調(diào)度系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)與安全行車(chē)調(diào)度自動(dòng)控制課件

調(diào)度系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)與安全《行車(chē)調(diào)度自動(dòng)控制》主講人：韋成杰調(diào)度系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)與安全調(diào)度系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)車(chē)站局域網(wǎng)中心局域網(wǎng)中心與車(chē)站之間車(chē)站與車(chē)站之間中心與中心之間系統(tǒng)廣域網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理

中心局域網(wǎng)由中心交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)線和各計(jì)算機(jī)設(shè)備的以太網(wǎng)適配器等構(gòu)成。

中心采用高速、可靠的快速交換以太局域網(wǎng)，選用高性能交換機(jī)實(shí)現(xiàn)中心局域網(wǎng)及各設(shè)備間的互聯(lián)，中心局域網(wǎng)支持TCP／IP、DECnet、SNA等多種協(xié)議。一、中心局域網(wǎng)設(shè)備組成一、中心局域網(wǎng)兩臺(tái)通信服務(wù)器及磁盤(pán)陣列，用于系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理及對(duì)各用戶請(qǐng)求的響應(yīng)。兩臺(tái)高速以太網(wǎng)交換機(jī)，用于連接局域網(wǎng)（LAN）上的設(shè)備。兩臺(tái)廣域網(wǎng)路由器，用于與其它遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的互連。系統(tǒng)維護(hù)臺(tái)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)臺(tái)通信前置機(jī)，對(duì)站子系統(tǒng)信息進(jìn)行前期處理信息交換臺(tái)，應(yīng)用于與TMIS系統(tǒng)交換信息的場(chǎng)合。行調(diào)臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一、中心局域網(wǎng)交換機(jī)、路由器協(xié)議轉(zhuǎn)換器為了保證網(wǎng)絡(luò)工作的可靠性，中心局域網(wǎng)采用雙套局域網(wǎng)冗余熱備或并用機(jī)制。中心所有服務(wù)器和工作站都配有2塊以太網(wǎng)適配器，分別連接到中心的2臺(tái)交換機(jī)上，組成2個(gè)局域網(wǎng)。一、中心局域網(wǎng)中心的路由器、交換機(jī)、防火墻相互之間交叉連接，具有很高的可靠性，當(dāng)其中一個(gè)出現(xiàn)單點(diǎn)故障或非相同設(shè)備的多點(diǎn)故障(如一臺(tái)交換機(jī)或一臺(tái)路由器同時(shí)故障)時(shí)，不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。二、車(chē)站局域網(wǎng)車(chē)站局域網(wǎng)由車(chē)站交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)線和車(chē)站計(jì)算機(jī)設(shè)備的以太網(wǎng)適配器等構(gòu)成。車(chē)站局域網(wǎng)采用雙套局域網(wǎng)冗余熱備機(jī)制。每個(gè)車(chē)站均采用2臺(tái)獨(dú)立的雙交換機(jī)組成雙局域網(wǎng)，完成車(chē)站終端設(shè)備各節(jié)點(diǎn)間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，形成雙套共享式以太網(wǎng)連接的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。三、系統(tǒng)廣域網(wǎng)系統(tǒng)廣域網(wǎng)由路由器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備和傳輸通道構(gòu)成，傳輸通道采用迂回、環(huán)狀及冗余等方式，并盡可能采用具有自愈功能的雙環(huán)形結(jié)構(gòu)，以提高系統(tǒng)的可靠性。一、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與TDCS車(chē)站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同的是，每個(gè)CTC車(chē)站都有兩套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并且每?jī)蓚€(gè)車(chē)站間都是采用兩條通道相連，每個(gè)車(chē)站的兩臺(tái)路由器與其兩臺(tái)交換機(jī)交叉相連，增加了冗余路徑的數(shù)量。三、系統(tǒng)廣域網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)廣域網(wǎng)環(huán)形通道示意圖三、系統(tǒng)廣域網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖三、系統(tǒng)廣域網(wǎng)二、組網(wǎng)方案根據(jù)傳輸通道的不同，調(diào)度系統(tǒng)按以下優(yōu)先級(jí)順序組網(wǎng)：1不同物理路徑，采用單獨(dú)光纖的獨(dú)立專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)方案；2不同物理路徑，采用不同傳輸系統(tǒng)(光端設(shè)備)的2M通道；3相同物理路徑，采用不同傳輸系統(tǒng)(光端設(shè)備)的2M通道。三、系統(tǒng)廣域網(wǎng)三、局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的連接“”1．當(dāng)通信機(jī)械室至信號(hào)機(jī)械室布線距離小于150m時(shí)，在通信機(jī)械室至信號(hào)機(jī)械室之間采用同軸電纜連接。一路2M數(shù)字通道的連接如圖所示，在光接入設(shè)備和協(xié)議轉(zhuǎn)換器問(wèn)采用G.703通信協(xié)議，通信介質(zhì)為一對(duì)75Q同軸電纜，傳輸限制距離為150m。下面列出三種應(yīng)用較多的局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的連接方式協(xié)議轉(zhuǎn)換器將G.703協(xié)議轉(zhuǎn)換為V.35協(xié)議，提供一個(gè)V.35接口到路由器的端口上。三、系統(tǒng)廣域網(wǎng)三、局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的連接“”2．當(dāng)通信機(jī)械室至信號(hào)機(jī)械室布線距離大于150m且小于5000m時(shí)，在通信機(jī)械室至信號(hào)機(jī)械室之間采用實(shí)回線連接。一路2M數(shù)字通道的連接如圖所示，當(dāng)通信機(jī)械室至信號(hào)機(jī)械室布線距離大于150m時(shí)，超過(guò)了G.703的傳輸距離限制，需增加一對(duì)HDSL來(lái)延伸傳輸距離。三、系統(tǒng)廣域網(wǎng)三、局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的連接3．最好的方法是在通信機(jī)械室至信號(hào)機(jī)械室之間采用光纜連接。如圖所示，信號(hào)機(jī)械室和通信機(jī)械室之間采用光纜連接，光纜兩端分別接入PDH設(shè)備。一般一路2M數(shù)字通道采用一對(duì)光芯(即一收一發(fā))進(jìn)行連接。通信機(jī)械室光接入設(shè)備與PDH設(shè)備之間采用同軸電纜連接。信號(hào)機(jī)械室內(nèi)PDH設(shè)備與協(xié)議轉(zhuǎn)換器采用同軸電纜連接，通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為V.35協(xié)議接入路由器。三、系統(tǒng)廣域網(wǎng)三、局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的連接“”這種方法造價(jià)高，但可以解決由于通信和信號(hào)不共地而引起的通信誤碼率高的問(wèn)題。由于光傳輸距離非常遠(yuǎn)，所以這種連接方法不受通信機(jī)械室至信號(hào)機(jī)械室布線距離的限制。四、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信整個(gè)通信系統(tǒng)保證多客戶通信時(shí)，不能死鎖，保證通信的可靠性；在主備切換、備機(jī)同步等過(guò)程中均不能發(fā)生丟幀、重幀、錯(cuò)幀、亂序等現(xiàn)象，保證通信的時(shí)效性；在最大負(fù)荷下，數(shù)據(jù)間通信時(shí)延不大于1s；在網(wǎng)絡(luò)通信中斷后又恢復(fù)時(shí)，通信應(yīng)用程序應(yīng)具有自動(dòng)恢復(fù)連接的功能;各lP地址及客戶數(shù)可靈活配置。一、系統(tǒng)信息傳輸?shù)幕疽笏摹⑾到y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信（一）客戶/服務(wù)器(Client/Server，簡(jiǎn)稱(chēng)C/S)通信模型C/S是基于TCP/IP協(xié)議的一種網(wǎng)絡(luò)化通信模型。CTC車(chē)站子系統(tǒng)只要有運(yùn)行圖信息，就能獨(dú)立工作，車(chē)站自律機(jī)完成各自的任務(wù)。對(duì)于中心來(lái)說(shuō)，車(chē)站子系統(tǒng)之間是并行工作的，相互間不存在什么依存關(guān)系。因此，中心和車(chē)站之問(wèn)的通信采用C/S通信模型最為合適。而對(duì)于中心子系統(tǒng)內(nèi)部和車(chē)站子系統(tǒng)內(nèi)部之間的通信也符合C/S模式?？蛻?服務(wù)器處于不平等的地位，服務(wù)器擁有客戶所不具備的軟硬件資源和運(yùn)算能力，服務(wù)器提供服務(wù)，客戶請(qǐng)求服務(wù)。重要而公共的運(yùn)算設(shè)置在服務(wù)器一端，客戶端設(shè)置一些人機(jī)界面等，需要運(yùn)算時(shí)向服務(wù)器要運(yùn)算結(jié)果即可。四、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信(二)中心與車(chē)站之間的通信

中心與車(chē)站通過(guò)廣域網(wǎng)相連，中心的通信前置服務(wù)器與車(chē)站自律機(jī)建立TCP通信連接。中心與車(chē)站通信示意圖如圖所示。通過(guò)中心子系統(tǒng)和車(chē)站子系統(tǒng)間的信息交換，中心實(shí)時(shí)地得到列車(chē)在線信息，各個(gè)車(chē)站實(shí)時(shí)地得到中心發(fā)布的運(yùn)行圖信息。四、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信(三)車(chē)站間的通信

各個(gè)車(chē)站子系統(tǒng)之間是互相平等的，各負(fù)責(zé)各站的自律控制任務(wù)，不存在依附關(guān)系，可以自主運(yùn)行，但是它們相互之間要交換信息。車(chē)站自律機(jī)間的信息交換通過(guò)相鄰的車(chē)站自律機(jī)之間直接建立TCP網(wǎng)絡(luò)通信連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。四、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信(四)局域網(wǎng)內(nèi)的通信車(chē)站臺(tái)、編碼器、車(chē)站TDCS通信計(jì)算機(jī)、調(diào)度所TDCS機(jī)車(chē)設(shè)備包括一般地，在中心局域網(wǎng)內(nèi)部和車(chē)站局域網(wǎng)內(nèi)部采用雙局域網(wǎng)連接，以C/S模式建立通信連接。在中心局域網(wǎng)內(nèi)，應(yīng)用服務(wù)器作為服務(wù)端，其他服務(wù)器及工作站、終端作為客戶端，應(yīng)用服務(wù)器與其他服務(wù)器、工作站及終端建立TCP通信連接。中心的通信前置服務(wù)器收到來(lái)自車(chē)站的數(shù)據(jù)后，轉(zhuǎn)發(fā)給應(yīng)用服務(wù)器，由應(yīng)用服務(wù)器分發(fā)給某個(gè)或某幾個(gè)工作站設(shè)備；中心向車(chē)站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先由某個(gè)工作站將數(shù)據(jù)提交給應(yīng)用服務(wù)器，由應(yīng)用服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給通信前置服務(wù)器，再由通信前置服務(wù)器分發(fā)給相關(guān)的車(chē)站自律機(jī)。五、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理車(chē)站臺(tái)、編碼器、車(chē)站TDCS通信計(jì)算機(jī)、調(diào)度所TDCS機(jī)車(chē)設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)及管理模式中國(guó)鐵路調(diào)度指揮管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)劃分為三層：核心層區(qū)域?qū)咏尤雽予F道部節(jié)點(diǎn)為核心層，鐵路局節(jié)點(diǎn)為區(qū)域?qū)樱?/p>