TETRA 数字集群在城市轨道交通指挥调度系统中的应用

时间：2025-04-07

基于TETRA 数字集群移动通信系统建立的城市轨道交通指挥调度系统是一个以信息网络为基础, 集话音、数据和图像为一体的无线调度指挥系统, 它是城市交通信息化建设的重要组成部分, 可以保障交通部门对城市轨道交通进行科学有效的指挥调度, 充分发挥城市轨道交通的运载潜力, 解决城市交通堵塞日趋严峻的问题。

1 系统组成结构

TETRA 数字集群通信系统是90 年代出现的无线数字指挥调度系统, 具有良好的指挥调度功能。其入网时间短, 0.5s 即可接入话音信道。使用更高效率的系统, 采用类似蜂窝系统的分布式结构, 由行车调度子系统、维修调度子系统、公安调度子系统、环控调度子系统、轨道交通自动控制子系统、基站、服务终端、系统控制中心以及车场管理子系统等组成, 其组成如图1 所示。

轨道交通自动控制子系统主要是指通过电路交换数据服务, 以无线方式控制管理整个列车的运行,其涉及的信息有列车实际运行速度、允许运行速度、列车长度、制动功率等。行车调度子系统提供列车调度员、机车司机、车站值班员、停车场运转室值班员之间以及车站值班员与站台值班员之间的通信联络, 满足列车运行需要。公安调度子系统提供公安调度员与车站公安值班员以及公安外勤人员之间的通信联络, 满足正常和非正常情况下维护车站秩序的需要。环控系统提供事故防灾调度员、车站防灾管理员、现场工作人员之间的通信联络, 满足事故抢险及防灾救灾需要。车场管理子系统提供停车场运转值班员、信号楼值班员、场内作业人员之间的通信联络, 满足列车调车及车辆维修的需要。维修调度子系统提供维修值班员与现场维修人员之间的通信联络, 满足线路和设备的日常维护及抢险的需要。

2 系统主要业务

2.1 地面人员与列车人员通信

1) 话音通信

在城市轨道交通线路中, 整条线路通常分为若干个调度区间, 正常情况下, 1 个调度员负责管理1个区间。每个调度区间内任何列车之间的通信将被自动引导

至调度台, 这样可以使调度台均衡负荷, 提供更好的列调控制。同时, 还设有一个总指挥控制中心, 作为总调度台, 负责对整个城市轨道交通线路的调度台进行监管和协调。

指挥控制中心/ 车站与司机之间的通信通过设在特定车厢的列车台进行。当列车在正线运行时, 指挥控制中心/ 车站利用车次号呼叫机车。根据列车的运行方向, 对司机的呼叫总是被引导到设在车头的列车台。在车辆段里, 对司机的呼叫利用车组号进行。

指挥控制中心/ 车站与列车长之间的通信通过位于车长室内的列车台进行。当列车长在旅客车厢来回巡视时, 任何对车长室列车台的呼叫都将被录音。每个列车上会配备2 部手持台。列车长离开车长室时携带手持台, 以便与司机保持联系。同样, 司机也配备手持台, 用手持台与列车长通话, 这样能空出列车台, 以便随时接收来自指挥控制中心/ 车站的重要通话。车上手持台之间利用直通模式(DMO) 进行通话, 在直通模式下, 通话不通过系统, 在手持台与手持台之间直接进行, DMO 的通话距离完全能保证在列车的一端与另一端能相互通信。

2) 数据通信

数据通信用于辅助列车通信服务。地面与列车间的数据传输主要包括告警/ 状态监视、列车状态信息更新、指挥控制中心至列车的文本信息、指挥控制中心与列车间的串行数据传输、状态信息更新送至列车、时钟分布系统、列车设备遥控等。

以津滨轻轨的指挥调度系统为例, 利用TETRA数字集群系统的数据传输功能为列车行车提供的数据通信业务主要有状态信息业务、短数据业务和分组数据业务等。短数据业务可提供发送短文本信息的业务, 无线终端与调度台之间可以发送指挥调度信息,可以发送长达127 个字符(ASCII 码) 的文本信息。分组数据业务的传输速率为7.2 kbit/s～28.8kbit/s, 可以完成对某些远程现场的视频图像监视。

2.2 维护人员通信

所有移动用户都按工作任务和组织结构进行分组。例如, 所有与维护工作相关的移动用户编在维护人员通话组中, 在指挥控制中心有专门的调度员, 负责对维护人员进行调度。调度员负责指挥控制中心与地面维护用车载台及手持台用户

进行通信。同样,车辆段里维护人员的调度也通过这种方式进行。

必要时DMO 可用于移动用户间的直接通信,在DMO 模式下, 只支持组呼。由于DMO 不需要系统基础设施参与, 因此, 无论移动用户是否处在覆盖区内都可以进行通信, 但通话方要在一定距离内。

2.3 公共安全人员通信

该功能可以使公共安全监管人员与地面其他公共安全人员通信。在指挥控制中心中, 无线设备放置在意外控制室内, 提供对整条运行线路的安全监控。在车站内, 无线设备放置在安全控制室内。

2.4 应急人员通信

将应急控制工作站设置在意外控制室内, 以应对实际的或模拟的意外事件, 并将与应急业务相关的移动用户编在应急通信话组中。

2.5 管理人员通信

将在该运营中负责管理任务的所有移动用户编在管理通话组中。

3 系统设计方案

系统设计方案关系到项目建设成败的重要因素, 在项目进行中要不断修正和完善系统设计方案。