上海兆越赋能深圳地铁12号线智能化新升级

前言

随着城市轨道交通迈入智慧化新阶段，地铁网络数字化升级已成为现代都市提升公共交通能级的重要引擎。作为粤港澳大湾区轨道交通标杆项目，深圳地铁12号线二期工程的开通不仅构建起空港新城与光明科学城的智慧交通走廊，更以创新的通信技术，赋能轨道交通运营服务智能化新升级。在深圳地铁12号线二期项目建设中，上海兆越通讯技术有限公司凭借在轨道交通通信领域的深厚积累和技术优势，为该项目车载PIS系统提供了强大的通信网络方案支撑。为动态信息发布、AI视觉安防等智慧功能提供了高效可靠的数据传输底座，彰显了国产工业通信方案在复杂场景下的技术突破。

项目背景

深圳地铁12号线二期工程为一期的北延长线，是联系深圳大空港及会展片区、宝安沙井松岗片区、光明区，协调沿线产业聚集区和居住配套区的轨道交通骨干线路。该项目在建设过程中以科技创新为驱动，在智慧化场景落地中实现多项行业首创突破。作为轨道交通数字化服务的重要载体，乘客信息系统（PIS）通过架构升级与功能重构，构建起多维立体服务体系。集成视觉导航系统与自主研发的AI虚拟客服平台，实现基于自然语言交互的全时段智能咨询服务，显著提升信息服务的可达性与包容性。在此背景下，一个高效、稳定、可靠的网络成为保证深圳地铁12号线二期PIS系统稳定运行的关键环节。它需要承载控制信令、视频流、音频流以及各类数据信息在列车内部各个终端设备之间，以及列车与地面控制中心之间的顺畅交互。因此，深圳地铁12号线二期工程车载PIS系统的建设面临多重技术挑战，主要包括：复杂电磁环境下的网络通信可靠性、多源异构设备的协议兼容性、高密度业务流的实时性保障以及智能交互功能的算力协同需求。

在此背景下，上海兆越通讯技术有限公司提出以符合EN50155标准的三层车载核心环网工业交换机MIES-3824系列作为车载网络的核心汇聚节点，构建整套车载PIS系统网络方案。该方案旨在构建一个坚固、冗余、易于管理且能适应地铁严苛环境的专用网络，为PIS系统各类业务（如实时到站信息、线路图、多媒体播放、紧急广播等）提供高质量的数据传输保障。

车载PIS系统介绍

车载乘客信息系统（PIS）是集信息发布、多媒体播放、紧急信息播报、运营状态显示等功能于一体的综合信息服务平台。其主要功能包括：

1. 实时运行信息发布：显示列车当前位置、下一站、预计到达时间、线路动态运行图、换乘信息等。
2. 多媒体信息播放：播放新闻、公益广告、娱乐节目、气象信息等，丰富乘客旅途。
3. 紧急信息发布：在紧急情况下，发布逃生指南、疏散通知、安抚信息等，引导乘客安全有序应对。
4. 服务设施信息：提供车厢内服务设施（如爱心座椅、轮椅区）及车站周边设施信息。

网络方案介绍

上海兆越为深圳地铁12号线2期车载PIS系统所设计的网络方案，充分考虑了地铁环境的特殊性和PIS业务的多样性，旨在打造一个高可靠、高性能、易运维的网络架构。

网络方案架构

1. 车地无线通信：

• 列车通过车载AP（Access Point）与沿线部署的地面AP建立无线连接，实现列车与地面控制中心的数据交换。
• 地面AP汇聚后连接至地面核心交换机（堆叠部署，增强可靠性和处理能力），地面核心交换机负责与PIS系统的中央服务器及其他相关系统通信。

1. 车载有线网络：

• 司机室交换机：采用兆越MIES-3824-G24P系列三层车载交换机，安装在列车两端司机室，作为车载网络的核心汇聚节点，负责车内路由及与车地无线系统的连接。
• 客室交换机：采用兆越MIES-3824-G6F18P系列三层车载交换机，分布安装在各个客车车厢，用于连接车厢内的PIS显示屏、广播设备、监控摄像头（若PIS集成）等终端设备。
• 车载TCM防火墙：部署在车载网络与车地通信的接口处，保障车载网络的安全，防止未经授权的访问和网络攻击。
• 内部连接：司机室交换机与相邻的客室交换机之间，以及客室交换机之间通过工业以太网线连接。

方案特点

1.工业级标准设计：所有车载以太网交换机均采用工业级标准设计，具备优异的抗冲击、抗振动、宽温工作能力以及强大的电磁兼容性（EMC），能够适应地铁隧道内强电磁干扰、温湿度变化剧烈等恶劣应用场景。

2.链路冗余与带宽增强：司机室交换机与客室交换机之间采用双端口连接，并通过链路聚合技术，不仅实现了设备间链路的冗余备份（一条链路故障，另一条自动接管），同时也有效提高了两者间的传输带宽，满足PIS系统高清视频等多媒体业务的带宽需求。

3.核心交换层热冗余：车头和车尾司机室部署的三层交换机采用VRRP热冗余技术。两台三层交换机虚拟成一个逻辑路由器对外提供服务，一台主用，一台备用，当主用设备发生故障时，备用设备能够实现毫秒级无缝切换，确保车载核心网络的高可用性和业务连续性。

4.动态路由与主备路径：两台车载核心三层交换机（司机室交换机）通过OSPF动态路由协议与地面核心交换机进行通信。通过合理配置OSPF的路径开销，可以灵活实现主备路由选择，确保在某条车地通信链路不稳定或中断时，数据能够自动切换到另一端司机室的备用路径，保障车地通信的畅通。

5.服务质量（QoS）保障：方案提供多业务的QoS保障机制，能够对不同类型的PIS业务数据（如控制信令、紧急广播音频、实时视频、普通信息更新等）设置不同的优先级，优先保障关键业务和实时性要求高的业务的带宽和低延迟，确保数据传输的安全性、实时性和可靠性。

6.便捷的网络管理与维护：配备专业的网络管理软件，能够对全网设备进行集中监控、配置和故障诊断，简化设备的日常维护和故障排除流程，提高运维效率。

产品介绍

MIES-3824系列24口M12三层工业以太网交换机

• 支持18个10/100M接口（M12 D-code 4芯线）+6个10/100/1000M接口（M12 X-code 8芯线）或24个10/100/1000M接口（M12 X-code 8芯线）
• 支持POE供电，支持802.3af/at供电标准
• 符合轨道交通EN50155标准,M12航空插头接口设计
• 支持MR-Ring快速环网（自愈时间<20ms），兼容STP/RSTP/MSTP生成树协议
• 支持QoS，基于端口的流量监管，WRR、DRR、SP、队列调度算法、报文的802.1p
• 支持静态路由、策略路由、RIP V1/2、OSPF、IS-IS、BGP、虚拟路由冗余协议VRRP
• 支持IP组播PIM-SM、PIM-DM
• 支持IPv6路由OSPFv3、BGP4、ISISv6
• 支持多种网管方式：Web、Snmp，Telnet，console
• 满足工业4级电磁兼容性，无风扇设计