進行安全數據網通道試驗，由該新設傳輸系統提供業務，將安全數據網通道由既有信號設備跳接至新設信號設備，關閉既有信號設備；在信號過渡開通后，進行通信光纜割接。

信息業務倒接：既有信息系統旅服集成平臺、辦公管理信息系統業務由通信數據網承載，票務系統、公安管理信息系統業務由通信傳輸網承載，信息視頻監控通過交換機接入通信機械室，綜合視頻接入交換機。在光電纜布放階段，將新設光電纜布放到位并進行測試，通信機房綜合配線柜處提前成端完成，過渡開通當天既有信息設備移設至過渡站房時，對信息系統既有旅服集成平臺、辦公管理信息系統、票務系統、公安管理信息系統、信息視頻監控業務進行試驗、倒接，對相應傳輸網、數據網電路進行調整。

各類業務倒接完成后，將臨海站房綜合樓的干線光纜割接至臨海站新建信號樓甬臺溫機房，關閉既有站房綜合樓內各系統設備，對網管上的網元進行調整，拆除站房綜合樓。

2.2 光纜割接

因本次光纜割接涉及骨干傳輸網1/4 號環OTN系統寧波東站-寧海站的纖芯，因此將本次割接事宜按規定程序逐級上報國鐵集團，提前一個月做好本次割接的申請工作。既有臨海站站場左、右兩側有4 條主干20 芯光纜，全部割接入信號綜合樓。新布放的20 芯光纜采取環引方式，且要求割接時不得中斷業務。由于主干光纜的所有業務均有環保護，故割接時業務不中斷。

3 總結

杭紹臺鐵路通信系統改造涉及臨近營業線施工，且要求改造過程不能影響甬臺溫正常運營，通信系統改造工程難度大，風險高。本方案以滿足現場需求為前提，組織設計、施工單位詳細調查既有設備情況和管線情況，與運營單位對接，制定周密的施工方案和應急措施，嚴格審核施工方案，同時組織開展上道施工模擬演練、光纜割接演練等，確保了臨海站遷建改造工程的順利開通，為后續杭紹臺鐵路新建臨海站房工程爭取了時間。