城市軌道交通運行管理

何晉吉

昆明地鐵運營有限公司 云南昆明 650000

1 城市軌道交通運行管理措施

1.1 應用大數據管理

一般將RFID技術用于列車、乘客、車站、路網數據、固定設備等的靜態信息采集，而傳感器網絡技術則用于列車運行狀態、軌道狀態、鐵路防災系統等動態信息采集。大數據來源于多樣的異構交通運輸/移動應用場景，面向用戶的軌道交通大數據主要來源：鐵路電子客票系統12306，智能售檢票系統AFC，全球定位系統GPS，鐵路貨運電子商務系統95306，視頻圖像采集系統，電子數據交換技術EDI，計算機網絡日志，基于地理編碼的社會媒體記錄，物聯網，各種數據記錄器，車載或軌旁的傳感器等智能基礎設施，交通信息服務平臺及其他移動互聯網，ATO、ATP、ATS列車運行監控系統，GIS、GPS、RS等空間數據庫與通信網絡的動、靜態數據及其元數據；這些數據大多具有可預測性、可觀測性、可調整性、可統計性、可計算性、可追蹤性、可控制性等特征。軌道交通運營數據主要指軌道交通在處理與列車運行、客流、貨流有關作業時產生的數據。大數據是一種海量、復雜的結構化/半結構化非結構化/混合結構的數據，難以利用傳統的數據庫管理系統（DBMS）處理，其生命周期可分為如下幾個階段：

（1）大數據生成。各特定領域會生成多種大數據，如物聯網大數據（通常與交通、城市化等有關）等。

（2）大數據的采集，預處理（數據集成、清洗、消除冗余），傳輸。

（3）大數據存儲。涉及GFS等分布式文件系統，NoSQL數據庫，云技術等。

（4）大數據產品。多源異構數據轉化為同質數據，涉及大數據處理方法與技術。

（5）云計算被公認為是最適宜于處理大數據的方法之一，可以通過數字網絡訪問其計算資源集合，云服務器提供遠程存儲數據[1]。

1.2 5G通信技術的應用

首先，在城市軌道交通中，火車運行得更快，并在低層或高層建筑之間通過。因此，傳統的衛星通信系統已不能滿足實際通信需求，存在通信不穩定、通信安全水平低的問題。因此我們需要利用更優秀的技術去保障城市軌道通信，另外，城市軌道交通因為很多出在較為密閉的空間，信息傳播速度較慢，因此人們的安全仍存在較大隱患。

其次，在城市軌道交通中，為了保證列車在一定的時間間隔內能夠規范、有效、不干擾列車運行，一方面要保證列車運行控制的質量，另一方面要保證列車運行的效率。在此過程中，需要無線通信來確定最小跟蹤間隔。在此過程中，一旦通信延遲問題發生，跟蹤時間的確定就會降低準確性，從而影響列車運行的可靠性和安全性。5G通信技術的應用可使端到端縮短到1ms以下，很大地提高了系統運行的穩定性、可靠性，提高了列車運行的安全水平。

此外，相對于4G通信，5G網絡下的D2D通信技術的應用簡化了系統結構，即通信技術D2D技術，簡單來說，就是設備到設備，即為兩個設備之間直接進行傳輸數據。該技術是5G通信技術的新舉措的原因是因為在此之前，任何打電話或發送文件的人都需要通過基站，并且還存在高延遲和低效率的問題。而現在，D2D技術可以直接傳輸數據，使得效率得到很大提升。因此，在交通軌道上使用D2D技術可以幫助實現列車與列車之間的通信，而不需要通過基站，使相關人員能夠實時掌握列車的位置及運行。此外，D2D通信技術可以縮短列車運行過程中的通信間隔，從而提高列車控制的質量和效率[2]。

此外，還有一個非常關鍵的因素是軌道交通有一定的空間約束，因此無線電波的覆蓋是人們快速上網的一個重要關鍵點。5G網絡通過無線電波進行通信，但它具有信息量與帶寬高窄有明確關系的特征。因此，網絡速度的增加不僅需要使設備能夠接收高頻波，并且寬帶接收的信息量增加。5G網絡中有一個稱為毫米波的高頻無線電波，它可以快速傳輸信息。同時，它的缺點是毫米波在遇到障礙物時會減弱。因此，有必要在城市軌道上建立宏基站。但是，城市中不能建滿宏基站。宏基站較大，一個就可以覆蓋很大一片。因此，微基站是5G通信的關鍵，因為有微基站小，數量多，覆蓋率更強，因此可以保證更穩定的互聯網接入信號。因此，很容易解決人們在城市軌道上網的問題。

1.3 軌道安全管理措施

隨著運輸業競爭的日益激烈，對鐵路運輸提出了更安全、更高效、更多信息服務的要求，進而對鐵路信號系統及列控系統提出了更高的要求。為了滿足不斷涌現的新需求，由于傳統的鐵路信號設備逐漸顯示出一定的局限性，因此向功能先進的電子控制系統的過渡是必然趨勢。同時，信息技術的飛速發展使電子控制系統在鐵路信號中的廣泛應用成為可能，并且在此過程中針對電子控制系統的使用涌現出大量新的關鍵技術。目前在各國鐵路應用的軌道交通列控系統制式多種多樣，如中國的CTCS-0至CTCS-4級列控系統、歐洲的ETCS0至ETCS3級列控系統、日本的ATC系統、法國的TVM430系統、德國的LZB系統、美國的PTC系統、城市軌道交通的CBTC系統等，其主要功能包括超速防護、沖突防護、自動運行等。通過對上述各種不同制式的列控系統的技術特點和實現方式進行梳理分析，并加以歸納提煉分類，共分為RAMSS技術、安全控制系統技術、安全控制基礎技術、超速防護技術、沖突防護技術、自動運行技術6個方面。其中，RAMSS技術和安全控制系統技術是較為通用的技術，可適用于軌道交通、航天、核能等不同的行業，主要是結合列控系統的實際需求和特點進行裁減應用；安全控制基礎技術、超速防護技術、沖突防護技術、自動運行技術目前屬于列控系統的專用技術，后續也可考慮將這些技術推廣至軌道交通其他專業甚至是軌道交通行業之外的其他行業。另外，人工智能、云計算、大數據、物聯網、移動應用等智能化技術也可以廣泛應用于軌道交通信號系統的各個方面，但是因為上述技術目前在列控系統中的直接應用尚不廣泛，暫不納入關鍵技術樹[3]。

2 結語

我國不僅是一個人口大國還是一個科技大國,所以我相信對加強城市軌道交通運營的安全的方式,我們會研究出更先進的技術,生產出更實用的設備,來完善我們的安全管理制度,營造出更加完善,功能更完美的安全管理模式。