胡 林

（重慶市軌道交通（集團）有限公司，重慶 401120）

重慶軌道交通第二輪建設在信號系統(tǒng)實現(xiàn)CBTC（基于無線通信的列車自動控制系統(tǒng)）互聯(lián)互通后，重慶四號線、五號線、十號線、環(huán)線實現(xiàn)了跨線和共線運營，需要專用無線通信系統(tǒng)也實現(xiàn)互聯(lián)互通，以確保運營調度能夠順利實現(xiàn)。另外，由于與第一輪建設線路間存在換乘站需求，還必須使第一輪與第二輪建設的無線系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通。

重慶軌道交通第一輪建設采用摩托羅拉提供的TETRA（基于數字時分多址技術的無線集群移動通信）系統(tǒng)，第二輪建設采用歐宇航提供的TETRA系統(tǒng)[1]。

1 終端級互聯(lián)互通

在重慶軌道交通第二輪線路建設過程中，由于建設時序不同，因此各線路的無線通信系統(tǒng)都是獨立的，線路之間沒有考慮互聯(lián)互通的通信需求，但隨著重慶軌道交通運營線路的增加，軌道交通運營需求變得多元化和復雜化，為滿足重慶市民便捷的出行需求，顯示重慶軌道交通運營的地方特色和獨立創(chuàng)新性，必須考慮特殊情況下的通信需求。

重慶軌道交通第二輪線路建設在設計初期即要求由環(huán)線負責實現(xiàn)線網無線系統(tǒng)互聯(lián)互通功能，同時要求系統(tǒng)供貨商提供的無線系統(tǒng)設備應與四號線、五號線、十號線無線通信系統(tǒng)供貨商提供的系統(tǒng)設備實現(xiàn)與互聯(lián)互通（包括四號線、五號線、十號線跨線運營列車和各換乘站）。重慶軌道交通互聯(lián)互通是指在環(huán)線、四號線、五號線、十號線上的列車車載設備可以在各線路實現(xiàn)無縫切換，保證跨線通信不中斷，車載無線列調臺必須在不同的線路上都能進行實時通信，并實現(xiàn)列車司機和不同線路的行車調度人員的通話[2]。

同時重慶軌道交通線路之間存在諸多換乘站，且各換乘站的換乘方式不盡相同。在同臺換乘的換乘站，由于站臺層上層和站臺層下層或者站臺層上行區(qū)間與站臺層下行區(qū)間屬于不同的線路，車站站務值班員或者設備檢修維護人員手持臺終端就會在不同的線路間進行通信。為滿足列車車載列調電臺和手持臺終端的跨線、跨區(qū)域通信需求，需要第二輪建設線路的無線通信系統(tǒng)各終端能夠在不同的線路上漫游并能實現(xiàn)互聯(lián)互通[3]。

車載列調臺及手持臺等終端級采用數字時分多址技術，基于無線集群移動通信系統(tǒng)標準的空口規(guī)范實現(xiàn)通信，TETRA標準的空口是開放的，只需要第一輪系統(tǒng)對后續(xù)需要接入的終端開放注冊使用、呼叫等方面的權限，就可以實現(xiàn)終端方式的互聯(lián)互通。除空中接口外，不受原系統(tǒng)的限制，即可實現(xiàn)不同廠家TETRA系統(tǒng)的互聯(lián)互通。對原系統(tǒng)的依賴性較小，并且對原系統(tǒng)的影響也較小，便于工程實施。系統(tǒng)總體結構如圖1所示。

2 跨網漫游

當既有TETRA系統(tǒng)網絡終端在軌道交通線路內與本網絡失去聯(lián)系時，終端可以自動選擇現(xiàn)有TETRA系統(tǒng)同頻段的網絡進行登記，現(xiàn)有TETRA系統(tǒng)接受來自既有TETRA系統(tǒng)網絡碼的終端登記，反之亦然。如此即可實現(xiàn)一線運營人員僅需佩戴1部終端即可在不同線路間工作[4]。

3 跨網組呼

在2個網絡間創(chuàng)建跨網絡的通話組，并將互聯(lián)車載臺、手持臺部署在該通話組上。只要漫游移動終端在互聯(lián)通話組的任一組內，漫游移動終端就可以實現(xiàn)漫游互聯(lián)互通功能。能實現(xiàn)跨網絡的組呼，并能保證當既有TETRA系統(tǒng)用戶漫游至本項目TETRA系統(tǒng)時能夠維持組呼連接，如圖2所示。

圖2 空口接口

圖2 中第一輪建設線路無線系統(tǒng)車載臺、固定臺、手持臺等終端設備需部署在可接收到MOTOROLA TETRA網絡無線信號的位置，并通過互聯(lián)互通控制器相連，將其固定部署在相同的互聯(lián)通話組上。只要漫游移動終端位于互聯(lián)通話組的任一組內，漫游移動終端就可以實現(xiàn)漫游互聯(lián)互通功能。

圖2中，第二輪建設線路無線系統(tǒng)車載臺、固定臺、手持臺等終端設備需部署在可接收AIRBUS TETRA無線網絡信號的位置，既有系統(tǒng)車載臺需部署在可接收既有無線網絡信號的位置。如2組車載臺無法部署于同一位置時，其中的1組車載臺需通過傳輸設備與互聯(lián)互通控制器相連。

4 跨線運營方案

4.1 系統(tǒng)構成

互聯(lián)互通系統(tǒng)在不改變原線路的系統(tǒng)構成——保持環(huán)線、四號線、五號線、十號線各自無線系統(tǒng)中心架構的情況下，僅在大竹林控制中心增設總計算機輔助調度系統(tǒng)服務器，將第二輪軌道交通線路參與跨線運營的線路計算機輔助調度系統(tǒng)服務器接至總計算機輔助調度系統(tǒng)服務器，將各線路列車的車次號、司機號、車載列調臺編碼的對應關系，列車運行的上下行信息，出入段/場等位置標識信息上傳到總計算機輔助調度系統(tǒng)服務器，同時總計算機輔助調度系統(tǒng)服務器根據需要將參與跨線運營的列車信息下發(fā)至相關計算機輔助調度系統(tǒng)服務器，如圖3所示。

圖3 互聯(lián)互通結構

4.2 跨線運營的車載列調臺調度權限歸屬

為確?？缇€運營列車車載列調臺通信的高可靠性和穩(wěn)定性，計算機輔助調度系統(tǒng)服務器可以主動向其管轄的線路上所運行的列車車載列調臺發(fā)送指令，對于不歸其管轄的線路上所運行的列車車載列調臺不能主動發(fā)送指令，但可以對該列車車載列調臺所請求的指令予以應答。

4.3 列車自動跨線

假設環(huán)線上運營的列車進入渡線準備由環(huán)線向四號線跨線，環(huán)線無線系統(tǒng)接收來自環(huán)線的列車自動監(jiān)控系統(tǒng)所發(fā)出的列車運行信息，環(huán)線的計算機輔助調度系統(tǒng)服務器向列車車載列調臺發(fā)送跨線運行信息，指令選擇四號線的計算機輔助調度系統(tǒng)服務器作為歸屬服務器，同時更新列車車載列調臺的歸屬調度權、車載列調臺上下行等信息。列車車載列調臺成功接收指令后，向四號線的計算機輔助調度系統(tǒng)服務器發(fā)起注冊申請，四號線的計算機輔助調度系統(tǒng)服務器接收申請后應答該列車車載列調臺，并將相關信息更新至四號線的調度臺，同時將該變化通知總計算機輔助調度系統(tǒng)服務器，總計算機輔助調度系統(tǒng)服務器通知環(huán)線的計算機輔助調度系統(tǒng)服務器不再管轄該列車，環(huán)線的計算機輔助調度系統(tǒng)服務器再將信息更新至環(huán)線調度臺。如果環(huán)線的計算機輔助調度系統(tǒng)服務器在協(xié)議規(guī)定時間內未收到總計算機輔助調度系統(tǒng)服務器的通知，則重新向列車車載列調臺發(fā)送跨線運行信息。

4.4 列車手動跨線

為保證列車在任何情況下都能實現(xiàn)跨線運營的要求，必須將手動跨線功能作為跨線運營的后備手段，在列車自動跨線功能失效的情況下，列車司機可選擇手動切換運行線路。

同樣以環(huán)線跨線運營至四號線線路為例，當跨線運營的列車進入渡線準備由環(huán)線向四號線跨線時，列車司機手動輸入列車車載列調臺的當前運營線路及歸屬調度臺、上下行等信息并確認，列車車載列調臺向四號線的計算機輔助調度系統(tǒng)服務器發(fā)起注冊申請，四號線的計算機輔助調度系統(tǒng)服務器接收申請后應答列車車載列調臺，并將相關信息更新至四號線的調度臺，同時將該變化通知總計算機輔助調度系統(tǒng)服務器，總計算機輔助調度系統(tǒng)服務器通知環(huán)線的計算機輔助調度系統(tǒng)服務器不再管轄該列車，環(huán)線的計算機輔助調度系統(tǒng)服務器再將信息更新至環(huán)線的調度臺。

4.5 跨線運營的列車車載列調臺通話保障

參與軌道交通跨線運營的線路，其無線系統(tǒng)是否采用相同TETRA標準、相同供貨商的主設備對列車跨線運營時，更改運行線路的列車車載列調臺通話質量可靠性、穩(wěn)定性都存在非常大的影響。

根據跨線運營列車更改運行線路前后使用的主設備是否同品牌，可分為如圖4所示的兩種情況。

圖4 設備混合邏輯

（1）列車更改線路前后使用相同主設備。采用同一供貨商提供的相同主設備軌道線路間跨線運行，通過線路中心交換控制設備的協(xié)議互連，線路間可以實現(xiàn)包括無縫漫游、平滑切換在內的所有功能性要求，真正做到系統(tǒng)級層面的互聯(lián)互通。當跨線運營的列車進入渡線由環(huán)線向四號線跨線時，列車車載列調臺自動完成無線小區(qū)越區(qū)切換工作，從環(huán)線的基站平滑漫游到四號線的基站，對通話質量沒有任何影響。

（2）列車更改線路前后使用不同的主設備。采用不同供貨商提供的不同主設備軌道線路間跨線運行，不同主設備的軌道線路之間，不能實現(xiàn)系統(tǒng)級層面的管理功能。為了確保列車車載列調臺在不同供貨商的主設備內都能實現(xiàn)常規(guī)的語音通話功能，須在各供貨商的主設備上同時添加相應列車車載列調臺的相關信息。另外還需要不同品牌的TETRA手持臺終端、車載移動終端與TETRA基站通過IOP測試。這樣列車車載列調臺在每條線路的覆蓋區(qū)內都可以與該線路的行車調度員實現(xiàn)通話，但是當列車車載列調臺進行越區(qū)切換時，需要經歷終端原基站覆蓋區(qū)脫網至新基站覆蓋區(qū)再注冊的過程，此時將會造成短暫的通話中斷，進入被動硬切換過程。

5 結束語

經過重慶軌道交通第二輪建設線路跨線運營的實踐，嚴格驗證了無線系統(tǒng)互聯(lián)互通的各項技術指標和功能可靠性，為后續(xù)進一步實現(xiàn)更大規(guī)模的互聯(lián)互通運營提供了基礎?！?/p>