肖培龍

（中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司，北京 100036）

隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，車地間無線通信用途越來越廣，既用于通信廣播、視頻監(jiān)控，又用于信號信息傳遞，還用于視頻圖像傳播、移動售票、無線上網(wǎng)等等。車地?zé)o線通信技術(shù)有多種，有單獨(dú)采用頻分多址（FDMA）、時(shí)分多址(TDMA)、碼分多址（CDMA）技術(shù)，也有混合采用這幾種通信技術(shù)，還有采用正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)、基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換（GPRS）技術(shù)等等，本文主要針對車地?zé)o線通信首次聯(lián)絡(luò)方式（俗稱握手方式）及信息交互通信方式進(jìn)行探討，不針對任何無線通信技術(shù)本身。

車地?zé)o線首次通信聯(lián)絡(luò)方式，是車地建立聯(lián)系的前提，在車載電臺開機(jī)、通信中斷重聯(lián)、故障重啟等均需呼叫應(yīng)答，相互確認(rèn)后（防止偽電臺存在）方可按約定的通信技術(shù)相互傳遞信息。在信息交互過程中，同樣存在誰主呼誰應(yīng)答問題。目前各廠商車地?zé)o線通信聯(lián)絡(luò)方式不盡相同，大致有車主呼控制中心應(yīng)答、控制中心主呼車應(yīng)答、車主呼控制中心應(yīng)答建立握手聯(lián)系后反過來由控制中心主呼車應(yīng)答傳遞具體信息（簡稱綜合呼叫模式）等幾種，孰優(yōu)孰劣，值得研究探討。

1 車主呼控制中心應(yīng)答模式（簡稱方式1）

車主呼控制中心應(yīng)答模式，是由車載電臺開機(jī)上電后或通信中斷后主動呼叫控制中心，若控制中心沒有回復(fù)，則車載臺沒有呼叫成功，仍需重復(fù)呼叫，直至中心回復(fù)建立聯(lián)系為止。控制中心收到某車載臺呼叫后，通過后臺查詢，也就是合法性檢查，予以應(yīng)答建立握手聯(lián)系，如圖1所示?？刂浦行目梢约皶r(shí)回呼應(yīng)答，也可以通過事先約定的方式回呼確認(rèn)。車地建立聯(lián)系后，車載臺按自身通信機(jī)制約定條件向控制中心定期發(fā)送變化的信息，控制中心回復(fù)收到信息及需發(fā)送的控制信息。若通信中斷若干時(shí)間（可設(shè)定），則車載臺需重新呼叫控制中心建立聯(lián)系。

2 控制中心主呼車應(yīng)答模式

控制中心主呼車應(yīng)答模式主要有3種：控制中心單呼、群呼、周期巡呼。此方式一般是在控制中心存儲有上線車的信息，通過后臺查詢方式呼叫所有車，防止非法車侵入。

1）控制中心單呼若干周期車應(yīng)答（簡稱方式2）

控制中心按上線運(yùn)營車順序單呼某車，若該車及時(shí)回復(fù)應(yīng)答建立聯(lián)系后即可轉(zhuǎn)呼下一車載電臺；若該車沒有聯(lián)系上，控制中心尋呼3～6次或1～3 s（次數(shù)、時(shí)間可設(shè)定）仍無結(jié)果，則尋呼下一車載臺，待尋呼完所有車后，再尋呼未聯(lián)系上的車載臺如圖2所示。車地建立聯(lián)系后，由控制中心按自身通信機(jī)制定期尋呼各車，收集各車變化信息并發(fā)送控制信息。若通信中斷，則由控制中心再次呼叫丟失的車載臺，直至重新建立聯(lián)系。

2）控制中心群呼車應(yīng)答（簡稱方式3）

控制中心發(fā)布群呼信息，各車按事先約定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)回呼應(yīng)答，若有個(gè)別車未應(yīng)答，則控制中心將再次周期性地群呼，直到呼叫到所有需上線車為止如圖3所示。車地建立聯(lián)系后，由控制中心定期群呼各車并發(fā)送控制信息，各車按自身通信機(jī)制向控制中心發(fā)送各車變化信息。若通信中斷，則由控制中心再次群呼，直至重新建立聯(lián)系。

3）控制中心周期巡呼車應(yīng)答（簡稱方式4）

控制中心按上線車順序逐車點(diǎn)到呼叫，在規(guī)定的時(shí)間周期內(nèi)巡呼一遍所有車，開機(jī)上電的車載臺收到中心呼叫后按時(shí)回復(fù)應(yīng)答，建立通信聯(lián)系如圖4所示。遇有未應(yīng)答的列車，則再次巡呼。車地建立聯(lián)系后，由控制中心定期巡呼各車并發(fā)送控制信息，各車按自身通信機(jī)制向控制中心發(fā)送各車變化信息。若通信中斷，則由控制中心再次巡呼，直至重新建立聯(lián)系。

3 綜合呼叫模式（簡稱方式5）

綜合呼叫模式是指車載臺開機(jī)上電后主動呼叫控制中心，控制中心應(yīng)答建立握手聯(lián)系后，傳遞信息時(shí)則反過來，由控制中心按自身通信機(jī)制主動呼叫車載臺并發(fā)送控制信息，車載臺收到控制中心發(fā)送的呼叫信息后再傳遞變化的信息如圖5所示。遇通信中斷后，則需再次由車載臺主動請求呼叫建立握手聯(lián)系，車載臺不請求中心不予處理。若該車故障回庫檢修，改由備用車上線替換，則只要該備用車主動呼叫，控制中心核查合法性后即可建立聯(lián)系。

4 各通信聯(lián)絡(luò)模式比選

從上述通信聯(lián)絡(luò)模式可以看出，各方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。

方式1由車載臺開機(jī)時(shí)主呼，控制中心應(yīng)答，減少了控制中心對未開機(jī)的車盲呼，降低了中心通道承載壓力，因各車上道時(shí)間不一，即使有多車同時(shí)進(jìn)行上道準(zhǔn)備，同步開機(jī)的幾率也較少，且車輛段出車也是按順序排隊(duì)出車，故單車開機(jī)上電與控制中心逐個(gè)建立聯(lián)系方式可以減輕中心同步處理壓力。中心僅與已建立通信聯(lián)系的上線車交互信息，避免處理未上線車的麻煩，節(jié)省了信道資源。但在所有車輛均上線運(yùn)行后，各車均不加限制地主呼控制中心傳遞車輛變化的信息，則有可能造成中心通道擁塞或中心處理能力受限，進(jìn)而丟失車輛變化信息，故需按自身通信機(jī)制約定各車發(fā)送信息時(shí)機(jī)。

方式2由控制中心逐個(gè)單呼上線車，可以減輕中心同步處理壓力，控制中心需在每天運(yùn)營前知曉當(dāng)天所有上線車信息，避免盲目呼叫非上線未開機(jī)列車，浪費(fèi)信道資源。但遇故障車時(shí)仍需周期性地呼叫故障車，除非人工修改上線車運(yùn)營資料，且臨時(shí)增開備用車時(shí)也需調(diào)度修改上線車運(yùn)營信息，加大調(diào)度工作量。目前一般做法是一次性寫入全部列車信息，控制中心周期性地呼叫各車，即使某車處于檢修狀態(tài)或關(guān)機(jī)備用狀態(tài)也要不斷地被重復(fù)呼叫，無故占用信道資源。

方式3由控制中心群呼各車，各車回復(fù)應(yīng)答，可以減少中心單呼時(shí)間，在控制中心不知道當(dāng)天上線車信息時(shí)，只要有備用車、檢修車未上線運(yùn)行，控制中心就會沒完沒了重復(fù)群呼，若要避免無謂地資源浪費(fèi)，就要調(diào)度每天輸入上線車信息，且需及時(shí)修改故障車信息、增加臨時(shí)車信息，加大調(diào)度工作量。

方式4由控制中心周期巡呼，控制中心呼叫時(shí)間比方式2略短、比方式3略長，與方式2、方式3一樣均存在需知曉當(dāng)天上線車信息的問題。

方式1是由車主呼控制中心核查上線車合法性信息，中心可以有選擇地與上線車直接通信，避免了中心重復(fù)處理呼叫未上線車的無效工作，充分利用了軌道交通工作特性，減輕中心處理負(fù)擔(dān)，提高工作效率。方式2，3，4均是由控制中心主呼，因有倒班檢修車存在，中心又無法提前知曉某車突然故障不能上線運(yùn)行（出庫前自檢，一切正常后上線運(yùn)行；不正常則由備用車替班），若需臨時(shí)修改，又要加大調(diào)度溝通工作量，故一般做法均是存儲有所有列車信息，按存儲信息呼叫所有車，就會存在無效呼叫問題，只要有一輛車未上線運(yùn)行，中心就會周期地重復(fù)呼叫，浪費(fèi)有限資源。但在車地握手建立聯(lián)系后，中心主呼車回復(fù)信息方式就可避免群龍無首，在中心準(zhǔn)備好可以接受信息時(shí)，由中心主呼車報(bào)送信息，可以讓中心從容處理，避免通道擁塞排隊(duì)問題。

方式5充分總結(jié)了上述4種呼叫模式優(yōu)缺點(diǎn)，利用車載臺開機(jī)上線的隨機(jī)性特點(diǎn)，讓車載臺主呼控制中心建立握手聯(lián)系，中心知曉上線車信息后，傳遞信息時(shí)又改由中心主呼，且有選擇性地僅與上線車通信，在中心具備接受條件時(shí)由中心向車載臺要信息，車載臺再向中心提供變化的信息，有效地利用信道資源，提高了CPU工作效率，沒有了無效呼叫?？朔朔绞?～4的缺點(diǎn)，保留了車主呼、中心主呼的優(yōu)點(diǎn)，各取所長，是值得推薦的呼叫聯(lián)系方式。

5 結(jié)語

無線通信在軌道交通及鐵路市場應(yīng)用有其顯著的特點(diǎn)，是以線為單位，移動的車輛為終端，傳遞的信息內(nèi)容較多，信道有限，受干擾等因素影響，經(jīng)常會出現(xiàn)通信中斷情況，無線通信呼叫聯(lián)系機(jī)制就成了不是問題的問題。在現(xiàn)場試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，往往由于呼叫機(jī)制問題擠占了通信信道及CPU端口，造成有用信息丟失，甚至還出現(xiàn)過大量重復(fù)呼叫堵塞端口的問題。希望通過本文能夠引起各設(shè)備供應(yīng)商的注意，充分考慮現(xiàn)場應(yīng)用條件，減少無謂消耗，優(yōu)化工作機(jī)制，提高工作效率。