地鐵信號系統通信控制的技術的研究

王垚

摘要：隨著我國城市化進程的加快，大型城市的人口一直呈現著持續增長的趨勢。大型城市人口的增長使得交通堵塞十分嚴重，為解決這樣的情況我國先后在多個大型城市開通了地鐵，事實證明，地鐵的運行在解決大型城市交通堵塞方面取得了良好的成效。在地鐵的運行過程中，地鐵信號系統發揮了重要的作用，它保障了地鐵的安全運行，而要想使地鐵信號系統充分發揮其作用就必須對地鐵信號系統通信控制技術進行深入研究。本文從地鐵信號系統通信控制中的核心技術出發，分析地鐵通信控制系統和數據通信系統的設計。

關鍵詞：地鐵；信號系統；通信控制；技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.090

1引言

隨著科技的發展以及人類對土地的充分利用，我國近年來在交通建設方面取得了豐碩成果，先后在多個大型城市建設了地鐵。在地鐵的運行過程中，地鐵信號系統很好的保證了地鐵運行的效率以及安全。就目前而言，地鐵信號系統中的通信控制技術取得了很大的發展，從固定閉塞式發展到了今天的移動閉塞式，它實現了地鐵與地面之間的雙向通信，地鐵的實時狀態也能得到更全面的了解。這對地鐵運行的安全和可靠都有著深遠的意義，本文正是以此為出發點進行探討。

2地鐵信號系統通信控制中的核心技術

地鐵信號系統建立在一軌多地鐵的基礎之上，它具有多種形式，如環形、無線形等等。隨著地鐵信號系統的進步，地鐵信號系統中的通信控制技術已經得到了廣泛的運用，并且實現了對閉塞局限性的突破。從系統硬件的角度來說，通信控制設備是地鐵信號系統的核心，而車站設備僅是執行部分；從功能的角度來說，地鐵信號系統的通信控制部分具有很強的系統性，可以實現雙向的通信。筆者認為，在日常地鐵運行過程中，其信號系統通信控制中的核心技術有以下幾項。

2.1自動控制技術

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

2.2自動監控技術

由于同一地鐵運行線路上有著多輛同時運行的地鐵，因而需要對地鐵的運行狀態進行實時的監控，以保證地鐵運行的安全。通過對各地鐵的運行狀態進行監控，可以獲得各地鐵的運行狀態，從而進行停站間隔以及運行等級的調節。就目前而言，在同一軌道多輛地鐵的運行過程中，主要是借助自動監控技術來進行調節，監控系統可以與地鐵信號系統相協同，從而診斷地鐵的運行狀態，有效的解決地鐵運行中的異常，最終保證地鐵的平穩運行。

2.3數據通信技術

地鐵運行過程中需要借助網絡傳輸地鐵運行的狀態，而狀態都是借助數據的形式進行傳輸的，從而避免了各種波的干擾。數據的傳輸除了要借助網絡以外，還要借助必要的數據通信技術。數據通信技術可以實現設備之間雙向的、安全的數據交換，因而該技術對地鐵的安全運行來說是十分重要的。

3地鐵通信控制系統設計

在進行地鐵通信控制系統設計時務必要從地鐵的特點出發，如密集度大、正點要求高等。數據通信系統可以為地鐵運行提供完整的地鐵控制業務通道，因而其在提高地鐵通信安全性方面有著重要作用。基于其重要性，筆者認為在地鐵通信控制系統設計過程中應注意以下問題。

3.1定位設計

在進行通信系統設備的定位設計過程中，需要保證設計完成后能在任一時間保證設備的正常運行，這里的正常運行不是說不允許發生設備故障，而是在發生設備故障后有備用的設備進行進行更換。此外，為了保證地鐵信號系統的功能，還要添加廣播系統以及向導系統，實現地鐵信號系統設備與其他功能設備的結合，在保障地鐵運行安全的同時實現更好的乘客服務。

3.2安全防范

為保證實時的獲取地鐵運行狀態，需要將無線通信開放處理，但這樣做就使得無線通信面臨著被黑客攻擊的威脅。因而在地鐵通信控制系統的設計過程中，要加強安全體系的建設：一是在無線通信中引入必要的通信協議；二是加強無線通信的密匙管理；三是對數據通信系統的邊緣進行加密操作。

4數據通信系統設計

4.1總體設計框架

網絡通信子系統由多種網絡構成，一是地面骨干網絡，二是子網，三是無線網絡，其中地面骨干網絡可以為用戶提供數據傳輸寬帶。在總體框架的設計過程中，需要借助以太網進行數據傳輸，通過光纖的連接實現拓撲結構的構建。

4.2接入網設計

在地鐵信號系統中還需要設計可以實現終端數據傳輸的接入網，通過接入網的使用，可以實現高速運行的地鐵的連續不斷的數據通信。在接入網的設計過程中，需要將其接口與相關的自動控制接口相連接，此外，通信通道由區域控制器提供。

4.3定位系統設計

由于同一軌道上有著多輛地鐵，因而定位技術對保障地鐵之間的安全來說尤為重要。通過定位技術的使用可以獲得各地鐵之間的間隔，從而實現對地鐵運行速度以及停站間隔的控制。在進行定位系統設計時一是要做到對每輛地鐵的實時定，二是要做到定位的準確，可以根據地鐵運行速度計算出地鐵具體位置。

5結束語

隨著大型城市人口的持續增長，地鐵的作用也越來越顯著，地鐵信號系統通信控制技術對地鐵運行的安全起著重要的作用，因而我們有必要增加對其重視程度。本文對地鐵信號系統通信控制的核心技術進行了分析，并探討了地鐵通信控制系統和數據通信系統設計中應重視的問題，希望對地鐵更好的運行有一定的幫助。