摘 要：文章重点分析了铁路调度集中系统（即TDCS/CTC系统）网络通道误码产生的原因及对网络系统信息传输的影响，针对铁路通信机械室至信号机械室之间采用同轴电缆连接而引起的、因受机车电流干扰产生的信息重发，以及同轴电缆两端设备不共地引起的通道严重误码，提出了采用PDH光端机加光缆通道进行解决的办法，从而达到提高通道质量，确保铁路运输安全万无一失。
关键词：通道；误码；原因分析及对策
1 TDCS/CTC系统简介
TDCS系统原名为铁路运输调度指挥管理信息系统，简称DMIS，是一个覆盖全国铁路的大型运输网络系统，是我国铁路运输调度现代化的指挥系统，是我国铁路运输从单独的连锁系统走向集中、走向网络、走向信息化的标志，该系统是由基层站段网、铁路局网、铁路总公司网构成的三级网络系统，具有数据采集、处理分析，显示浏览，人机对话，监视管理，信息传递，数据收发、列车收编等多项功能的铁路列车管理系统。CTC系统是由TDCS发展完善而来，是TDCS的高级版，全称是铁路运输调度行车指挥系统，它除了兼容TDCS的功能外，增加了对列车的直接指挥和调度，进路自动排列，车次号跟踪；该系统车站部分具有分散自律功能，与联锁互成体系，互相配合联动；网络安全高效和智能化；运输集中可控，行车自动生成，自动完成，是铁路行车指挥管理发展到一定程度的智能化网络。
2 TDCS（CTC）系统中网络通道的重要性
根据CTC系统的特性，CTC网络分成铁路局CTC中心网络（中心局域网）、铁路局CTC 中心和各车站之间的广域网（系统广域网）以及基层信息采集系统（车站局域网）三部分。中心局域网、系统广域网和车站局域网的网络均采用双网冗余结构，车站自律机与CTC中心通过广域网相连，利用TCP/IP协议进行交换通信。三部分网络均由路由器、交换机、工控机及服务器等现代高端网络设备组成，在配置上采用冗余配置，链接采用双环结构，星型连接，每6到7个站配置一个抽头，通信传输上采用E1链路或光传输介质，网络采用OSI网络分层传输原理，提高设备的安全和可靠性。在CTC（TDCS）系统中，CTC中心信息及指令及基层站段的数据和反馈都是通过网络通道进行传输，可见网络通道是连接铁路局CTC 中心和各车站之间的一个十分重要的环节。形象地说网络通道就像人体的神经系统，CTC系统能否可靠稳定运行，关系到列车的运行是否通畅，CTC系统能否可靠稳定运行在很大程度上取决于网络通道的传输质量和可靠性。
3 通道误码对CTC（TDCS）系统信息传输的影响
数据在通道上传输，由于受到干扰，会产生误码，误码是数据在传输过程中码元发生了错误，误码率是指误码的概率，在物理介质传输过程中引起误码的主要原因是噪声和通道受限时产生的码内串码，通道误码是由通道的性质和工作环境决定的，误码是通道性能的一个重要指标。当前，总公司中心局域网至路局中心局域网的传输通道配置为2M数字通道，车站局域网间及与路局中心局域网间的传输通道配置为2M数字通道，上述通道采用的是专线方式，而且均配置了备用或迂回通道。根据各个路局管内车站分布的具体特点——线状分布，同时为了保证每个车站的信息传输均能满足系统所要求的可靠性及带宽和时延要求，站级基层网络的组网方式采用的是环网方式。即根据车站的地理位置及可利用传输通道情况，将路局管内的所有车站分成多个环组，多个环组构成路局广域网。就每个环组而言，利用选定配置好的传输通道进行串联后将其首尾两站的传输通道接至路局中心局域网的指定路由器。对于组环完成后串联站数较多的环，采用了增加传输通道，进行中间抽头的做法，进行了环网的保护和带宽的补充。当一网通道不良，但没有断掉，二网还是备用状态，信息还将通过一网传输，当误码特别高时，将导致网络堵塞，不仅会影响到本站，还会涉及邻站信息收发，如相邻站无法预告、统一、车次号丢失等一系列问题、当本站脱网时、车站将无法收到中心下达的调度命令及阶段计划，车站站场信息也无法实时上传到中心，调度中心命令也无法下达，指令无法执行，严重影响到了运输效率和行车安全。
4 原因分析
目前，在大秦线、北同蒲线TDCS（CTC）网络连接方式普遍采用一对E1链路（带宽为2Mbps），进站数据由通信机械室DDF架传到信号机械室，然后再传到信号机械室CTC机柜的通道协议转换器上，再由协议转换器将E1协议转换为V.35协议接入路由器，数据传输方式采用2M的同轴电缆，每个2M通道采用两根同轴电缆（即一收一发）。车站与车站之间的信号传输，为了减少通道误码和线路干扰采用光通道。
我段CTC/TDCS自开通运行以来，经常发生通道不畅的问题，以协议转换器故障最多，有时刚刚换上新协议转换器没几天就坏了。为了解决通道协议转换器频繁损坏的问题，2013年针对我段管内部分车站TDCS（CTC）系统网络通道误码率高，严重影响CTC（TDCS）系统正常运行的问题，我们亲自到达现场测试分析，跟踪记录，发现部分车站通信机械室与信号机械室距离比较远，而两机房设备又通过同轴电缆连接，当这对同轴电缆受到强电流干扰后，就会产生噪声，导致大量误码，信息不准确引起设备故障。其二，由于距离较远，两个机械室设备不共地，也就是同轴电缆两端设备不共地，两者接地电压差大到一定程度（经现场测试，同轴电缆两端的地电位差瞬间最高时可达30V）时，产生干扰源，窜入通道，造成通道传输误码，影响设备稳定，当两端的电位差持续不降，或产生瞬间突变，波及通道设备，损毁协议转换器或其他设备，造成通信网络中断。
5 解决方案
通过以上分析我们发现造成通道误码产生的原因，一是同轴电缆连接容易受到外部强电流干扰，二是，通信、信号机械室接地不一致，不平衡。距离较远，针对以上问题，我们采取了PDH光端机加光缆通道的办法进行解决。在信号机械室放置一台PDH光端机，在通信机房里放置一台PDH光端机，两者之间通过光缆连接。如图1：
在两个机械室之间通过光缆连接方式，可以消除电气化区段电力机车牵引电流的干扰，以及雷电的直接侵入。因为光缆是以光信号传播，不会受到电流电压干扰，同时由于两端无通信共地，不产生压差，也解决了两个机械室不共地引起的通道误码及协议转换器经常损坏的问题。
6 取得效果
此方案经上报段及电务处后，得到采纳，方案于2013年开始实施，改造完成了大秦线11站、迁曹线17站，同蒲线宁武-韩家岭间16站，改造后，同比2012年TDCS/CTC通道类故障率下降95%，起到了设备故障下降的目的。因此，提出采用PDH光端机加光缆通道的办法，一方面抑制了外部强电流的干扰，大大提高了信息发送的成功率，降低了误码率，确保了调度集中系统可靠运行，另一方面降低了重复更换协转的频率，减少了对通信设备的资金投入，可谓一举两得，既确保铁路运输行车安全，又提高了铁路运输效率。