天津地铁TETRA系统的二次开发研究

一 前言

随着我国工业化、城市化进程的快速推进，大城市的交通拥堵越来越严重的影响制约了城市经济的发展、市民的生活和出行、商贸旅游等各个方面。而城市轨道交通(以下称“地铁” )以它的便捷、准时、载客量大、不受天气影响等优点，成为目前解决各个大城市交通拥堵的关键措施之一，并且在近年得到了迅速的发展。地铁列车也像铁路的列车一样，在轨道上快速奔跑，其管理、运营、维护，离不开移动通信系统传递各种信息。目前，我国的城市地铁一般采用TETRA数字集群移动通信专网，然而，地铁的整个调度指挥又有别于其它专网，为满足地铁的指挥调度需求，有必要对标准的TETRA数字集群系统进行二次开发。本文就是根据天津地铁2、3号线的实践，对城市地铁的二次开发规划进行了论述和总结。

二 系统总体介绍

天津地铁2、3号线工程在控制中心设置数字集群无线通信系统交换机一套(2、3号线合设)。各车站及车辆段、停车场设置基站，通过E1通道以点对点方式星型接入无线交换机，完成对全线车站、区间、车辆段/停车场的无线场强覆盖。在控制中心新设大区制集群基站，覆盖控制中心内的手持台设备。在地下线路敷设漏泄同轴电缆，在地面线路采用天线的方式实现空间波的覆盖。在控制中心为列车行车调度员、环控(防灾)调度员各配备数字集群调度台。在全线各车站值班员配备固定台，在车辆段、停车场运转室、列检室、信号楼分别配备固定台。在全线每列列车两端驾驶室各设置车载电台1套，供列车司机与行车调度人员通话使用。根据地铁运营部门的实际需要，为车站值班员、车场(停车场、车辆段)运转值班员、检修人员、事故防灾员以及线路行政人员等配置手持台。系统如图1所示：

图1.天津地铁数字集群系统图

三 二次开发总体方案

在同组建数字集群系统的承包商和系统制造商进行具体充分的研究分析和讨论后，我们根据天津地铁2、3号线运营的需要，制定出了系统二次开发总的方案。各个部分通过以太网交换机与系统及外围设备相连接。整个连接以IP网为基础，同时数字集群系统设备本身内部也是以IP网络为基础，这样使得开发后的整个系统是以IP网络为基础构建的，从而给系统的二次开发、以后功能的升级和维护都带来了方便。图2为集群设备系统连接框图：

图2. 系统框图

四 二次开发设备的构成

从图2中对二次开发的构成可以看到，在地铁2、3号线的控制中心设置了行车调度台、控制中心环控(防灾)调度台、CAD服务器、网管;移动终端包括机车台、车站固定台、车辆段固定台、停车场固定台。

下面分别介绍各个设备的作用。

1.CAD服务器

二次开发系统设置一个核心CAD服务器，完成地铁ATS信号、时钟信号、机车台和固定台故障信息的采集并转发到调度台和网管。CAD服务器又作为二次开发系统的数据库服务器，存储所有数据。

CAD服务器的接口见图3。接口的关系如下：

图3. CAD服务器与其他设备接口关系图

2.网管

网管将系统报警信息发送到CAD服务器上的SQL数据库中进行存储。CAD及时将设备报警信息存储到SQL数据库中。网管完成对MOTOROLA系统、机车台和固定台故障的采集并报告给集中告警中心。