地铁信号系统通信控制技术研究

地铁信号系统通信控制技术研究

温新华崔琰

江苏省常州市轨道交通发展有限公司运营分公司江苏省常州市213022

摘要：近来，城市化进程越来越快，大中型城市为了缓解人口暴涨带来的交通压力，对新地铁线路的开发乐此不疲。地铁系统能够很好的缓解地面交通压力，减少交通瘫痪，方便人们出行，而地铁信号控制系统是保证地铁安全可靠运行的关键技术。基于此，本文着重研究了地铁信号系统通信控制的技术，分析了地铁信号系统通信控制的技术相对于其它控制方式的优点，最后详细介绍了地铁信号系统通信控制技术详细设计内容。

关键字：地铁；信号系统；通信；控制；

引言

地铁，又叫地铁铁道，是运行在城市路面以下的一种公共交通系统，因其速度快、运载量大、占地面积少等优点，而被各大中城市所追捧。截至目前，北上广深等一线城市都具有成熟的地铁系统，而其它二线城市也在加紧步伐开发新的城市地铁。地铁控制系统也随着地铁的发展而发展，从最初的固定闭塞到现在的地铁信号系统通信控制的技术，不断稳定，不断成熟。

1、地铁信号系统通信控制的技术研究

1.1地铁信号系统通信控制的技术概念

基于地铁信号系统通信控制的技术，是完全不同于轨道电路技术的一种新颖高效的控制方式。地铁信号系统通信控制的技术能够建立控制台与列车之间的双向、高速、连续通讯，实现控制台对列车的实时监控与控制。

1.2地铁信号系统通信控制的技术的优点

（1）结构简单：可以看出，地铁信号系统通信控制技术的核心为控制中心，其它设备为辅助设备，诸如车站通信设备与车载通信设备；（2）使用灵活：地铁信号系统通信控制技术支持列车双向运行，并且不需要增加任何新设备，并且还支持列车任意地点任意时间反向运行，还可以支持不同数量编组、不同性能列车同时运行；（3）效率更高：地铁信号系统通信控制技术实现了列车移动闭塞，使列车运行间隔进一步缩短，并且还能使列车在整个运行过程中更加节能高效；（4）减少成本：地铁信号系统通信控制技术可以缩短每个站台的长度，可以有效降低工程投资成本。

2、地铁信号系统通信控制中的核心技术

地铁信号系统是建立在一条轨道多地铁的基础上的，具有多种形式，如环形、无线等。随着地铁信号系统的发展，地铁信号系统中的通信控制技术得到了广泛的应用，实现了对块体的局限性的突破，从系统硬件的角度看，通信控制设备是地铁信号系统的核心，车站设备只是执行部分，从功能上看，地铁信号系统的通信控制部分是非常系统的，可以实现双向通信。笔者认为，在地铁日常运营过程中，其信号系统通信控制的核心技术有以下几项。

2.1自动控制技术

在地铁自动控制系统中，为了实现地铁的直接控制，需要采用两种系统结构。该系统的基本内容是地铁定位技术，可以减少地铁轨道设备的使用，从而大大缩短了地铁运营区间的封闭停车。就目前的地铁运营而言，通过使用车辆控制器可以实时发送地铁位置信号，在对信号进行分析后，将反馈信号发送给车辆控制器，从而实现地铁运行状态的优化，保证地铁行车速度在安全范围内。

2.2自动监控技术

由于同一地铁在同一地铁线路上运行，需要实时监测地铁的运行状态，以保证地铁运行的安全，通过监测当地铁路的运行状态，可以得到当地铁路的运行状态，并可以调整停机间隔和运行水平。目前，在同一轨道上的多条地铁运营过程中，主要采用自动监控技术进行控制，该监控系统可以与地铁信号系统配合，从而对地铁运行状态进行诊断，有效地解决地铁的异常运行，最终保证地铁的平稳运行。

2.3数据通信技术

在地铁运营过程中，地铁的状态需要通过网络传输，地铁的状态以数据的形式传输，从而避免了各种波的干扰。除了数据传输外，数据传输还必须依靠必要的数据通信技术，数据通信技术可以实现设备之间双向、安全的数据交换，对地铁的安全运行具有重要意义。

3、地铁信号系统通信控制的设计要点

3.1确保设备的稳定运行

定位设计是地铁信号系统通信控制设计中的重要组成部分。相关工作人员必须保证其设计出来的定位系统可以在较长时间内稳定运行，即使出现异常情况也可以及时更换掉故障设备，从而提高地铁运行的安全可靠性。除此之外，导向系统和广播系统的加入也可以在一定程度上增加地铁信号系统的功能性，从而将其它先进的技术设备和地铁信号系统的通信设备充分结合起来，这样不仅可以为给广大乘客朋友提供更加优质的出行服务，还可以进一步确保地铁运行的稳定性。

3.2遵守相关的安全规范

一般情况下，相关的工作人员会将无线通信进行开放处理，这样就可以尽可能地获取地铁运行的实际情况。但是，处于开放状态的地铁无线通信会面临很多潜在的危险，很可能成为不良分子进行违法犯罪活动的突破口。因此，地铁信号系统通信控制的设计必须要遵守相应的安全规范：首先，工作人员在建设无线通信的过程中必须引入合法的通信协议，这样才能确保无线通信的安全合理性；其次，工作人员必须管理好无线通信的密匙，这样才能不让不法分子有可乘之机；最后，工作人员必须对数据通信系统的边缘进行加密处理。

3.3提高系统的自动控制

一般情况下，地铁在自动驾驶功能以及自动防护功能的作用下会逐渐进入自动驾驶的状态中，这时地铁的启动、运行和停止等操作都不需要人为控制。因此，提高地铁信号系统的自动控制程度是相关部门的重要任务。地铁在行驶过程中会受到自动监督系统的监察，这是对地铁运行实时监控的重要手段。

4、地铁信号系统通信控制的设计流程

4.1总体框架的设计

地铁通信系统主要由地面骨干网络、子网以及无线网络等多种网络组成。其中，地面骨干网络的主要作用就是提供优质的数据传输宽带给广大顾客。相关工作人员在设计地铁信号系统通信控制的总体框架时会需要利用以太网来完成数据传输任务，而拓扑结构的连接则需要利用光纤来完成。

4.2接入网的设计

接入网是地铁信号系统中的重要组成部分之一，其主要功能是实现终端数据的传输。在实际的运行过程中，接入网的使用可以提高地铁通信设备的工作效率，将各种数据信息源源不断地进行传送。相关工作人员在设计接入网的过程中，必须将接口和相应的自动控制接口连接起来。除此之外，区域控制器将提供出相应的通信通道。

4.3定位系统的设计

在实际的运行过程中，多辆地铁常常共同行驶在同一轨道之上，因此，定位系统的设计就成为保障地铁可以稳定运行的重要环节。定位技术的主要作用就是实时监察各个地铁之间相隔的距离，进而有效控制各个地铁的运行速度以及到站时间。工作人员在设计定位系统的时候要遵守多种原则，首先就是要做到对每一辆地铁都可以进行实时定位，从而可以及时发现运行过程中出现的异常情况；其次，定位的准确性应进一步提高，这样就可以准确地计算出地铁各个时间点所在的实际位置。

结束语

综上所述，随着科学技术的不断发展，地铁在城市道路交通系统中的应用越来越广泛，为人们出行带来了诸多便利。基于列车控制系统的地铁数据通信系统，实现了地面与列车设备之间的双向信息交换。同时，应积极引入先进定位等技术，提高数据通信的效率。此外，还应加强系统的安全保护，不断提高数据传输的全过程安全性。数据传输是有效的，从而促进数据通信系统在地铁信号系统中的有效作用。

参考文献：

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[2]李华.研究地铁通信系统向AFC和信号系统提供时钟信号的测试方案[J].数字通信世界，2017（07）：73.

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