城市軌道交通信號系統(tǒng)新技術(shù)發(fā)展前景

賈寶

摘要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，為城市軌道交通發(fā)展創(chuàng)造了有利契機(jī)，城市軌道交通也逐步轉(zhuǎn)變成眾多城市地區(qū)人們出行所不可或缺的一種交通方式。軌道交通信號技術(shù)提高了城市軌道交通信號系統(tǒng)的智能自動(dòng)化程度，在保證運(yùn)行效率的同時(shí)，共享信息資源，作為強(qiáng)有力的技術(shù)保障，為建設(shè)智慧城市添磚加瓦，從而加快了中國城市發(fā)展。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;信號系統(tǒng);互聯(lián)互通

引言

近年來，我國一直致力于城市現(xiàn)代化建設(shè)中，強(qiáng)調(diào)區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化和協(xié)同化發(fā)展，而城市交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，則是為區(qū)域一體化發(fā)展奠定了扎實(shí)基礎(chǔ)，有利于促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展。城市軌道交通信號系統(tǒng)建設(shè)是當(dāng)前交通建設(shè)中的重要組成部分，其能保證列車的有序運(yùn)行，維護(hù)列車運(yùn)行的安全性。這是一個(gè)高效的自動(dòng)化系統(tǒng)，具有綜合性，而且此系統(tǒng)的運(yùn)行效果將直接影響列車的運(yùn)輸效率，必須予以高度重視，不容忽視。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，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)。

1城市軌道交通信號系統(tǒng)新技術(shù)的應(yīng)用

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[1]。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全自動(dòng)駕駛FAO新技術(shù)應(yīng)用

列車在投入使用前，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)喚醒，開展上電自我檢測，檢測滿意后自動(dòng)出庫，轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)換軌，進(jìn)入正線后升級為CBTC系統(tǒng)，隨即可依據(jù)時(shí)刻表進(jìn)行載客運(yùn)營，期間可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)可關(guān)車門、自動(dòng)折返，完成運(yùn)營后自動(dòng)入庫，并傳輸當(dāng)天運(yùn)行數(shù)據(jù)，最終進(jìn)行自動(dòng)斷電休眠。全自動(dòng)駕駛主要可分為DTO、UTO兩種自駕駛模式，前者屬于無人駕駛但會(huì)配備專人值守的自動(dòng)駕駛模式，通常由系統(tǒng)控制列車運(yùn)行，出現(xiàn)異常狀況后可實(shí)現(xiàn)即時(shí)的人工干預(yù)[2]。后者則屬于完全無人的自動(dòng)駕駛模式，系統(tǒng)不僅可實(shí)現(xiàn)對列車的控制運(yùn)行，在出現(xiàn)某些異常狀況后，車輛、信號、綜合監(jiān)控等各種系統(tǒng)相互間還可開信息共享、聯(lián)動(dòng)控制，確保列車的安全高效運(yùn)行。全自動(dòng)駕駛關(guān)鍵技術(shù)功能主要包括以下幾個(gè)方面：首先，聯(lián)動(dòng)功能。聯(lián)動(dòng)功能是在行車綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的支持下，可實(shí)現(xiàn)對諸如列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等系統(tǒng)的全面集成，實(shí)現(xiàn)對城市軌道交通運(yùn)營狀況的有效控制，并實(shí)現(xiàn)對列車運(yùn)行的全面監(jiān)控。其次，自動(dòng)化功能。通過在信號CBTC系統(tǒng)上引入新設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化功能。相較于傳統(tǒng)CBTC系統(tǒng)，全自動(dòng)駕駛CBTC系統(tǒng)可讓列車實(shí)現(xiàn)正線運(yùn)行，包括自動(dòng)喚醒休眠、自動(dòng)調(diào)車、自動(dòng)出入車輛段等。另外，還可讓列車實(shí)現(xiàn)車輛段的自動(dòng)化運(yùn)行以及相關(guān)的應(yīng)急處理。最后，系統(tǒng)軟件升級。相較于傳統(tǒng)CBTC系統(tǒng)，全自動(dòng)駕駛CBTC系統(tǒng)提出了更多的功能需求，由此要求建立起信號系統(tǒng)與一系列外部系統(tǒng)的有效聯(lián)系，并通過升級相應(yīng)的軟件，全面聯(lián)動(dòng)。

1.3基于車-車通信的新型CBTC系統(tǒng)

現(xiàn)階段國內(nèi)城市軌道大多使用的系統(tǒng)為車-地通信CBTC，在現(xiàn)代信息技術(shù)迅速發(fā)展的背景之下，車-車通信新型CBTC系統(tǒng)會(huì)成為大趨勢，其主要原因?yàn)樵撓到y(tǒng)能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)CBTC系統(tǒng)的不足，具有不可比擬的優(yōu)越性：車載設(shè)備集成度高以及系統(tǒng)接口比較少，能夠確保列車正常運(yùn)行的情況下，為列車運(yùn)營提供諸多可行性運(yùn)輸方案。基于車-車通信新型CBTC系

統(tǒng)，列車車載控制器VOBC不僅能夠與ATS通信，還能夠接收ATS發(fā)出的通信信息，借助軌旁對象控制器轉(zhuǎn)換道岔并開通進(jìn)路，該系統(tǒng)還能和前行列車無線通信，準(zhǔn)確接收前車準(zhǔn)確的位置數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些位置數(shù)據(jù)以最快的速度計(jì)算列車移動(dòng)授權(quán)以及制動(dòng)曲線，改變了以前先要經(jīng)由地面軌旁算出移動(dòng)授權(quán)，再借助互聯(lián)網(wǎng)傳送到車載控制器的繁瑣現(xiàn)狀，使數(shù)據(jù)傳輸更快捷，確保軌旁安全性。

2城市軌道交通信息化建設(shè)的發(fā)展前景

在城市軌道交通的六大系統(tǒng)之中，信號系統(tǒng)為主要構(gòu)成部分，是系統(tǒng)不可缺少的組成部分，但是它在信息建設(shè)方面依舊存在諸多問題，具體為：缺乏先進(jìn)的信息系統(tǒng)整體架構(gòu)、架構(gòu)十分落后，不符合現(xiàn)代技術(shù)的要求，效率比較低、安全防護(hù)措施不足、沒有健全的運(yùn)行以及維護(hù)系統(tǒng)，加之沒有標(biāo)準(zhǔn)化管理，導(dǎo)致信號系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效率低。在對交通信息化進(jìn)行架構(gòu)之時(shí)，應(yīng)從以下方面入手。（1）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）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[3]。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(chǔ)，存儲(chǔ)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。（3）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。（4）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)。（5）設(shè)計(jì)感知層。感知層是借助一系列可 實(shí)現(xiàn)感應(yīng)功能的部件，依托現(xiàn)代射頻、藍(lán)牙技術(shù)，對相關(guān)信息數(shù)據(jù)開展采集。除此之外，為進(jìn)一步推進(jìn)城市軌道交通信息化建設(shè)，還應(yīng)構(gòu)建健全城市軌道交通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，實(shí)現(xiàn)技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)化以及構(gòu)建健全網(wǎng)絡(luò)信息安全體系，保障城市軌道交通信息系統(tǒng)安全。

結(jié)束語：在城市軌道交通信號系統(tǒng)建設(shè)中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)時(shí)代發(fā)展需求，來不斷地革新系統(tǒng)技術(shù)，充分發(fā)揮現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的作用，引領(lǐng)城市軌道交通信號系統(tǒng)走向智能化和全自動(dòng)化，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來有效獲取信息和處理信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。這些新技術(shù)的應(yīng)用，為人們的生活帶來了巨大改變，也將成為城市軌道交通信號系統(tǒng)的未來發(fā)展方向?？杉訌?qiáng)對城市軌道交通信號系統(tǒng)新技術(shù)發(fā)展的研究，使其技術(shù)更加成熟，便于推廣和應(yīng)用，這有利于引發(fā)一場城市軌道交通技術(shù)變革，符合時(shí)代發(fā)展需求，而且能為智慧城市軌道交通的實(shí)現(xiàn)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)，具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫守勝.城市軌道交通信號系統(tǒng)新技術(shù)發(fā)展前景[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（24）：33-34.