新丰镇编组站数字调度交换系统

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摘要：新丰镇编组站自动化作业程度高，调度通信、站间通信和站场内通信需要满足值班人员集中到站调楼统一指挥运输生产的通信需求，同时还要满足值班人员分散到各场作业的要求，建立完善的数字调度交换系统是解决问题的重要手段。
关键词：编组站；信令；通道
中图分类号：U21 文献标识码:A
新丰镇编组站作业量大，作业过程复杂，现场内勤值班人员集中到站调楼统一指挥运输生产，涉及多个单位和部门协同作业，需要在站内建立完善的调度指挥通信系统，完成调度、车站及邻站间的通信，保障运输安全。
1 需求分析
新丰镇编组站的规模大，为双向三级七场，分别是上行到达场、上行调车场、上行出发场、下行达到场、下行调车场、下行出发场、交换场，另包括车辆段、机务段和机务折返段、货场，新丰镇编组站示意图如图1所示：
新丰镇编组站数字调度通信系统的设置既要满足集中作业的要求，又要满足在综合自动化系统故障状态下的分场作业的要求，按照业务性质可分为以下几种类型：
1.1 铁道部调度
建立部调度与值班站长、车站总站调之间的调度通信。
1.2 局调度电话
包括新丰枢纽调、计调、电调、货调和机调。
1.2.1 新丰枢纽调。完成铁路局新丰镇枢纽调度员与车站值班站长、车站调度员、机务段（折返段）值班员、牵引变电所值班员、上下行到发场车站值班员等之间的列车调度通信。
1.2.2 计调。完成铁路局计划调度员与车站值班站长和车站调度员之间的计划调度通信。
1.2.3 电调。完成铁路局电力调度员与牵引变电所值班员、接触网工区值班员、机务段（折返段）值班员之间的电力调度通信。
1.2.4 货调。主要完成铁路局货运调度员与车站货运值班员之间的货运调度通信。
1.2.5 机调。完成铁路局机车调度员与机务段（折返段）值班员之间的机车调度通信。
1.3 站间电话
新丰镇邻站包括西北方向的长条村车站，西方向的临潼、临潼北车站；东北方向的811线路所，东方向的零口直通场。
1.4 站内电话
以调度员、各类值班员为中心，涵盖列检、货检、车号、列尾、施工、统计、停车器、道岔清扫、闸楼、拉风、驼峰作业、编尾防护等等各个作业部门。同时可在未设置清扫电话用房的咽喉区等处设置通话柱。
2 难点分析
新丰镇编组站数字调度交换系统设计的难点主要有3个：
一是首次在编组站将数字调度交换系统与GSM-R系统互联，网络结构、编号和实现的方式要保障既有下行场正常运营。
二是系统设计既有满足各场值班员合并后集中于站调楼统一指挥现场作业的需要，同时又能满足在综合自动化系统故障情况下，值班员分散到各场区作业的需要，要求数字调度通信系统同时支持上述功能。
三是作业点数量众多，在集中作业情况下，各点通信均须占用时隙资源，利用以往的方式组网，需要大量通道，难以满足编组站不断变化的通信需求，而且给维护管理带来较大困难。
3 技术方案
通过对新丰镇编组站数字调度交换系统的需求和难点分析，其信令网结构可采用以下3种形式:
3.1 私有信令组建环形网
3.1.1 通信站数调交换机通过2个30B+D接口与西安局MSC相连。
3.1.2 为解决新增用户与局调度、邻站联系的问题，通信站数调交换机分别通过E1与陇海主系统、西韩咸铜主系统相连。
3.1.3 通信站用户至各场用户的呼叫及各场值班员与局调度的呼叫由1个数字环承担，通信站数调交换机与各场数调交换机组一个数字环。
3.1.4 数调交换机与MSC间的呼叫，由2个数字环承担，这种组网方式可同时支持各数调交换机至西安MSC间同时存在6个呼叫通话。
3.1.5 各场用户间的交叉呼叫及各场值班员与邻站的呼叫由4个数字环承担，通信站数调交换机与各场数调交换机组4个数字环（场间联络电路71条，与邻站的联络电路20条，需要91条电路，故需组4个环，26个时隙/环*4环=104时隙）。
3.2 私有信令加标准DSS1信令组建综合型网
3.2.1 通信站数调交换机通过2个30B+D接口与MSC相连。
3.2.2 为解决新增用户与局调度、邻站联系的问题，通信站数调交换机分别通过2M与陇海主系统、西韩咸铜主系统相连。
3.2.3 各场值班员与局调度的呼叫、与邻站的呼叫由一个数字环承担，通信站数调交换机与各场数调交换机组一个数字环。
3.2.4 通信站数调交换机分别通过30B+D接口与各场数调交换机相连，构成一个星型信令网，实现数调交换机与MSC间的呼叫、站调楼用户至各场用户的呼叫、各场用户间的交叉呼叫。这种组网方式可以通过简单的网络结构满足复杂而不确定的需求。
3.3 私有信令加标准DSS1信令组建环型网
3.3.1 通信站数调交换机通过2个30B+D接口与MSC相连；
3.3.2 各场值班员与局调度的呼叫、与邻站的呼叫由一个数字环承担，通信站数调交换机与各场数调交换机组一个数字环；
3.3.3 通信站数调交换机与上行各数调交换机通过DSS1信令组建环网，通信站数调交换机与下行各数调交换机通过DSS1信令组建环网，实现数调交换机与MSC间的呼叫、站调楼用户至各场用户的呼叫、各场用户间的交叉呼叫。
4 方案比较
上述3个方案均能满足新丰镇编组站调度和站场通信的需要，但是私有信令组建环形网结构固化，不能够按通话需求动态分配和调整时隙资源。特别对于大型自动化作业编组站，在同时满足集中和分布指挥的条件下，需要设置大量通信通道，日后增加或调整用户均需重新调整通道，给维护管理带来很大的困难。
私有信令和DSS1信令组网，结构简单，调度和站间行车电话时隙资源固定分配，站内有线直通电话用户及有线与无线用户间的通信动态分配时隙，用户扩展和调整不影响网络结构，所需通道资源少，维护管理方便。
图3网络利用DSS1信令星型组网，对通信站数调交换主机交换能力和稳定性要求较高，主机故障将影响整个网络正常运行。图4网络减小了对数调交换主机的依赖和影响，同一个DSS1信令环内的用户可直接通信，比较适合大型和特大型编组站数字调度通信系统组网。
表1从多个方面对上述3个大型编组站数字调度通信系统组网方案优缺点进行了比较。
5需要注意的问题
大型编组站数字调度通信系统设计和实施工程中需要注意以下几个问题。
5.1 数调交换机的设置需要结合编组站站场布置，传输系统的设置和用户分布情况。宜在用户集中，数量较大，且距离其他数调交换机距离较远的地点设置。
5.2 环形网络结构的设置要考虑环内话务量和用户作业关联情况，通信联系较多的用户尽量设置在同一个环内。
5.3 调度通信业务的设置要考虑在用户集中于站调楼统一指挥现场作业和综合自动化系统故障，行车指挥人员分布到各场作业两种作业模式下，调度电话均能满足指挥运输的需要。
5.4 与邻站的站间行车业务设置也要考虑集中和分散两种作业模式，同时要考虑对各邻站接发车人员的数量和分布位置。
参考文献
[1]杨铭; 屈文祥; 刘洪文.既有数字调度系统升级为FAS系统.中铁电气化局二公司 铁道通信信号.2010-12-17
[2]王国雨.数字调度通信系统升级为FAS系统方案探讨[J].铁道通信信号，2008-08-17.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文