華為列控系統(tǒng)解決方案彰顯“中國(guó)創(chuàng)造”的力量

高速鐵路作為運(yùn)量大、速度高、節(jié)能環(huán)保的交通工具，引起了全世界的廣泛關(guān)注，也在近幾年有了高速的發(fā)展，其中中國(guó)高鐵的發(fā)展速度首屈一指。我國(guó)通過(guò)“引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新”的高鐵技術(shù)創(chuàng)造出了時(shí)速達(dá)380公里的CRH-380新一代動(dòng)車(chē)組，并跑出了當(dāng)今世界高鐵第一的中國(guó)速度。

中國(guó)路網(wǎng)十分復(fù)雜，不僅通信信號(hào)及相關(guān)設(shè)備種類(lèi)繁多，而且通信信號(hào)業(yè)務(wù)和接口也很復(fù)雜。據(jù)鐵路事故數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，信號(hào)系統(tǒng)是保障鐵路運(yùn)營(yíng)安全、杜絕事故發(fā)生的關(guān)鍵因素。為了保證列車(chē)在高速下實(shí)現(xiàn)安全、舒適、高密度的連續(xù)運(yùn)行，高鐵系統(tǒng)中的信號(hào)系統(tǒng)至關(guān)重要。

2006年，華為在成功的為鐵路交付GSM-R解決方案的基礎(chǔ)上，啟動(dòng)了列車(chē)控制系統(tǒng)的研究。在2009年初，華為根據(jù)中國(guó)CTCS-3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，成功推出了RSS列車(chē)控制系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)“列控系統(tǒng)”）解決方案。

華為RSS列控解決方案是一套“安全、成熟、專(zhuān)業(yè)、高效”的列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其中作為核心部件的車(chē)載列控系統(tǒng)、地面RBC系統(tǒng)由華為公司完全自主研發(fā)。其中，車(chē)載列控設(shè)備負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)向RBC報(bào)告列車(chē)速度、位置等狀態(tài)信息，并向RBC請(qǐng)求運(yùn)行授權(quán)；RBC則根據(jù)列車(chē)狀態(tài)、軌道信息、進(jìn)路信息向車(chē)載列控設(shè)備發(fā)送授權(quán)；車(chē)載列控設(shè)備再根據(jù)授權(quán)，監(jiān)控列車(chē)運(yùn)行。
它們以GSM-R無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)作為車(chē)地雙向數(shù)據(jù)交互的平臺(tái)，滿(mǎn)足CTCS-3標(biāo)準(zhǔn)中運(yùn)營(yíng)速度350km/h、最小追蹤間隔3分鐘的要求，支持跨線(xiàn)運(yùn)營(yíng)、故障降級(jí)、超速防護(hù)等各種業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

高安全性 SIL4設(shè)計(jì) 華為RSS列控系統(tǒng)基于“故障-安全”的原則設(shè)計(jì)，在開(kāi)發(fā)上參照了EN50126、EN50128、EN50159等行業(yè)規(guī)范，在過(guò)程和方法、活動(dòng)上滿(mǎn)足SIL4的認(rèn)證要求。 冗余異構(gòu)的架構(gòu)設(shè)計(jì) 在架構(gòu)上，華為RSS列控系統(tǒng)均采用冗余設(shè)計(jì)，并采取多重軟硬件檢測(cè)、校驗(yàn)技術(shù)，充分保障高速鐵路運(yùn)行的安全性。 安全的元器件 華為列控車(chē)載平臺(tái)的元器件采用了鐵路行業(yè)專(zhuān)用的高可靠性器件，以及符合鐵路相關(guān)規(guī)范的工業(yè)級(jí)器件。它充分吸收了鐵路行業(yè)安全計(jì)算機(jī)的先進(jìn)技術(shù)，并融入了華為在電信設(shè)備研發(fā)和應(yīng)用上的豐富經(jīng)驗(yàn)，在熱設(shè)計(jì)、抗振動(dòng)、EMC等方面都經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)試驗(yàn)，完全滿(mǎn)足列車(chē)復(fù)雜環(huán)境對(duì)電子設(shè)備的要求。

成熟的產(chǎn)品技術(shù) 高集成度設(shè)計(jì) 華為RSS列控系統(tǒng)中的地面RBC系統(tǒng)采用了公司海量運(yùn)用的ISDN接入服務(wù)器，整合了多層交換機(jī)結(jié)構(gòu)，把所有設(shè)備整合在一個(gè)機(jī)柜里面，減少了因繁瑣的網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)而造成的維護(hù)成本和電力成本，同時(shí)減少了機(jī)房占用空間。 車(chē)載ATP的整機(jī)工程技術(shù) 由于列控車(chē)載設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境比較惡劣，其中包含較強(qiáng)的電磁干擾、長(zhǎng)期振動(dòng)、環(huán)境溫度不穩(wěn)定等各種因素，因此對(duì)設(shè)備有很高的可靠性要求。
華為RSS列控系統(tǒng)依托國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的整機(jī)實(shí)驗(yàn)室，在多年整機(jī)工程領(lǐng)域技術(shù)積累的基礎(chǔ)上，結(jié)合鐵路需求，經(jīng)歷多輪設(shè)計(jì)-仿真-試驗(yàn)循環(huán)，徹底解決了車(chē)載安全計(jì)算機(jī)的整機(jī)三大技術(shù)難點(diǎn)。使產(chǎn)品的集成度、散熱、抗振動(dòng)、EMC能力都有了大幅度的提升。

1） 抗振動(dòng)設(shè)計(jì)
華為公司依托20年結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)平臺(tái)，采用先進(jìn)三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并采用先進(jìn)的分析理論和仿真軟件，對(duì)產(chǎn)品的應(yīng)力、諧振頻率分析，振動(dòng)模態(tài)和位移等進(jìn)行多方位綜合仿真評(píng)估。并采用高于最高標(biāo)準(zhǔn)要求的嚴(yán)酷度，充分全面的驗(yàn)證，評(píng)估出設(shè)備的極限能力。

2） 熱設(shè)計(jì)
設(shè)備采用自然散熱等理論，在先進(jìn)的各類(lèi)分析平臺(tái)基礎(chǔ)上充分分析，然后進(jìn)行整機(jī)熱仿真，優(yōu)化系統(tǒng)熱設(shè)計(jì)。最后的實(shí)驗(yàn)中，采用極高溫、極低溫、高低溫交互實(shí)驗(yàn)等多種驗(yàn)證手段，保證了設(shè)備的優(yōu)質(zhì)出品。

3） EMC設(shè)計(jì)
在列控車(chē)載設(shè)備中，如何保證外界對(duì)列控設(shè)備、及列控設(shè)備對(duì)外的電磁干擾在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)成了整機(jī)技術(shù)的一大難題。華為采用先進(jìn)的EMC實(shí)驗(yàn)室、18年工作經(jīng)驗(yàn)的歐洲整機(jī)專(zhuān)家以及多年積累的電路設(shè)計(jì)平臺(tái)，來(lái)評(píng)估產(chǎn)品的EMC指標(biāo)。試驗(yàn)證明：華為列控系統(tǒng)完全符合TB3034鐵路標(biāo)準(zhǔn)，其中電磁輻射余量在6dB以上。地面RBC的成熟的安全平臺(tái)華為RSS列控系統(tǒng)的地面核心設(shè)備RBC，因?yàn)橥瑫r(shí)交互的設(shè)備較多（數(shù)量級(jí)的列車(chē)、聯(lián)鎖系統(tǒng)和臨時(shí)限速服務(wù)器），要求有很高的處理能力。
華為RBC選用已經(jīng)在電信核心設(shè)備中海量應(yīng)用、其可靠性經(jīng)得起各種應(yīng)用環(huán)境充分考驗(yàn)的OSTA2.0通用計(jì)算平臺(tái)。并在該平臺(tái)中采用大量冗余設(shè)計(jì)，保證主系故障時(shí)備系接管，列車(chē)正常運(yùn)行不受影響。專(zhuān)業(yè)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)綠色節(jié)能設(shè)計(jì)在產(chǎn)品的生命周期之中，從設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、交付的整個(gè)過(guò)程貫穿“綠色低碳”的理念，表現(xiàn)在產(chǎn)品上的綠色設(shè)計(jì)主要有：

1） 低功耗，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)功耗。
CPU采用INTEL或者AMD的低功耗版本，每個(gè)處理器僅僅35W，比普通服務(wù)器的處理器功耗少了2/3。而且CPU還能智能調(diào)頻，根據(jù)系統(tǒng)任務(wù)繁忙程度，可自動(dòng)調(diào)節(jié)CPU的工作頻率。
另外，RBC硬件平臺(tái)采用自動(dòng)風(fēng)冷設(shè)計(jì)，根據(jù)機(jī)箱內(nèi)溫度自動(dòng)調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，盡可能降低系統(tǒng)功耗。

2）減少了噪聲污染
車(chē)載ATP設(shè)備采用無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，選用超靜音調(diào)速風(fēng)扇輔助散熱來(lái)延遲器件壽命。地面設(shè)備采用自動(dòng)調(diào)速靜音風(fēng)扇，盡可能減少噪聲污染。 產(chǎn)品升級(jí)預(yù)留設(shè)計(jì)未來(lái)，鐵路的專(zhuān)用通信網(wǎng)絡(luò)GSM-R向LTE-R演進(jìn)。同時(shí)列控的功能也在持續(xù)完善。所以華為RSS列控系統(tǒng)在架構(gòu)上為業(yè)務(wù)功能擴(kuò)充、第三方設(shè)備對(duì)接都做好了預(yù)留，方便未來(lái)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的演進(jìn)。


高效 可維可測(cè)技術(shù)鐵路信號(hào)維護(hù)工作是鐵路運(yùn)輸安全生產(chǎn)的重要組成部分， 直接涉及運(yùn)輸安全。華為列控解決方案提供了十幾種在鐵路實(shí)際運(yùn)營(yíng)維護(hù)所需的網(wǎng)管工具，能夠?qū)崟r(shí)查看列控各系統(tǒng)之間的交互信息。由此可見(jiàn)，華為在保證優(yōu)異的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)支持的同時(shí)，也在努力提高運(yùn)維效率，使維護(hù)工作更加的及時(shí)、可靠、有效。

中國(guó)在積極實(shí)施高速鐵路網(wǎng)建設(shè)和“走出去”戰(zhàn)略方針，中國(guó)不僅將成為擁有高速鐵路最多的國(guó)家，而且也將享譽(yù)全球。這時(shí)，中國(guó)自主研發(fā)的鐵路裝備不可或缺，中國(guó)本土出品的鐵路列控解決方案更是重中之重。

華為將依托多年積累的軟硬件開(kāi)發(fā)能力，以及端到端的解決方案交付能力，將為鐵路系統(tǒng)提供完善的通信信號(hào)整體解決方案，助力中國(guó)軌道交通事業(yè)持續(xù)創(chuàng)新。