冗余光纤环以太网在高速铁路自动售检票系统中的应用

刘慧中

（陕西西安中铁第一勘察设计院集团通号处，陕西 西安 710043）

自动售检票系统以购票、检票、计费、收费、统计的全过程自动化为目标，对高速铁路运营公司而言，系统的应用可大量减少票务管理人员、提高高速铁路的运行效率和效益；对乘客而言，则避免了排队购票，“找零”、人工检票的繁琐，出人站更加快捷方便。由于自动售检票系统事关高铁公司财务运营，并与银行等多个业务系统互联，一旦出现系统故障或者收费数据丢失、篡改都会给高铁公司带来严重经济损失，作好安全防范，抵御非法入侵，保障信息安全是自动售检票系统设计的基本原则。如何保障网络的安全可靠和数据安全是自动售检票系统的设计重点。本文在对传统的自动售检票系统车站计算机网络系统的实现方式进行说明、比较的基础上，重点介绍冗余光纤环网在自动售检票系统车站计算机系统网络中的应用。

1 传统的自动售检票系统车站网络控制实现方式及比较

传统自动售检票系统车站网络控制实现方式有RS-422总线控制方式、CAN总线控制方式。

1.1 RS-422总线控制方式

RS-422总线是业界应用最为广泛的标准通信接口之一。这种通信接口允许在简单的一对双绞线上进行多点双向通信，此外，RS-422标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件电缆或协议，因此用户可在此基础上建立自己的高层通信协议。

?

1.2 CAN总线控制方式

CAN(Controller Area Network，控制局域网络)为德国Bosch公司1993年推出的一种支持分布式控制及实时控制的串行数据通信协议，应用于汽车监控、开关量控制、制造业等。是一种多主总线。适用于实时性要求很高的小型网络。两种控制方式比较(见表)。

2 光纤环以太网控制方式

光纤环网结构采用点到点的链路组成，而点到点的光纤传输技术最为成熟，所以光纤环网的结构最普遍。在这种结构中，光纤的延迟小，易于配置很多站点的环网和高速环网。

2.1 高铁自动售检票车站计算机网络架构

车站计算机系统和车站终端设备之间通过工业级以太网交换机组成10/100M光纤以太网环网结构。车站计算机系统与中央计算机系统之间通过通信MSTP传输系统提供的100M以太网通道进行通讯。在车站计算机处和车站售检票设备（自动售票机、半自动售票机、出站检票机、进站检票机和双向检票机）相对集中的设备群处设置工业以太网交换机，组成交换式以太网环，当任一链路出现故障，链路能及时切换进行保护。现场的交换机可以根据需要安装在检票机或者自动售票机中。每台交换机预留一定数量的端口。如果将来因系统改造等原因增加终端设备时，当增加的设备群在交换机覆盖的范围内，则可直接连接到就近的交换机；当增加的设备群不在原交换机覆盖的范围内，可以在新增设备群处增加一台交换机，并配置环网接口，连接到环网中。

环形组网方式的优点是网络可靠性高，可扩展性强，网络带自愈功能，网络连线和站厅地下装修层铺设的管槽相对较少，简化了系统设备布置的要求，特别是当设备位置发生变化或增加设备时，影响面小，易于实现，同时方便在线维护，大大降低了用户维护成本。

2.2 自动售检票车站计算机系统冗余光纤环以太网的应用优特点

a.车站级的LAN网的物理架构基于环形拓扑结构，具有线路冗余。支持环形结构的交换机通过Spanning Tree(生成树)算法或者其他技术建立交换机通道。出现线路故障时可保证在很短时间内完成系统的重新组态。保证数据交换正常进行。交换机环网配置也保证了链路长度满足布线要求。b.车站自动售检票系统采用分散式与分层递阶控制策略。使系统的可操作性和可维护性得到保证。同时这种策略可以完全满足自动售检票系统各种运营模式的要。c.如果车站终端设备增加，只需扩展或更新部分硬件(网络端口)就能实现设备的接入，布线简单。d.网络速度快，可方便实现软件更新、文件传输和数据备份等功能。

2.3 自动售检票车站系统以太网应用的注意事项

a.由于多线路IP地址资源分配有限，需合理进行子网划分，并对各个网段进行网络监控和管理，保证系统正常运行和网络安全。b.根据不同设备操作平台的不同要求对病毒进行预防和查杀，对杀毒软件安装、使用和升级进行统一管理。

3.总结

实践表明，冗余光纤环以太网网具有传输速率高、抗电磁干扰性强等优点。此外，网络系统良好的冗余功能，使得系统数据传输、交换的可靠性大幅提高。因此，冗余光纤环以太网符合高速铁路实际运营需要，已成为高速铁路车站自动售检票系统计算机网络的主流方向。

[1]王平.工业以太网技术[M].北京：科学出版社.