前言

隨著城市軌道交通邁入智慧化新階段，地鐵網絡數字化升級已成為現代都市提升公共交通能級的重要引擎。作為粵港澳大灣區軌道交通標桿項目，深圳地鐵12號線二期工程的開通不僅構建起空港新城與光明科學城的智慧交通走廊，更以創新的通信技術，賦能軌道交通運營服務智能化新升級。在深圳地鐵12號線二期項目建設中，上海兆越通訊技術有限公司憑借在軌道交通通信領域的深厚積累和技術優勢，為該項目車載PIS系統提供了強大的通信網絡方案支撐。為動態信息發布、AI視覺安防等智慧功能提供了高效可靠的數據傳輸底座，彰顯了國產工業通信方案在復雜場景下的技術突破。

項目背景

深圳地鐵12號線二期工程為一期的北延長線，是聯系深圳大空港及會展片區、寶安沙井松崗片區、光明區，協調沿線產業聚集區和居住配套區的軌道交通骨干線路。該項目在建設過程中以科技創新為驅動，在智慧化場景落地中實現多項行業首創突破。作為軌道交通數字化服務的重要載體，乘客信息系統（PIS）通過架構升級與功能重構，構建起多維立體服務體系。集成視覺導航系統與自主研發的AI虛擬客服平臺，實現基于自然語言交互的全時段智能咨詢服務，顯著提升信息服務的可達性與包容性。在此背景下，一個高效、穩定、可靠的網絡成為保證深圳地鐵12號線二期PIS系統穩定運行的關鍵環節。它需要承載控制信令、視頻流、音頻流以及各類數據信息在列車內部各個終端設備之間，以及列車與地面控制中心之間的順暢交互。因此，深圳地鐵12號線二期工程車載PIS系統的建設面臨多重技術挑戰，主要包括：復雜電磁環境下的網絡通信可靠性、多源異構設備的協議兼容性、高密度業務流的實時性保障以及智能交互功能的算力協同需求。

在此背景下，上海兆越通訊技術有限公司提出以符合EN50155標準的三層車載核心環網工業交換機MIES-3824系列作為車載網絡的核心匯聚節點，構建整套車載PIS系統網絡方案。該方案旨在構建一個堅固、冗余、易于管理且能適應地鐵嚴苛環境的專用網絡，為PIS系統各類業務（如實時到站信息、線路圖、多媒體播放、緊急廣播等）提供高質量的數據傳輸保障。

車載PIS系統介紹

車載乘客信息系統（PIS）是集信息發布、多媒體播放、緊急信息播報、運營狀態顯示等功能于一體的綜合信息服務平臺。其主要功能包括：

1. 實時運行信息發布：顯示列車當前位置、下一站、預計到達時間、線路動態運行圖、換乘信息等。
2. 多媒體信息播放：播放新聞、公益廣告、娛樂節目、氣象信息等，豐富乘客旅途。
3. 緊急信息發布：在緊急情況下，發布逃生指南、疏散通知、安撫信息等，引導乘客安全有序應對。
4. 服務設施信息：提供車廂內服務設施（如愛心座椅、輪椅區）及車站周邊設施信息。

網絡方案介紹

上海兆越為深圳地鐵12號線2期車載PIS系統所設計的網絡方案，充分考慮了地鐵環境的特殊性和PIS業務的多樣性，旨在打造一個高可靠、高性能、易運維的網絡架構。

網絡方案架構

1. 車地無線通信：

• 列車通過車載AP（Access Point）與沿線部署的地面AP建立無線連接，實現列車與地面控制中心的數據交換。
• 地面AP匯聚后連接至地面核心交換機（堆疊部署，增強可靠性和處理能力），地面核心交換機負責與PIS系統的中央服務器及其他相關系統通信。

1. 車載有線網絡：

• 司機室交換機：采用兆越MIES-3824-G24P系列三層車載交換機，安裝在列車兩端司機室，作為車載網絡的核心匯聚節點，負責車內路由及與車地無線系統的連接。
• 客室交換機：采用兆越MIES-3824-G6F18P系列三層車載交換機，分布安裝在各個客車車廂，用于連接車廂內的PIS顯示屏、廣播設備、監控攝像頭（若PIS集成）等終端設備。
• 車載TCM防火墻：部署在車載網絡與車地通信的接口處，保障車載網絡的安全，防止未經授權的訪問和網絡攻擊。
• 內部連接：司機室交換機與相鄰的客室交換機之間，以及客室交換機之間通過工業以太網線連接。

方案特點

1.工業級標準設計：所有車載以太網交換機均采用工業級標準設計，具備優異的抗沖擊、抗振動、寬溫工作能力以及強大的電磁兼容性（EMC），能夠適應地鐵隧道內強電磁干擾、溫濕度變化劇烈等惡劣應用場景。

2.鏈路冗余與帶寬增強：司機室交換機與客室交換機之間采用雙端口連接，并通過鏈路聚合技術，不僅實現了設備間鏈路的冗余備份（一條鏈路故障，另一條自動接管），同時也有效提高了兩者間的傳輸帶寬，滿足PIS系統高清視頻等多媒體業務的帶寬需求。

3.核心交換層熱冗余：車頭和車尾司機室部署的三層交換機采用VRRP熱冗余技術。兩臺三層交換機虛擬成一個邏輯路由器對外提供服務，一臺主用，一臺備用，當主用設備發生故障時，備用設備能夠實現毫秒級無縫切換，確保車載核心網絡的高可用性和業務連續性。

4.動態路由與主備路徑：兩臺車載核心三層交換機（司機室交換機）通過OSPF動態路由協議與地面核心交換機進行通信。通過合理配置OSPF的路徑開銷，可以靈活實現主備路由選擇，確保在某條車地通信鏈路不穩定或中斷時，數據能夠自動切換到另一端司機室的備用路徑，保障車地通信的暢通。

5.服務質量（QoS）保障：方案提供多業務的QoS保障機制，能夠對不同類型的PIS業務數據（如控制信令、緊急廣播音頻、實時視頻、普通信息更新等）設置不同的優先級，優先保障關鍵業務和實時性要求高的業務的帶寬和低延遲，確保數據傳輸的安全性、實時性和可靠性。

6.便捷的網絡管理與維護：配備專業的網絡管理軟件，能夠對全網設備進行集中監控、配置和故障診斷，簡化設備的日常維護和故障排除流程，提高運維效率。

產品介紹

MIES-3824系列24口M12三層工業以太網交換機

• 支持18個10/100M接口（M12 D-code 4芯線）+6個10/100/1000M接口（M12 X-code 8芯線）或24個10/100/1000M接口（M12 X-code 8芯線）
• 支持POE供電，支持802.3af/at供電標準
• 符合軌道交通EN50155標準,M12航空插頭接口設計
• 支持MR-Ring快速環網（自愈時間<20ms），兼容STP/RSTP/MSTP生成樹協議
• 支持QoS，基于端口的流量監管，WRR、DRR、SP、隊列調度算法、報文的802.1p
• 支持靜態路由、策略路由、RIP V1/2、OSPF、IS-IS、BGP、虛擬路由冗余協議VRRP
• 支持IP組播PIM-SM、PIM-DM
• 支持IPv6路由OSPFv3、BGP4、ISISv6
• 支持多種網管方式：Web、Snmp，Telnet，console
• 滿足工業4級電磁兼容性，無風扇設計