十三五期间,2016-2020年城轨交通将继续保持快速增长,根据十三五交通规划,2020年城市轨道交通建成总里程将达6000公里,每年的新增运营里程超过500公里。
CBTC信号系统是城市轨道基于无线通信的列车自动控制系统,数据传输系统(Data communication system,DCS)是实现CBTC系统地面设备之间和车地设备之间的双向信息交互的子系统, 是CBTC系统的核心部件之一。城轨信号系统关系到列车运营和乘客安全,是城市轨道交通系统中最核心、最重要的系统。
传统城轨信号DCS系统面临的问题主要如下:
随着轨道交通向120公里时速的高速化发展,WLAN作为固定无线接入的技术,已经不能满足高速情况下车地无线稳定的带宽需求;
信号系统对网络可靠性要求极高,对网络时延、丢包极其敏感。DCS骨干网络必须具备50ms故障自愈能力;
LTE对时间同步要求高,传统时钟同步方案施工难度大,成本高;设备安装、联调环境恶劣;
DCS系统作为CBTC系统地面设备之间和车地设备之间的双向信息交互的子系统,网络的安全性至关重要,需要从实际业务网络、系统安全出发依据网络安全法的要求,针对地铁行业信号系统的制定三级等保解决方案;
浙江众合科技股份有限公司是一家以自主信号系统为核心的全球轨道交通整体解决方案提供商。针对传统信号DCS系统面临的问题,华为和浙江众合科技强强联合,结合华为在网络安全及无线领域的解决方案优势以及众合科技在城轨信号领域中的深厚积累,双方联合发布城轨信号系统DCS2.0解决方案,并于2018年5月份成立联合创新实验室,在该实验室进行了为期2个月的城轨信号系统网络安全联合测试,涵盖了信号系统10个子场景,73个测试项目,按照等保三级要求进行了端到端测试验证,所有测试项目全部通过。
城轨信号系统DCS2.0解决方案无线部分采用LTE技术,控制中心机房部署无线核心网和网管等设备,通过地铁专用传输网与车站连接,在集中站内部署LTE基站(BBU),各LTE基站通过百兆/千兆以太网接入车站网络交换机,通过有线通道与无线核心网和网管连接。
城轨信号系统DCS2.0解决方案有线部分采用工业级交换机NE08/05E在集中站、控制中心、车辆段、停车场构建A、B两张独立网络,提高网络可靠性。集中站ATS系统、联锁系统、基站等设备直接接入骨干节点 ,不设计汇聚层,减少故障点。非集中站通过接入层直接把ATS系统、工作站汇聚到相邻集中站骨干节点。在控制中心部署时钟同步服务器,实现1588V2时钟同步,作为GPS同步的补充,在部分集中站部署ATOM GPS,实现GPS信号的拉远。
城轨信号系统DCS2.0解决方案安全部分严格按照三级等保要求进行分层设计,覆盖了网络层安全、应用层安全、主机层安全、管理安全等多个层面,并且在这几个层面安全措施的基础上,采用众合科技自主研发的业务层安全通信协议软件,通过数据本地加密,传输过程加密等手段,保证信号业务数据层的安全,确保了整个解决方案从底层到业务,整体满足等保三级要求。
在华为全联接大会2018(HUAWEI CONNECT)期间,华为携手浙江众合科技举行了城轨信号系统DCS安全等级保护解决方案联合发布会,双方旨在通过各自的技术优势及行业积累,共同构建城轨信号系统网络安全之盾,做地铁安全运营的守卫者。
华为和众合科技联合发布的城轨信号系统DCS2.0解决方案,充分满足了信号系统承载需求,不仅显著提升了信号系统的安全性,而且不会影响城轨信号系统业务的正常运行,该解决方案将应用于杭州地铁5号线,杭州地铁6号线等多条城轨线路信号系统。杭州市城市轨道交通近期线网规划总里程423.5公里, 其中地铁三期建设规划总里程为387.8公里。目前运营里程117.6公里,线网日均客流已超过120万人次。2022年亚运会前,杭州地铁将建成10条地铁线、2条城际线,运营总里程446公里,形成较为完整的轨道交通网络。