城市軌道交通信號系統(tǒng)新技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望

劉成波

摘 要 在我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力逐漸壯大，科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新的今天，城市軌道交通信號系統(tǒng)技術(shù)也隨之不斷創(chuàng)新，尤其是在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用下，更是迎來了新的機(jī)遇，在未來的城市軌道交通信號系統(tǒng)建設(shè)中，應(yīng)當(dāng)重視系統(tǒng)的智能化建設(shè)，旨在實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，做好頂層設(shè)計(jì)，以完善城市軌道交通信號系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞 城市軌道;交通信號系統(tǒng);新技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;展望

引言

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的日益迅猛攀升，我國城市軌道交通的發(fā)展取得了一定的成功。城市軌道交通以速度高、大運(yùn)量、營運(yùn)準(zhǔn)時(shí)、無擁堵、專用軌道、換乘方便、安全舒適、節(jié)能環(huán)保、充分利用城市地下及地上空間等為主要特點(diǎn)，在拓展城市規(guī)模、提高城市居民流動(dòng)性、促進(jìn)城市郊區(qū)不斷發(fā)展、帶動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)效益、有效抑制公共交通阻塞，方便城市居民出行等對城市發(fā)展具有重要意義。

1城市軌道交通信號系統(tǒng)新技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 城市軌道交通信號系統(tǒng)互聯(lián)互通

當(dāng)前用于城市軌道交通的CBCT系統(tǒng)是主要的應(yīng)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)的交互作用是指來自不同制造商的列車可以在不同的鐵路上運(yùn)行，其目的是開放并系統(tǒng)地操作整個(gè)城市的鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，共享有關(guān)使用城市鐵路的使用信息。不斷改進(jìn)科學(xué)技術(shù)，建立未來的城市信號系統(tǒng)和發(fā)展互聯(lián)互通的首要條件是建立標(biāo)準(zhǔn)化的信號系統(tǒng)并形成系統(tǒng)特性。我們可以考慮以下內(nèi)容：建立統(tǒng)一的系統(tǒng)框架，以集成系統(tǒng)功能和體系結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)化互連和操作界面，遵循一致的設(shè)計(jì)和安裝原則，促進(jìn)后期調(diào)度工作的順利開展。CBCT系統(tǒng)之間的連接必須在技術(shù)，車輛接地端口，外部接口和測試方面進(jìn)行規(guī)范。規(guī)范包括闡明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體目的和技術(shù)要求，系統(tǒng)架構(gòu)的集成，功能的良好分配以及電子地圖的標(biāo)準(zhǔn)化;必須從連續(xù)通信協(xié)議和應(yīng)答器角度考慮車輛基本接口的屬性。

1.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與軌道交通領(lǐng)域的融合愈發(fā)深入，信號系統(tǒng)安全技術(shù)得到有效創(chuàng)新與發(fā)展。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的融合，逐漸研發(fā)出微機(jī)連鎖系統(tǒng)、實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)等，在提升信號系統(tǒng)運(yùn)行效果的基礎(chǔ)上，推動(dòng)信號系統(tǒng)朝著自動(dòng)化、智能化的方向不斷邁進(jìn)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，在降低系統(tǒng)控制成本的同時(shí)，避免因人為因素而出現(xiàn)控制失誤現(xiàn)象。但是在實(shí)際應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用無疑是一把雙刃劍，在提升信號系統(tǒng)穩(wěn)定性、效率性的同時(shí)，也對信號系統(tǒng)安全運(yùn)行提出更高的要求。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具體組成包括軟、硬件設(shè)備，其中系統(tǒng)硬件囊括諸多元器件，且硬件的行為狀態(tài)復(fù)雜多元;而針對系統(tǒng)軟件而言，不同程序的執(zhí)行路徑諸多，致使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用具備復(fù)雜性、精密性等特點(diǎn)，加大計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開發(fā)難度，并且計(jì)算機(jī)系統(tǒng)故障問題的檢測難度增大。盡管如此，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用仍推動(dòng)著安全技術(shù)的創(chuàng)新，其創(chuàng)新的安全技術(shù)被廣泛應(yīng)用于信號系統(tǒng)中[1]。

2城市軌道交通信息化建設(shè)的發(fā)展前景

為了加快我國城市軌道交通的發(fā)展，有必要朝著城市建筑交通信息化建設(shè)的方向發(fā)展，這是中國城市軌道交通發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。盡管城市的鐵路信號系統(tǒng)的建設(shè)取得了良好的效果，但仍保留在傳統(tǒng)的建設(shè)模式中。面對這些挑戰(zhàn)，必須充分實(shí)施基于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的系統(tǒng)改良并將其有效地用于城市中的列車運(yùn)輸環(huán)節(jié)。從城市的軌道交通信息的總體架構(gòu)中，我們可以總結(jié)出以下六個(gè)角度：

2.1 設(shè)計(jì)感知層

感知層主要完成對外部信息的采集和歸納匯總分析，通過集成外部傳感設(shè)備，充分發(fā)揮現(xiàn)代射頻技術(shù)和先進(jìn)藍(lán)牙技術(shù)的產(chǎn)品優(yōu)勢來完成對外部環(huán)境的模擬。

2.2 設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)層

這一部分主要是加強(qiáng)系統(tǒng)中信息的有線交流和無線交流，提高系統(tǒng)交互效率，使系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳遞更快，保證系統(tǒng)在面對各種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)條件情況下都能有正常的反饋。

2.3 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)層

這部分主要是將系統(tǒng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)都集中在一起進(jìn)行管理，針對不同的業(yè)務(wù)來提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，以保障城市軌道交通信號系統(tǒng)的正常運(yùn)行[2]。

2.4 設(shè)計(jì)平臺層

這一層有效應(yīng)用了大數(shù)據(jù)技術(shù)，創(chuàng)建云計(jì)算平臺，科學(xué)而快速地處理各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，保障信息數(shù)據(jù)的安全行，并逐步實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)共享。

2.5 設(shè)計(jì)應(yīng)用層

這一層主要是負(fù)責(zé)列車的運(yùn)營，除了生產(chǎn)指揮工作之外，還設(shè)計(jì)到乘客服務(wù)和企業(yè)管理部分，包括了基本建設(shè)和管理的各大業(yè)務(wù)。

2.6 設(shè)計(jì)展示層

這部分主要是建設(shè)鐵路運(yùn)輸門戶，實(shí)現(xiàn)良好的訪問反饋。城市鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)可以分為兩個(gè)大方向：①創(chuàng)建一個(gè)全面的技術(shù)規(guī)范系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)層面的標(biāo)準(zhǔn)化管理。②建立可靠的信息安全網(wǎng)絡(luò)，規(guī)范系統(tǒng)性能。建立用于城市列車運(yùn)輸信息系統(tǒng)的可靠安全保護(hù)。信息必須以多種方式存儲，存儲安全包括平臺，數(shù)據(jù)，通信，應(yīng)用程序和管理等多個(gè)方面。

2.7 提高信號系統(tǒng)的適用性

通過提高信號系統(tǒng)的適用性，可以滿足城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，提高城市交通網(wǎng)絡(luò)的完善度?，F(xiàn)階段，我國城市軌道交通的發(fā)展速度越來越快，有效緩解了城市交通擁堵的情況。相比于傳統(tǒng)交通，城市軌道交通具備資金投入量大、發(fā)展空間足等特點(diǎn)，而信號系統(tǒng)則屬于交通穩(wěn)定運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。在未來發(fā)展中，交通信號系統(tǒng)的發(fā)展需要契合軌道列車的正常運(yùn)行，在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，梳理好列車、軌道、電線等施工參數(shù)，同時(shí)還需要對城市未來發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行研究，結(jié)合多項(xiàng)參數(shù)來確定信號系統(tǒng)的各項(xiàng)內(nèi)容，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的適用性，減少投入費(fèi)用的支出。

2.8 形成泛在網(wǎng)絡(luò)

基于泛在通信網(wǎng)的自主式列控系統(tǒng)：城市軌道交通系統(tǒng)中的每列車、地面設(shè)備以及障礙物等都可以作為通信節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意節(jié)點(diǎn)間可以發(fā)起通信。相當(dāng)于列車不僅可以給列控中心發(fā)送數(shù)據(jù)，也可以直接將列車位置信息發(fā)送給其他列車，從而增加通信鏈路和安全信息的冗余。即使其中一路信息發(fā)生丟失或產(chǎn)生錯(cuò)誤，其他鏈路也能將列車信息以及障礙物信息傳送至各列車，使得各列車能夠?qū)崿F(xiàn)自主的多維信息閉環(huán)安全控制[3]。

3結(jié)束語

通過上述內(nèi)容分析得知，在當(dāng)前時(shí)代發(fā)展的背景下，我國城市軌道交通信號系統(tǒng)的建設(shè)中主要應(yīng)用了全自動(dòng)駕駛和互聯(lián)互通兩種新技術(shù)，在一定程度上推動(dòng)了信號系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱鵬飛.軌道交通信號系統(tǒng)互聯(lián)互通關(guān)鍵技術(shù)研究[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2019（13）：373.

[2] 王卓然，賈學(xué)祥.我國城市軌道交通信號系統(tǒng)的發(fā)展方向[J].交通世界，2019（12）：158-159.

[3] 林海香，曾小清，李陽慶，等.基于5M的城市軌道交通信號系統(tǒng)安全預(yù)評價(jià)方法[J].城市軌道交通研究，2018，21（12）：116-120.