城市軌道交通信號系統(tǒng)云技術(shù)應(yīng)用研究及發(fā)展

◆黎婧嫻

（南寧軌道交通集團有限責(zé)任公司 廣西 530000）

我國的城市軌道交通信號系統(tǒng)有著獨有的體系，城市軌道交通一直都保持著非常高的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。非常多的實用技術(shù)證明了以上特性，例如：采用了無線通信的技術(shù)手段實現(xiàn)了列車的自動保護，站臺屏蔽門之間的聯(lián)動，自動折返以及精確停車。通過對以上特性的完美實現(xiàn)從而滿足了我國獨有的客流高峰期高密度人群往返，和大運量承載以及站點繁多需要頻繁的啟動關(guān)停的日常運行需要。

由于列車的控制基本基于車地信息之間的無線傳輸與無線交互，從這一特性中充分的體現(xiàn)出了無線通信傳輸?shù)目煽颗c安全，信息傳遞的及時與準(zhǔn)確的重要，而云技術(shù)因其非常高的安全性，數(shù)據(jù)交互的及時性，以及數(shù)據(jù)同步的簡易性符合城市軌道交通信號系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

1 云技術(shù)運用于城市軌道交通信號系統(tǒng)第一大趨勢：安全

在云技術(shù)誕生之前的軌道交通系統(tǒng)信息的數(shù)據(jù)是存儲于本地的，有著非常大的安全隱患。數(shù)據(jù)極其容易損壞與丟失，而數(shù)據(jù)的讀取與處理也要占用較長的響應(yīng)時間。而且，近年來因天氣或人為原因，電氣火災(zāi)頻發(fā)，給城市軌道交通帶來了相當(dāng)大的隱患，由于軌道交通信號系統(tǒng)直接關(guān)系到列車運行的安全和效率，因此，城市軌道交通需要更加安全可靠的信號系統(tǒng)，而通過近幾年云技術(shù)的發(fā)展，利用物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)等高科技手段對線路和用電安全設(shè)備的排查，可加強對信號機房電源環(huán)境設(shè)備的監(jiān)控，保障信號機房設(shè)備穩(wěn)定運行，延長信號設(shè)備生命周期，從而降低信號系統(tǒng)故障率。所以，云技術(shù)的應(yīng)用可以達成一舉兩得的效果，既保護了數(shù)據(jù)，又可以在極大的程度上提升軌道交通的安全性。

2 云技術(shù)運用于城市軌道交通信號系統(tǒng)第二點趨勢：共享

建立互聯(lián)互通的城市軌道交通系統(tǒng)，實現(xiàn)不同系統(tǒng)與設(shè)備之間的信息交互與互通，將城市交通信號系統(tǒng)之間不同的設(shè)備進行集中的管理與維護，以實現(xiàn)城市軌道交通信號系統(tǒng)對系統(tǒng)中的相關(guān)設(shè)備安全狀態(tài)的監(jiān)測、預(yù)警與維護，從而提高系統(tǒng)安全，節(jié)約成本，提高城市軌道交通信號系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。云技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)不同的設(shè)備與平臺之間的數(shù)據(jù)共享，保證軌道交通信號系統(tǒng)數(shù)據(jù)的持續(xù)傳輸和交互，從而保障城市軌道交通繼續(xù)快速而安全的長期持續(xù)運行。

3 云技術(shù)運用于城市軌道交通信號系統(tǒng)第三點趨勢：便捷

城市軌道交通信號系統(tǒng)傳輸?shù)男畔⑹驱嬰s而分散的，需要針對不同的信息做不同的處理從而導(dǎo)致了這一步驟的復(fù)雜和耗時，而信號系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)承載著傳遞語言、文字、數(shù)據(jù)、圖像等各種綜合信息的任務(wù)，從而達成指揮列車、傳遞各種信息和提高運輸效率的重要職能。云技術(shù)的引入可以大大加快數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的傳輸和處理的速度，實時對傳輸?shù)男畔⑦M行極快的響應(yīng)和處理，保證高效。恰恰貼合了城市軌道交通所需的及時性，大大提升了城市軌道交通信號系統(tǒng)的運行效率。

4 云技術(shù)運用于城市軌道交通信號系統(tǒng)第四點趨勢：優(yōu)越

軌道交通系統(tǒng)涉及車輛、供電、通信、運輸、信號、環(huán)控等方方面面，各專業(yè)之間彼此獨立卻又密切關(guān)聯(lián)，為了保證系統(tǒng)的高效運行，需要對各個專業(yè)的信息進行采集、存儲、分析與管理。云技術(shù)可與城軌建設(shè)需求融合，建立城軌云平臺，將城市軌道交通信號系統(tǒng)中的部分子系統(tǒng)接入到云平臺中。將云技術(shù)應(yīng)用到信號ATS 子系統(tǒng)中，可進一步提升信號系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理、分析效率，將行車調(diào)度信息進行整合，提供更豐富的運營調(diào)度界面，以便調(diào)度更快的運營決策。呼和浩特1 號線作為一個將云技術(shù)、5G、大數(shù)據(jù)融合的典型實踐項目，將ATS 子系統(tǒng)接入數(shù)據(jù)共享平臺，云平臺設(shè)置了災(zāi)備中心（異地災(zāi)備），為信號系統(tǒng)提供了應(yīng)用級服務(wù)，為其他專業(yè)提供了數(shù)據(jù)級災(zāi)備的服務(wù)，可最大限度地整合資源，提升資源的利用率。同時，對服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲設(shè)備、安全設(shè)備等實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)管及綜合運維，可極大提高運營維護效率和降低維護成本，信號系統(tǒng)的可靠和穩(wěn)定是城市交通信號系統(tǒng)的命脈。而云技術(shù)憑借其優(yōu)越的性能為城市軌道交通信號系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了更加可靠的保障。

5 云技術(shù)運用于城市軌道交通信號系統(tǒng)第五點趨勢：可持續(xù)

在十三五之后，我國一線城市的軌道交通系統(tǒng)建設(shè)水平逐漸提升，除了城市軌道交通系統(tǒng)既有的系統(tǒng)——信號、通信、監(jiān)控、安防等，還隨著群眾的更多需求開發(fā)了更加多元化的系統(tǒng)。城市交通的需求逐漸提高，城市軌道交通也在近幾年得到了突飛猛進的發(fā)展，其擴張的速度之快，每年需求量的逐年上升，里程和軌道覆蓋面積的逐漸拓寬都帶給城市軌道交通建設(shè)帶來了不小的挑戰(zhàn)。人們在乘坐城市軌道交通的同時享受到高速的網(wǎng)絡(luò)，流暢的寬帶，得到實時的旅行信息以及站點提醒，也必將是大勢所趨。

6 云技術(shù)運用于城市軌道交通信號系統(tǒng)的缺點與不足

作為一個還在發(fā)展之中的新興技術(shù)，云技術(shù)除了以上所論述的諸多好處的同時也同樣不可避免存在著一些限制與不足，但是保持著樂觀與長期發(fā)展的態(tài)度，這些問題也許都將在不久的將來得到合理的解決與處理，在現(xiàn)階段，它存在著如下幾點缺陷性。

（1）對網(wǎng)絡(luò)的依賴

在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定或者沒有網(wǎng)絡(luò)的地方，云技術(shù)的功能的局限性就會顯現(xiàn)出來，很可能會存在無法使用服務(wù)的問題。這對需要穩(wěn)定和時效性的城市軌道交通信號系統(tǒng)來說是一個相對嚴(yán)重的問題，但是隨著我們國家科技力量的崛起，5G 的逐漸覆蓋，相信網(wǎng)絡(luò)不再是個問題。而云技術(shù)也提出了相對應(yīng)的解決方案，使用緩存機制在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時將數(shù)據(jù)再度同步。

（2）失去對部分?jǐn)?shù)據(jù)的掌控

由于云技術(shù)將使用大數(shù)據(jù)、AⅠ、機器學(xué)習(xí)等種種技術(shù)手段將需要人為處理的數(shù)據(jù)部分簡單化，所以整個進行運算及處理的過程中，我們將失去對部分?jǐn)?shù)據(jù)的掌控，但由于該特性簡化了人為操作的復(fù)雜性，從而專注于城市軌道交通系統(tǒng)的整體運行狀態(tài)，也不失為云技術(shù)的優(yōu)勢之一。

7 結(jié)語

在習(xí)近平總書記提出的“構(gòu)建綜合、綠色、安全、智能的立體化現(xiàn)代城市軌道交通系統(tǒng)”精神指引下，云技術(shù)運用于城市軌道交通信號系統(tǒng)或許能夠為國家的公共交通系統(tǒng)添磚加瓦，加快建設(shè)交通強國展望的實現(xiàn)進度。云技術(shù)以其優(yōu)越的性能與特點恰恰貼合了總書記對于城市軌道交通系統(tǒng)的展望，但其也具有新興技術(shù)的缺點和不足，在實際運用上還需要進一步的實踐與發(fā)展，愿智能的立體化現(xiàn)代城市軌道交通系統(tǒng)的美好明天在不遠的將來就能最終實現(xiàn)！