城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)云技術(shù)應(yīng)用研究及發(fā)展

◆黎婧嫻

（南寧軌道交通集團(tuán)有限責(zé)任公司 廣西 530000）

我國的城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)有著獨(dú)有的體系，城市軌道交通一直都保持著非常高的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。非常多的實(shí)用技術(shù)證明了以上特性，例如：采用了無線通信的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)了列車的自動(dòng)保護(hù)，站臺(tái)屏蔽門之間的聯(lián)動(dòng)，自動(dòng)折返以及精確停車。通過對(duì)以上特性的完美實(shí)現(xiàn)從而滿足了我國獨(dú)有的客流高峰期高密度人群往返，和大運(yùn)量承載以及站點(diǎn)繁多需要頻繁的啟動(dòng)關(guān)停的日常運(yùn)行需要。

由于列車的控制基本基于車地信息之間的無線傳輸與無線交互，從這一特性中充分的體現(xiàn)出了無線通信傳輸?shù)目煽颗c安全，信息傳遞的及時(shí)與準(zhǔn)確的重要，而云技術(shù)因其非常高的安全性，數(shù)據(jù)交互的及時(shí)性，以及數(shù)據(jù)同步的簡(jiǎn)易性符合城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

1 云技術(shù)運(yùn)用于城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)第一大趨勢(shì)：安全

在云技術(shù)誕生之前的軌道交通系統(tǒng)信息的數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)于本地的，有著非常大的安全隱患。數(shù)據(jù)極其容易損壞與丟失，而數(shù)據(jù)的讀取與處理也要占用較長(zhǎng)的響應(yīng)時(shí)間。而且，近年來因天氣或人為原因，電氣火災(zāi)頻發(fā)，給城市軌道交通帶來了相當(dāng)大的隱患，由于軌道交通信號(hào)系統(tǒng)直接關(guān)系到列車運(yùn)行的安全和效率，因此，城市軌道交通需要更加安全可靠的信號(hào)系統(tǒng)，而通過近幾年云技術(shù)的發(fā)展，利用物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)等高科技手段對(duì)線路和用電安全設(shè)備的排查，可加強(qiáng)對(duì)信號(hào)機(jī)房電源環(huán)境設(shè)備的監(jiān)控，保障信號(hào)機(jī)房設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)信號(hào)設(shè)備生命周期，從而降低信號(hào)系統(tǒng)故障率。所以，云技術(shù)的應(yīng)用可以達(dá)成一舉兩得的效果，既保護(hù)了數(shù)據(jù)，又可以在極大的程度上提升軌道交通的安全性。

2 云技術(shù)運(yùn)用于城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)第二點(diǎn)趨勢(shì)：共享

建立互聯(lián)互通的城市軌道交通系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)與設(shè)備之間的信息交互與互通，將城市交通信號(hào)系統(tǒng)之間不同的設(shè)備進(jìn)行集中的管理與維護(hù)，以實(shí)現(xiàn)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)中的相關(guān)設(shè)備安全狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、預(yù)警與維護(hù)，從而提高系統(tǒng)安全，節(jié)約成本，提高城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。云技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)不同的設(shè)備與平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)共享，保證軌道交通信號(hào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的持續(xù)傳輸和交互，從而保障城市軌道交通繼續(xù)快速而安全的長(zhǎng)期持續(xù)運(yùn)行。

3 云技術(shù)運(yùn)用于城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)第三點(diǎn)趨勢(shì)：便捷

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)傳輸?shù)男畔⑹驱嬰s而分散的，需要針對(duì)不同的信息做不同的處理從而導(dǎo)致了這一步驟的復(fù)雜和耗時(shí)，而信號(hào)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)承載著傳遞語言、文字、數(shù)據(jù)、圖像等各種綜合信息的任務(wù)，從而達(dá)成指揮列車、傳遞各種信息和提高運(yùn)輸效率的重要職能。云技術(shù)的引入可以大大加快數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的傳輸和處理的速度，實(shí)時(shí)對(duì)傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行極快的響應(yīng)和處理，保證高效。恰恰貼合了城市軌道交通所需的及時(shí)性，大大提升了城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

4 云技術(shù)運(yùn)用于城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)第四點(diǎn)趨勢(shì)：優(yōu)越

軌道交通系統(tǒng)涉及車輛、供電、通信、運(yùn)輸、信號(hào)、環(huán)控等方方面面，各專業(yè)之間彼此獨(dú)立卻又密切關(guān)聯(lián)，為了保證系統(tǒng)的高效運(yùn)行，需要對(duì)各個(gè)專業(yè)的信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、分析與管理。云技術(shù)可與城軌建設(shè)需求融合，建立城軌云平臺(tái)，將城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中的部分子系統(tǒng)接入到云平臺(tái)中。將云技術(shù)應(yīng)用到信號(hào)ATS 子系統(tǒng)中，可進(jìn)一步提升信號(hào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理、分析效率，將行車調(diào)度信息進(jìn)行整合，提供更豐富的運(yùn)營(yíng)調(diào)度界面，以便調(diào)度更快的運(yùn)營(yíng)決策。呼和浩特1 號(hào)線作為一個(gè)將云技術(shù)、5G、大數(shù)據(jù)融合的典型實(shí)踐項(xiàng)目，將ATS 子系統(tǒng)接入數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，云平臺(tái)設(shè)置了災(zāi)備中心（異地災(zāi)備），為信號(hào)系統(tǒng)提供了應(yīng)用級(jí)服務(wù)，為其他專業(yè)提供了數(shù)據(jù)級(jí)災(zāi)備的服務(wù)，可最大限度地整合資源，提升資源的利用率。同時(shí)，對(duì)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、安全設(shè)備等實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)管及綜合運(yùn)維，可極大提高運(yùn)營(yíng)維護(hù)效率和降低維護(hù)成本，信號(hào)系統(tǒng)的可靠和穩(wěn)定是城市交通信號(hào)系統(tǒng)的命脈。而云技術(shù)憑借其優(yōu)越的性能為城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了更加可靠的保障。

5 云技術(shù)運(yùn)用于城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)第五點(diǎn)趨勢(shì)：可持續(xù)

在十三五之后，我國一線城市的軌道交通系統(tǒng)建設(shè)水平逐漸提升，除了城市軌道交通系統(tǒng)既有的系統(tǒng)——信號(hào)、通信、監(jiān)控、安防等，還隨著群眾的更多需求開發(fā)了更加多元化的系統(tǒng)。城市交通的需求逐漸提高，城市軌道交通也在近幾年得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，其擴(kuò)張的速度之快，每年需求量的逐年上升，里程和軌道覆蓋面積的逐漸拓寬都帶給城市軌道交通建設(shè)帶來了不小的挑戰(zhàn)。人們?cè)诔俗鞘熊壍澜煌ǖ耐瑫r(shí)享受到高速的網(wǎng)絡(luò)，流暢的寬帶，得到實(shí)時(shí)的旅行信息以及站點(diǎn)提醒，也必將是大勢(shì)所趨。

6 云技術(shù)運(yùn)用于城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的缺點(diǎn)與不足

作為一個(gè)還在發(fā)展之中的新興技術(shù)，云技術(shù)除了以上所論述的諸多好處的同時(shí)也同樣不可避免存在著一些限制與不足，但是保持著樂觀與長(zhǎng)期發(fā)展的態(tài)度，這些問題也許都將在不久的將來得到合理的解決與處理，在現(xiàn)階段，它存在著如下幾點(diǎn)缺陷性。

（1）對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴

在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定或者沒有網(wǎng)絡(luò)的地方，云技術(shù)的功能的局限性就會(huì)顯現(xiàn)出來，很可能會(huì)存在無法使用服務(wù)的問題。這對(duì)需要穩(wěn)定和時(shí)效性的城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)來說是一個(gè)相對(duì)嚴(yán)重的問題，但是隨著我們國家科技力量的崛起，5G 的逐漸覆蓋，相信網(wǎng)絡(luò)不再是個(gè)問題。而云技術(shù)也提出了相對(duì)應(yīng)的解決方案，使用緩存機(jī)制在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)將數(shù)據(jù)再度同步。

（2）失去對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)的掌控

由于云技術(shù)將使用大數(shù)據(jù)、AⅠ、機(jī)器學(xué)習(xí)等種種技術(shù)手段將需要人為處理的數(shù)據(jù)部分簡(jiǎn)單化，所以整個(gè)進(jìn)行運(yùn)算及處理的過程中，我們將失去對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)的掌控，但由于該特性簡(jiǎn)化了人為操作的復(fù)雜性，從而專注于城市軌道交通系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀態(tài)，也不失為云技術(shù)的優(yōu)勢(shì)之一。

7 結(jié)語

在習(xí)近平總書記提出的“構(gòu)建綜合、綠色、安全、智能的立體化現(xiàn)代城市軌道交通系統(tǒng)”精神指引下，云技術(shù)運(yùn)用于城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)或許能夠?yàn)閲业墓步煌ㄏ到y(tǒng)添磚加瓦，加快建設(shè)交通強(qiáng)國展望的實(shí)現(xiàn)進(jìn)度。云技術(shù)以其優(yōu)越的性能與特點(diǎn)恰恰貼合了總書記對(duì)于城市軌道交通系統(tǒng)的展望，但其也具有新興技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，在實(shí)際運(yùn)用上還需要進(jìn)一步的實(shí)踐與發(fā)展，愿智能的立體化現(xiàn)代城市軌道交通系統(tǒng)的美好明天在不遠(yuǎn)的將來就能最終實(shí)現(xiàn)！