地鐵信號(hào)系統(tǒng)通信控制的技術(shù)研究

柴葳崴

（西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安710014）

1 研究背景

地鐵方便人們交通出行，據(jù)有運(yùn)行速度較快、承載量大以及占地面積少的特點(diǎn)。地鐵發(fā)展到現(xiàn)在階段，各大城市幾乎都已經(jīng)開通運(yùn)行。地鐵信號(hào)控制系統(tǒng)通信控制作為核心技術(shù)，也逐漸進(jìn)步發(fā)展，不斷成熟穩(wěn)定，對(duì)于城市交通問(wèn)題方面給予了很大的舒緩作用。

2 通信控制技術(shù)

2.1 基于通信的列車控制技術(shù)

此種技術(shù)又名CBTC 技術(shù)，與軌道電路技術(shù)完全不同，是一種新型高效的控制技術(shù)。它能夠連接列車與控制臺(tái)之間的信息傳送，達(dá)到控制臺(tái)對(duì)列車進(jìn)行監(jiān)控和控制的目的。地面骨干網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸功能是因?yàn)镾DH 組網(wǎng)亦或是以太網(wǎng)技術(shù)的實(shí)踐，整體呈環(huán)形結(jié)構(gòu)。SDH 組網(wǎng)在DCS 系統(tǒng)設(shè)置中，大部分都是以普通節(jié)點(diǎn)或者交叉節(jié)點(diǎn)方式設(shè)置運(yùn)行，地鐵運(yùn)行中，該種技術(shù)十分重要，是保障運(yùn)行安全的重要前提條件，不能出現(xiàn)差錯(cuò)。

2.2 通信控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以給予獨(dú)立、完整的運(yùn)行控制通道，進(jìn)行頻率通道的分類，達(dá)到通信安全性能提高的目的。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可在多個(gè)間域進(jìn)行通信、數(shù)據(jù)傳輸，就像車載控制器和區(qū)域、區(qū)域和相鄰控制器之間能夠通信。在定位設(shè)計(jì)中，我們進(jìn)行數(shù)據(jù)通信設(shè)備設(shè)置時(shí)，需要考慮到其中任一設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題故障后能夠由備用設(shè)備響應(yīng)接替，保證數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的正常工作，因此我們應(yīng)當(dāng)以冗余方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。通信系統(tǒng)中所有的列車子系統(tǒng)通道都是透明的，報(bào)文同路依據(jù)都是以UDPIP 協(xié)議得以完成。與此同時(shí)，為了提高地鐵信號(hào)通信系統(tǒng)的群眾支持，可以增加游客廣播系統(tǒng)以及導(dǎo)游系統(tǒng)等等。系統(tǒng)運(yùn)行中能夠與頻率相同其他業(yè)務(wù)相互協(xié)調(diào)，為達(dá)到頻率資源共享而保證其余子系統(tǒng)的工作良好狀態(tài)。目前無(wú)線通信都存在一定安全隱患，我們應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)初期便考慮到安全規(guī)避的體系建設(shè)，也是為了能夠規(guī)避故意修改、惡意轉(zhuǎn)發(fā)的不法分子攻擊。因此，我們可以在系統(tǒng)中引進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議、密碼鑰匙加以防范管理，保護(hù)報(bào)文認(rèn)證以及編碼的秘密性質(zhì)，支持IKE 協(xié)議，用以監(jiān)管所有的密碼鑰匙數(shù)據(jù)。

2.3 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)由地面骨干網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)及無(wú)線網(wǎng)這三點(diǎn)主要構(gòu)成。骨干網(wǎng)絡(luò)是為了能夠承載多個(gè)獨(dú)立的專用局域網(wǎng)為基礎(chǔ)的多個(gè)系統(tǒng)提供獨(dú)立通道，給用戶信息數(shù)據(jù)傳輸提供寬帶。上文也已經(jīng)提到需采用冗余方式設(shè)計(jì)，使所有的報(bào)文信息都能夠經(jīng)由獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，達(dá)到冗余通信的傳輸目標(biāo)。有線接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：依據(jù)以太網(wǎng)承載的IP 數(shù)據(jù)包進(jìn)行終端數(shù)據(jù)之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)，即是接入網(wǎng)的定義。在地鐵信號(hào)系統(tǒng)里，它為移動(dòng)列車之間的數(shù)據(jù)通信起到了巨大的作用。

2.4 地鐵信號(hào)系統(tǒng)安全保障

故障軟化技術(shù)：地鐵信號(hào)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，總是會(huì)出現(xiàn)一些運(yùn)行故障問(wèn)題，導(dǎo)致一部分性能癱瘓、無(wú)法使用，造成嚴(yán)重影響地鐵運(yùn)行的安全問(wèn)題。故障軟化技術(shù)的運(yùn)用能使地鐵信號(hào)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，起到減弱效果，讓通信系統(tǒng)仍舊保持完好工作狀態(tài)，雖然在性能方面可能會(huì)偏弱，但是也對(duì)信號(hào)系統(tǒng)有了一定的保護(hù)。地鐵運(yùn)行出 現(xiàn)故障時(shí)，極大可能使通信系統(tǒng)受到干擾，列車無(wú)法正常解鎖開門，給乘坐人員帶來(lái)一定安全隱患，此時(shí)便可以采用強(qiáng)行解鎖功能，強(qiáng)制進(jìn)行解鎖。冗余技術(shù)其實(shí)就是一類備份系統(tǒng)，以備份設(shè)備加以提升系統(tǒng)整體的安全可靠性，當(dāng)?shù)罔F信號(hào)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，備份系統(tǒng)可以及時(shí)緩解代替，確保地鐵通信系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3 結(jié) 語(yǔ)

地鐵運(yùn)行中地鐵信號(hào)系統(tǒng)是確保安全與高效的重要控制因素，其中通信控制系統(tǒng)發(fā)展已經(jīng)趨近成熟穩(wěn)定，近年有了質(zhì)的飛躍?？偠灾?，地鐵信號(hào)系統(tǒng)通信控制技術(shù)對(duì)于地鐵運(yùn)行的安全性和可靠性有著巨大的影響作用。