智能通號技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用

張桂源 李澤健

（長春職業(yè)技術(shù)學(xué)院 吉林省長春市 130000）

在智能技術(shù)的應(yīng)用過程中，作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要產(chǎn)物，通號技術(shù)在各行業(yè)都得到了顯著的應(yīng)用，可以確保各行業(yè)能夠得到明顯的發(fā)展效果。在電子工程方面，通過智能技術(shù)可以更好的提升其電子工程的自動化控制，減少人力、物力的投入，幫助企業(yè)能夠得到全面發(fā)展。在城市軌道交通系統(tǒng)中，關(guān)于智能通號技術(shù)的應(yīng)用，其已經(jīng)呈現(xiàn)全新的發(fā)展模式。針對于城市軌道交通系統(tǒng)，我國必須進(jìn)行更新，以確保城市軌道交通信號系統(tǒng)能夠發(fā)揮自身優(yōu)勢。在軌道通信系統(tǒng)中，依托于地鐵等交通方式，其可以提供全新的運(yùn)行方案，并以通訊以及信號為主，確保整個行車能夠正常運(yùn)行，提升自身效率，確保行車安全。為構(gòu)建智能化通號系統(tǒng)提供合理的解決方案，滿足后續(xù)的成長需求。結(jié)合智能通號技術(shù)，以確保城市交通能夠成為未來的發(fā)展趨勢。此外，借助智能通號技術(shù)綠色、智能、環(huán)保的優(yōu)勢，使其成為我國后續(xù)城市建設(shè)的重要發(fā)展力量。

1 智能通號技術(shù)的涉及領(lǐng)域

1.1 自動巡檢機(jī)器人

近年來，智能通號技術(shù)其致力于智能化、合理化的建設(shè)流程，因此其成為了創(chuàng)新的前沿。智能通號技術(shù)在高鐵項(xiàng)目中推廣應(yīng)用，建設(shè)一體化、智能化安全防護(hù)，進(jìn)一步提高了地鐵的工作效率，確保了地鐵的安裝工藝，以保障質(zhì)量、品質(zhì)。在自動巡檢機(jī)器人中，自動巡檢機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)鐵路通訊以及信號機(jī)房的操作[1]。例如，在信號機(jī)房中，可以進(jìn)行日常巡檢、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等。并具有機(jī)柜以及設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行判斷，完成警示，就設(shè)備的溫度監(jiān)控、紅外成像等功能進(jìn)行判斷，并通過鐵路通信以及信號上報其現(xiàn)場情況。智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)由以下三部分構(gòu)成，其包含了巡檢機(jī)器人遠(yuǎn)程控制器、巡檢機(jī)器人本體、巡檢機(jī)器人遠(yuǎn)程控制終端，其集機(jī)電一體化自動控制云服務(wù)、機(jī)器視覺等多媒體，可以在鐵路機(jī)房完成智能巡檢，確保軌道交通能夠更加有效運(yùn)行，避免了以往出現(xiàn)的人工錯誤問題，從本質(zhì)上提升鐵路巡檢的工作效率[2]。

1.2 軌道模擬器

在軌道模擬器中，軌道模擬器可以確保能夠完成鐵路通訊信號的模擬實(shí)驗(yàn)，將城市軌道交通系統(tǒng)的特性發(fā)揮至極致。利用軌道模擬器，可以將傳統(tǒng)電阻以及鈕子開關(guān)、模擬軌道電路等方式轉(zhuǎn)換為電子智能化。通過電腦以及控制器的互相配合，連接現(xiàn)場的分配盤配線端子，確保能夠?qū)崿F(xiàn)鐵路信號專業(yè)軌道模擬實(shí)驗(yàn)功能，提升鐵路信號的使用效率，加強(qiáng)使用特性。其智能工具箱采用了RFID無線射頻技術(shù)，將電子標(biāo)簽可以佩戴在安裝人員的設(shè)備上，以規(guī)范安裝人員的操作記錄。采用智能工具箱，可在兩秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)錄入、核算，其采用藍(lán)牙視頻技術(shù)，可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測[3]。一旦脫離其操作范圍，便可以進(jìn)行提示告警。施工現(xiàn)場人員的設(shè)備可以完成實(shí)時定位，采用北斗高精度綜合定位系統(tǒng)，實(shí)時后臺管理以及監(jiān)控功能。借助北斗定位安全防護(hù)系統(tǒng)，可以在軌道交通檢測中設(shè)置電子圍欄，為施工人員佩戴手環(huán)等可穿戴式設(shè)備，對施工人員的行動軌跡進(jìn)行全面監(jiān)測，并對其施工進(jìn)行及時告警，保障有線施工的安全以及運(yùn)營安全[4]。

1.3 地網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)

在地網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)中，地網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)CRSC-GRMS能夠完成接地電阻的遠(yuǎn)程檢測以及智能化管理，可以全面用于監(jiān)測鐵路基地系統(tǒng)，便于用戶及時發(fā)現(xiàn)，處理突發(fā)情況，提供全新的技術(shù)手段。地網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)可以實(shí)時全面的在線監(jiān)測，提升作業(yè)效率[5]。例如，自動步行機(jī)器人可以進(jìn)行自動檢測、自動繞線，對信號機(jī)道以及軌道內(nèi)部信號進(jìn)行自動布線，確保工藝統(tǒng)一，質(zhì)量達(dá)標(biāo)，提高生產(chǎn)效率。通過優(yōu)化傳統(tǒng)人工布線，確保工作流程實(shí)現(xiàn)智能化、個性化。在技術(shù)人員改進(jìn)過程中，自動鉆孔機(jī)通過機(jī)械控制，為其發(fā)電機(jī)提供動力，確保其動力裝置以及框架進(jìn)行組裝，可以實(shí)現(xiàn)全面運(yùn)行。在運(yùn)行至指定地點(diǎn)后，使其能夠?qū)﹄p軌道進(jìn)行鉆孔，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)同步運(yùn)行，進(jìn)行下一作業(yè)點(diǎn)繼續(xù)作業(yè)。

2 軌道交通系統(tǒng)的挑戰(zhàn)分析

在軌道交通系統(tǒng)的挑戰(zhàn)分析中，目前軌道交通系統(tǒng)面臨以下的挑戰(zhàn)以及困難，其包含了四個方向：

（1）標(biāo)準(zhǔn)化挑戰(zhàn)。在地鐵運(yùn)輸中，地鐵車載設(shè)備總量較多，因此其信號機(jī)制多樣性，這就使其呈現(xiàn)復(fù)雜化，通信系統(tǒng)龐大。在通信建設(shè)中，系統(tǒng)建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)不一致，且軟件、硬件操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫種類繁多，很容易出現(xiàn)重復(fù)投資問題[6]。

（2）多樣性問題。在運(yùn)行中，系統(tǒng)設(shè)備有可能會出現(xiàn)一定的混用問題。例如，在軌道交通系統(tǒng)中，軌道交通系統(tǒng)的新老設(shè)備混用問題明顯，這就導(dǎo)致在檢修過程中，檢修人員的檢修方案存在著多樣性，制約資源的共享、使用。

（3）開放性挑戰(zhàn)。系統(tǒng)垂直管理情況問題突出，存在信息孤島問題。此外，系統(tǒng)之間的共享性能較差，這就導(dǎo)致系統(tǒng)在運(yùn)行中其互聯(lián)、互通能力呈現(xiàn)困難。

（4）智能化挑戰(zhàn)。在數(shù)字化、智能化中，其數(shù)字化、智能化的程度較低，因此其感知水準(zhǔn)有限，覆蓋范圍較不全面，這制約了智能化應(yīng)用以及智能輔助方案的決策[7]。

因此，面對以上挑戰(zhàn)，我國地鐵通信信號技術(shù)必須發(fā)揮其自身的優(yōu)勢，且跟隨需求進(jìn)行全面增長。針對于不同程度的問題進(jìn)行解決，建立統(tǒng)一的設(shè)備管理標(biāo)準(zhǔn)體系，執(zhí)行評價標(biāo)準(zhǔn)，解決其各專業(yè)各系統(tǒng)聯(lián)動性不足的問題。在設(shè)備人員環(huán)境的要素中，實(shí)現(xiàn)全新的創(chuàng)新性[8]。此外，基于IP寬帶、無線通信系統(tǒng)，通過多樣性的維護(hù)措施，開展全方面的列控系統(tǒng)技術(shù)。就其設(shè)備的安裝、聯(lián)控、列控完成一體化結(jié)合，并就其一體化技術(shù)完成研究，提升系統(tǒng)集成度，全面減少系統(tǒng)接口，維護(hù)其運(yùn)行成本。此外，利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等，對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中分析。解決原有信號系統(tǒng)銜接不足的問題，以便對信號設(shè)備進(jìn)行全面監(jiān)控。通過全新的技術(shù)，以保證地鐵通號技術(shù)能夠完成標(biāo)準(zhǔn)化、智能化的應(yīng)用，使其能夠?qū)崿F(xiàn)高效、環(huán)保的特性。并根據(jù)現(xiàn)在地鐵的智能通號系統(tǒng)，完成實(shí)施維護(hù)，實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)，以便能夠完成分析發(fā)展[9]。

3 智能通號技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用分析

結(jié)合自主研發(fā)的云平臺，可以確保能夠完成大數(shù)據(jù)、人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)的信息基礎(chǔ)，并融合全新的通信終端，確保能夠完成實(shí)踐化應(yīng)用。通過智能化操作系統(tǒng)，可以對工作人員完成交接，以保障其值班管理系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，可以確保操作人員在操作過程中能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的應(yīng)用。通過交接班的管理模式，針對于語音輸入，可以完成精準(zhǔn)轉(zhuǎn)換（將其轉(zhuǎn)為文字）。此外，針對于巡航系統(tǒng)，優(yōu)化現(xiàn)有的施工作業(yè)場景，以確保設(shè)計(jì)合理合法的感知層。基于IPv4協(xié)議，可以完成互聯(lián)網(wǎng)的接入。并基于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)平臺提供全新的服務(wù)平面層，針對于服務(wù)進(jìn)行封裝應(yīng)用，該系統(tǒng)可以包含視頻及指揮，其涵蓋單呼、組呼、用戶優(yōu)先設(shè)計(jì)等級等。

此外，包含視頻調(diào)看，包含一鍵調(diào)看、現(xiàn)場視頻、瀏覽數(shù)據(jù)、協(xié)同等，通過IP電話系統(tǒng)、互聯(lián)車載網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)等完成架構(gòu)設(shè)立，并融合邏輯架構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng)方案的建設(shè)，以確保其能夠完成場景融合，并以終端模式為部署。此外，通過專用的IP數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)形成全新的容量儲存模式，完成高寬帶、全I(xiàn)P全覆蓋的通訊網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，其具有多媒體、低延時的性能以及優(yōu)勢[10]。

4 智能通號技術(shù)系統(tǒng)架構(gòu)分析

智能通號的總體架構(gòu)可以包含智能感知網(wǎng)絡(luò)、寬帶以及在線連接網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算平臺的智能感知網(wǎng)絡(luò)。其由“點(diǎn)”至“面”可以為車輛線路的提供建設(shè)方案，包含車站停車場[11]。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接的優(yōu)勢，其可以根據(jù)線路控制中心的優(yōu)勢，確?？刂浦行哪軌?qū)W(wǎng)絡(luò)控制模塊進(jìn)行全面覆蓋，針對各節(jié)點(diǎn)。可以覆蓋多型傳感器，對設(shè)備、信號、通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等進(jìn)行數(shù)據(jù)抽取，以確保能夠完成信息的全面融合、全面管理以及運(yùn)維。且作為聯(lián)機(jī)底層的寬帶，可以確保連接網(wǎng)絡(luò)的廣泛性。例如，在高速且適配性的通訊中，其可以通過智能通道融合全面的數(shù)據(jù)感知能力，提供全新的技術(shù)手法，并通過連接智能網(wǎng)線，線路控制中心等進(jìn)行部署。以安全生產(chǎn)網(wǎng)以及內(nèi)部局域網(wǎng)為主，在高寬帶車地數(shù)字信號網(wǎng)LTE-M中，可以由通訊運(yùn)營商提供的4G、5G公共網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行全面檢測。并根據(jù)DCS車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)以及DCS有線網(wǎng)絡(luò)連接，可以提供車段車廂Wi-Fi完成軌道旁狀態(tài)實(shí)時感知。在此基礎(chǔ)上，對IPV6全面部署，SDN/NFV等通訊技術(shù)進(jìn)行先行先試[12]。

在智能通號的云計(jì)算平臺中，其以資源共享、運(yùn)維一體、安全可信、自主控制為基本原則，為上層大數(shù)據(jù)通訊平臺提供全面的服務(wù)。其可以提供物流資源池、虛擬化計(jì)算儲存網(wǎng)絡(luò)資源層，以用戶類型進(jìn)行統(tǒng)一管理，并進(jìn)行監(jiān)管。因此，可以促進(jìn)電務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施的全面運(yùn)維，實(shí)現(xiàn)全新的調(diào)整工作。根據(jù)其三級平臺架構(gòu)，完成數(shù)據(jù)采集以及邊緣緩存，使其能夠就鐵路的數(shù)據(jù)匯總結(jié)果完成抽取，以便能夠進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析。此外，就其基礎(chǔ)方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)化以及非結(jié)構(gòu)化的儲存模式，確保能夠基于海量儲存機(jī)制，實(shí)現(xiàn)流程化處理連接。通過后續(xù)的機(jī)器學(xué)習(xí)以及深度學(xué)習(xí)，完成智能分析以及挖掘，并得知其利用類型，分析其模型完成數(shù)據(jù)的報表查詢。在多維分析中，根據(jù)數(shù)據(jù)的可視化操作，決定輔助決策以及應(yīng)用開發(fā)，使其大數(shù)據(jù)平臺能夠建設(shè)智能應(yīng)用，完成創(chuàng)新處理。在大數(shù)據(jù)云平臺計(jì)算中，通過構(gòu)建調(diào)度的通訊平臺以及統(tǒng)籌數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)多維、可視化管理移動應(yīng)用。在后續(xù)的研發(fā)中，實(shí)現(xiàn)多層業(yè)務(wù)開發(fā)，其特點(diǎn)可以完成統(tǒng)一采集、統(tǒng)一規(guī)范，形成專業(yè)數(shù)據(jù)庫，完成高維度、多特征的關(guān)聯(lián)能力，以全局視角進(jìn)行預(yù)測，保證其可視化以及全程可追溯的智能能力。

5 結(jié)束語

綜上所述，應(yīng)用智能通號系統(tǒng)以及其相關(guān)架構(gòu)可以確保在后續(xù)改進(jìn)中，利用其垂直架構(gòu)的優(yōu)勢，對技術(shù)方案進(jìn)行集成，完成智能系統(tǒng)的建設(shè)。并使其能夠在智能指揮調(diào)度中，完成安全預(yù)警，以保障能夠在國際上存在領(lǐng)先優(yōu)勢。且依托于智能化平臺的實(shí)踐功能，智能通號技術(shù)在城市軌道交通中能夠得到全面的發(fā)展。找出目前存在的問題，并提出解決措施，以便得到合理、有效的解決措施。