地鐵信號系統(tǒng)通信技術(shù)研究

唐小明

摘要：隨著我國城市的發(fā)展以及居民人口的增多，地鐵在人們?nèi)粘Ｉ钜约肮ぷ髦邪缪葜絹碓街匾慕巧５罔F信號系統(tǒng)的建設(shè)會直接影響到地鐵實際運行的安全性，所以有關(guān)部門應(yīng)對其給予充分的重視，從而促進地鐵的更好運行。

關(guān)鍵詞：地鐵信號系統(tǒng)；通信技術(shù)；應(yīng)用

1地鐵信號系統(tǒng)的概述

1.1地鐵信號系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，基于數(shù)字軌道電路的準(zhǔn)移動閉塞系統(tǒng)的使用范圍較為廣大，而列車自動控制的基礎(chǔ)就是數(shù)字軌道電路。為了進一步確保地鐵運行的安全性以及控制的靈活性，很多國家都為列車配置了性能優(yōu)異的列車自動控制設(shè)備。一般情況下，列車自動控制系統(tǒng)主要包括三個子系統(tǒng)，分別是列車自動駕駛系統(tǒng)、列車自動監(jiān)督系統(tǒng)以及列車自動防護系統(tǒng)。列車自動防護系統(tǒng)是列車自動控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，可以在一定程度上維護列車的安全行駛。

1.2常用的地鐵信號系統(tǒng)

早期的地鐵信號系統(tǒng)采用的是音頻軌道電路，隨著信息量的增多，音頻軌道的可靠性以及抗干擾性已經(jīng)無法滿足列車的使用要求，因此報文式數(shù)字軌道電路逐漸代替了音頻軌道電路?，F(xiàn)階段，世界上大多數(shù)國家使用的地鐵信號系統(tǒng)是基于數(shù)字軌道電路的列車自動控制系統(tǒng)。列車自動控制系統(tǒng)主要由列車自動駕駛系統(tǒng)、列車自動監(jiān)督系統(tǒng)以及列車自動防護系統(tǒng)三個子系統(tǒng)構(gòu)成。列車自動防護系統(tǒng)是根據(jù)故障安全原則來進行工作的，主要用來檢查以及控制列車的運行情況、列車的占用狀態(tài)、地面信號燈的指示情況以及列車行駛路線的安全；列車自動監(jiān)督系統(tǒng)可以對地鐵的實際運行情況進行監(jiān)督以及控制；而列車自動駕駛系統(tǒng)具備車站定點停車、站間自動運行以及自動折返等功能。

2地鐵信號系統(tǒng)通信控制中的核心技術(shù)

2.1自動控制技術(shù)

在地鐵自動控制系統(tǒng)中，為實現(xiàn)對地鐵直接控制，需要借助兩種制式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其中的根本內(nèi)容是地鐵定位技術(shù)，它可以減少地鐵軌道設(shè)備的利用，從而在很大程度上擺脫了地鐵運行區(qū)間的閉塞性。就目前的地鐵運行情況而言，通過車載控制器的運用，可以實時的發(fā)送地鐵位置信號，在對該信號進行分析后，將反饋信號發(fā)送給車載控制器，從而實現(xiàn)地鐵運行狀態(tài)的優(yōu)化，進而保障地鐵的運行速度在安全的范圍之內(nèi)。

2.2自動監(jiān)控技術(shù)

在實際的運行過程中，多輛列車會同時行駛在同一條線路上，這就要求相關(guān)工作人員要實時監(jiān)控地鐵的實際運行狀態(tài)，進而在一定程度上確保地鐵的穩(wěn)定運行。利用自動監(jiān)控技術(shù)就可以實時監(jiān)控列車的運行狀態(tài)，從而及時對列車的運行等級以及停站間隔進行檢查與控制。現(xiàn)階段，多輛地鐵運行在同一軌道的現(xiàn)象十分常見，最有效的調(diào)節(jié)方式就是利用自動控制技術(shù)來進行監(jiān)察和控制。監(jiān)控系統(tǒng)可以和地鐵信號系統(tǒng)相互配合來共同進行工作，進而在短時間內(nèi)就可以對地鐵的實際運行狀態(tài)做出判斷，從而將地鐵運行過程中出現(xiàn)的問題及時進行解決，確保地鐵可以安全可靠地運行。

2.3數(shù)據(jù)通信技術(shù)

地鐵運行過程中需要借助網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)罔F運行的狀態(tài)，而狀態(tài)都是借助數(shù)據(jù)的形式進行傳輸?shù)?，從而避免了各種波的干擾。數(shù)據(jù)的傳輸除了要借助網(wǎng)絡(luò)以外，還要借助必要的數(shù)據(jù)通信技術(shù)。數(shù)據(jù)通信技術(shù)可以實現(xiàn)設(shè)備之間雙向的、安全的數(shù)據(jù)交換，因而該技術(shù)對地鐵的安全運行來說是十分重要的。

3地鐵信號系統(tǒng)通信控制的設(shè)計要點

3.1確保設(shè)備的穩(wěn)定運行

定位設(shè)計是地鐵信號系統(tǒng)通信控制設(shè)計中的重要組成部分。相關(guān)工作人員必須保證其設(shè)計出來的定位系統(tǒng)可以在較長時間內(nèi)穩(wěn)定運行，即使出現(xiàn)異常情況也可以及時更換掉故障設(shè)備，從而提高地鐵運行的安全可靠性。除此之外，導(dǎo)向系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)的加入也可以在一定程度上增加地鐵信號系統(tǒng)的功能性，從而將其它先進的技術(shù)設(shè)備和地鐵信號系統(tǒng)的通信設(shè)備充分結(jié)合起來，這樣不僅可以為給廣大乘客朋友提供更加優(yōu)質(zhì)的出行服務(wù)，還可以進一步確保地鐵運行的穩(wěn)定性。

3.2遵守相關(guān)的安全規(guī)范

一般情況下，相關(guān)的工作人員會將無線通信進行開放處理，這樣就可以盡可能地獲取地鐵運行的實際情況。但是，處于開放狀態(tài)的地鐵無線通信會面臨很多潛在的危險，很可能成為不良分子進行違法犯罪活動的突破口。因此，地鐵信號系統(tǒng)通信控制的設(shè)計必須要遵守相應(yīng)的安全規(guī)范：首先，工作人員在建設(shè)無線通信的過程中必須引入合法的通信協(xié)議，這樣才能確保無線通信的安全合理性；其次，工作人員必須管理好無線通信的密匙，這樣才能不讓不法分子有可乘之機；最后，工作人員必須對數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的邊緣進行加密處理。

4地鐵信號系統(tǒng)通信控制的設(shè)計流程

4.1總體框架的設(shè)計

地鐵通信系統(tǒng)主要由地面骨干網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)以及無線網(wǎng)絡(luò)等多種網(wǎng)絡(luò)組成。其中，地面骨干網(wǎng)絡(luò)的主要作用就是提供優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)傳輸寬帶給廣大顧客。

4.2接入網(wǎng)的設(shè)計

接入網(wǎng)是地鐵信號系統(tǒng)中的重要組成部分之一，其主要功能是實現(xiàn)終端數(shù)據(jù)的傳輸。在實際的運行過程中，接入網(wǎng)的使用可以提高地鐵通信設(shè)備的工作效率，將各種數(shù)據(jù)信息源源不斷地進行傳送。

4.3定位系統(tǒng)的設(shè)計

在實際的運行過程中，多輛地鐵常常共同行駛在同一軌道之上，因此，定位系統(tǒng)的設(shè)計就成為保障地鐵可以穩(wěn)定運行的重要環(huán)節(jié)。定位技術(shù)的主要作用就是實時監(jiān)察各個地鐵之間相隔的距離，進而有效控制各個地鐵的運行速度以及到站時間。工作人員在設(shè)計定位系統(tǒng)的時候要遵守多種原則，首先就是要做到對每一輛地鐵都可以進行實時定位，從而可以及時發(fā)現(xiàn)運行過程中出現(xiàn)的異常情況；其次，定位的準(zhǔn)確性應(yīng)進一步提高，這樣就可以準(zhǔn)確地計算出地鐵各個時間點所在的實際位置。

5結(jié)束語

隨著科技的發(fā)展以及人類對土地的充分利用，我國近年來在交通建設(shè)方面取得了豐碩成果，先后在多個大型城市建設(shè)了地鐵。在地鐵的運行過程中，地鐵信號系統(tǒng)很好的保證了地鐵運行的效率以及安全。就目前而言，地鐵信號系統(tǒng)中的通信控制技術(shù)取得了很大的發(fā)展，從固定閉塞式發(fā)展到了今天的移動閉塞式，它實現(xiàn)了地鐵與地面之間的雙向通信，地鐵的實時狀態(tài)也能得到更全面的了解。

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（作者單位：深圳市地鐵集團有限公司運營總部）