城市軌道交通信號系統(tǒng)新技術發(fā)展現(xiàn)狀與展望

劉成波

摘 要 在我國經(jīng)濟實力逐漸壯大，科學技術不斷創(chuàng)新的今天，城市軌道交通信號系統(tǒng)技術也隨之不斷創(chuàng)新，尤其是在計算機信息技術的應用下，更是迎來了新的機遇，在未來的城市軌道交通信號系統(tǒng)建設中，應當重視系統(tǒng)的智能化建設，旨在實現(xiàn)互聯(lián)互通，做好頂層設計，以完善城市軌道交通信號系統(tǒng)。

關鍵詞 城市軌道;交通信號系統(tǒng);新技術;發(fā)展現(xiàn)狀;展望

引言

隨著我國社會經(jīng)濟的日益迅猛攀升，我國城市軌道交通的發(fā)展取得了一定的成功。城市軌道交通以速度高、大運量、營運準時、無擁堵、專用軌道、換乘方便、安全舒適、節(jié)能環(huán)保、充分利用城市地下及地上空間等為主要特點，在拓展城市規(guī)模、提高城市居民流動性、促進城市郊區(qū)不斷發(fā)展、帶動城市經(jīng)濟效益、有效抑制公共交通阻塞，方便城市居民出行等對城市發(fā)展具有重要意義。

1城市軌道交通信號系統(tǒng)新技術發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 城市軌道交通信號系統(tǒng)互聯(lián)互通

當前用于城市軌道交通的CBCT系統(tǒng)是主要的應用系統(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行，其目的是開放并系統(tǒng)地操作整個城市的鐵路運輸網(wǎng)絡，共享有關使用城市鐵路的使用信息。不斷改進科學技術，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準化的信號系統(tǒng)并形成系統(tǒng)特性。我們可以考慮以下內容：建立統(tǒng)一的系統(tǒng)框架，以集成系統(tǒng)功能和體系結構，標準化互連和操作界面，遵循一致的設計和安裝原則，促進后期調度工作的順利開展。CBCT系統(tǒng)之間的連接必須在技術，車輛接地端口，外部接口和測試方面進行規(guī)范。規(guī)范包括闡明系統(tǒng)設計的總體目的和技術要求，系統(tǒng)架構的集成，功能的良好分配以及電子地圖的標準化;必須從連續(xù)通信協(xié)議和應答器角度考慮車輛基本接口的屬性。

1.2 計算機系統(tǒng)應用

隨著計算機技術與軌道交通領域的融合愈發(fā)深入，信號系統(tǒng)安全技術得到有效創(chuàng)新與發(fā)展。計算機系統(tǒng)的融合，逐漸研發(fā)出微機連鎖系統(tǒng)、實時通信系統(tǒng)等，在提升信號系統(tǒng)運行效果的基礎上，推動信號系統(tǒng)朝著自動化、智能化的方向不斷邁進。計算機控制系統(tǒng)的應用，在降低系統(tǒng)控制成本的同時，避免因人為因素而出現(xiàn)控制失誤現(xiàn)象。但是在實際應用中，計算機系統(tǒng)的使用無疑是一把雙刃劍，在提升信號系統(tǒng)穩(wěn)定性、效率性的同時，也對信號系統(tǒng)安全運行提出更高的要求。計算機系統(tǒng)具體組成包括軟、硬件設備，其中系統(tǒng)硬件囊括諸多元器件，且硬件的行為狀態(tài)復雜多元;而針對系統(tǒng)軟件而言，不同程序的執(zhí)行路徑諸多，致使計算機系統(tǒng)的應用具備復雜性、精密性等特點，加大計算機系統(tǒng)開發(fā)難度，并且計算機系統(tǒng)故障問題的檢測難度增大。盡管如此，隨著科學技術的不斷發(fā)展，計算機系統(tǒng)的應用仍推動著安全技術的創(chuàng)新，其創(chuàng)新的安全技術被廣泛應用于信號系統(tǒng)中[1]。

2城市軌道交通信息化建設的發(fā)展前景

為了加快我國城市軌道交通的發(fā)展，有必要朝著城市建筑交通信息化建設的方向發(fā)展，這是中國城市軌道交通發(fā)展的當務之急。盡管城市的鐵路信號系統(tǒng)的建設取得了良好的效果，但仍保留在傳統(tǒng)的建設模式中。面對這些挑戰(zhàn)，必須充分實施基于計算機信息技術的系統(tǒng)改良并將其有效地用于城市中的列車運輸環(huán)節(jié)。從城市的軌道交通信息的總體架構中，我們可以總結出以下六個角度：

2.1 設計感知層

感知層主要完成對外部信息的采集和歸納匯總分析，通過集成外部傳感設備，充分發(fā)揮現(xiàn)代射頻技術和先進藍牙技術的產品優(yōu)勢來完成對外部環(huán)境的模擬。

2.2 設計網(wǎng)絡層

這一部分主要是加強系統(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)在面對各種復雜網(wǎng)絡條件情況下都能有正常的反饋。

2.3 設計數(shù)據(jù)層

這部分主要是將系統(tǒng)中的各項數(shù)據(jù)都集中在一起進行管理，針對不同的業(yè)務來提供相應的數(shù)據(jù)信息，以保障城市軌道交通信號系統(tǒng)的正常運行[2]。

2.4 設計平臺層

這一層有效應用了大數(shù)據(jù)技術，創(chuàng)建云計算平臺，科學而快速地處理各項數(shù)據(jù)信息，保障信息數(shù)據(jù)的安全行，并逐步實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)共享。

2.5 設計應用層

這一層主要是負責列車的運營，除了生產指揮工作之外，還設計到乘客服務和企業(yè)管理部分，包括了基本建設和管理的各大業(yè)務。

2.6 設計展示層

這部分主要是建設鐵路運輸門戶，實現(xiàn)良好的訪問反饋。城市鐵路運輸系統(tǒng)可以分為兩個大方向：①創(chuàng)建一個全面的技術規(guī)范系統(tǒng)，實現(xiàn)技術層面的標準化管理。②建立可靠的信息安全網(wǎng)絡，規(guī)范系統(tǒng)性能。建立用于城市列車運輸信息系統(tǒng)的可靠安全保護。信息必須以多種方式存儲，存儲安全包括平臺，數(shù)據(jù)，通信，應用程序和管理等多個方面。

2.7 提高信號系統(tǒng)的適用性

通過提高信號系統(tǒng)的適用性，可以滿足城市經(jīng)濟發(fā)展需求，提高城市交通網(wǎng)絡的完善度。現(xiàn)階段，我國城市軌道交通的發(fā)展速度越來越快，有效緩解了城市交通擁堵的情況。相比于傳統(tǒng)交通，城市軌道交通具備資金投入量大、發(fā)展空間足等特點，而信號系統(tǒng)則屬于交通穩(wěn)定運行的重要環(huán)節(jié)。在未來發(fā)展中，交通信號系統(tǒng)的發(fā)展需要契合軌道列車的正常運行，在進行方案設計時，梳理好列車、軌道、電線等施工參數(shù)，同時還需要對城市未來發(fā)展規(guī)劃進行研究，結合多項參數(shù)來確定信號系統(tǒng)的各項內容，從而提高整個系統(tǒng)的適用性，減少投入費用的支出。

2.8 形成泛在網(wǎng)絡

基于泛在通信網(wǎng)的自主式列控系統(tǒng)：城市軌道交通系統(tǒng)中的每列車、地面設備以及障礙物等都可以作為通信節(jié)點，網(wǎng)絡內任意節(jié)點間可以發(fā)起通信。相當于列車不僅可以給列控中心發(fā)送數(shù)據(jù)，也可以直接將列車位置信息發(fā)送給其他列車，從而增加通信鏈路和安全信息的冗余。即使其中一路信息發(fā)生丟失或產生錯誤，其他鏈路也能將列車信息以及障礙物信息傳送至各列車，使得各列車能夠實現(xiàn)自主的多維信息閉環(huán)安全控制[3]。

3結束語

通過上述內容分析得知，在當前時代發(fā)展的背景下，我國城市軌道交通信號系統(tǒng)的建設中主要應用了全自動駕駛和互聯(lián)互通兩種新技術，在一定程度上推動了信號系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻

[1] 朱鵬飛.軌道交通信號系統(tǒng)互聯(lián)互通關鍵技術研究[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2019（13）：373.

[2] 王卓然，賈學祥.我國城市軌道交通信號系統(tǒng)的發(fā)展方向[J].交通世界，2019（12）：158-159.

[3] 林海香，曾小清，李陽慶，等.基于5M的城市軌道交通信號系統(tǒng)安全預評價方法[J].城市軌道交通研究，2018，21（12）：116-120.