鐵路安全生產指揮中心系統網絡通道建設

顧 聞

（中鐵武漢勘察設計研究院有限公司，武漢 430071）

鐵路安全生產指揮中心系統網絡通道建設

顧 聞

（中鐵武漢勘察設計研究院有限公司，武漢 430071）

簡要介紹鐵路局安全生產指揮中心系統對網絡通道的需求，以及在結合既有網絡資源及近年來網絡建設的基礎上，如何建設本系統的網絡通道，從而實現局中心、站段、車站、車間、班組之間系統數據的高速、穩定傳輸。

安全生產指揮中心；網絡通道；IP數據網；GPON系統

1 概述

近年來，鐵路系統大力推進信息化建設，各鐵路局針對運輸組織、客貨營銷、經營管理等方面的需求，采用信息化手段，運用大量的新技術、新裝備，建設大批應用信息系統。已建設的各信息系統大部分采用專業內垂直化管理模式，相對獨立，自成體系，各專業系統間信息資源不能高度共享。同時，為了保證各信息系統，特別是各種視頻類信息系統的使用效果，部分系統采用專用的網絡通道，使得既有的網絡資源日趨飽和。

建設鐵路局級及站段級安全生產指揮中心系統，需要及時將生產崗位及現場的大量數據和視頻信息接入到相應系統中，作為支撐各系統進行分析、統計的基礎數據。同時，安全生產指揮中心也需要及時了解現場情況，便于安全生產指揮中心針對系統分析、統計的結果，結合現場情況進行各項決策。所有這些需求，都必須要有一個穩定、高速的網絡環境作為支撐，如何搭建一個良好的網絡環境，是建設安全生產指揮中心的重中之重。

2 網絡通道需求

局中心及各站段新建安全生產指揮系統，需要接入大量既有和新建系統的數據和視頻信息，作為指揮系統中各子系統進行分析、統計的基礎數據?，F按專業進行劃分，需要接入安全生產指揮中心系統的主要有以下信息系統。

2.1調度

車流計劃、機調、客調、貨調、施工調、電調、十八點統計、調度綜合分析、災害監測等調度指揮系統等。

2.2運輸

編組站管理信息系統、危險品管理、集裝箱管理、開放式列車預確報查詢系統、列車追蹤查詢系統、十八點統計系統、運輸效率分析平臺、清算運統一監控平臺等。

2.3機務

機車運用安全管理系統、LAIS（列車運行狀態監測信息）系統、EOAS系統（動車組司機操縱監控系統）、鐵路救援指揮系統、6A系統（機車動態監控系統）等。

2.4工務

防洪信息系統、道口視頻監控系統、高速鐵路自然災害及異物侵限監測系統、客專防災視頻監測系統、可視化調度指揮系統、站區視頻監測系統、工務安全生產管理信息系統等。

2.5通信

客專視頻監控、動力環境監控、通信網管等。

2.6信號

信號集中監測、預警平臺、TDCS/CTC、DMS、電務安全信息管理系統、電務動態智能管理平臺等。

2.7供電

供電數據信息系統、SCADA供電遠動監控系統、供電安全生產指揮及可視化施工搶修指揮系統、6C數據分析交換處理系統等。

2.8客運

各主要客運站客運服務系統（包括售票、客運組織等）、視頻監控。

2.9貨運

超限檢測、超偏載、軌道衡、危險貨物運輸安全監控、局分界口視頻監控等系統及編組站、貨運站、貨檢站、重點專用線視頻監控系統等。

2.10車輛

車輛運輸安全生產日常指揮系統，車輛技術管理信息系統（包括KMIS、HMIS、動車組生產管理信息系統），5T系統（即THDS、TADS、TPDS、TFDS、TCDS等），研發動車組車載運用信息實時回傳系統（TWD），對動車組、客車、貨車運行狀態進行實時監控。

2.11安監

鐵路安全問題信息管理監督系統、線路及站場實景救援搶險信息系統。

上述各專業信息系統涉及數據、視頻信息的傳輸，如數據和視頻信息共用傳輸通道，在傳輸視頻信息時，會占用大量的網絡帶寬，可能會造成數據信息傳輸的延時，影響到全局安全生產調度指揮。

結合目前既有各信息系統傳輸數據的現狀，為保證數據傳輸的穩定性，選用既有TMIS系統承載相關信息系統的數據信息。為保證視頻信息的高速上傳，選用能提供較大網絡帶寬的IP數據網承載信息系統的視頻信息。針對TDCS/CTC查詢系統，為確保TDCS/CTC系統基本功能的可靠及安全，選用傳輸系統提供2 M專線通道承載系統數據。

鐵路安全生產指揮系統需要覆蓋的范圍包括局中心、各專業站段及管轄內車站、車間和班組。結合表1中各信息系統的使用需求，對各類網絡節點的網絡帶寬需求統計如表1所示。

表1　網絡通道帶寬需求統計表

3 網絡通道建設

3.1TMIS系統網絡改造

鐵路運輸管理信息系統（Transportation Management Information System，TMIS），各鐵路局均既有TMIS系統，一般利用鐵路傳輸系統組網，主要承載各類車站、站段、路局生產管理業務，TMIS系統網絡帶寬多為2 Mb/s，由于網絡帶寬小，承載信息量大，在數據傳輸比較集中的時段，較容易發生延時或掉線的現象。為了在不影響TMIS系統內既有數據傳輸的前提下，保證安全生產指揮中心系統數據傳輸的實時性，需要對既有TMIS系統的網絡帶寬進行擴容改造。

TMIS系統改造應結合現狀，充分利用既有網絡通道和設備資源，盡量維持既有網絡節點的組網結構，減少對既有TMIS系統干擾原則。改造后的TMIS系統網絡總體結構為3層，分為核心層、匯聚層和接入層，采用雙核心、雙匯聚的層次化網絡結構，網絡組網采用星型和環型結合的方式。如圖1所示。

3.1.1核心層

核心層的網絡節點原則上設置在鐵路局中心信息機房，設置核心路由器2臺。結合鐵路局的管理現狀，也可以設置多處核心節點。

圖1　TMIS系統網絡拓撲圖

圖2　IP數據網絡拓撲圖

3.1.2匯聚層

匯聚層的匯聚節點利用傳輸設備提供的通道，實現雙線上聯至核心節點。匯聚節點原則上設置在各專業站段，各設置匯聚路由器2臺，與核心節點間采用星型組網方式，網絡帶寬為30 M。車務站段的網絡節點設備宜設置在信息中心機房，其他各專業站段的網絡節點設備宜設置在安全生產指揮中心系統機房。

3.1.3接入層

接入層的接入節點利用傳輸設備提供的通道，上聯至匯聚節點。接入節點原則上設置在各沿線車站和各專業車間、班組，各設置接入路由器或接入交換機1臺。各沿線車站以環型和星型結合的組網方式接入主管車務站段的匯聚節點，當采用環型組網方式時，原則上每個單環內的車站數量應不超過8個，沿線車站的網絡帶寬為4～8 M，網絡節點設備宜設置在車站信息機房或運轉室；各專業車間及班組以星型組網方式接入各主管專業站段的匯聚節點，網絡帶寬均為2 M，網絡節點設備宜設置在系統終端設備處。

3.2IP數據網系統建設

鐵路IP數據網在總體架構上是以核心網、匯聚網、接入網構成的3層網絡。采用雙核心、雙匯聚、全冗余的層次化網絡結構，網絡組網采用星型和環型結合的方式。如圖2所示。

3.2.1核心層

核心層的網絡節點原則上設置在鐵路局中心數據網機房，安裝核心路由器及路由反射器（RR）各2臺。新設核心路由器雙線上聯鐵路總公司IP數據網核心節點，雙線下聯鐵路局IP數據網各匯聚節點。結合鐵路局的管理現狀，也可以設置多處核心節點。

3.2.2匯聚層

匯聚層采用一級結構，各匯聚節點利用OTN設備提供的光通道上聯至鐵路局IP數據網核心節點。每處匯聚節點各安裝2臺高性能的路由器，新設匯聚路由器上聯鐵路局IP數據網核心節點、下聯IP數據網各接入節點。

3.2.3接入層

接入層采用本地鏈型歸屬組網方式，接入節點至匯聚節點間利用OTN或MSTP系統提供的2個GE（o）接口互聯。接入層將部分車站設置為端點站，設置高配置的接入路由器，其他車站配置低配置的接入路由器。采用高配置路由器的接入節點至匯聚節點間利用OTN或MSTP系統提供的2個GE（o）接口，雙線上聯至鐵路局IP數據網匯聚節點；采用低配置路由器的接入節點間利用鐵路沿線的光纜纖芯鏈型組網，并接入高配置路由器的接入節點。

采用GPON （吉比特無源光網絡 Gigabit-Capable PON） 組網方式，從車站的數據網接入節點，將數據網延伸至站段、車間及班組。在沿線車站設置OLT（光線路終端）設備，上聯至車站數據網接入節點，在站段、車間及班組設置ONU（光網絡單元）設備，通過敷設至車站的短途光纜，接入車站的OLT設備。

3.3TDCS/CTC查詢系統網絡建設

列車調度指揮系統（TDCS/CTC）是國家計算機等級保護四級系統，是直接指揮列車運行設備，采集各個子系統的諸多信息。TDCS/CTC查詢系統網絡采用2層結構，設核心層和接入層。如圖3所示。

圖3　TDCS/CTC查詢系統網絡拓撲圖

3.3.1核心層

核心層原則上設置在鐵路局TDCS中心，設置核心路由器1臺。

3.3.2接入層

接入層宜設置在各站段安全生產指揮中心機房，各設置接入路由器1臺。由傳輸系統提供接入路由器至核心路由器的2 M網絡通道。

4 小結

鐵路安全生產指揮中心系統網絡通道建設，既滿足鐵路局級及站段級安全生產指揮中心系統對各種數據信息及視頻信息的傳輸需求，還很大程度的緩解了目前既有網絡資源日趨飽和，數據傳輸通道擁擠的現狀。同時，還為未來在鐵路系統進一步發展信息化建設提供了一個良好的網絡環境。

The paper introduces the demand for network channels of the dispatching control system for safety production. Combined with existing network resources and network construction in recent years， the paper illustrates the way to build the network channels of the dispatching control system， in order to realize the data transmission between systems of administration centers， depots， stations， workshops rapidly and stably.

safety production command center； network channel； IP data network； Gigabit-Capable PON system

10.3969/j.issn.1673-4440.2016.04.013

2016-04-31）