地鐵信號系統通信控制技術研究

鄭麗楠

◆摘? 要：隨著國民經濟不斷增長，城鎮化建設腳步的不斷加快，人們對于地鐵出行提出了更高的要求。信號系統通信控制技術合理應用作為現代地鐵建設運營過程的重中之重，是一項必不可缺的關鍵技術，直接關系到地鐵交通運行的安全穩定性，促進我國公共交通行業穩定持續的發展。因此，現代鐵路部門必須加強對信號系統通信控制技術的創新應用，相關工作人員要正確認識到該項技術實踐應用的重要性，結合實際情況優化設計地鐵系統，充分發揮出該項技術的價值作用。本文將進一步對地鐵信號系統通信控制技術展開分析與探討。

◆關鍵詞：地鐵信號系統;通信控制技術;應用

地鐵方便人們交通出行，據有運行速度較快、承載量大以及占地面積少的特點。地鐵發展到現在階段，各大城市幾乎都已經開通運行。地鐵信號控制系統通信控制作為核心技術，也逐漸進步發展，不斷成熟穩定，對于城市交通問題方面給予了很大的舒緩作用。

1地鐵信號系統通信控制技術應用優勢

地鐵信號系統通信控制技術被人們簡稱為CBTC技術，該項技術能夠有效幫助地鐵運營部門建立控制臺與列車之間的雙向、高速以及連續通訊，從而實現地鐵部門控制臺對所有運行列車的監控作業目標，全面提高地鐵整體運行管理水平，為地鐵用戶提供優質出行服務。CBTC地鐵通信控制技術的應用優勢主要體現在以下幾方面內容：（1）使用靈活。CBTC地鐵通信控制技術能夠支持列車雙向運行，并且無需進行采用其他新設備，可以支持不同數量編組以及不同性能列車在同一軌道線的同時運行，從而體現出了該項技術的靈活使用方便性;（2）結構簡單。CBTC地鐵通信控制技術的核心為控制技術，整體架構中的其他設備更多是作為輔助設備，比如車載通信設備、車站通信設備等;（3）高效率。CBTC地鐵通信控制技術能夠實現列車的移動閉塞，促使列車運行間隔的有效縮短，這樣無疑能夠全面提升列車的實際運行效率，幫助地鐵部門節省更多的能源，創造出更多的社會經濟效益。

2地鐵信號系統通信控制技術

2.13無線通信網設計

為實現軌旁有線網絡與列車之間的通信，車地之間的無線通信系統就必不可少，并且是確保通信得以正常傳輸的重要保障。系統的無線通信網在構成上除了AP，還有車載通信設備以及無線通道等。AP通過wLAN實現與車載通信設備之間的實時通信，而在AP的另一端，則經由交換機實現與有線接入網一端的直連，有線接入網的另外一端則與地面骨干網連接，從而形成完整的通信鏈。此外，為了避免數據包發生丟失，在國際通信標準的基礎上，AP之間的間隔通常設置為300M左右，只有這樣才能在列車高速移動（時速高于120b/h）過程中實現系統的無縫切換。通常情況下，單套車載移動終端通信時切換時長都低于100ms。

2.2無線快速切換技術

為了讓列車更加高效地行駛，快速切換技術不可或缺。AP在越區切換時，所要花費的時間一般是500ms～2s。如果普通列車按照120km/h的時速行駛，那么AP在越區切換時，會有65m左右的行駛區間處于無斷開系統的控制范圍內，一旦出現這種情況，將會造成十分嚴重的交通安全事故，所以無線快速切換技術應運而生，該技術可以在區域切換時確保數據不丟失，保證列車安全運行。如一段隧道長度為300m，API1和API2可以覆蓋列車的公共區域。當列車高速運行到API1區域時，可以和API1保持相關的數據連接，當運行到公共區域時，列車依然可以使用API1進行數據交互，同時API還要建立與API2數據的連接。當列車運行到API2時，能直接與其連接，并進行數據傳輸，不用等待API1斷開。這樣可以將切換時間縮短到50ms之內，確保列車高速運行時的實時通信。

2.3自動監控技術

在人們搭乘地鐵出行中，我們會經常看到多輛列車叫同時行駛在同一條地鐵線路上，而不是一條軌道線只存在一輛列車，在這個過程中必須要求地鐵運營管理人員實時監控掌握了解到地鐵實際運行狀態，根據獲取到監控反饋信息采取有效控制管理措施，確保地鐵系統的安全穩定運行。自動監控技術的有效應用能夠輔助管理人員實時監控到地鐵的運行狀態，從而優化調整不同列車的停戰間隔時間和列車運行等級。現代地鐵運營部門要合理運用自動控制技術與監控技術完成對地鐵運行狀態的有效監控，確保能夠在最短時間內對地鐵實際運行狀況作出科學準確判斷，結合地鐵運行實際問題采取有效安全防范控制措施，避免地鐵在運行過程中出現各類安全故障，威脅到乘客生命安全和國家財產安全。

2.4數據通信系統設計

整體設計結構：網絡通信子系統由地面骨干網絡、子網及無線網這三點主要構成。骨干網絡是為了能夠承載多個獨立的專用局域網為基礎的多個系統提供獨立通道，給用戶信息數據傳輸提供寬帶。上文也已經提到需采用冗余方式設計，使所有的報文信息都能夠經由獨立網絡進行傳輸，達到冗余通信的傳輸目標。有線接入網絡設計：依據以太網承載的IP數據包進行終端數據之間的傳輸網絡，即是接入網的定義。在地鐵信號系統里，它為移動列車之間的數據通信起到了巨大的作用。

3結語

當前，在城市化發展進程日益加快的當下，地鐵己成為城市發展進程中最必不可少的交通設施之一。而作為確保地鐵得以安全運行的最關鍵技術，地鐵信號控制系統的重要性不言而喻。較之傳統的控制系統，CBTC不僅更加靈活高效，其成本也更加低廉。雖然當前的設計可以解決一些安全威脅，但是仍存在諸多不足與漏洞，這些問題都有待未來予以改進及完善。

參考文獻

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