高可靠性的以太网数据通信网络对基于磁悬浮技术的创新智能运输系统至关重要。


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                                               Bögl交通系统利用高架整合到中央隔离带。图片来自:Max Bögl集团


在世界各地,城市化现象日趋严重,公共交通的可用空间有限。这对提供可靠性和灵活性、满足都市地区的交通挑战的智能公共交通概念提出了越来越高的要求。


Max Bögl集团是德国最大的建筑、技术和服务公司之一,其创新的和面向未来的Bögl (TSB) 交通系统来应对这一挑战。基于现代磁悬浮技术,TSB非常适合未来城市交通的需要,提供了一个非常安静、灵活和可靠的解决方案,同时也节省空间和降低排放。通过使用视觉吸引和环境友好的公共交通系统融入城市景观,Max Bögl集团打算重新定义城市交通的未来。


可靠的数据通信


在开发用于公共交通磁悬浮技术时,Max Bögl深知极其可靠的数据通信对于连接控制单元和列车以及支持列车自动运行(ATO)和基于通信的列车控制(CBTC)系统至关重要。高水平的网络可用性需要专门为交通应用设计专门无线技术。Max Bögl选择Westermo提供数据通信网络技术,这个决定的基础是Westermo在交通系统网络方面的丰富经验以及强大的数据通信产品,这些产品可以提供必要的可靠性和网络可用性。


Max Bögl运营控制系统和审批负责人Bernhard Immken解释说:“选择Westermo的原因是他们具有基于列车控制的通信经验,以及关于无线局域网和以太网的技术知识。”


                                           德国Sengenthal测试轨道上的运输系统Bögl。图片来自:Max Bögl集团


Westermo解决方案


Westermo公司为TSB设计并提供了数据通信网络,并在德国Sengenthal和中国成都的Max Bögl测试轨道上实施了该网络。解决方案是一个冗余环形以太网网络架构,由Westermo无线和有线技术,以实现最大的可靠性和可用性。



冗余以太网架构


网络冗余是由安装在轨旁的双FRNT(快速恢复网络拓扑结构)环提供的。FRNT是Westermo的私有环协议,用于在以太网中创建弹性。环形架构确保即使存在设备或网络链接故障,数据传输路径也是可用的。通过采用第二个FRNT环,进一步提高网络可用性。


通过在轨旁安装冗余Westermo无线接入设备,进一步提高了网络的可靠性。此外,列车还包括一个FRNT环网络,两个Westermo无线客户端连接到该网络。无线客户端连接到冗余轨旁网络(如上图中橙色和蓝色所示)。如果其中一个轨旁网络出现故障,两个无线客户端都会自动连接到另一个网络,直到故障网络恢复正常为止。这种双重冗余可提供更高的网络可用性。


列车的车对地无线通信解决方案部署服务质量(QoS)功能,该功能允许同时在空中进行多个优先级队列。因此,高优先级的CBTC、CCTV和增值业务数据可以共享相同的物理无线电链路。实现了多重安全策略,包括无线加密、访问身份验证和端到端数据加密。


轨旁无线电设备箱


Westermo专为车载和轨旁应用而设计的全面产品,使整个以太网网络可以通过Westermo设备构建。




网络解决方案的一个关键部分是一个专门开发的轨旁无线电设备盒(TRE - Box),其中包含WLAN接入点、RedFox以太网交换机和光纤终端。Westermo TRE-box构成了冗余环网络的基础,FRNT子环将每个TRE-box连接起来。预制的TRE-box设备齐全,经过测试和配置,有助于简化调试,减少安装时间和成本。


安全灵活的网络


由于该系统还在开发中,并且还没有完全定义,所以Westermo能够提供一个安全且、灵活易于适应和扩展的系统是非常重要的。一旦安装完毕,网络运行良好,只需要一些机械上的调整,如天线的调整和更换先前系统存在有缺陷的天线电缆。Westermo在调试期间提供了现场和远程支持,能够测量列车到地面链路的性能,并检测出故障的RF电缆和天线。


Max Bögl的运营控制系统经理Christian Bardos参与了项目的每个阶段,从最初的讨论、调试到项目完成:“我们对与Westermo的成功合作感到非常开心,为我们当前和未来的项目选择了极其坚固和可靠的WLAN设备和以太网交换机这一正确决定充满信心。”