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有轨电车信息系统解决方案

一、系统概述

有轨电车通信系统根据现场实际情况的不同有所区别,但是主要包括:骨干网络系统、无线通信系统、乘客信息系统、安全防范系统、时钟系统、广播系统、有线通信系统、售检票系统。

骨干网络系统:骨干网络系统是一个基于光纤的宽带综合业务数字传输网络,为各种业务信息提供传输通道,构成传送语言、文字、数据和图像等各种信息的综合业务传输网。

无线通信系统:有轨电车无线通信系统包括语音调度和IP数据传送两部分的功能需求,可采用租用现有各种无线网、移动运营商3G/4G宽带无线网络。

乘客信息系统:乘客通过显示设备能及时了解列车的运行信息、公共信息及安全事项等,同时该系统在列车运行空隙时间可播放天气预报、时事新闻等内容。

安全防范系统:包含视频监控系统、周界防范系统、电子巡查系统、门禁系统

时钟系统:时钟时钟系统为控制中心调度员、车辆基地工作人员及乘客提供统一的标准时间信息,为其它系统的设备提供统一的时间信号

广播系统:车辆基地DCC行车值班员,向室外或库内流动生产人员发布作业命令。当车辆基地库内发生火灾等灾难时,广播系统兼做消防广播

有线通信系统:由公务电话与专用电话两部分组成,公务电话用于有轨电车各部门间进行公务通话及业务联系,为运营、管理、维修等部门的工作人员提供服务;与公用电话网连接,实现有轨电车用户与公网用户间的通信;可向有轨电车用户提供语音、数据、传真等通信服务业务。

专用电话是控制中心调度员和车辆段/停车场值班员指挥列车运行和指导设备操作的重要通信工具,是为列车运营、电力供应、日常维修、防灾救护提供指挥手段的专用通信。

售检票系统:含上车检票、车站检票、储值卡、纸票等功能。

二、系统架构

本系统是在骨干传输网基础上的基本各自独立的系统,与地铁专用通信系统类似,但是和地铁相比,由于有轨电车的车站的和地铁相比的相对开放性,所以其安全防范系统的要求更高一些,但是其无线通信系统受到一定的限制,不能与公安等通信系统相冲突.

三、各子系统介绍

3.1骨干网络系统

骨干网络系统作为有轨电车通信系统的基础网络,是有轨电车通信系统的重要子系统。骨干网络系统是一个基于光纤的宽带综合业务数字传输网络,为各种业务信息提供传输通道,构成传送语言、文字、数据和图像等各种信息的综合业务传输网。它为其他通信子系统、信号、票务等专业提供可靠的、冗余的、可重构的、灵活的信道。

骨干网络系统为以下各系统提供承载通道:

1)乘客信息系统

2)视频监控系统

3) 电话系统

4) 时钟系统

5) 广播系统

6) 办公自动化系统

7) 电源接地系统

8) 票务系统

9) 信号系统

10) 门禁系统

11) 其他

骨干网络系统由核心层、汇聚层、接入层组成。控制中心设置核心层交换机,各变电所、车辆基地设置汇聚层交换机,各车站和车辆基地数据业务通过接入层设备接入汇聚层交换机,在控制中心设置本系统网管设备。

骨干网络系统由AB两套网络组成,核心层与汇聚层分别组成两套相对独立的千兆网络,每套千兆网络可按多个个物理环网考虑,一般情况下其中一套千兆网络用于承载信号和视频系统业务,另一套千兆网络用于承载信号和其他系统业务,接入层根据接入的业务的不同接入其中一套千兆网络。

汇聚交换机直接接入的业务包括:变电所电力监控、IP电话、电源接地系统(网管)、信号和本地的视频监控等。

汇聚交换机连接的接入交换机包括:相邻的2-3座车站、相邻的4-5处平交路口、个别区段的轨道岔区轨旁设备等,当然这种设置还要根据各车站所占用带宽、业务特殊性进行调整。前提是系统在满足实际需求的下应预留不少于20%的可用系统带宽和接口余量。

3.2无线通信系统(根据不同项目有不同的情况)

有轨电车无线通信系统包括语音调度和IP数据传送两部分的功能需求,语音调度部分可采用租用现有无线网络组网方案,或者自建无线网络,但是前提是要确保安全,IP数据传送可采用租用移动运营商3G/4G宽带无线网络方案。

有轨电车无线通信系统(语音调度)可采用基于不同城市现有的无线通信方式,即TETRA数字集群网(或模拟集群)构建有轨电车调度通信系统。

需要注意的是在公共网络覆盖的基础上,必须注意在有轨电车的运营范围内,停车场和车辆段车库、OCC室内的覆盖情况,如原来没有覆盖到,应该补充覆盖。

同时,还须根据无线网在有轨电车沿线的基站和载波配置情况,优化固定台设置和录音配置方案,确保负载与容量的均衡。

有轨电车无线通信系统(IP数据)可采用基于公众无线运营商网络构建虚拟专网。

在除运营商网络外,接入侧和用户侧应采用自建模式,以提高系统的安全性。

3.3乘客信息系统

为方便乘客候车、乘车,在有轨电车各车站的设置乘客信息显示设备。

乘客通过显示设备能及时了解列车的运行信息、公共信息及安全事项等,同时该系统在列车运行空隙时间可播放天气预报、时事新闻等内容。

乘客能通过显示屏获得出入口周边信息(包括周边道路、地面交通、主要商业网点等公益信息);了解站内和线路的运营状况(包括运营状态信息、首末班列车信息、换乘信息等)。

各车站乘客信息系统向乘客显示的主要内容:

·与信号系统(ATS)内容同步地实时显示列车到达动态信息(年月日、现在时间、最近两班列车到达时间、距本站最近的列车到达时间等);

·乘客乘车须知和换乘信息。

·实时信息。

·一些重要事项(突发事件、通知等紧急信息)。

1)乘客信息系统应设置OCC播出控制层和车站播出控制层两级控制管理系统。

2)系统由控制中心乘客信息系统设备、车站乘客信息系统设备及传输通道构成二级控制的乘客信息系统网络。

3)控制中心设备构成

主要由设置在控制中心通信机房内的乘客信息系统设备柜、中心交换机、中心服务器、数字编码器、音视频切换器、播出控制站;设置在中心网管室的系统维护终端;设置在调度大厅的系统操作终端等设备构成。

4)车站设备构成

主要由设置在车站的乘客信息系统交换机、播放控制器、电子站牌、LED显示板等设备构成。

3.4安全防范系统

安全防范系统一般由视频监控系统、周界防范系统、电子巡查系统、门禁系统四部分组成。

视频监控系统作为一种视频图像通信系统,具有直观、实时的图像监视、记录、跟踪及控制等功能。

入侵报警系统是一种利用传感器技术和电子信息技术探测并指示非法进入或试图非法进入设防区域的行为、处理报警信息、发出报警信息的电子系统,具有保护重要场所、防止非法进入等功能。

电子巡查系统作为一种传统安防系统,具有有效地管理巡更员巡视活动,增强保安防范措施等功能。

门禁系统:主要对重要办公室、通道、仓库等进行管理。

3.4.1视频监控系统

目前一般采用数字网络化组网方式,在各车站、变电所、平交路口设置网络化摄像机,视频图像通过骨干网络系统提供的以太网通道传送至控制中心核心系统,通过核心系统完成图像的选择、控制和存储,被选图像在传送到对端的视频解码器后,被重新解码输出至相应监视器,以完成图像调看的全过程。

在控制中心和车辆基地设置集中录像存储设备,对所有前端摄像机的图像进行全天不间断录像,各录像设备和录像回放设备之间通过以太网组网,以实现设备的统一管理和录像的回放。

系统预留至上层管理中心的能力。

一般情况下,视频监控系统按照以下原则配置:

1  车站主要设备配置

1)在各车站上、下行侧各设2台固定摄像机和1台一体化球型摄像机。

3)在各平交路口设置2台固定摄像机。

4)在各线路岔区设置2台固定摄像机。

5)在各垂直电梯内设置1套固定半球摄像机(带楼层字符叠加设备)。

6)在各过街天桥扶梯口各设置1台固定摄像机。

2  车辆基地主要设备配置

1)在车辆基地每个出入口设若干台固定摄像机。

2)在DCC内设1台固定摄像机。

3)在办公楼出入口设1台固定摄像机。

4)在办公楼各楼层通道一端各设1台固定摄像机。

5)在工程车库设固定摄像机若干台。

6)在运用库出入口设固定摄像机若干台。

7)在检修库出入口设固定摄像机若干台。

8)在车辆基地与正线的连接处设置若干台摄像机。

9)在车辆基地DCC设监视器、1套控制键盘、1套录像回放工作站。

3  控制中心主要设备配置

1)在列调、环调及总调操作台上分别设置视器及1个控制键盘;

3)在通信网管室内设置122”工业级液晶监视器及1套控制键盘;

4)在通信网管室内设1套监控网管系统(与入侵报警系统网管合设);

6)为全线配置1台维修用便携式电脑。

3.4.2 入侵报警系统主要技术要求

由前端探测及告警装置、报警控制设备及报警输出装置三部分组成。其中前端探测及告警装置主要包括紧急告警按钮、红外/微波双鉴探测器、激光探测器、高压脉冲电子围栏等设备;报警控制设备主要包括防区输入输出模块、报警主机、IP通信模块、报警控制服务器及报警控制终端等设备;报警输出装置主要包括声光报警器和辅助照明灯等设备。

报警控制设备驱动相关的声光报警及辅助照明装置。同时,报警控制设备还与视频监控系统的控制服务器相连,组成一个协同控制系统,

3.4.3 电子巡查系统主要技术要求(大部分项目没有)

系统能准确的记录预定区域、巡查路线、详细时间(精确到秒)、地点及人员信息。

3.4.4门禁系统

1.   在中央管理服务器至少可存储二年以上的系统历史资料,能够对系统数据库进行管理,并应有备份功能。

2.   管理门禁卡的授权:

3.   考勤功能

安装位置:主要安装在车辆段、停车场及控制中心的门禁系统,由集中UPS供电。

3.5时钟系统

时钟系统为控制中心调度员、车辆基地工作人员及乘客提供统一的标准时间信息,为本工程其它系统的设备提供统一的时间信号。

系统采用控制中心与车辆基地两级组网方式。由中心一级母钟、车辆基地二级母钟、时间显示单元及传输通道、接口设备、电源和时钟系统网管设备组成。在控制中心设置一级母钟和GPS/北斗卫星信号接收装置,通过骨干网络系统传送时钟信号至车辆基地二级母钟,子钟信号从二级母钟接引。

3.6广播系统(一般只有DCCOCC配置)

广播系统安装在车辆基地DCC,由行车值班员向室外或库内流动生产人员发布作业命令。当车辆基地库内发生火灾等灾难时,广播系统兼做消防广播。

广播系统是独立的系统,在本地运行,只接受控制中心网管的管理。

车辆基地广播系统由设置在通信设备室内的广播控制机柜(含控制设备、功率放大器、电源等)和设置在DCC内的行车广播前级设备(含操作软件)和话筒、防灾广播控制盒以及扬声器网等组成。

骨干网络系统提供从中心到车辆基地的一个以太网通道,用于中心采集车辆基地广播设备的监测信息。

3.7电话系统

电话系统由公务电话与专用电话两部分组成。

公务电话用于有轨电车各部门间进行公务通话及业务联系,为运营、管理、维修等部门的工作人员提供服务;与公用电话网连接,实现有轨电车用户与公网用户间的通信;可向有轨电车用户提供语音、数据、传真等通信服务业务。

专用电话是控制中心调度员和车辆段/停车场值班员指挥列车运行和指导设备操作的重要通信工具,是为列车运营、电力供应、日常维修、防灾救护提供指挥手段的专用通信。

电话系统包括公务电话系统和调度专用电话系统,电话系统采用公务、专用电话子系统合并方式,即公务、专用电话系统软、硬件分别设置,功能独立、运营独立、管理维护独立等系统隔离特性。但两系统又处在同一个交换平台上,共享电话交换机公共部件,共享中继链路和网络管理系统。

3.8售检票系统

见《智能公交白皮书》IC卡章节。