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

呂雁飛

摘 要：現(xiàn)今，我國的軌道交通技術(shù)在速度密度上已經(jīng)達(dá)到了領(lǐng)先世界的水平，城軌線網(wǎng)日益密集，需要進(jìn)行資源的整合和縮減維護(hù)成本。云技術(shù)可將局域網(wǎng)內(nèi)的硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)等一系列資源的統(tǒng)一管理，進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，可整合資源，提升維護(hù)水平和效率。如何高效而安全的將云技術(shù)運(yùn)用到城市軌道交通信號系統(tǒng)的研究已成為當(dāng)務(wù)之急，本文研究了城市軌道交通信號系統(tǒng)云技術(shù)的應(yīng)用，供相關(guān)讀者參考。

關(guān)鍵詞：云技術(shù);城市軌道交通;交通運(yùn)輸;工程科技

引言

國內(nèi)城市軌道發(fā)展迅速。上世紀(jì)50至80年代，城市軌道交通的建設(shè)以戰(zhàn)備為主。另外，兼顧了交通運(yùn)輸?shù)囊螅淅锍檀笾聻?0.9km。后續(xù)發(fā)展到2019年9月，全國主要城市的軌道交通里程達(dá)到6333km，2020年初，城市軌道交通總里程突破6600km。

1 城市軌道信號系統(tǒng)出現(xiàn)故障的影響因素

首先是人為因素。人為因素是造成城市軌道信號系統(tǒng)出現(xiàn)故障的首要因素。人為因素影響主要包括違章操作和本身技能掌握程度。地鐵信號檢修工作必須按照一定的流程和規(guī)范進(jìn)行，工作人員的工作態(tài)度以及安全意識等都是影響其地鐵信號出現(xiàn)故障的原因。在實(shí)際的地鐵信號系統(tǒng)故障排查的過程中，首先對信號設(shè)備工作狀態(tài)和設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行檢查，當(dāng)信號設(shè)備出現(xiàn)接觸不良或其他問題時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行維修和處理，避免地鐵交通運(yùn)行過程中受到影響。其次，需要對軌道交通的電源系統(tǒng)進(jìn)行檢查。城市軌道信號系統(tǒng)的運(yùn)行以電源為基礎(chǔ)，必須對電源系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)檢，主要包括對電源屏和UPS的檢修。當(dāng)電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障，人為維修操作流程不規(guī)范會導(dǎo)致精密卡板電壓過大，從而導(dǎo)致設(shè)備的燒毀，進(jìn)一步導(dǎo)致電源系統(tǒng)的崩潰。因此，城市軌道信號系統(tǒng)的維修和操作必須按照規(guī)范進(jìn)行，最大化降低人為因素對城市軌道信號系統(tǒng)的影響。其次是硬件設(shè)備故障。硬件設(shè)備故障會導(dǎo)致信號系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性受到影響。硬件本身的抗干擾能力會使得不同控制中心的站點(diǎn)聯(lián)系受到影響，不同站點(diǎn)之間的信號斷開會導(dǎo)致整體地鐵軌道運(yùn)行受到影響，無法科學(xué)安排地鐵列車出行的時(shí)間。硬件本身抗干擾能力與硬件本身性能和質(zhì)量存在關(guān)聯(lián)。當(dāng)硬件設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，則會極大降低其抗干擾的效率。除此之外，信號系統(tǒng)中的電子元件散熱功能不斷退化會導(dǎo)致起系統(tǒng)出現(xiàn)問題，同時(shí)，線路老化問題不僅對信號系統(tǒng)產(chǎn)生影響，同時(shí)也會埋下安全隱患。針對這一現(xiàn)象，加強(qiáng)對硬件設(shè)備的管理與檢查，同時(shí)注重信號系統(tǒng)中設(shè)備的維修與保養(yǎng)工作，能夠極大地降低出現(xiàn)設(shè)備故障的幾率，同時(shí)也能夠延長設(shè)備的使用壽命，使得設(shè)備能夠發(fā)揮其應(yīng)有的效果與作用。此外注重信號系統(tǒng)中的各個(gè)部分之間的通信質(zhì)量，保證其線路布置與車載信號系統(tǒng)的統(tǒng)一，從而保證信號傳輸?shù)陌踩煽啃浴?/p>

2 城市軌道交通信號系統(tǒng)云技術(shù)應(yīng)用

2.1云技術(shù)運(yùn)用于城市軌道交通信號系統(tǒng)的優(yōu)越性

軌道交通系統(tǒng)涉及車輛、供電、通信、運(yùn)輸、信號、環(huán)控等方方面面，各專業(yè)之間彼此獨(dú)立卻又密切關(guān)聯(lián)，為了保證系統(tǒng)的高效運(yùn)行，需要對各個(gè)專業(yè)的信息進(jìn)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(jìn)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(jìn)行整合，提供更豐富的運(yùn)營調(diào)度界面，以便調(diào)度更快的運(yùn)營決策。呼和浩特1號線作為一個(gè)將云技術(shù)、5G、大數(shù)據(jù)融合的典型實(shí)踐項(xiàng)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(shí)，對服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲設(shè)備、安全設(shè)備等實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)管及綜合運(yùn)維，可極大提高運(yùn)營維護(hù)效率和降低維護(hù)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(yùn)行提供了更加可靠的保障。

2.2城市軌道交通信號系統(tǒng)互聯(lián)互通

不斷改進(jìn)科學(xué)技術(shù)，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(biāo)準(zhǔn)化的信號系統(tǒng)并形成系統(tǒng)特性。我們可以考慮以下內(nèi)容：建立統(tǒng)一的系統(tǒng)框架，以集成系統(tǒng)功能和體系結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)化互連和操作界面，遵循一致的設(shè)計(jì)和安裝原則，促進(jìn)后期調(diào)度工作的順利開展。CBCT系統(tǒng)之間的連接必須在技術(shù)，車輛接地端口，外部接口和測試方面進(jìn)行規(guī)范。規(guī)范包括闡明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體目的和技術(shù)要求，系統(tǒng)架構(gòu)的集成，功能的良好分配以及電子地圖的標(biāo)準(zhǔn)化;必須從連續(xù)通信協(xié)議和應(yīng)答器角度考慮車輛基本接口的屬性。

3 云技術(shù)運(yùn)用于城市軌道交通信號系統(tǒng)的缺點(diǎn)與不足

（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(shí)效性的城市軌道交通信號系統(tǒng)來說是一個(gè)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(gè)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(jī)制在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)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(jī)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(gè)進(jìn)行運(yùn)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(yùn)行狀態(tài)，也不失為云技術(shù)的優(yōu)勢之一。

結(jié)語

城市軌道交通以速度高、大運(yùn)量、營運(yùn)準(zhǔn)時(shí)、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(diǎn)，在拓展城市規(guī)模、提高城市居民流動性、促進(jìn)城市郊區(qū)不斷發(fā)展、帶動城市經(jīng)濟(jì)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。云技術(shù)以其優(yōu)越的性能與特點(diǎn)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(diǎn)和不足，在實(shí)際運(yùn)用上還需要進(jìn)一步的實(shí)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(yuǎn)的將來就能最終實(shí)現(xiàn)！

參考文獻(xiàn)

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[2]石章鵬.城市軌道交通信號系統(tǒng)信息安全等級保護(hù)建設(shè)斱案分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2019（22）：2085.