Концепция испр. А и АЛС / Приложение № 6

Приложение № 6

Организация сетей связи для функционирования систем управления и обеспечения безопасности движения поездов

Телекоммуникационная сеть ОАО «РЖД»

Место телекоммуникационной сети в системе управления ОАО «РЖД» приведено на рисунке 1, из которого очевиден факт, что надежная работа данных систем должна предусматривать функциональное развитие и совершенствование систем связи.

Рисунок 1.

Основу построения сетей связи составляют волоконно – оптические линии. По их оснащенности ОАО «РЖД» в принципе не отстает от мировых тенденций, но в то же время технический уровень данных сетей не соответствует современным требованиям, как по качеству каналов, так и по уровню организации их обслуживания (рисунок 2).

Рисунок 2.

Направления развития технологий сети связи ОАО «РЖД» приведено на рисунке 3, а на рисунке 4 показана эффективность таких решений.

Рисунок 3.

Рисунок 4.

Отдельно следует остановиться на построении сетей связи в структуре центров управления перевозками.

Информационный обмен между станционными устройствами и аппаратно-программным комплексом регионального (дорожного) центра управления перевозками осуществляется по сетям передачи данных оперативно-технологического назначения (СПД ОТН), построенным на базе цифровых методов передачи по волоконно-оптическим линиям связи.

Допускается использование аналоговых систем передачи данных до ввода в эксплуатацию цифровых систем СПД ОТН и в случаях, когда применение цифровых СПД ОТН невозможно или нецелесообразно.

Работа систем ДЦ при передаче информации по цифровым сетям характеризуется следующими факторами:

-обеспечение возможности передачи информации с большими скоростями и более высокой достоверностью, чем аналоговые;

-обеспечение соответствующих мер для исключения угрозы безопасности передачи ответственных команд, в том числе управляющих;

-применение стандартных цифровых интерфейсов для использования каналов связи для сопряжения с цифровой сетью передачи информации в системах ДЦ;

-высокая достоверность, современность и оперативность доставки информации;

-обеспечение тактовой синхронизации.

Сети ДЦ должны быть отделены от сетей общего назначения, исключать самопроизвольную или несанкционированную их коммутацию, иметь резервирование каналов с возможностью их коммутации в ручном (с АРМ администратора сетей передачи информации) или автоматическом режиме, контроль и регистрацию в АРМ администратора.

Рабочие станции связи (адаптеры) обеспечивают непосредственное подключение к каналообразующей аппаратуре без промежуточного преобразования сигналов по стандартным цифровым стыкам ОЦК (64 Кбит/с) и ПЦК (2,048 Мбит/с) со стандартными интерфейсами по рекомендациям G703. Каналы 64 Кбит/с организовываются в сети оперативно-технологической связи с использованием трактов цифровой аппаратуры ОТС.

При отсутствии возможности выделения свободных канальных интервалов в линейном тракте допускается использование для ДЦ каналов Е1 (2,048 Мбит/с), выделяемых непосредственно из системы передачи.

В системах ДЦ используется унифицированный протокол обмена информацией, в котором предусматривается помехоустойчивое кодирование сообщений и сквозная адресность (Таблица 1.)

Таблица 1.

№ п/п	Основные принципы создания унифицированного протокола обмена информацией
1	Построение сети связи, на основе первичной цифровой сети технологического сегмента с применением выделенных каналов связи, коммутированных на этапе инсталляции сети связи как полупостоянного соединения
2	Обеспечение надежности и живучести сети за счет проектирования каналов связи в виде кольцевых структур
3	Использование каналов сети связи, выделенных в первичной цифровой сети, только для передачи служебной информации
4	Обеспечение качества передачи данных за счет увязки с сетями тактовой сетевой синхронизации технологического сегмента сети
5	Развитие системы управления, мониторинга и администрирования сети связи для обеспечения технологичности эксплуатации и обслуживания

Цифровая сеть связи представляет собой кольцевые структуры двух видов:

-первый, цифровые каналы колец, образованные с помощью основных цифровых каналов (ОЦК), предназначенные для передачи информации между аппаратурой контролируемых пунктов (КП) линейных участков систем ДЦ и рабочими станциями связи (РСС) на постах ДЦ.

-второй, цифровые каналы колец в, образованные с помощью первичных цифровых каналов (ПЦК), предназначенные для обмена информацией между оборудованием постов ДЦ и единым центром диспетчерского управления (ЕЦДУ). Базовой моделью является цифровая сеть связи в вертикали управления «станция линейного участка – пост ДЦ-ЕЦДУ».

2. Организация информационного обмена по цифровому радиоканалу

2.1. Зарубежный опыт развития цифровых систем радиосвязи

Требования повышения безопасности движения поездов определяют необходимость создания дополнительных каналов обмена информацией между стационарными и подвижными объектами ж.д. транспорта. Одним из таких каналов должен стать радиоканал.

Тенденции использования радиоканала подтверждаются развитием систем автоматического управления в странах Европы, где развивается общеевропейская система управления движением (ERTMS, European Rail Traffic Management System) на базе цифровых систем поездной радиосвязи стандарта GSM-R. Системы GSM-R внедряются в настоящее время в Швеции, Германии, Франции, Италии, Швейцарии и др. Для работы систем стандарта GSM-R выделен частотный ресурс в диапазоне 900 МГц (полосы частот 921-925 и 876-880 МГц).

Для реализации систем управления движением локомотивный парк оборудуется дополнительно к радиостанциям, работающим в радиотелефонном режиме радиостанциями передачи данных. Скорость передачи данных на каждый объект составляет 9,6 кбит/с. Возможное число контролируемых и управляемых объектов определяется числом каналов связи, предназначенных для систем управления (на каждой рабочей частоте может быть организовано 7 каналов). Перечень существующих и строящихся системы стандарта GSM-R для железнодорожного транспорта приведен в таблице 5.2.

Таблица 2.

Компания	Общая длина	Дата	Проект	Главный поставщик	Уже внедрено	Планируется к внедрению
Бельгия
Belgian National Railways (SNCB)	3410 км	2003 Окончание строительства 2007 г.	Опытный участок	Siemens	265 км	3 025 км
Германия
DB AG	38127 км	1995	Проект DIB-MOF ж.д.линия Штутгарт – Бруксаль – Манхайм, 100 км (18 базовых станций, 2 BSC)	-	100 км	-
		1999-2006	Построение сети GSM-R покрытием 24 500 км (2/3 от общей длины железной дороги), 2600 BST. Уже сделано 1450 BST на 11630 км, 7 MSC, 60 BSC, 7 OMC, 1 NMC	Nortel Networks (оборудова-ние), Siemens (установка)	11630 км	24500 км
Дания
BS, DSB	2500 км		Решение о внедрении готовится к принятию	-	-	2500 км
Финляндия
Finish Rail Administration	5867 км	2003 – 2006	Участок Пиексямяки – Исалми (150 км)	Siemens. Frequentis (диспетчерские терминалы)	150 км	5800 км
Франция
French Railway Network (RFF), French National Railways (SNCF)	31724 км	2004 Окончание строительства 2014 г.	Контракт на 15 лет на оборудование сетью GSM-R. Первая фаза – будущая высокоскоростная линия Париж- Страсбург Стоимость проекта 15 млн. $.	Nortel Networks? Alstom	100 км	15 000 км
			Линия (в процессе тестирования) Лиль – Париж – Лион. Линия будет оборудована GPRS	Siemens	-	-
Великобритания
Railtrack	16856 км	1999 Окончание строительства 2013 г.	Оснащение линии WCML (West Coast Main Line) системой стандарта GSM-R. Длина 1000 км (Лондон – Глазго). (Включено GPRS и ETCS). 20 BTS, MSC, HLR	Nortel Networks, Marconi Communications	1000 км	16 000 км
		2002	Оснащение линии Channel Tunnel Rail Link системой стандарта GSM-R	Siemens	-	-
Италия
Rete Ferroviaria Italiana (RFI)	16041 км	1999	Высокоскоростная линия Рим - Неаполь	Nortel Networks	300 км	-
		2002	RFI (Italian Rail Network). Протяженность линии 7500 км. Контракт подписан на 3 года. Стоимость контракта 168 млн. евро. Работает тестовая сеть Прато – Флоренция – Ареззо (80 км, 19 BTS, BSC, MSC). Будет совершена сервисная подготовка сети к развертыванию GPRS. 1111 BTS, 14 BSC, 4 MSC.	Siemens	80 км	7500 км
Нидерланды
The Dutch railway authority (NSRIB), Железные дороги Нидерландов (MobilRail)	2808 км	2002	Внедрение голландской сети на основе стандарта GSM-R. В систему включена GPRS. 300 BTS.	Siemens	2808 км	2808 км
Норвегия
Jernbaneverket (Государственная ж.д. компания Норвегии)	4006 км	2003	Оснащение сетью стандарта GSM-R всей сети Норвежских железных дорог. Стоимость контракта 1,2 млрд. норв. Крон. Будет построено 600 BTS.	Siemens, BaneTele	-	3800 км
Австрия
OBB	5643 км	2003 Окончание строительства 2008 г.	Тестовая линия системы на основе стандарта GSM-R.	-	100 км	3500 км.
Швеция
Bankverket	10216 км	2000	Оснащение линии Oresund Link на основе стандарта GSM-R. Железнодорожный мост между Швецией и Данией. В систему включена GPRS.	Siemens	-	-
			Оснащение всей ж.д. сети Швеции. Проект SIR. 712 BTS Фаза 1: 255 BTS Фаза 2: 212 BTS Фаза 3: 195 BTS Фаза 4: 50 BTS В систему включены GPRS и ETCS	Siemens	3500 км	10216км
Швейцария
Schweizeriche Bundesbahnen (SBB)	2910 км	2002 Окончание строительства 2008 г	Оснащение всей ж.д. сети системой стандарта GSM-R. 5 этапов. Стоимость контракта 254 млн. евро.	Siemens	800 км	3000 км (5000 км включая частные ж.д.)
Испания
RENFE	12303 км	2002 Окончание строительства 2012 г	Высокоскоростная линия Мадрид – Ллейда. Длина 530 км. Рассматривается внедрение GPRS и ETCS. Стоимость проекта 37 млн. евро.	Siemens, Nortel	530 км	12000 км
Венгрия
Hungarian railway company (MAV)	7769 км	2001	Опытный участок	Siemens	100 км	Решение не принято
Китай
-	70 000 км	2004	Ж.д. линия Датун – Циньхуандо	Huawei	600 км	-