鐵路電報(bào)網(wǎng)規(guī)劃研究

2015-07-18 08:10:38羅昱鑠中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司湖北武漢430000

中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品 2015年9期

羅昱鑠（中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，湖北武漢 430000）

羅昱鑠
（中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，湖北武漢 430000）

摘要：本文主要介紹了鐵路電報(bào)在鐵路通信中的應(yīng)用，分析了鐵路電報(bào)網(wǎng)現(xiàn)狀，研究其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提出近遠(yuǎn)期組網(wǎng)方案。

關(guān)鍵詞：鐵路電報(bào)網(wǎng)；鐵路電報(bào)網(wǎng)現(xiàn)狀；業(yè)務(wù)需求

1 前言

鐵路電報(bào)是鐵路公文的組成部分，是政令、信息傳遞的手段，也是鐵路各單位在運(yùn)輸生產(chǎn)和行政管理中形成的具有法定效力的公文材料。隨著鐵路跨越式發(fā)展以及大量客運(yùn)專線的開通，鐵路電報(bào)作為鐵路通信不可或缺的一部分，在運(yùn)輸生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。與電報(bào)業(yè)務(wù)的重要性相比，承擔(dān)收發(fā)電報(bào)任務(wù)的電報(bào)網(wǎng)卻技術(shù)落后，設(shè)備嚴(yán)重老化，時(shí)效性差，因此有必要對(duì)電報(bào)網(wǎng)重新規(guī)劃。

2　鐵路電報(bào)網(wǎng)現(xiàn)狀

鐵路電報(bào)網(wǎng)從90年代初建設(shè)至今，沒有再統(tǒng)一對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)更新改造。現(xiàn)有鐵路電報(bào)交換網(wǎng)的很多規(guī)范仍在遵守90年代初期的標(biāo)準(zhǔn)，傳輸過(guò)程中只能發(fā)送電報(bào)碼文字（即四碼）。不能滿足當(dāng)前多樣化的需求。目前鐵路普?qǐng)?bào)電報(bào)交換網(wǎng)，仍基于九十年代初搭建的載波音頻通道架構(gòu)，傳輸速率低，報(bào)文傳輸時(shí)間長(zhǎng)，且載波線路極易受到外界的干擾，很多終端還是90年代的電腦設(shè)備，無(wú)論是運(yùn)行速度還是處理能力都非常有限，設(shè)備嚴(yán)重老化，沒有統(tǒng)一的網(wǎng)管功能。

目前鐵路電報(bào)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用鐵路總公司——鐵路局——原鐵路分局三級(jí)結(jié)構(gòu)。同一交換機(jī)下兩臺(tái)終端相互發(fā)報(bào)，必須經(jīng)由所屬交換機(jī)存貯轉(zhuǎn)發(fā)；不同交換機(jī)下兩臺(tái)終端發(fā)報(bào)，須經(jīng)由共同上級(jí)交換機(jī)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)。圖1為既有電報(bào)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，電報(bào)業(yè)務(wù)近年來(lái)的兩個(gè)明顯變化：一是增加了LKJ（列車運(yùn)行監(jiān)控裝置）數(shù)據(jù)的大報(bào)，多則200多頁(yè)，少則幾十頁(yè)；二是國(guó)際報(bào)的業(yè)務(wù)量也有大幅的增長(zhǎng)。

3　業(yè)務(wù)需求

電報(bào)網(wǎng)業(yè)務(wù)縱向覆蓋鐵路總公司、路局、車站，橫向涵蓋與鐵路運(yùn)輸密切相關(guān)的各合資公司、鐵路建設(shè)的工程、設(shè)計(jì)及其它相關(guān)單位和部門。鐵路總公司、各鐵路局及部分有鐵路有密切業(yè)務(wù)聯(lián)系的路外單位，對(duì)保密性和時(shí)效性要求較高的文件需要通過(guò)電報(bào)網(wǎng)發(fā)送。

電報(bào)業(yè)務(wù)主要有以下幾種類型：

（1）行政電報(bào)：鐵路總公司、路局等上級(jí)部門下發(fā)的公文電報(bào)。

（2）調(diào)度電報(bào)：如鐵路施工、限速、停電以及列車變更到站改點(diǎn)的運(yùn)輸調(diào)度命令電報(bào)。

（3）列車報(bào)：如列車超員、列車加水的工作聯(lián)絡(luò)電報(bào)。

（4）重要函件類：如中鐵快運(yùn)電報(bào)、會(huì)議通知電報(bào)。

4　系建設(shè)技術(shù)方案

4.1 總體原則

電報(bào)網(wǎng)規(guī)劃遵循如下原則：

（1）繼承既有電報(bào)網(wǎng)的管理體制中的嚴(yán)肅性、封閉性和法律地位，確保電報(bào)從發(fā)送到最終投遞都是可控的、可追溯的。

（2）克服既有電報(bào)網(wǎng)存在的弊端，實(shí)現(xiàn)輸入方式和傳輸內(nèi)容的多樣化，傳輸鏈路的寬帶化，終端和服務(wù)器人機(jī)界面的友好化，人員操作的便捷化、電報(bào)收發(fā)的自動(dòng)化。

（3）采用TCP/IP協(xié)議作為電報(bào)文件的傳輸協(xié)議，建設(shè)一張全新的基于IP的電報(bào)網(wǎng)。

（4）新電報(bào)網(wǎng)應(yīng)具有良好的安全性、可靠性和可管理性。

（5）電報(bào)文件應(yīng)采用加密算法加密后再傳送，提高電報(bào)網(wǎng)的保密性。

（6）由于列車上基本上只有發(fā)報(bào)業(yè)務(wù)，收?qǐng)?bào)業(yè)務(wù)極少，因此僅考慮實(shí)現(xiàn)列車上通過(guò)無(wú)線手段發(fā)報(bào)。

4.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

基于IP的電報(bào)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要取決于業(yè)務(wù)應(yīng)用模式和管理模式。目前的電報(bào)業(yè)務(wù)分為局內(nèi)電報(bào)業(yè)務(wù)、局間電報(bào)業(yè)務(wù)、公司局電報(bào)業(yè)務(wù)，列車電報(bào)業(yè)務(wù)。其中對(duì)于列車電報(bào)業(yè)務(wù)，當(dāng)發(fā)報(bào)列車與收?qǐng)?bào)單位同屬于一個(gè)鐵路局時(shí)，可理解為局內(nèi)電報(bào)業(yè)務(wù)，當(dāng)發(fā)報(bào)列車與收?qǐng)?bào)單位不屬于同一個(gè)鐵路局時(shí)，可理解為局間電報(bào)業(yè)務(wù)。在鐵路總公司、各鐵路局設(shè)置電報(bào)服務(wù)器，總公司電報(bào)服務(wù)器接入其所屬的電報(bào)終端，局電報(bào)服務(wù)器接入局管內(nèi)的電報(bào)終端?？偣倦妶?bào)服務(wù)器與局電報(bào)服務(wù)器之間通過(guò)IP數(shù)據(jù)網(wǎng)互連，構(gòu)成“鐵路總公司-路局”二級(jí)結(jié)構(gòu)，路局內(nèi)的電報(bào)業(yè)務(wù)由相應(yīng)路局的電報(bào)服務(wù)器存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，跨局電報(bào)業(yè)務(wù)由發(fā)端路局電報(bào)服務(wù)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給鐵路總公司電報(bào)服務(wù)器，再存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)路局電報(bào)服務(wù)器。公司局電報(bào)業(yè)務(wù)經(jīng)鐵路總公司和相應(yīng)鐵路局的電報(bào)服務(wù)器存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)。如圖2所示。

4.3 列車報(bào)傳送方式

列車報(bào)移動(dòng)終端可采用GSM-R手持臺(tái)、公網(wǎng)手機(jī)或PDA實(shí)現(xiàn)。無(wú)論采用哪一種終端，都必須考慮列車報(bào)的輸入問(wèn)題，列車報(bào)內(nèi)容一般在200字左右，普通的短信輸入方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)。本研究通過(guò)安全性、可靠性、操作界面以及投資對(duì)比，推薦采用PDA實(shí)現(xiàn)。專用PDA通過(guò)中國(guó)移動(dòng)或中國(guó)鐵路的GPRS網(wǎng)絡(luò)與列車報(bào)服務(wù)器通信。鐵路客運(yùn)站車交互系統(tǒng)在列車上已配置了專用PDA，可在其上面加載列車報(bào)軟件功能模塊，實(shí)現(xiàn)列車上人員通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送列車報(bào)。

4.4 自主收發(fā)報(bào)實(shí)現(xiàn)方案

對(duì)于既有發(fā)報(bào)權(quán)又有收?qǐng)?bào)權(quán)的用戶，在鐵路局電報(bào)機(jī)械室新設(shè)WEB服務(wù)器，并對(duì)列車報(bào)服務(wù)器進(jìn)行升級(jí)，除提供發(fā)送列車報(bào)的操作界面外，還提供固定用戶收發(fā)電報(bào)的操作界面。用戶利用微機(jī)通過(guò)Internet登錄WEB服務(wù)器，完成自主收發(fā)電報(bào)的操作。

圖1 既有電報(bào)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

圖2電報(bào)網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖

5　建設(shè)方案

5.1作業(yè)方式

根據(jù)作業(yè)人員和作業(yè)性質(zhì)不同，電報(bào)業(yè)務(wù)的作業(yè)方式可分為以下四種方式實(shí)現(xiàn)。

（1）電報(bào)所發(fā)報(bào)作業(yè)

由發(fā)報(bào)用戶將已按規(guī)定審批完畢的報(bào)文送至相應(yīng)的電報(bào)所，電報(bào)所受理核查無(wú)誤后發(fā)報(bào)。

（2）電報(bào)所收?qǐng)?bào)作業(yè)

電報(bào)所收到電報(bào)后，采取人工取送、話傳、車遞、郵寄四種形式投遞給收?qǐng)?bào)用戶。

（3）用戶自主發(fā)報(bào)作業(yè)

用戶利用微機(jī)通過(guò)Internet或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)登錄至電報(bào)網(wǎng)專用WEB服務(wù)器，按規(guī)定的格式自主發(fā)報(bào)，路局電報(bào)所的電報(bào)員對(duì)用戶發(fā)報(bào)的格式、內(nèi)容進(jìn)行核查，確認(rèn)無(wú)誤后轉(zhuǎn)發(fā)給電報(bào)服務(wù)器，并自動(dòng)以短信和郵件兩種方式給用戶發(fā)送操作成功的回執(zhí)。

（4）用戶自主收?qǐng)?bào)作業(yè)

系統(tǒng)以短信和電話兩種方式通知用戶需要收?qǐng)?bào)，并對(duì)短信通知進(jìn)行存儲(chǔ)，對(duì)電話通知進(jìn)行錄音并存儲(chǔ)，用戶收?qǐng)?bào)時(shí)自動(dòng)給系統(tǒng)一個(gè)回執(zhí)，表明用戶已完成收?qǐng)?bào)操作。

5.2 組網(wǎng)方案

電報(bào)網(wǎng)的規(guī)劃分近期和遠(yuǎn)期兩個(gè)階段。近期以克服目前電報(bào)網(wǎng)技術(shù)落后的弊端為主，更換落后的電報(bào)設(shè)備，搭建一個(gè)技術(shù)先進(jìn)、高速可靠的電報(bào)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，主要采用電報(bào)所發(fā)報(bào)和收?qǐng)?bào)作業(yè)方式構(gòu)建電報(bào)網(wǎng)。遠(yuǎn)期以提高電報(bào)作業(yè)效率為主，實(shí)現(xiàn)用戶自主收發(fā)電報(bào)，可采用電報(bào)所收發(fā)報(bào)和用戶自主收發(fā)報(bào)相結(jié)合的作業(yè)方式構(gòu)建電報(bào)網(wǎng)。

5.2.1 近期組網(wǎng)方案

近期采用二級(jí)結(jié)構(gòu)，組建基于IP的電報(bào)網(wǎng)，并提供列車上通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)報(bào)的手段，同時(shí)在電報(bào)終端上集成話傳功能。系統(tǒng)構(gòu)成圖如圖3所示。

近期電報(bào)網(wǎng)由電報(bào)服務(wù)器、電報(bào)終端、列車報(bào)服務(wù)器、列車報(bào)移動(dòng)終端、終端外設(shè)、IPS（入侵防護(hù)系統(tǒng)）、網(wǎng)管中心、網(wǎng)管終端、傳輸鏈路組成。具體如下：

（1）電報(bào)服務(wù)器通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)與其他電報(bào)服務(wù)器互連，通過(guò)局域網(wǎng)、鐵路IP網(wǎng)或鐵路MSTP系統(tǒng)與所轄電報(bào)終端互連。

（2）電報(bào)終端通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)或2M數(shù)字通道與局端服務(wù)器連接，通過(guò)調(diào)制調(diào)解器與電話交換網(wǎng)連接。

（3）列車報(bào)服務(wù)器通過(guò)內(nèi)部局域網(wǎng)連接入侵防護(hù)系統(tǒng)（IPS）的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接口。

（4）列車報(bào)移動(dòng)終端采用專用PDA作為列車報(bào)移動(dòng)終端。

（5）終端外設(shè)包括激光打印機(jī)、高速掃描儀、音箱、麥克風(fēng)。激光打印機(jī)通過(guò)局域網(wǎng)連接電報(bào)終端，高速掃描儀通過(guò)USB口與電報(bào)終端相連。

（6）入侵防護(hù)系統(tǒng)（IPS）通過(guò)外部網(wǎng)絡(luò)接口與GPRS網(wǎng)絡(luò)互連，通過(guò)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接口與列車報(bào)服務(wù)器等內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連。

（7）網(wǎng)管中心通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)與電報(bào)服務(wù)器、列車報(bào)服務(wù)器互連；也可與電報(bào)終端（有IP條件的）互連。

（8）網(wǎng)管終端通過(guò)局域網(wǎng)與電報(bào)服務(wù)器、列車報(bào)服務(wù)器互連。

（9）電報(bào)服務(wù)器之間的傳輸鏈路利用IP數(shù)據(jù)網(wǎng)提供。電報(bào)服務(wù)器和電報(bào)終端之間的傳輸鏈路利用IP數(shù)據(jù)網(wǎng)或MSTP系統(tǒng)提供。列車報(bào)移動(dòng)終端和列車報(bào)服務(wù)器之間的傳輸鏈路利用GPRS網(wǎng)絡(luò)提供。

5.2.2 遠(yuǎn)期組網(wǎng)方案

遠(yuǎn)期電報(bào)網(wǎng)的組網(wǎng)方案在近期電報(bào)網(wǎng)組網(wǎng)方案的基礎(chǔ)上建設(shè)：鐵路總公司和鐵路局電報(bào)所的電報(bào)終端保留，負(fù)責(zé)鐵路總公司和鐵路局機(jī)關(guān)的電報(bào)業(yè)務(wù)，并在各鐵路局電報(bào)機(jī)械室新設(shè)WEB服務(wù)器。

對(duì)于無(wú)發(fā)報(bào)權(quán)的收?qǐng)?bào)單位，利用其既有的傳統(tǒng)傳真機(jī)，通過(guò)電話交換網(wǎng)接入電報(bào)終端，通過(guò)傳真機(jī)自動(dòng)收?qǐng)?bào)；對(duì)于既有發(fā)報(bào)權(quán)又有收?qǐng)?bào)權(quán)的用戶，利用微機(jī)通過(guò)Internet登錄WEB服務(wù)器，完成自主收發(fā)電報(bào)的操作。遠(yuǎn)期電報(bào)網(wǎng)的系統(tǒng)構(gòu)成圖如圖4所示。

遠(yuǎn)期電報(bào)網(wǎng)由電報(bào)服務(wù)器、電報(bào)終端、列車報(bào)服務(wù)器、列車報(bào)移動(dòng)終端、終端外設(shè)、WEB服務(wù)器、IPS、網(wǎng)管中心、網(wǎng)管終端、傳輸鏈路組成。WEB服務(wù)器通過(guò)DMZ區(qū)的局域網(wǎng)連接入侵防護(hù)系統(tǒng)（IPS）的DMZ（隔離區(qū)，也稱非軍事化區(qū)）網(wǎng)絡(luò)接口；用戶和所屬路局電報(bào)機(jī)械室之間的傳輸鏈路利用Internet提供；其它與近期電報(bào)網(wǎng)相同。

結(jié)語(yǔ)

鐵路電報(bào)網(wǎng)的改造實(shí)施是按階段漸續(xù)實(shí)施的，即存在著新的電報(bào)網(wǎng)與老電報(bào)網(wǎng)并存的一段時(shí)期，在此期間，應(yīng)保證新網(wǎng)的建立對(duì)其他未涉及的在運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)是透明的。近期的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中可根據(jù)鐵路總公司的電報(bào)業(yè)務(wù)需求及作業(yè)方式完成軟硬件設(shè)備的開發(fā)工作，經(jīng)過(guò)試點(diǎn)驗(yàn)收后，逐步完成全路電報(bào)網(wǎng)的改造工作；遠(yuǎn)期的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)可根據(jù)業(yè)務(wù)需求及《鐵路電報(bào)管理規(guī)則》的修訂情況，在規(guī)則允許的條件下，適時(shí)開展相關(guān)軟件的升級(jí)研發(fā)，經(jīng)過(guò)試點(diǎn)驗(yàn)收后，完成全路電報(bào)網(wǎng)的建設(shè)工作。