地鐵信號系統通信技術研究

唐小明

摘要：隨著我國城市的發展以及居民人口的增多，地鐵在人們日常生活以及工作中扮演著越來越重要的角色。地鐵信號系統的建設會直接影響到地鐵實際運行的安全性，所以有關部門應對其給予充分的重視，從而促進地鐵的更好運行。

關鍵詞：地鐵信號系統；通信技術；應用

1地鐵信號系統的概述

1.1地鐵信號系統的發展現狀

現階段，基于數字軌道電路的準移動閉塞系統的使用范圍較為廣大，而列車自動控制的基礎就是數字軌道電路。為了進一步確保地鐵運行的安全性以及控制的靈活性，很多國家都為列車配置了性能優異的列車自動控制設備。一般情況下，列車自動控制系統主要包括三個子系統，分別是列車自動駕駛系統、列車自動監督系統以及列車自動防護系統。列車自動防護系統是列車自動控制系統的關鍵組成部分，可以在一定程度上維護列車的安全行駛。

1.2常用的地鐵信號系統

早期的地鐵信號系統采用的是音頻軌道電路，隨著信息量的增多，音頻軌道的可靠性以及抗干擾性已經無法滿足列車的使用要求，因此報文式數字軌道電路逐漸代替了音頻軌道電路。現階段，世界上大多數國家使用的地鐵信號系統是基于數字軌道電路的列車自動控制系統。列車自動控制系統主要由列車自動駕駛系統、列車自動監督系統以及列車自動防護系統三個子系統構成。列車自動防護系統是根據故障安全原則來進行工作的，主要用來檢查以及控制列車的運行情況、列車的占用狀態、地面信號燈的指示情況以及列車行駛路線的安全；列車自動監督系統可以對地鐵的實際運行情況進行監督以及控制；而列車自動駕駛系統具備車站定點停車、站間自動運行以及自動折返等功能。

2地鐵信號系統通信控制中的核心技術

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

在實際的運行過程中，多輛列車會同時行駛在同一條線路上，這就要求相關工作人員要實時監控地鐵的實際運行狀態，進而在一定程度上確保地鐵的穩定運行。利用自動監控技術就可以實時監控列車的運行狀態，從而及時對列車的運行等級以及停站間隔進行檢查與控制。現階段，多輛地鐵運行在同一軌道的現象十分常見，最有效的調節方式就是利用自動控制技術來進行監察和控制。監控系統可以和地鐵信號系統相互配合來共同進行工作，進而在短時間內就可以對地鐵的實際運行狀態做出判斷，從而將地鐵運行過程中出現的問題及時進行解決，確保地鐵可以安全可靠地運行。

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地鐵信號系統通信控制的設計要點

3.1確保設備的穩定運行

定位設計是地鐵信號系統通信控制設計中的重要組成部分。相關工作人員必須保證其設計出來的定位系統可以在較長時間內穩定運行，即使出現異常情況也可以及時更換掉故障設備，從而提高地鐵運行的安全可靠性。除此之外，導向系統和廣播系統的加入也可以在一定程度上增加地鐵信號系統的功能性，從而將其它先進的技術設備和地鐵信號系統的通信設備充分結合起來，這樣不僅可以為給廣大乘客朋友提供更加優質的出行服務，還可以進一步確保地鐵運行的穩定性。

3.2遵守相關的安全規范

一般情況下，相關的工作人員會將無線通信進行開放處理，這樣就可以盡可能地獲取地鐵運行的實際情況。但是，處于開放狀態的地鐵無線通信會面臨很多潛在的危險，很可能成為不良分子進行違法犯罪活動的突破口。因此，地鐵信號系統通信控制的設計必須要遵守相應的安全規范：首先，工作人員在建設無線通信的過程中必須引入合法的通信協議，這樣才能確保無線通信的安全合理性；其次，工作人員必須管理好無線通信的密匙，這樣才能不讓不法分子有可乘之機；最后，工作人員必須對數據通信系統的邊緣進行加密處理。

4地鐵信號系統通信控制的設計流程

4.1總體框架的設計

地鐵通信系統主要由地面骨干網絡、子網以及無線網絡等多種網絡組成。其中，地面骨干網絡的主要作用就是提供優質的數據傳輸寬帶給廣大顧客。

4.2接入網的設計

接入網是地鐵信號系統中的重要組成部分之一，其主要功能是實現終端數據的傳輸。在實際的運行過程中，接入網的使用可以提高地鐵通信設備的工作效率，將各種數據信息源源不斷地進行傳送。

4.3定位系統的設計

在實際的運行過程中，多輛地鐵常常共同行駛在同一軌道之上，因此，定位系統的設計就成為保障地鐵可以穩定運行的重要環節。定位技術的主要作用就是實時監察各個地鐵之間相隔的距離，進而有效控制各個地鐵的運行速度以及到站時間。工作人員在設計定位系統的時候要遵守多種原則，首先就是要做到對每一輛地鐵都可以進行實時定位，從而可以及時發現運行過程中出現的異常情況；其次，定位的準確性應進一步提高，這樣就可以準確地計算出地鐵各個時間點所在的實際位置。

5結束語

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。

參考文獻：

[1]郭睿.地鐵信號系統通信控制的技術的分析[J].數字技術與應用，2017（07）：12-13.

[2]蔣志毅.地鐵信號系統無線通信傳輸抗干擾技術研究[J].技術與市場，2017，24（02）：67-68.

[3]王楓博.地鐵信號設備在線監測系統設計與實現[J].電子科學技術，2016，03（02）：131-134.

[4]張磊.地鐵CBTC系統無線通信技術抗干擾方案[J].鐵路通信信號工程技術，2016，13（01）：69-72.

（作者單位：深圳市地鐵集團有限公司運營總部）