基于ARM的地铁调度系统值班台的设计与实现

姜存明

摘要：本文主要针对ARM的地铁调度系统值班台的设计与实现进行论述，首先简单阐述地铁调度系统值班台的设计理论，而且分析地铁调度系统值班台的硬件、软件设计思路，最后进行简单的实验，希望能够为相关人士提供帮助，仅供参考。

关键词：ARM;地铁调度系统;值班台;设计;实现;

一、值班台的设计理论

分析我国如今所采用的运营网络主要分为三大类，分别为多媒体网、电信网和数据网不同的运营网络，我负责的业务内容也有所不同，现如今随着信息化水平的提高，人们迫切的希望在任何地方、任何时间都可以采用任意方式进行通信，在这种情况下也进一步提高了对运营商所提供业务的需求。但是在电信网和数据网中存在着一定的漏洞与缺陷，所以无法更好的满足人们的需求，若想能够实现，在同一种承载网中同时完成数据、语音以及多媒体业务的传输就必须要实现三网融合，在此基础上也提出了软交换技术，软交换技术可以说是在三网融合下所形成的一种核心技术，相比于其他技术，软交换技术不仅具有开放分布式的网络结构，而且也具备良好的接入能力、高效的分组交换网络等，这也是地铁调度系统值班台设计的理论基础，而具体的软交换体系结构见图1所示。

二、值班台的硬件设计

（一）选择值班台核心板

目前，由于各种电子设备的频繁更新换代，越来越多的研发人员开始青睐于ARM这种不仅尺寸比较小，而且效率高、能耗低的内核。在ARM板中，Cortex-A8处理器是其中首款超标量处理器，不仅性能强，而且代码密度也非常高，所以在进行地铁调度系统值班台设计时，应首选该类型核心板[1]。

（二）选择处理器内核

在整个值班台的设计中，处理器始终处于核心地位，而且所选择处理器的性能，也会直接影响到整个硬件设计所具备的功能，因此在选择处理器时，必须要满足值班台的设计要求，建议选择Crotex-A8核心ARM板。

（三）开发板的结构设计

在设计开发板结构时，主要包括底板和核心板，使其形成一个整体结构，在核心板中包括随机处理器、中央处理器以及闪存等器件，而地板则是对这些功能的拓展。实际进行设计时，采用这种整体结构可以有效降低生产成本，主要就是因为这种核心板可以重复利用，从而有效降低研发成本。与此同时，即便在日后的设计中，由于拓展功能的影响，需要进行优化与改进，但依然不需要重新再次设计核心板，只需要优化底板的设计即可。

（四）电路整体架构设计

对于值班台的硬件电路开发板整体架构来说，主要由核心板和底板构成，其中因为所选择的核心板的体积比较小，所以可以有效减少开发板的空间，并且在其中涵盖内存、CPU芯片、网卡等多个芯片，进行电路设计时需使用5v直流供电，这样不仅可以降低能耗，也可以满足各功能板块的需求，具体的值班台架构设计见图2所示。

三、值班台的软件设计

对于地铁调度系统值班台来说，主要的作用就是帮助地铁值班人员发起各种调度操作，属于一种终端设备，这也就说明地铁值班台不仅要具备呼叫功能，比如组呼、单呼和会议等，同时也要具备监视各个终端通话状态功能，并形成呼叫记录，而且还可以进行强拆、强插和保持等管理控制。在进行值班台软件设计时，必须要重点关注如何融合两种值班台的硬件设备，使其既能够实现软交换又可以连接远程控制交换机，真正的实现ISDN协议和SIP协议的共存，并使二者相互备份，以此进一步提高地铁调度系统值班台的稳定性[2]。具体而言，从地铁调度系统值班台的软件设计角度出发，在软件结构设计方面主要包括6个进程，分别为：APPC应用控制、VOS操作界面、BOX链路管理、SC声卡的采集和播放、SIP协议适配以及RTP协议适配，每一个进程又需要上千个小进程构成。

四、地铁调度系统值班台的测试

（一）测试方法

第一，应建立完善的值班台运行环境;第二应根据地铁调度指挥系统的操作，完成值班台的性能测试、单元测试和功能测试;第三，采用人为操作的方法是值班台出现异常问题，以此检验值班台具有的异常问题处理能力，验证整个系统的性能。

（二）测试结果

经过测试后可发现，当程控交换机与值班台连接时，可以实现相应的调度业务;当软交换机与芝兰台连接时，可以实现相应的调度业务;值班台可以同时满足编解码类型和协议类型的相关规定;值班台可实现两条话路的同时通话，并自由切换;值班台可在受到干扰的情况下依然正常工作;值班台的拓展模块为串口通信，从理论的角度进行分析，可以无限进行模块数量的拓展，并且不受到总线地址的约束。

结束语：总之，为了能够进一步提高地铁调度系统的工作效率，应对地铁调度系统值班台进行优化设计，此进一步提高值班台的稳定性，满足地铁调度系统运行的需求。

参考文献：

[1]肖扬. 通信系统在上海轨道交通网络化运营调度指挥中心的發展[J]. 城市轨道交通研究， 2020（S2）.

[2]张国栋. 一种地铁列车集群调度系统无线通信设备：， CN210047485U[P]. 2020.

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