鐵路專用網的數字調度通信系統設計與實現

（中鐵武漢電氣化局集團有限公司城市建設分公司，廣東廣州 511442）

1 鐵路專用網的數字調度通信系統優點

列車和車站以及維護人員不僅可通過數字調度系統開展日常工作，還可實時調度列車的運行。工作人員只需要在電腦上下達運行任務，系統程序就會自動分析并根據信息進行相應的安排，有效避免了人工調度可能會發生疏漏等問題。同時，數字調度通信系統還可以實現遠程調控，即使在通信擁擠的情況下也會將調度指令及時準確傳送。

2 鐵路數字調度系統的總體設計

鐵路網數字調度通信自身的專業、特殊性決定了應用的需求，其需求功能主要體現在以下幾個方面：

（1）鐵運員工的控制需求。在鐵運人員能優先和內部的其他人員以及部門進行通話，并確保通話過程無任何人為障礙。同時，鐵運人員可隨時與列車相關部門或人員就火車系統的正常運行進行協調和調度。另外，工作人員在處理中繼調度和匯接以及限制出中繼等核心工作時，不僅擁有優先通信的權利，而且可以連接上級通信網，形成一個新指揮網絡體系。

（2）信息交換需求。為就職于鐵路系統中的所有人員開通自身權限內的直接撥號呼叫權，另外，該調度系統應設計標準的接口，以確保該系統所有設備都能進行有效連接。

（3）鐵路數字調度系統操作簡單便捷需求。相關軟件應功能完善，保證鐵路系統的正常運營。鐵路數字調度系統在設計時應結合數字通信和計算機控制技術等高科技技術，保障所開發的數字調度系統更完善，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的高效運行需求。

3 鐵路數字調度系統的總體結構

鐵路數字調度系統以光傳輸網為媒介，傳輸的信號具有數字化、低衰耗、大容量等優勢。調度通信系統還應具備完善的自愈技術，可以實現系統的自我保護、自我修復。鐵路數字調度系統的總體結構主要有調度總機、調度分機、傳輸通道和調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置調度總機，這是整個調度通信體系中的核心；為了方便相關人員的使用，一般在各個分站分設分機；通常會在調度室四周的調度機械室中設置呼叫裝置；傳輸通道則是保障鐵路局和各個分站之間的聯絡能夠保持暢通，可以保障整個系統的通信功能[1]。

4 數字調度系統的硬件模塊

調度系統硬件組成系統基于數字程控交換技術，采用模塊化設計思想，其軟硬件均采用模塊化結構，用戶可以根據需要選擇不同的軟硬件模塊，構成應用系統。機架采用國家標準尺寸結構，根據不同容量的需求靈活配置。

本系統具有多樣的接口功能，其配置和擴容都較為靈活，涵蓋面較廣。能配置在該系統上的接口板包括模擬/磁石/2B+D數字用戶板、環形/2M數字/E/M中繼板、共線/載波/調度臺接口板以及數字式多路錄音板、DTMF和FC信令板、CPU交換機網絡板、二次電源板等。

（1）CPU交換網絡板：不僅可使512路在數字交換時達到無阻塞全時分模式，還可提供信號音，搭建會議橋。

（2）DTMF/MFC信號收發板：信號收發板均由48/32套DTMF/FC全功能收發器構成。

（3）2M數字中繼板：各個板均有1個標準的PCM接口。

（4）環路中繼口板：各個板均有16個環路中維端口。

（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塊板分擔載荷，若發生故障，可實現自動切換。

5 數字調度系統在茂湛鐵路中的實現

5.1 數字調度系統的構成

調度室和各站點的調度交換，調度/值班臺和其他各類固定/網管終端以及錄音儀等裝置共同構成了調度通信系統。有線和無線調度業務能實現互通，主要是調度室的調度交換機和GSM-R系統互相連接的結果。

沿著鐵路行駛路徑分別設置站點調度交換機，黃略和湛江西客站接入既有茂湛2M數字環；塘口（不含）→塘口南線路所→湛江西客→湛江西貨→東山段以2M環路形式接入廣鐵集團既有調度所調度交換機，在粵海臺新增FAS調度臺進行管轄。其中塘口南線路所、湛江西客、湛江西貨的車站調度交換機配備2/4線音頻接口，用來傳送該站的450M無線列調信息。

該鐵路數字調度系統的主系統設在鐵路局調度中心，分系統設置在沿線的各分站中，主系統與分系統之間通過光傳輸系統提供的2M數字通道進行相互連通。每一個調度主機的基本共線單元均由上下行兩個2M構成。此外，整個系統由主用和備用兩個透明的2M數字通道構成，以形成該系統的數字自愈環。利用光傳輸系統，將主系統的下行2M和分系統的上、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數字通道把主系統的上行2M和湛江西客的下行2M連接起來，形成該鐵路的數字調度系統[2]。

調度主機、調度臺和集中維護管理臺以及錄音設備共同構成調度中心主系統。為了方便系統組網和各部分裝置的維護以及錄音的查詢等操作，需要在指定的專業機械室內部設置調度主機和集中維護管理臺以及錄音設備；調度主機不僅可實現列車和貨運、牽引變電及其他調度通信，還具有站場和應急以及施工養護通信等多種功能，以上各功能也可成為相對獨立的調度子系統。

在調度中心設列車和貨運調度臺，而其他調度臺可設置在分站調度室中；中心調度員具備單鍵直呼所轄調度分機的權利，且分為全呼、組呼、會議等不同功能，調度電話隨時保持暢通與阻塞，但是調度臺屬于高優先及用戶，所以，調度臺可在別人正在通話的過程中成功接通電話。

分系統主機、操作臺和站場錄音裝置以及奇特的分機共同構成了各分站站點的分系統。與調度中心主系統一致，分系統的主機和站點錄音裝置需要被設置在專門的機械室中，操作臺設置在值班室中，為值班人員提供呼叫調度等服務，操作臺摘機后按鍵便可直接呼叫分站調度臺，分機摘機后可直接與總調度通話。

站點分系統裝置包含數字E1/2B+D接口、模擬中繼/用戶接口、選號/數字用戶U/區間電話/4線和2線音頻接口等不同種類的接口，能夠實現模擬用戶均能有效接入本系統。

5.2 鐵路數字調度系統實現的業務

5.2.1 調度電話業務

行車和貨運調度臺被設在鐵路調度中心內，遠程調度臺被設在供電和電務段等位置。各分站分系統通過供電光傳輸系統通道相連接，分系統的操作臺均設在行車值班室內，電調和貨運分機均可利用供電接口與分系統相連接，形成不同種類的子系統。中心調度員的呼叫權優先于各分站點工作人員，可下發各類型的調度任務，例如負責行車和貨運的中心調度員可直接呼叫各分站點行車和貨運工作人員。電調可直接呼叫車站供電人員等，共同組成了鐵路系統的行調、貨調、電調等多種調度電話業務。

5.2.2 站場通信業務

與原有的傳統電話集中機不同的是，分站分系統的操作臺與站內的調度分機、站場內的多類調度電話共同形成先進、智能的站內通信系統。車站值班員使通過操作臺能夠直接呼叫本站的信號員、質檢員、車號員等，且暢通無阻塞，實現本站內的通信業務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、東山站的調度值班人員還可以利用數調分系統互相通過操作臺進行呼叫，可使各站場互相連接[3]。

5.2.3 站間的通信業務

該線各分站人員若要實現互相通信，則需通過各個數字調度分系統和光傳輸通道在操作臺上互相呼叫[4]。

5.2.4 錄音功能業務

該數字調度系統具有錄音功能，主、分系統分別裝有錄音設備和錄音儀，二者的協作實現調度系統的錄音功能。

5.2.5 網絡管理業務

數字調度系統利用網絡管理子系統對整個系統中的設備進行維護以及數字配置等。網管系統不僅能夠集中管理整個系統，還可以分散控制相關區段、控制單機的操作使用，該功能通過系統中的軟件設置完成。當集中網管系統設置在調度中心的主系統側邊時，不僅能檢查維修整個中心系統，而且能實時監控各分系統的運作情況，實現數據修改、故障檢測等功能。若將其設在站點分系統側，僅可監控所轄分區段的裝置、維護，進行數據修改、故障檢測切換等操作[5]。

6 結語

綜上所述，鐵路數字調度系統能夠同時處理多種業務，有多種功能接口，且可靠性高，有較強的網絡管理、語音通話、實時錄音等功能，在鐵路系統中應用有效提升了鐵路運行的調度能力和效率，增強了各專業通信業務的安全性和穩定性，保障了鐵路運輸指揮信息的及時、暢通，也為數字通信調度系統的全面應用提供了豐富的經驗。