張聰云
張聰云:廣東珠三角城際軌道交通有限公司 工程師 510308廣州
根據(jù)珠三角城際線網(wǎng)的建設規(guī)劃,穗莞深、廣清等城際線路分別接入國鐵的廣州東站、廣州站,行車組織和國鐵既有線互聯(lián)互通、跨線運營?;谕ㄐ啪W(wǎng)全程全網(wǎng)管理的需要,珠三角城際通信網(wǎng)必須和國鐵通信網(wǎng)互聯(lián)互通。為此,通過分析珠三角城際軌道交通通信系統(tǒng)的構成,結合全程全網(wǎng)、互聯(lián)互通的組網(wǎng)要求,提出珠三角城際通信系統(tǒng)集成建設的初步設想。
城際軌道交通通信系統(tǒng)是城際軌道信息化建設的基礎平臺,提供語音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合通信業(yè)務,是承載調度通信、控車信息、安全監(jiān)控等安全信息的業(yè)務系統(tǒng),網(wǎng)絡結構必須滿足安全、可靠、靈活、高效和經(jīng)濟的原則。
珠三角城際軌道交通通信系統(tǒng)基于速度200~250 km/h客運專線標準構建,包含傳輸及接入、數(shù)據(jù)通信、電話交換、調度通信、移動通信、會議電視、應急通信、綜合視頻監(jiān)控、同步及時間分配、通信電源、動力環(huán)境監(jiān)控、綜合布線等子系統(tǒng)。根據(jù)線網(wǎng)建設規(guī)模及時序,穗莞深、莞惠、佛肇等初期建成投產(chǎn)線路的通信系統(tǒng),接入廣鐵集團既有通信核心網(wǎng),待城際線網(wǎng)形成一定的規(guī)模、珠三角城際調度指揮中心建成后,部分通信子系統(tǒng)接入城際通信中心,并與國鐵通信網(wǎng)互聯(lián)互通。
初期建設的穗莞深、莞惠等城際線路的通信系統(tǒng),建設標準基本一致?,F(xiàn)以穗莞深線通信系統(tǒng)為例,分析系統(tǒng)構建的基本情況。
穗莞深城際線投產(chǎn)初期納入國鐵廣州調度所統(tǒng)一調度,各通信子系統(tǒng)大量共享國鐵既有通信資源,擬建設方案為:擴容廣州東山通信站—廣州客專調度所既有SDH 10 Gb/s傳輸系統(tǒng),對廣州調度所既有數(shù)據(jù)網(wǎng)核心層設備、FAS主系統(tǒng)交換機、會議電視中心設備、應急通信系統(tǒng)中心接入設備、視頻區(qū)域節(jié)點設備、電源及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)一級監(jiān)控中心等通信子系統(tǒng)的中心設備利舊擴容,滿足本線通信網(wǎng)引入至國鐵廣州調度所的組網(wǎng)要求;對廣州流花橋通信站既有電話交換機、廣州既有GSM-R核心網(wǎng)相關設備、廣州南通信站既有BITS設備利舊擴容,滿足新建電話接入網(wǎng)、無線網(wǎng)、同步網(wǎng)納入既有通信網(wǎng)的組網(wǎng)要求。本次工程在廣州南通信站新設基站子系統(tǒng) (BSS)、OLT設備、通信網(wǎng)管等,在廣州東、廣州南等既有樞紐通信站新設STM-64/16ADM設備。
在珠三角城際線網(wǎng)建設初期,共享國鐵既有通信資源,待城際線網(wǎng)形成一定的規(guī)模、城際調度指揮中心建成后,在互聯(lián)互通的前提下,通信網(wǎng)管等業(yè)務中心將割接至珠三角城際調度樓的通信中心。因此,珠三角城際通信網(wǎng)的集成建設,既要考慮初期業(yè)務的實現(xiàn),也要充分預留網(wǎng)絡升級演進的軟硬件接口條件,主要通信子系統(tǒng)集成建設方案如下。
3.1.1 城際各線傳輸網(wǎng)絡組網(wǎng)
以穗莞深城際傳輸系統(tǒng)為例,本線傳輸系統(tǒng)采用層次化結構,按照骨干層、站段匯聚層、區(qū)間/站內(nèi)接入層共3層網(wǎng)絡結構,組建基于SDH的多業(yè)務傳輸平臺 (MSTP)。其骨干傳輸層在廣州樞紐內(nèi)新建4纖10Gb/s復用段保護環(huán),主要站點以及廣州樞紐內(nèi)既有廣州東站、廣州南通信站新建4纖2.5 Gb/s復用段保護環(huán)。廣州東、廣州南等既有樞紐通信站設置STM-64/16ADM設備,本線的新塘城際站、望洪站、虎門火車站、深圳機場東等車站設置STM-16ADM設備。擴容廣州東山通信站—廣州客專調度所既有SDH 10 Gb/s傳輸系統(tǒng),通過廣州樞紐內(nèi)新建10 Gb/s傳輸環(huán)網(wǎng),實現(xiàn)本線通信網(wǎng)與既有鐵路通信網(wǎng)的互聯(lián)。
3.1.2 廣州樞紐傳輸網(wǎng)絡組網(wǎng)
隨著珠三角城際線網(wǎng)建設的穩(wěn)步推進,除已開工的穗莞深、莞惠、佛肇3條城際線路以外,廣清城際、廣佛環(huán)線 (佛山西至廣州南段)等線路將相繼開工建設,城際線路之間將實現(xiàn)行車組織的聯(lián)網(wǎng)互通,構建各城際線網(wǎng)與調度中心等核心節(jié)點之間的樞紐傳輸網(wǎng),既滿足各線間信息及業(yè)務互通的需要,也確保骨干傳輸業(yè)務安全、實現(xiàn)自愈保護的需要,建議構建包含珠三角城際調度中心、國鐵東山通信站、廣州南站、廣州北站、佛山西站等核心節(jié)點的珠三角城際廣州樞紐OTN環(huán)形傳輸網(wǎng),實現(xiàn)樞紐站點傳輸業(yè)務的自愈保護。在工程規(guī)劃建設中,各線傳輸系統(tǒng)應充分考慮并預留構建廣州樞紐傳輸網(wǎng)的接口條件,預埋、預留光纖等硬件資源。
3.2.1 節(jié)點設備容量配置
穗莞深、莞惠等城際線路通信系統(tǒng)初期引入至國鐵廣州調度中心,利舊并擴容既有GSM-R核心網(wǎng)、電話交換中心、數(shù)據(jù)網(wǎng)核心層設備,增設BSC、TRAU、OLT等節(jié)點通信設備。根據(jù)珠三角城際軌道工程的建設進程,各線設計單位需充分溝通協(xié)作,先期投產(chǎn)的BSC、OLT等節(jié)點通信設備,考慮其他線路通信設備的接入條件,預留擴容容量,以實現(xiàn)全網(wǎng)通信系統(tǒng)的集約建設,降低工程造價,并為以后的運營維護工作創(chuàng)造有利條件。
3.2.2 節(jié)點通信站硬件配置
BSC、TRAU、OLT等新建通信設備,承載接入移動交換中心、程控交接機等核心網(wǎng)設備的功能,是匯聚各線通信子系統(tǒng)的中間節(jié)點,也是確保城際通信系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的關鍵設備。因此,BSC等節(jié)點通信設備應集中設置于獨立通信機房,配備獨立的通信電源、消防、暖通等硬件基礎設施,以降低外界對設備安全運行的影響。同時,節(jié)點通信設備設置于獨立的通信機房,既有利于構建城際軌道通信系統(tǒng)相對清晰的設備界面及維修界面,避免不同產(chǎn)權單位維護檢修時的交叉作業(yè),也有利于珠三角城際調度指揮中心建成投產(chǎn)后,相關通信子系統(tǒng)的割接及網(wǎng)絡升級演進。
3.3.1 互聯(lián)條件規(guī)劃
珠三角城際線路和國鐵干線跨線互通運營,傳輸、交換、數(shù)據(jù)、移動等通信子系統(tǒng)需全程全網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃,充分考慮和既有通信系統(tǒng)的互聯(lián)條件,實現(xiàn)CTC中心、數(shù)據(jù)中心、調度通信的互通,并確保承載業(yè)務的安全。以城際OLT設備接入交換中心為例,既要考慮既有交換中心的接入容量、擴容條件、接入中繼資源,也要考慮城際各線ONU設備匯接至OLT的接入條件等多種因素。因此,OLT設備設置于各城際線路的樞紐站點廣州南站是比較合適的。另外如FAS主系統(tǒng)的設置,在考慮互聯(lián)條件的同時,更應當考慮其承載調度通信業(yè)務的重要性,其設置地點應確保設備的安全穩(wěn)定運行和故障情況下維修處理的快捷便利等因素。
3.3.2 頻率資源規(guī)劃
GSM-R系統(tǒng)承載調度語音呼叫、無線調度命令、無線車次號等重要控車信息的傳輸,是確保行車安全的核心通信系統(tǒng)之一。動車組在國鐵和城際線路跨線運行時,車載CIR設備要對運行區(qū)段歸屬調度中心及車站相互呼叫,并且跨基站控制器BSC切換;在廣州南、佛山西等樞紐站點,有多條客專及城際線路接入,無線場強覆蓋方案復雜;在線路區(qū)間,國鐵和城際線路并行及交越地點較多,同頻干擾影響較大。因此,珠江三角洲地區(qū)GSM-R無線通信系統(tǒng)的規(guī)劃建設,應統(tǒng)籌國鐵和城際軌道全網(wǎng)管理,合理配置頻點及碼號資源,科學設置基站,優(yōu)化場強覆蓋,消除同頻干擾等不利因素,提升無線網(wǎng)絡運用服務質量,確保調度通信暢通及行車安全。
珠三角城際通信系統(tǒng)建設周期較長,和既有系統(tǒng)及其他專業(yè)接口眾多,工程實施是一項龐大的系統(tǒng)工程,需綜合考慮各種因素統(tǒng)籌規(guī)劃。本文僅對通信系統(tǒng)集成建設作初步分析及探討,為工程實施提供參考。
[1] 李學偉.高速鐵路概論[M] .北京:中國鐵道出版社,2010.
[2] 中華人民共和國鐵道部.鐵計函[2010] 1288號.關于東莞至惠州城際軌道交通項目可行性研究報告的調整批復[S] .2010.