全自動(dòng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)下軌道交通通信傳輸系統(tǒng)方案研究

Summary：在城市發(fā)展過程中，交通建設(shè)是非常重要的。但是，國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展加快，人們生活品質(zhì)增高，各類私家車大量增加，造成了嚴(yán)重的交通堵塞和安全事故問題，促使城市軌道交通建設(shè)大規(guī)模發(fā)展，有效緩解當(dāng)前交通通行壓力。但是，現(xiàn)有軌道交通業(yè)務(wù)需求增多，對數(shù)據(jù)資料傳輸更高，加上人工智能、自動(dòng)化等技術(shù)的使用，需要構(gòu)建更加高效的通信傳輸系統(tǒng)，保障全自動(dòng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)得以落實(shí)，有效滿足軌道交通建設(shè)發(fā)展需求。Keys：全自動(dòng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)；軌道交通；通信傳輸系統(tǒng)引言：在城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)持續(xù)發(fā)展中，軌道交通建設(shè)發(fā)展速度加快，技術(shù)裝備和管理水平持續(xù)提升，促使軌道交通全自動(dòng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)成為當(dāng)前軌道交通建設(shè)的發(fā)展趨勢之一，逐步在全國各個(gè)城市軌道建設(shè)項(xiàng)目中進(jìn)行研究和應(yīng)用[1]。和傳統(tǒng)軌道交通駕駛模式比較，全自動(dòng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)具有非常多的優(yōu)勢特點(diǎn)，如智能化程度更高，有著更高的安全性和可靠性，充分增強(qiáng)車輛運(yùn)行速度，也可以降低運(yùn)維成本投入，有助于人力資源合理分配，保障軌道交通運(yùn)營管理效益提升。[2]因此，全自動(dòng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)在軌道交通建設(shè)應(yīng)用是非常有必要的。但是，這種運(yùn)行方式對自動(dòng)化要求非常高，業(yè)務(wù)功能也會(huì)增強(qiáng)，對通信傳輸系統(tǒng)寬帶需求、傳輸效率及時(shí)效性有著明顯要求，給現(xiàn)有軌道交通通信傳輸系統(tǒng)方案造成了巨大的壓力[3]。因此，軌道交通建設(shè)過程中，應(yīng)該立足于全自動(dòng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)，合理選修適合的通信傳輸方案，有效保障軌道交通運(yùn)營需求，以此推動(dòng)我國軌道建設(shè)水平提升。一、全自動(dòng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)下軌道交通通信傳輸系統(tǒng)總體方案分析全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)在現(xiàn)有軌道交通建設(shè)中簡稱為FAO，這是多種技術(shù)融合形成的綜合性系統(tǒng)，是當(dāng)前城市軌道交通系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。在使用過程中，不需要任何司乘人員參與，車輛行駛過程完全由控制中心進(jìn)行自動(dòng)化管控，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候無人值守，也可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)列車休眠、準(zhǔn)備、檢查、養(yǎng)護(hù)、洗車等作業(yè)。根據(jù)現(xiàn)有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)定義，在軌道交通行業(yè)中使用的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不能低于GOA4級標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)營管理體系不能小于GOA3標(biāo)準(zhǔn)。在這種建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)下，需要對所有業(yè)務(wù)單元進(jìn)行合理劃分，能夠讓其中非常重要的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行提升，如通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等都會(huì)比以往標(biāo)準(zhǔn)性能高，充分保障列車運(yùn)營的安全。從軌道交通運(yùn)營情況分析，業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能需要得到增強(qiáng)，促使全自動(dòng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)實(shí)施。第一，當(dāng)前線網(wǎng)核心層列車調(diào)度指揮平臺業(yè)務(wù)需求增加。在全自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施下，綜合監(jiān)控系統(tǒng)開始得到性能增強(qiáng)，信號ATS系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)深度集成，業(yè)務(wù)功能穩(wěn)定性大幅度提升，通信傳統(tǒng)系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性、時(shí)效性更高，保障了軌道交通運(yùn)行的需求。第二，視頻監(jiān)控寬帶需求增加。全自動(dòng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)下，軌道交通通信過程需要使用到更多的視頻監(jiān)控，在整條線路覆蓋的設(shè)備設(shè)施增多，在同一時(shí)段視頻調(diào)度和傳輸量增加，需要存儲(chǔ)和輸送的視頻間更大，導(dǎo)致傳統(tǒng)通信傳輸系統(tǒng)無法滿足要求。但是，全自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)有著更大的優(yōu)勢作用，能夠滿足通信傳輸?shù)男枨?。第三，軌道交通業(yè)務(wù)持續(xù)增加。在現(xiàn)代軌道交通運(yùn)營中，各類技術(shù)使用越來越多，包括云平臺、云計(jì)算、人臉認(rèn)別、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，推動(dòng)了通信傳輸?shù)陌l(fā)展，促使軌道交通加快應(yīng)用了各類技術(shù)，要求通信傳輸能力應(yīng)當(dāng)提升。因此，應(yīng)該針對軌道交通系統(tǒng)進(jìn)行全面分析，找出各個(gè)設(shè)備設(shè)施對寬帶的需求情況，從而有效合理設(shè)計(jì)通信傳輸系統(tǒng)方案，有效滿足不同業(yè)務(wù)需求。通過對業(yè)務(wù)需求進(jìn)行分析，一般性業(yè)務(wù)寬度需求達(dá)到33Gbit/s；此外，從業(yè)務(wù)寬帶使用類型來看，基本上都使用了以太網(wǎng)，但是傳統(tǒng)通信傳輸是非常有限的，沒有辦法支撐后續(xù)發(fā)展的業(yè)務(wù)需求，只能加快應(yīng)用更為先進(jìn)的傳輸方案，以此更好解決通信需求問題。二、全自動(dòng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)下軌道交通通信傳輸系統(tǒng)方案分析（一）技術(shù)分析從當(dāng)前技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用情況來看，在軌道交通通信傳輸技術(shù)中常用只有四種。第一，內(nèi)嵌RPR技術(shù)。這種技術(shù)所形成的通信傳輸平臺，是可以滿足多業(yè)務(wù)需求的，也是依托SDH實(shí)現(xiàn)的。該技術(shù)當(dāng)前發(fā)展到第三代，能夠滿足TDM業(yè)務(wù)對通信傳輸?shù)囊?，并且也對現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)勢進(jìn)行融合，充分體現(xiàn)了以太網(wǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)用的時(shí)效性和動(dòng)態(tài)化，可以將不同業(yè)務(wù)融為一體。第二，PTN技術(shù)。該技術(shù)本身是分組傳輸網(wǎng)，是當(dāng)前分組技術(shù)的新產(chǎn)物，也可以實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)資料集中傳輸，融合了三種技術(shù)，包括IP、以太網(wǎng)、傳送網(wǎng)等。既可以很好解決原本以太網(wǎng)的業(yè)務(wù)，也可以對其他業(yè)務(wù)模式進(jìn)行兼容。PTN發(fā)展后，是全面符合軌道運(yùn)營IP化的，也是當(dāng)前新產(chǎn)生的技術(shù)種類，這種技術(shù)在軌道通信傳輸中應(yīng)用的穩(wěn)定性、使用成本等需要進(jìn)一步研究分析。第三，OTN技術(shù)。這種技術(shù)基于光傳送實(shí)現(xiàn)的，在應(yīng)用過程中以波分復(fù)用技術(shù)為依托，在光層組織網(wǎng)絡(luò)中搭建了相應(yīng)的傳輸網(wǎng)，能夠大量應(yīng)用在各個(gè)核心系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)多個(gè)層次系統(tǒng)的互聯(lián)。該技術(shù)基本上突破數(shù)字傳送和模擬傳送，能夠?qū)㈦娪蚝凸庥驅(qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一。在實(shí)際處理過程中，主要針對波長進(jìn)行處理，可以將傳送網(wǎng)延伸到各個(gè)業(yè)務(wù)的末端?；诰邆淞斯庥蚝碗娪虻膬?yōu)勢，能夠帶來更大的輸送量，也可以對傳輸過程進(jìn)行保護(hù)，有效提升傳送效率和質(zhì)量。第四，MSTP增強(qiáng)技術(shù)。這種技術(shù)綜合性非常強(qiáng)，從傳統(tǒng)技術(shù)MSTP發(fā)展而來，但是整體性能得到增強(qiáng)。在應(yīng)用過程中，基本上MSTP和分組技系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的融合，滿足通信傳輸業(yè)務(wù)的多元化需求，也可以對其他業(yè)務(wù)平臺進(jìn)行信息傳輸，還將MSTP技術(shù)中的交叉能力進(jìn)行了保留，滿足了語音業(yè)務(wù)的實(shí)際需求，也可以為后續(xù)業(yè)務(wù)提供更大的技術(shù)支持。（二）方案分析從上述技術(shù)方案能夠看出，內(nèi)嵌RPR能夠滿足多業(yè)務(wù)平臺需求，雖然可以支持不同業(yè)務(wù)進(jìn)行信息數(shù)據(jù)傳輸，但是對IP業(yè)務(wù)沒有太高的支持力度，無法保障全自動(dòng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)的需求；PTN技術(shù)是結(jié)合現(xiàn)有IP業(yè)務(wù)發(fā)展需求形成的，是當(dāng)前新技術(shù)中的一種，但是在業(yè)務(wù)支持過程中存在局限性，沒有辦法對TDM業(yè)務(wù)進(jìn)行有效支持，導(dǎo)致軌道交通運(yùn)行過程中的通話業(yè)務(wù)是無法滿足的，也不能支持TDM業(yè)務(wù)活動(dòng)的需求；MSTP增強(qiáng)型技術(shù)在應(yīng)用過程中，對分組技術(shù)進(jìn)行融合使用，對數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)有了更好的支持力度，但是線路傳輸速度往往只有40Gbit/s，沒有辦法符合全自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)下業(yè)務(wù)實(shí)際需求，也支持不了后期業(yè)務(wù)發(fā)展的需求；在分析比較中，OTN技術(shù)有著非常完善的數(shù)據(jù)接口，可以滿足不同業(yè)務(wù)需求，也可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)差異化，還能提升寬帶容量?，F(xiàn)階段有多個(gè)國內(nèi)軌道生產(chǎn)廠家都在對其進(jìn)行研發(fā)和應(yīng)用，產(chǎn)品生產(chǎn)成本逐步得到控制，軌道交通運(yùn)營企業(yè)開始增多。因此，在全自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)下，應(yīng)當(dāng)使用OTN技術(shù)作為軌道交通通信傳輸系統(tǒng)的組網(wǎng)承載方案。在具體實(shí)施過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合業(yè)務(wù)需求情況，選擇寬度容量為100Gbps的設(shè)備，在后續(xù)使用過程中可以進(jìn)行提升，有效滿足軌道交通建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。結(jié)束語在城市發(fā)展中，全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)開始成為軌道交通列車運(yùn)行的控制系統(tǒng)，需要結(jié)合當(dāng)前軌道交通建設(shè)需求，明確軌道交通技術(shù)發(fā)展方向，以此保障軌道交通建設(shè)事業(yè)持續(xù)發(fā)展。通信傳輸系統(tǒng)是全自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的有利支撐，能夠和多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行銜接，是保障列車通信自動(dòng)化、智能化的數(shù)據(jù)支撐。因此，在現(xiàn)代建設(shè)軌道交通通信傳輸系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)加大使用OTN技術(shù)，可以為其提供更加穩(wěn)定、容量更大的傳輸組網(wǎng)，有效保障軌道運(yùn)行的需求。Reference[1]王富春.確保城市軌道