鐵路數字調度系統的特性和應用

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一、鐵路調度通信設備的發展歷程

鐵路專用通信設備經歷了機械、模擬和數字三個階段。傳統的鐵路專用通信業務包括干、局線通信、區段通信、站場通信、無線專用通信、應急通信和列車通信等。鐵路調度通信設備的發展，從其技術特征來分析，大致經歷了以下三個階段：第一階段：20世紀50年代至60年代，以電子管為主要器件，采用脈沖選叫技術，以架空明線為傳輸通道。第二階段：20世紀70年代至90年代末，以晶體管為主要器件，采用雙音頻選叫技術。主要設備為雙音頻調度電話和程控調度電話，以架空明線和電纜實回線或載波話路為傳輸通道。第三階段：20世紀90年代以來，以集成電路芯片為主要器件，采用數字交換和計算機通信技術，以數字通信為傳輸通道。主要設備為數字調度專用通信系統，具備原有模擬專用通信的所有功能，現只用一套數調系統即可實現，數據管理，靈活設置，其技術水平和性能可以說是一次“質的飛躍”。

二、鐵路數字調度通信設備的特點

數字調度系統是針對鐵路通信傳輸系統數字化后，用一種綜合的接入系統把鐵路沿線各車站和單位的專用通信業務綜合起來，利用數字通道連接各種業務，替代原來的專用通信系統的所有功能，以實現行車調度、貨運調度、供電調度、工務調度等其它專業調度系統、站場直通電話、區間搶險電話轉接、錄音等功能，并兼容各種模擬業務。簡化了專用通信系統的結構，現在的數字調度系統的構成如圖1所示。

1.基于數字傳輸，具有優良的傳輸性能數字調度系統提供端到端的數字連接，具有優良的傳輸性能。從調度臺至用戶終端之間的傳輸全部數字化，噪聲、串音、信號失真都非常小。數字通道為無衰耗通道，通話的音量與用戶距離遠近無關。

2.強大的處理能力數字調度系統采用模塊化設計、分布式集中控制方式，具有很高的穩定性、可靠性和很強的話務處理能力，保證鐵路專用通信暢通無阻。采用32位高性能處理器，處理能力強，速度快，系統允許一個數字環上掛接的用戶終端多達64個。

3.安全可靠性高數字調度系統采用了大規模集成電路芯片、模塊化設計、分散式控制。系統設備的主要部件采用1+1熱備份，出現故障時自動倒向備份。除傳輸系統具有自愈保護功能外，還采用了自愈環組網，即使中間斷線仍然暢通，使得系統安全可靠性能大大提高，如圖2所示。

4.接口豐富，可擴展性好具有多種模擬和數字接口，包括2M、2B+D、30B+D、V.35、64K同向、子速率（19.2k以下）、自動用戶、共電、磁石、環路、區間、E/M、模擬實回線、4W/2W音頻等接口，完全滿足目前鐵路專用通信的組網要求，同時可接入其它業務（如無線、數據、圖像業務），為未來專用通信的發展提供基礎。

5.完善的測試和告警功能主系統具有對分系統進行巡回檢測和對主備用通道進行定期檢測的功能。主處理機板本身具備完善的自診斷能力，對智能部件進行巡檢，對非智能部件進行巡測，發現問題及時上告主系統。關鍵部件具有自測、自診斷功能，發現問題能及時上告主處理機。所有的告警信息均自動上告集中維護臺，主系統、分系統和集中維護臺均具有可視、可聞的告警信息，集中維護臺有系統故障及告警記錄功能。

6.集中維護網絡管理功能系統的大部分接口均為模塊，板件種類少，配置靈活，大大減少了維護工作量和維護成本，安全運行更有保障。集中維護管理終端設置在主系統所在地，可對網絡資源、主系統和各分系統進行集中管理、維護和監控，具有日常觀察、配置管理、故障管理、全系統性能管理、安全管理等功能。

三、數字調度系統在鐵路通信中的應用

數字調度系統由主系統和分系統構成，主系統和分系統之間由數字通道連結。由于數字調度系統具有強大的組網功能，可以實現不同專業的多個調度臺，甚至一個鐵路局共享一個數字調度系統。

1.數字調度系統的構成

數字調度系統的主系統設在鐵路局所在地，通過傳輸保護環提供的6個2M數字通道與設在車站的分系統相連。每個數字調度分系統以兩個2M口為一個基本共線單元，其中一個為上行2M口，一個為下行2M口。每個數字環需要兩個透明2M通道，一個作為主用通道，另一個作為備用通道，以構成數字自愈環。主系統的下行2M口、各中間站分系統的上下行2M口、末端站分系統的上行2M口經由主用2M通道首位相連，主系統的上行2M與末站子系統的下行2M口通過備用2M通道相連，構成數字共線調度系統。若任何兩個分系統間的2M中斷，業務均可以通過不同方向與主系統互通。系統組網如圖3所示。

2.數字調度系統的功能實現

2.1全面接入鐵路各項專用通信業務在鐵路局調度所設行車調度、客運調度、貨運調度等調度臺，在各基層單位所在地設供電、電務、車務、工務等遠程調度臺，與沿線各車站分系統的相應調度分機直通，構成各專業的調度系統。各調度系統具有如下功能和特性：單呼、組呼、全呼、輔助狀態顯示、多呼叫處理、呼叫調度臺的無阻塞性、調度呼叫的分組處理、雙通道處理、自動應答/選擇應答，并與系統內沿線各用戶進行通信聯絡，實現專用調度通信業務。數調分系統的車站操作臺與鐵路站場內部用戶組成本車站內部通信子系統，取代原來的車站電話集中機，構成站場通信系統。各車站數調分系統的區間用戶接口通過干線電纜實回線與區間通話柱連通，取代原來區間電話轉接機，構成區間通信系統及應急通信系統，可撥號呼叫行調、相鄰車站及各專用調度系統。

2.2錄音功能數字調度系統的錄音功能可用數字調度主系統數字集中錄音系統和操作臺外部錄音兩種方式實現。數字集中錄音系統設在主系統內，可對系統中的任一操作臺、用戶終端和其它接口進行錄音。一套數字集中錄音系統可同時對32個通道進行錄音。目前主系統數字集中錄音系統還僅限于對行車調度臺進行錄音。

2.3集中管理維護功能數字調度系統有網管功能，這是增強系統維護管理功能的重要手段。主網管隨主系統設置，對數調系統進行數據配置和日常管理。在其它車站可設置輔助網管，對數調系統數據和告警進行查看。同時廠家技術服務部門通過設在公司的維護管理中心，可以對各系統進行狀態觀察和遠程程序加載等工作。

四、結束語

鐵路數字調度系統的廣泛應用，徹底取代了通信質量低、功能單一、故障率高、可靠性低的模擬調度通信系統，實現了鐵路專用通信數字化、網絡化，為中國鐵路高速發展和信息化建設提供優質的通信保障。