基于ARM的地鐵調度系統值班臺的設計與實現

姜存明

摘要：本文主要針對ARM的地鐵調度系統值班臺的設計與實現進行論述，首先簡單闡述地鐵調度系統值班臺的設計理論，而且分析地鐵調度系統值班臺的硬件、軟件設計思路，最后進行簡單的實驗，希望能夠為相關人士提供幫助，僅供參考。

關鍵詞：ARM;地鐵調度系統;值班臺;設計;實現;

一、值班臺的設計理論

分析我國如今所采用的運營網絡主要分為三大類，分別為多媒體網、電信網和數據網不同的運營網絡，我負責的業務內容也有所不同，現如今隨著信息化水平的提高，人們迫切的希望在任何地方、任何時間都可以采用任意方式進行通信，在這種情況下也進一步提高了對運營商所提供業務的需求。但是在電信網和數據網中存在著一定的漏洞與缺陷，所以無法更好的滿足人們的需求，若想能夠實現，在同一種承載網中同時完成數據、語音以及多媒體業務的傳輸就必須要實現三網融合，在此基礎上也提出了軟交換技術，軟交換技術可以說是在三網融合下所形成的一種核心技術，相比于其他技術，軟交換技術不僅具有開放分布式的網絡結構，而且也具備良好的接入能力、高效的分組交換網絡等，這也是地鐵調度系統值班臺設計的理論基礎，而具體的軟交換體系結構見圖1所示。

二、值班臺的硬件設計

（一）選擇值班臺核心板

目前，由于各種電子設備的頻繁更新換代，越來越多的研發人員開始青睞于ARM這種不僅尺寸比較小，而且效率高、能耗低的內核。在ARM板中，Cortex-A8處理器是其中首款超標量處理器，不僅性能強，而且代碼密度也非常高，所以在進行地鐵調度系統值班臺設計時，應首選該類型核心板[1]。

（二）選擇處理器內核

在整個值班臺的設計中，處理器始終處于核心地位，而且所選擇處理器的性能，也會直接影響到整個硬件設計所具備的功能，因此在選擇處理器時，必須要滿足值班臺的設計要求，建議選擇Crotex-A8核心ARM板。

（三）開發板的結構設計

在設計開發板結構時，主要包括底板和核心板，使其形成一個整體結構，在核心板中包括隨機處理器、中央處理器以及閃存等器件，而地板則是對這些功能的拓展。實際進行設計時，采用這種整體結構可以有效降低生產成本，主要就是因為這種核心板可以重復利用，從而有效降低研發成本。與此同時，即便在日后的設計中，由于拓展功能的影響，需要進行優化與改進，但依然不需要重新再次設計核心板，只需要優化底板的設計即可。

（四）電路整體架構設計

對于值班臺的硬件電路開發板整體架構來說，主要由核心板和底板構成，其中因為所選擇的核心板的體積比較小，所以可以有效減少開發板的空間，并且在其中涵蓋內存、CPU芯片、網卡等多個芯片，進行電路設計時需使用5v直流供電，這樣不僅可以降低能耗，也可以滿足各功能板塊的需求，具體的值班臺架構設計見圖2所示。

三、值班臺的軟件設計

對于地鐵調度系統值班臺來說，主要的作用就是幫助地鐵值班人員發起各種調度操作，屬于一種終端設備，這也就說明地鐵值班臺不僅要具備呼叫功能，比如組呼、單呼和會議等，同時也要具備監視各個終端通話狀態功能，并形成呼叫記錄，而且還可以進行強拆、強插和保持等管理控制。在進行值班臺軟件設計時，必須要重點關注如何融合兩種值班臺的硬件設備，使其既能夠實現軟交換又可以連接遠程控制交換機，真正的實現ISDN協議和SIP協議的共存，并使二者相互備份，以此進一步提高地鐵調度系統值班臺的穩定性[2]。具體而言，從地鐵調度系統值班臺的軟件設計角度出發，在軟件結構設計方面主要包括6個進程，分別為：APPC應用控制、VOS操作界面、BOX鏈路管理、SC聲卡的采集和播放、SIP協議適配以及RTP協議適配，每一個進程又需要上千個小進程構成。

四、地鐵調度系統值班臺的測試

（一）測試方法

第一，應建立完善的值班臺運行環境;第二應根據地鐵調度指揮系統的操作，完成值班臺的性能測試、單元測試和功能測試;第三，采用人為操作的方法是值班臺出現異常問題，以此檢驗值班臺具有的異常問題處理能力，驗證整個系統的性能。

（二）測試結果

經過測試后可發現，當程控交換機與值班臺連接時，可以實現相應的調度業務;當軟交換機與芝蘭臺連接時，可以實現相應的調度業務;值班臺可以同時滿足編解碼類型和協議類型的相關規定;值班臺可實現兩條話路的同時通話，并自由切換;值班臺可在受到干擾的情況下依然正常工作;值班臺的拓展模塊為串口通信，從理論的角度進行分析，可以無限進行模塊數量的拓展，并且不受到總線地址的約束。

結束語：總之，為了能夠進一步提高地鐵調度系統的工作效率，應對地鐵調度系統值班臺進行優化設計，此進一步提高值班臺的穩定性，滿足地鐵調度系統運行的需求。

參考文獻：

[1]肖揚. 通信系統在上海軌道交通網絡化運營調度指揮中心的發展[J]. 城市軌道交通研究， 2020（S2）.

[2]張國棟. 一種地鐵列車集群調度系統無線通信設備：， CN210047485U[P]. 2020.

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