基于Dimetra-IP的轨道交通应急通信指挥系统

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重庆市轨道交通设计研究院  陈舸     烽火通信科技股份有限公司  章辉

摘  要：本文主要就重庆市轨道交通如何在现有条件的基础上建设一套合理的应急通信指挥系统作了深刻的讨论，并对应急通信指挥系统的技术体制选择、组网原则和指挥体系三个方面给出了建议。

1、概述
重庆地区地质状况稳定、社会安定、民族关系和谐，基本上没有大的自然灾害现象的发生，也没有重大的社会治安案件和民族冲突事件的发生，轨道交通的运营安全有着良好的保障基础。但重庆周边地区间接性的大型灾害的发生依然会影响到重庆，并给重庆轨道交通的安全运行带来一定的风险。同时，一些非自然的事件也会对轨道交通的运行安全带来一定的影响，如爆炸、火灾、群体性事件等。随着国民经济的快速发展，生产规模的持续扩大和社会财富的不断增长，灾害造成的损失也在逐年上升，任何事故都能对社会安全构成严重威胁。为此，为重庆轨道交通建设增设紧急通信系统是非常有必要的。

通常情况下，城市应急通信指挥系统的建设需要达到一些基本的要求，国家也制订了一些相应的国家标准和规范。但这些标准和规范主要是围绕着公安、供电、供水、交通等部门之间在发生重大事故时相互如何联动来考虑的，各系统内部的指挥系统依然需要自己规划和建设。所以重庆轨道交通的应急指挥系统方案不能依靠城市应急通信指挥系统来解决，也不能照搬城市应急通信指挥系统的建设架构，需要有自己的特点，才能够满足在重大事件发生时有可靠的指挥能力。

2、需求及分析
2.1需求
重庆轨道交通的应急通信指挥系统必须达到的基本要求如下：
在任何时间下（Anytime），轨道交通总公司的最高级别领导人或责任相关的指挥者能直接找到处理紧急事件的直接负责人；
在任何地点（Anywhere），轨道交通总公司的最高级别领导人或责任相关的指挥者能够担负起指挥任务；
任何人（Anybody）都可以通过内部的指挥系统接收到上级的指挥命令。

换句话说，重庆市轨道交通总公司对应急通信指挥系统的需求是非常明确的，就是需要建设一套在任何时间（Anytime）和地点（Anywhere），轨道交通总公司的领导都能及时地找到相关的责任人（Anybody）的应急指挥系统。

相对于普通的有线通信系统，由于其具有不依赖于有线线路或者对有线线路的依赖度较低的特点，使得无线通信系统成为各种灾害现象发生时最佳的通信手段。对于重庆轨道交通而言，选择现有的摩托罗拉公司生产的Demaetre-IP无线集群系统作为应急指挥系统，可以认为是最佳的方案。

从需求和管理关系上来看，由于重庆轨道交通的应急通信指挥系统不是重庆城市应急指挥系统的替代网，而是重庆城市应急指挥系统的子网，所以轨道交通的应急通信指挥系统的建设规模必定被规范在一定的范围内，而不能无限地扩大建设规模。如何建设一个建设成本低、覆盖效果好的无线通信网络是一个技术上的难题。在目前来看，采用大区制的无线集群通信系统是满足这种需求的唯一组网方式。

2.2分析
重庆市轨道交通系统是按照分期建设，且通信系统方面的投资占总建设资金的份额也非常的小。一次性投入大量的资金建设一个覆盖全市范围的无线通信系统是不现实的，所以重庆市轨道交通的无线应急指挥系统应该采取分期建设的手段，逐步达到覆盖全市的目的。

经过对重庆市轨道交通的覆盖面积调查，首期的无线信号的覆盖必须到达全市面积的80%左右，而且必须对轨道交通公司员工经常活动的区域实现100%覆盖才能达到应急指挥的目的，首期建设的系统就必须要求能够完整地承担起轨道交通应急指挥的全部职能。

按照数字集群系统的覆盖规律来看，要实现穿透墙内的无线覆盖，覆盖区域距基站的距离不能超过3.5公里，也就是说一个基站在对室内的覆盖半径为3.5公里，对室外区域的覆盖半径一般为7公里左右。超过覆盖半径的区域，覆盖效果下降，但依然具有相当的覆盖面积。一个架高为120米的基站，最大覆盖半径可以达到10公里以上。

根据这个经验和上面的建设阶段，结合重庆的地形实际，可以不单独为应急通信指挥系统配备无线交换机、移动手持电台，而直接利用线路上的交换机和移动电台，结合现有的传输系统来构造一个应急指挥网络。这样整个无线应急通信指挥系统的建设规模不大，经济上完全可以在线路的通信系统中来承担的。

同时，利用无线或光纤直放机用于地下或覆盖盲区的补充覆盖。对于一些特殊的地区，可以采用将地下信号引出地面的方式来解决。而远端基站所需要的稳压电源系统和机房空调系统，可与现有的系统合用，不再单独建设。

3、技术体制的选择
由于重庆轨道交通总公司将大规模地在每条轨道交通线路上建设数字集群通信网，出于系统的统一性方面考虑，建设与轨道交通线路上完全相同技术体制的应急通信指挥系统是最佳的方案。目前重庆轨道交通采用的是摩托罗拉公司生产的Dimetra-IP数字集群通信系统，因此采用同类型的设备建设轨道交通应急指挥系统是顺理成章的事情。

同时，由于重庆轨道交通线路都将规划建设一个无线数字集群通信系统，在不增加无线交换机的情况下，可以通过增设基站的方式来建设一个新的通信系统，且没有任何技术上的难题。因此，无线应急指挥系统可不单独建设无线交换系统，也不单独增加移动设备，而是利用线路上的交换机组成一个基本上覆盖全市的应急指挥系统。

4、无线应急通信指挥系统的组网原则
无线应急通信指挥系统的组网与传统的无线集群通信系统有较大的不同，它不追求较大的系统容量，而是对系统的可靠性提出了极高的要求。对于应急通信指挥工作来说，系统的可靠性是考核系统设计成功与否的唯一指标。作为应急通信指挥来说，应该严格地遵守行业内默认的基本准则。

4.1组建应急通信网的基本要求
从无线应急通信指挥网的组网方式上来看，组建专网传输通信系统的可靠性远大于公网通信系统。其中无线专网通信系统不仅指无线交换机和基站完全掌握在自己能控制的范围内，还指传输线路也必须采用自己的专用系统。

为达到应急指挥的目的，重庆轨道交通的无线应急通信指挥网必须组建自有的专网传输通信系统，在这个系统中的任何一个环节都不依赖于公共通信系统，整个系统的运行和维护完全倚赖于自己的技术力量。只有这样才能保证在发生重大事件的时候，整个无线应急指挥系统才能保持正常的工作状态。而从公共通信系统中租用传输通道是非常不安全的。
(中国集群通信网 | 责任编辑：陈晓亮)