城市轨道交通通信信号系统论述及发展趋势论文_王旌羽

城市轨道交通通信信号系统论述及发展趋势论文_王旌羽

摘要:未来,随着机动车保有量的进一步增加,道路资源将会更加拥挤,而城市轨道交通以其快速、便捷、准时、环保等优势会迎来更大的客流量。我国城市轨道交通网络化的趋势已经形成,截止到2019年我国已经或者正准备开通轨道交通的城市有37个,43座城市已经或者正在建设轨道交通,而在2016年,只有29个城市,这说明发展速度之快。而北上广深等城市地铁已经实现了网络化运营,但是受到线路、列车、车站等客观条件的限制,在早晚高峰期,轨道交通也严重拥挤和超载,不仅给出行带来了不便,而且也造成了安全隐患。因此,研究城市轨道交通网络化运营的相关技术问题就有着积极意义。

关键词:城市轨道交通;通信传输网络;应用;发展

引言

随着城市人口的快速增长,地面交通系统承受着巨大的压力,人们的出行也成为了一大难题,当前城市中交通拥堵、交通事故屡见不鲜,人们的生命财产安全饱受威胁,如何提高人们的出行效率,保证人们的出行安全俨然成为了城市交通部门积极探索和研究的重要课题。在此背景下城市轨道交通应用而生,不但有效利用了城市的地下空间,而且减轻了城市交通系统的压力,为人们的出行提供了更多的选择,可以说,城市轨道交通具有十分广阔的发展前景,通信传输网络的构建更有着至关重要的意义。

一、城市轨道交通通信传输网络主流技术

(一)OTN技术

OTN技术具有高速度、全透明、无阻塞、带宽利用率高等特点。OTN是为专网而开发,具有灵活、丰富的业务接口卡,有较强的业务接入能力及强大的网管能力。它独特的帧结构及传输方式非常适用于独立的专用网络。但OTN存在技术标准的独有性和厂商的唯一性等问题,且OTN设备为进口设备。

(二)MSTP技术

目前,城市轨道交通应用最广泛的MSTP作为基于SDH(同步数字体系)的传输技术,其接入处理技术在发挥传送功能方面,继承了SDH稳定、可靠的特性,并融合了数据网灵活、多样的业务处理能力。

(1)EthhernetoverSDH

EthhernetoverSDH是以SDH网络作为传送IP数据的物理传输网络。EthhernetoverSDH实现了对以太网业务的透明传输,并且可以进行二层处理,还可以实现真正的端到端的业务管理和充分利用SDH层面完善的保护机制。其对二层交换功能的支持,可以实现对以太网环网上带宽共享,即环上所有节点的以太网处理板卡通过SDH通道组成环形,共享以太网环网带宽。

(2)MSTP内嵌RPR

MSTP内嵌RPR技术是将以太网业务适配到RPRMAC(媒体访问控制)层处理,然后映射到SDH的VC(虚容器)通道中传送。RPR是为基于在2个(或更多个)反方向的环上传输分组数据而优化的一种二层技术,RPR中的双环都可以用于数据和控制信息的传输。对于EthhernetoverSDH的方式,其以太网业务在SDH层面只能采用复用段保护,倒换时间≤50ms;但在节点失效的情况下,共线以太网业务无法得到SDH物理层的环网保护,必须利用生成树(STP)提供链路层的保护倒换,倒换时间≤50s。而内嵌RPR方式,其以太网业务可以采用SDH层面的保护,也可以不需要物理层提供保护倒换,采用RPR协议实现链路层保护,倒换时间≤50ms(含节点失效情况)。在节点失效情况下,内嵌RPR的环网倒换时间明显低于EthhernetoverSDH,提高了网络的可靠性。并且,内嵌RPR具有完善的QoS(服务质量)功能,可承载突发性IP业务。但目前MSTP内嵌RPR方案最大支持单环2.5Gbit/s,对于大带宽趋势没有很好的解决方案。

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(三)IP技术

IP技术是一种基于互联网协议的包交换技术,其具有应用广泛、实现简单等优点。纯IP体制的网络采用路由器、以太网交换机及光纤构建。IP技术采用包转发技术、统计复用技术,非常适用于数据业务。但IP技术的业务接入能力单一,只能接入IP业务,无法实现TDM业务的接入。IP技术在实现端到端的业务配置、电信级保护、多业务承载、OAM(操作维护管理)、网络管理等方面存在着一定的不足。

二、城市轨道交通网络化运营管理技术的新要求

(一)城市轨道交通网络化运营已经成为必然趋势

2018年的统计数据显示,截止到2017年底,全国轨道运营线路长度5021.7公里,各大城市都开始兴建地铁,尤其是上海、北京这样的国际化大都市,为了缓解交通压力,轨道交通网络化已经成为必然发展趋势。这让车站与车站之间,线路与线路之间,系统和系统之间关联性越发增大,同时,各种设备制式并存,换乘站点日益增多,网络的交叉性和协调跨度明显增大,网络之间的依赖性越来越高,因此必须要有科学的管理技术和方法,确保设备的可靠性,让网络交通设备满足实际发展的需求。

(二)转变管理观念

要想在网络化运营技术上实现转变,首先要转变观念,从全网运行图的编制,网络的统筹,站点服务和运营过程中的网络协同,都要及时转变思想,改变习惯。要改变传统线路管理的思维,在调整线路的过程中,从现场疏导向整体协调转化,确保网络其他节点不受到影响,使用网络的手段来解决网络的问题。要认识到网络化管理技术的价值,引进国外先进技术,弥补当前技术问题的不足,推动管理从经验型向技术型转变,实现从线性管理到網络化管理的飞跃,能够综合利用大数据和乘客信息实现智慧化管理运营。

三、城市轨道交通网络化运营的组织技术

(一)优化运用管理机制

首先,要提升故障维修和处理的能力,降低网络运营的压力,确保网络枢纽地区不出现技术故障,出现问题能够及时调整,通过人力资源队伍的建设提升整体运营能力,以精准维修技术来提高可持续运营。其次,要健全网络化运营的管理制度,要利用信息技术强化管理能力,实现对员工强力约束,同时要通过技术和技能大赛等方式提升员工的业务技能和专业技术。第三,进行组织技术的创新,在做好网络化流程的预测之后,要深入分析数据,不断在运营过程中提升技术分析能力和数据处理能力,根据实际结果提升运营效率。

(二)应急处理技术的运用

在运营过程中,如果出现中断现象或者紧急情况,导致列车延误,乘客换乘,列车暂停等现象发生,就要立刻做出应急反应。通过计算机系统和既定模型对站内客流量进行深入分析,及时选择列车的运营方式,避免对网络中的其它线路造成影响。除了要善于配合使用车站客流与线网客流预测和控制技术,更要调整应急预案,以现代信息技术的手段完善应急处理的方案。比如将监控子系统、处理评估子系统、自动控制系统实现高度网络化连接,打破信息孤岛,提升系统的智能化程度,发挥警报功能和自动防御功能。构建城市轨道交通应急系统管理网络,让信息技术发挥智能化效用。

四、结语

如今城市轨道交通在人们的出行中占据了重大比例,越来越多的人选择了轻轨和地铁这类绿色出行方式,城市轨道交通通信传输网络的应用和发展也引起了社会各界人士的高度关注。在信息时代人们的生活节奏不断加快,人们在享受网络带来的便捷性生活的同时,也对网络的依赖性越来越强,针对当前城市轨道交通通信传输网络中存在的缺陷和不足,相关部门和工作人员应制定切实可行的应对措施,以提高传输网络的性能,为人们提供更为优质的服务。

参考文献:

[1]王洪伟,蒋海林.漏泄波导在城市轨道交通CBTC车地通信系统中的应用研究[J].铁道学报.2013(02)

[2]姜浩.城市轨道交通中无线通信技术的应用探讨[J].技术与市场.2017(07)

论文作者:王旌羽

论文发表刊物:《城镇建设》2019年21期

论文发表时间:2019/12/16

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