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摘 要：本文对城市轨道交通专用电话系统现有的建设模式、组网方案及技术特点进行详细的分析比较，并结合目前专用电话系统的发展趋势，提出了城市轨道交通专用电话IP化、平台化演进路线。
关键词：专用电话系统；公务电话系统；软交换；建设模式；组网结构
1 概述
专用电话系统是控制中心调度员、车站、车辆段、停车场、值班员指挥列车运行和下达调度命令的重要通信工具，是为列车运营、电力供应、日常维修、防灾救护、票务管理提供指挥的专用通信系统。结合成都地铁专用电话系统的设计方案，对系统方案的选择进行分析、研究，并对其未来发展趋势进行展望。
2 专用电话系统建设模式及比选
目前，城市轨道交通专用电话系统的建设模式可以归纳为以下3种。
2.1 专用电话系统与公务电话系统完全分设（数字专用调度电话系统）
该方案是把专用电话系统和公务电话系统完全分开，即专用电话系统和公务电话系统完全根据本系统的特点组成两个相对独立的系统。重庆、广州、福州等多地地铁建设中均采用该建设模式，而成都地铁7号线也将采用该模式。
专用电话系统包括调度电话、站内电话、站间电话、区间轨旁电话的全部业务和功能，采用专用电话主、分交换机组网构架，网络结构图如图1所示。
2.2 专用电话系统与公务电话系统部分合设方案
该方案把调度电话单独构成系统，而各站（含车辆段/停车场）内直通电话（含轨旁电话）、站间行车电话纳入公务电话系统统一组网，实现区间电话、站间电话功能。该模式在成都地铁1～4号线工程中被广泛采用。
独立调度电话系统由调度专用交换机、调度操作台、车站调度分机和数字录音设备组成。调度交换机通过PCM复用设备将调度电话延伸，分布到车辆段、停车场和各车站，分别定义为行车调度分机、电力调度分机、维修调度分机和环控调度分机。
2.3 专用电话系统与公务电话系统完全合设方案
该方案是把专用电话系统纳入公务电话系统统一组网，调度电话功能利用公务电话交换机中的功能模块实现，其他专用电话采用热线功能实现。该模式在西安地铁1、2、3号线工程中被采用。“公专合一”应用模式，通过软件设置，实现公务电话系统、专用电话系统硬件上合设，软件上独立运行，网络结构图如图2所示。
2.4 方案比选
根据以上3种建设方案，在以下方面进行综合比较，详见表1。
当前，就各城市轨道交通对专用电话系统的建设案例来看，第一种建设模式更为普遍，成都地铁也从“公专部分合设”转换为“公专完全分设”的方式，不但提升了运维效率，也简化了传输系统的配置。
3 数字专用电话系统组网结构比选
根据线路特点，数字专用电话系统有以下两种组网方案：
方案一：2M星型组网方案。这种组网方式是在控制中心设置数调主系统，全线各站、车辆段、停车场设置数调分系统。数调分系统与控制中心主系统间通过2M数字中继相连接。组网方案如图3所示：
该方案的特点是车站可以与控制中心独享2M通道。在传输通道发生故障的情况下，车站内部电话业务不受影响；但是该方案投资较大，控制中心与车站调度通话业务对2M数字时隙利用率低。
方案二：2M环型组网方案。这种组网方案是在控制中心设置数调主系统，全线各站、车辆段、停车场设置数调分系统。调度主系统通过2Mb/s数字接口与调度分系统分段收尾相接，形成封闭的数字通道换。组网方案如图1所示。
该方案的特点是组网成熟可靠，应用案例多，同时该方案投资较小，具有数字环自愈功能。
综上所述，两个组网方案各有千秋，使用案例都很多，因此需要根据投资、调度通话业务的需求量来确定具体方案。
4 专用电话系统发展趋势
随着轨道交通的不断发展，对专用电话系统的需求也由传统的语音通信业务发展为“听、说、看”的立体通信模式，而软交换等电话技术的发展提供了多媒体业务，使得语音、视频、无线通信的融合从技术上成为可能。“光进铜退”是通信网络的发展方向，这也使得轨道交通电话系统与IP网络接口更加紧密。对于专用电话而言，在软交换技术的基础上增加调度业务，除了保持既有的调度业务外，还能增加视频调度、视频会议等业务。因此，采用软交换技术建设专用电话系统将成为趋势。
4.1 基于软交换的专用电话系统组网方案
该方案的平台构架如图4所示。
首先，软交换技术是NGN的主要应用标准，是一种新的呼叫控制技术，它具有分层的体系架构、基于分组传输、提供多种接入方式的特点，并能提供语音、数据、多媒体业务。
其次，在控制中心设置软交换调度交换机，同时配置调度操作台、录音服务器和网管系统等设备，在各个站点设置软交换交换机、值班员操作台和各种调度分机、站内站间电话等设备。该方案保持了专用电话系统传统的组网方案，在2M星型组网的基础上增加了IP链路，在保证系统安全性的前提下也考虑了用户的使用习惯，但工程投资大。
4.2 基于软交换的公专合一电话系统组网方案
随着软交换技术的不断演进，基于软交换的公专合一电话系统组网方案不但可以减少设备，减轻设备维护的复杂性，同时可以减少工程投资成本、减少运营维护成本，因此该方案是轨道交通电话系统的发展趋势，该方案的平台架构如图5所示。
5 结束语
随着通信技术的不断更新，城市軌道交通专用电话系统必将进一步完善。在建设模式、组网模式的确定过程中应结合用户的使用习惯、工程投资以及技术发展趋势。从长期演进的角度来看，无疑软交换的公专合一电话系统组网平台是发展趋势，待其调度系统进一步成熟后，届时城市轨道交通电话系统将面临一个全新的升级换代。
参考文献
[1]孔繁达，申大川.地铁设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社发行，2013.
[2]范兴娟，张震强.程控交换与软交换技术[M].北京：北京邮电大学出版社，2011.
[3]赵根朝，崔建乐.地铁专用电话系统分析[J].城市轨道交通研究，2009.
[4]翟永强.采用软交换技术建设轨道交通专用电话系统[J].科技传播，2011（16）：85.
（作者单位：中国中铁二院工程集团有限责任公司通号设计院）
关键词：专用电话系统；公务电话系统；软交换；建设模式；组网结构
1 概述
专用电话系统是控制中心调度员、车站、车辆段、停车场、值班员指挥列车运行和下达调度命令的重要通信工具，是为列车运营、电力供应、日常维修、防灾救护、票务管理提供指挥的专用通信系统。结合成都地铁专用电话系统的设计方案，对系统方案的选择进行分析、研究，并对其未来发展趋势进行展望。
2 专用电话系统建设模式及比选
目前，城市轨道交通专用电话系统的建设模式可以归纳为以下3种。
2.1 专用电话系统与公务电话系统完全分设（数字专用调度电话系统）
该方案是把专用电话系统和公务电话系统完全分开，即专用电话系统和公务电话系统完全根据本系统的特点组成两个相对独立的系统。重庆、广州、福州等多地地铁建设中均采用该建设模式，而成都地铁7号线也将采用该模式。
专用电话系统包括调度电话、站内电话、站间电话、区间轨旁电话的全部业务和功能，采用专用电话主、分交换机组网构架，网络结构图如图1所示。
2.2 专用电话系统与公务电话系统部分合设方案
该方案把调度电话单独构成系统，而各站（含车辆段/停车场）内直通电话（含轨旁电话）、站间行车电话纳入公务电话系统统一组网，实现区间电话、站间电话功能。该模式在成都地铁1～4号线工程中被广泛采用。
独立调度电话系统由调度专用交换机、调度操作台、车站调度分机和数字录音设备组成。调度交换机通过PCM复用设备将调度电话延伸，分布到车辆段、停车场和各车站，分别定义为行车调度分机、电力调度分机、维修调度分机和环控调度分机。
2.3 专用电话系统与公务电话系统完全合设方案
该方案是把专用电话系统纳入公务电话系统统一组网，调度电话功能利用公务电话交换机中的功能模块实现，其他专用电话采用热线功能实现。该模式在西安地铁1、2、3号线工程中被采用。“公专合一”应用模式，通过软件设置，实现公务电话系统、专用电话系统硬件上合设，软件上独立运行，网络结构图如图2所示。
2.4 方案比选
根据以上3种建设方案，在以下方面进行综合比较，详见表1。
当前，就各城市轨道交通对专用电话系统的建设案例来看，第一种建设模式更为普遍，成都地铁也从“公专部分合设”转换为“公专完全分设”的方式，不但提升了运维效率，也简化了传输系统的配置。
3 数字专用电话系统组网结构比选
根据线路特点，数字专用电话系统有以下两种组网方案：
方案一：2M星型组网方案。这种组网方式是在控制中心设置数调主系统，全线各站、车辆段、停车场设置数调分系统。数调分系统与控制中心主系统间通过2M数字中继相连接。组网方案如图3所示：
该方案的特点是车站可以与控制中心独享2M通道。在传输通道发生故障的情况下，车站内部电话业务不受影响；但是该方案投资较大，控制中心与车站调度通话业务对2M数字时隙利用率低。
方案二：2M环型组网方案。这种组网方案是在控制中心设置数调主系统，全线各站、车辆段、停车场设置数调分系统。调度主系统通过2Mb/s数字接口与调度分系统分段收尾相接，形成封闭的数字通道换。组网方案如图1所示。
该方案的特点是组网成熟可靠，应用案例多，同时该方案投资较小，具有数字环自愈功能。
综上所述，两个组网方案各有千秋，使用案例都很多，因此需要根据投资、调度通话业务的需求量来确定具体方案。
4 专用电话系统发展趋势
随着轨道交通的不断发展，对专用电话系统的需求也由传统的语音通信业务发展为“听、说、看”的立体通信模式，而软交换等电话技术的发展提供了多媒体业务，使得语音、视频、无线通信的融合从技术上成为可能。“光进铜退”是通信网络的发展方向，这也使得轨道交通电话系统与IP网络接口更加紧密。对于专用电话而言，在软交换技术的基础上增加调度业务，除了保持既有的调度业务外，还能增加视频调度、视频会议等业务。因此，采用软交换技术建设专用电话系统将成为趋势。
4.1 基于软交换的专用电话系统组网方案
该方案的平台构架如图4所示。
首先，软交换技术是NGN的主要应用标准，是一种新的呼叫控制技术，它具有分层的体系架构、基于分组传输、提供多种接入方式的特点，并能提供语音、数据、多媒体业务。
其次，在控制中心设置软交换调度交换机，同时配置调度操作台、录音服务器和网管系统等设备，在各个站点设置软交换交换机、值班员操作台和各种调度分机、站内站间电话等设备。该方案保持了专用电话系统传统的组网方案，在2M星型组网的基础上增加了IP链路，在保证系统安全性的前提下也考虑了用户的使用习惯，但工程投资大。
4.2 基于软交换的公专合一电话系统组网方案
随着软交换技术的不断演进，基于软交换的公专合一电话系统组网方案不但可以减少设备，减轻设备维护的复杂性，同时可以减少工程投资成本、减少运营维护成本，因此该方案是轨道交通电话系统的发展趋势，该方案的平台架构如图5所示。
5 结束语
随着通信技术的不断更新，城市軌道交通专用电话系统必将进一步完善。在建设模式、组网模式的确定过程中应结合用户的使用习惯、工程投资以及技术发展趋势。从长期演进的角度来看，无疑软交换的公专合一电话系统组网平台是发展趋势，待其调度系统进一步成熟后，届时城市轨道交通电话系统将面临一个全新的升级换代。
参考文献
[1]孔繁达，申大川.地铁设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社发行，2013.
[2]范兴娟，张震强.程控交换与软交换技术[M].北京：北京邮电大学出版社，2011.
[3]赵根朝，崔建乐.地铁专用电话系统分析[J].城市轨道交通研究，2009.
[4]翟永强.采用软交换技术建设轨道交通专用电话系统[J].科技传播，2011（16）：85.
（作者单位：中国中铁二院工程集团有限责任公司通号设计院）