1、引言
TETRA是ETSI制定的一整套面向指揮調(diào)度無線通信的開放的國際標準，我國于2000年采納為我國數(shù)字集群無線通信標準。它可在一個數(shù)字通信平臺上提供語音調(diào)度、文字傳輸、數(shù)據(jù)傳輸和電話服務(wù)。TETRA由于其調(diào)度功能豐富、網(wǎng)絡(luò)可用性高、應(yīng)用開發(fā)面廣，已經(jīng)成為我國城市軌道交通無線列調(diào)的必選標準系統(tǒng)。
西安地鐵2號線1期工程于2011年9月16日開通試運營。線路全長25公里，共包含21個車站。該線路無線列調(diào)系統(tǒng)采用摩托羅拉全套TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)解決方案，包括交換控制中心、基站、調(diào)度臺、固定臺、車載臺和手持終端。TETRA無線列調(diào)系統(tǒng)既為常態(tài)列調(diào)和各單位間聯(lián)絡(luò)使用，又兼顧應(yīng)對突發(fā)事件故發(fā)生時的應(yīng)急應(yīng)用。
摩托羅拉TETRA系統(tǒng)（產(chǎn)品名稱Dimetra IP）的內(nèi)部數(shù)據(jù)交換和控制基于IP軟交換平臺。由于采用了最先進的成熟可靠的IP核心網(wǎng)絡(luò)，Dimetra IP系統(tǒng)可靠性高，具備平滑的擴容能力，可隨城市軌道交通各條線路建設(shè)逐步模塊化擴容。Dimetra IP可按照城市軌道交通各線路的調(diào)度和管理體系劃分話音和數(shù)據(jù)虛擬專網(wǎng)（VPN），為不同線路列調(diào)和管理適度保持獨立性提供了安全保證。
2、西安地鐵2號線無線列調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
西安地鐵2號線TETRA無線列調(diào)系統(tǒng)包括1套交換控制中心（MSO），23個雙載頻基站，6個調(diào)度臺，1個網(wǎng)絡(luò)管理終端，23個車站固定電臺，44個機車車載電臺和若干手持臺組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。
交換控制中心設(shè)備（MSO）全部安裝在1個標準19英寸寬機柜內(nèi)。
基站采用新型基站（MTS），具有靈敏度高、功能強大、體積小、重量輕、功耗小的優(yōu)特點。
3、西安地鐵2號線無線調(diào)度的實現(xiàn)方式
西安地鐵無線調(diào)度系統(tǒng)主要有以下三點需求：
?。?）必須根據(jù)列車當(dāng)前位置確定列車的歸屬調(diào)度臺（正線調(diào)度臺，車輛段調(diào)度臺或者停車場調(diào)度臺）；
?。?）必須采用功能號（車組號、司機號、車次號）呼叫機車臺；
?。?）必須保證行車調(diào)度員與列車司機通信的連續(xù)性。
針對調(diào)度需求，采用以下解決方案。
3.1 機車臺調(diào)度區(qū)自動切換和位置信息顯示
行車調(diào)度區(qū)分為正線調(diào)度區(qū)、車輛段調(diào)度區(qū)和停車場調(diào)度區(qū)，要求系統(tǒng)具有對不同調(diào)度區(qū)實施自動切換的能力
ATS提供的實時位置信息通過相應(yīng)數(shù)據(jù)接口連接到調(diào)度臺子系統(tǒng)的CAD服務(wù)器上，這樣就可以實時跟蹤列車位置信息，同時ATS提供的實時位置信息通過相應(yīng)數(shù)據(jù)接口連接到調(diào)度臺子系統(tǒng)的CAD服務(wù)器上，這樣就可以實時跟蹤列車位置信息，同時不斷更新自己的數(shù)據(jù)庫，并依據(jù)此信息將特定調(diào)度區(qū)的機車呼叫引導(dǎo)到其所屬的調(diào)度臺。各調(diào)度臺也不斷根據(jù)數(shù)據(jù)庫的變化刷新自己實時界面上的當(dāng)前在線車輛及其位置列表，使調(diào)度員只能呼叫本調(diào)度區(qū)段內(nèi)的機車，同時司機也只能呼叫到當(dāng)前所屬區(qū)段的調(diào)度臺，從而實現(xiàn)調(diào)度區(qū)的自動切換。
3.2 在調(diào)度臺上用功能號呼叫機車電臺
在典型的城市軌道交通類應(yīng)用中，通常用到下列功能號：
?。?）列車車次號；
?。?）列車司機號；
（3）機車號（列車車組號）。
通常，機車都有自己固定的機車號（又稱為列車車組號），機車車載臺都有自己固定的識別號碼，它們兩個的對應(yīng)關(guān)系是固定不變的。列車車次號、列車司機號和列車車組號之間的對應(yīng)關(guān)系則是動態(tài)變化的。實現(xiàn)列車車次號與列車車組號之間的對應(yīng)可以采用兩種方式。一種方式是實時自動跟蹤ATS系統(tǒng)輸出的信息，其中包括列車位置信息及當(dāng)前排定的列車車次號、司機號與機車號的對應(yīng)關(guān)系信息。該相關(guān)信息可以引入調(diào)度臺子系統(tǒng)的CAD服務(wù)器，可通過數(shù)據(jù)庫操作進行自動映射，使車次號呼叫、司機號呼叫轉(zhuǎn)換成機車電臺號的呼叫。
下圖是列車車次號通過機車號映射到機車電臺號的方式示例。
當(dāng)ATS信號出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)不能再利用它所提供的信息自動實現(xiàn)功能號呼叫。這時可以采取以下備用手段實施功能號呼叫：
?。?）列車司機出發(fā)前主動從機車臺輸入車次號、司機號并送給CAD 服務(wù)器。
（2）司機出發(fā)前發(fā)請求從車輛段調(diào)度臺處分配一個相應(yīng)的車次號。
3.3 行車調(diào)度員與列車司機之間通信的連續(xù)性
行車調(diào)度通信的暢通、快捷在地鐵運營中是至關(guān)重要的。從設(shè)計著手，用以下措施可確保行車調(diào)度員與列車司機之間通信的連續(xù)性：
?。?）越區(qū)切換不掉話：Dimetra IP系統(tǒng)采用基于3類通知型切換的更優(yōu)化的越區(qū)切換解決方案，從而因此實現(xiàn)司機與調(diào)度之間的通話不中斷。
（2）調(diào)度員與司機之間的通話設(shè)置成高優(yōu)先級，并且具有預(yù)占優(yōu)先的能力。
?。?）系統(tǒng)信道資源設(shè)計具備足夠的冗余度。
?。?）在應(yīng)用層利用出錯重傳機制確保數(shù)傳在越區(qū)切換過程的可靠性。
4、小結(jié)
展望未來，TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)伴隨著軌道交通的飛速發(fā)展，也在不斷增加面向指揮調(diào)度的業(yè)務(wù)的功能，并可以按照各行業(yè)用戶的需要，實現(xiàn)多種方式二次開發(fā)應(yīng)用?？梢詽M足城市軌道交通各線路互連互通、資源共享。隨著西安地鐵建設(shè)的不斷開展，地鐵列調(diào)通信也將隨地鐵線路一道形成網(wǎng)絡(luò)，使之成為常態(tài)下滿足軌道交通通信調(diào)度管理的需求，確保列車安全、可靠、正點的運行，在應(yīng)急處置時可以與公安、消防等網(wǎng)絡(luò)可互通，實現(xiàn)協(xié)同指揮的暢通、快捷、可靠的指揮通信保障。
TETRA是ETSI制定的一整套面向指揮調(diào)度無線通信的開放的國際標準，我國于2000年采納為我國數(shù)字集群無線通信標準。它可在一個數(shù)字通信平臺上提供語音調(diào)度、文字傳輸、數(shù)據(jù)傳輸和電話服務(wù)。TETRA由于其調(diào)度功能豐富、網(wǎng)絡(luò)可用性高、應(yīng)用開發(fā)面廣，已經(jīng)成為我國城市軌道交通無線列調(diào)的必選標準系統(tǒng)。
西安地鐵2號線1期工程于2011年9月16日開通試運營。線路全長25公里，共包含21個車站。該線路無線列調(diào)系統(tǒng)采用摩托羅拉全套TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)解決方案，包括交換控制中心、基站、調(diào)度臺、固定臺、車載臺和手持終端。TETRA無線列調(diào)系統(tǒng)既為常態(tài)列調(diào)和各單位間聯(lián)絡(luò)使用，又兼顧應(yīng)對突發(fā)事件故發(fā)生時的應(yīng)急應(yīng)用。
摩托羅拉TETRA系統(tǒng)（產(chǎn)品名稱Dimetra IP）的內(nèi)部數(shù)據(jù)交換和控制基于IP軟交換平臺。由于采用了最先進的成熟可靠的IP核心網(wǎng)絡(luò)，Dimetra IP系統(tǒng)可靠性高，具備平滑的擴容能力，可隨城市軌道交通各條線路建設(shè)逐步模塊化擴容。Dimetra IP可按照城市軌道交通各線路的調(diào)度和管理體系劃分話音和數(shù)據(jù)虛擬專網(wǎng)（VPN），為不同線路列調(diào)和管理適度保持獨立性提供了安全保證。
2、西安地鐵2號線無線列調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
西安地鐵2號線TETRA無線列調(diào)系統(tǒng)包括1套交換控制中心（MSO），23個雙載頻基站，6個調(diào)度臺，1個網(wǎng)絡(luò)管理終端，23個車站固定電臺，44個機車車載電臺和若干手持臺組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。
圖1 西安地鐵2號線（1期工程）TETRA無線列調(diào)系統(tǒng)框圖
交換控制中心設(shè)備（MSO）全部安裝在1個標準19英寸寬機柜內(nèi)。
基站采用新型基站（MTS），具有靈敏度高、功能強大、體積小、重量輕、功耗小的優(yōu)特點。
3、西安地鐵2號線無線調(diào)度的實現(xiàn)方式
西安地鐵無線調(diào)度系統(tǒng)主要有以下三點需求：
?。?）必須根據(jù)列車當(dāng)前位置確定列車的歸屬調(diào)度臺（正線調(diào)度臺，車輛段調(diào)度臺或者停車場調(diào)度臺）；
?。?）必須采用功能號（車組號、司機號、車次號）呼叫機車臺；
?。?）必須保證行車調(diào)度員與列車司機通信的連續(xù)性。
針對調(diào)度需求，采用以下解決方案。
3.1 機車臺調(diào)度區(qū)自動切換和位置信息顯示
行車調(diào)度區(qū)分為正線調(diào)度區(qū)、車輛段調(diào)度區(qū)和停車場調(diào)度區(qū)，要求系統(tǒng)具有對不同調(diào)度區(qū)實施自動切換的能力
3.2 在調(diào)度臺上用功能號呼叫機車電臺
在典型的城市軌道交通類應(yīng)用中，通常用到下列功能號：
?。?）列車車次號；
?。?）列車司機號；
（3）機車號（列車車組號）。
通常，機車都有自己固定的機車號（又稱為列車車組號），機車車載臺都有自己固定的識別號碼，它們兩個的對應(yīng)關(guān)系是固定不變的。列車車次號、列車司機號和列車車組號之間的對應(yīng)關(guān)系則是動態(tài)變化的。實現(xiàn)列車車次號與列車車組號之間的對應(yīng)可以采用兩種方式。一種方式是實時自動跟蹤ATS系統(tǒng)輸出的信息，其中包括列車位置信息及當(dāng)前排定的列車車次號、司機號與機車號的對應(yīng)關(guān)系信息。該相關(guān)信息可以引入調(diào)度臺子系統(tǒng)的CAD服務(wù)器，可通過數(shù)據(jù)庫操作進行自動映射，使車次號呼叫、司機號呼叫轉(zhuǎn)換成機車電臺號的呼叫。
下圖是列車車次號通過機車號映射到機車電臺號的方式示例。
當(dāng)ATS信號出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)不能再利用它所提供的信息自動實現(xiàn)功能號呼叫。這時可以采取以下備用手段實施功能號呼叫：
?。?）列車司機出發(fā)前主動從機車臺輸入車次號、司機號并送給CAD 服務(wù)器。
（2）司機出發(fā)前發(fā)請求從車輛段調(diào)度臺處分配一個相應(yīng)的車次號。
3.3 行車調(diào)度員與列車司機之間通信的連續(xù)性
行車調(diào)度通信的暢通、快捷在地鐵運營中是至關(guān)重要的。從設(shè)計著手，用以下措施可確保行車調(diào)度員與列車司機之間通信的連續(xù)性：
?。?）越區(qū)切換不掉話：Dimetra IP系統(tǒng)采用基于3類通知型切換的更優(yōu)化的越區(qū)切換解決方案，從而因此實現(xiàn)司機與調(diào)度之間的通話不中斷。
（2）調(diào)度員與司機之間的通話設(shè)置成高優(yōu)先級，并且具有預(yù)占優(yōu)先的能力。
?。?）系統(tǒng)信道資源設(shè)計具備足夠的冗余度。
?。?）在應(yīng)用層利用出錯重傳機制確保數(shù)傳在越區(qū)切換過程的可靠性。
4、小結(jié)
展望未來，TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)伴隨著軌道交通的飛速發(fā)展，也在不斷增加面向指揮調(diào)度的業(yè)務(wù)的功能，并可以按照各行業(yè)用戶的需要，實現(xiàn)多種方式二次開發(fā)應(yīng)用?？梢詽M足城市軌道交通各線路互連互通、資源共享。隨著西安地鐵建設(shè)的不斷開展，地鐵列調(diào)通信也將隨地鐵線路一道形成網(wǎng)絡(luò)，使之成為常態(tài)下滿足軌道交通通信調(diào)度管理的需求，確保列車安全、可靠、正點的運行，在應(yīng)急處置時可以與公安、消防等網(wǎng)絡(luò)可互通，實現(xiàn)協(xié)同指揮的暢通、快捷、可靠的指揮通信保障。
