谈轨道交通通信信号技术及其整合趋势

田先彬

（国家铁路局规划与标准研究院，北京 100055）

1 引言

当前是我国实现“两个一百年”奋斗目标的关键时期，社会发展进步迅速，城市化的发展进程也在逐渐加快。城市化的加快使得城市流动人口和居住人口大幅增加，城市交通基础设施需求攀升，城市交通压力已经成为普遍性的社会问题。为缓解这一压力，越来越多的城市选择了发展轨道交通作为主要手段，轨道交通得到了广泛推广与应用，并取得了显著成效。通信信号技术是轨道交通领域中的关键技术，是轨道交通正常运行的重要保障，同时也是促进轨道交通长足发展的重要基础，因此对此项技术的研究十分重要。

2 轨道交通信号技术

近年来，随着轨道交通的广泛使用，极大的促进了轨道交通通信信号技术的发展。目前而言，我国的轨道通信信号系统主要是从国外引进的通信信号系统与轨道交通结合而成，国内只能提供配套设备和技术服务，仍然无法实现自主产权的ATP子系统，这将是今后我们需要主要研发的方向之一，我们需要不断的吸收实践经验和国外先进技术，研发我国自主产权的子系统。目前，我国自主研发的微机联锁系统在轨道交通通信信号系统中得到应用，并取得了较好的成效。此外，冗余技术在轨道交通通信信号系统中得到了广泛应用，能够大大提高通信信号系统运行的稳定性，冗余技术作为提高计算及可靠性的一种常用技术，一旦信号系统发生故障，其装置将立即自动替代不良部件功能，保障系统继续稳定运行。硬件冗余技术伴随着计算机技术的发展，经历了双机冷备、双机准热备到双机热备技术的发展历程。

轨道交通通信信号系统的另一重要组成部分是列车自动控制系统，基于通信方式的不同主要分为三种方案，基于通信的移动闭塞系统、固定闭塞方式的点式系统和准移动式系统。区别在于，点式系统是用来实现车与地面的信息传输，连续式的固定系统基本被淘汰了。准移动闭塞式的系统具有较强的抗干扰能力与强大的信息传输能力，这种系统采用数字音频无绝缘轨道形式完成行进列车车道检测与信息传输，可以提供速度、距离等参数，ATP车载设备根据车辆自身性能计算出列车运行的最佳参数，传递到列车控制系统，保证列车安全稳定运行并提高线路的利用率。目前CBTC 系统（基于通信的列车自动控制系统）应用广泛，系统采用交叉感应电缆、扩频电台等实现列车与地面的信息传递，通过测速传感器获得列车运行参数，获取列车状态，列车收到信号可以自动计算速度曲线，提高列车运行的稳定性。另外，列车通信信号系统中增加了ATO系统，能够有效的降低列车驾驶员的疲劳强度，这是现代轨道交通进步的重要标志。

3 轨道交通通信信号系统整合趋势

目前，计算机技术的发展日新月异，轨道交通通信信号系统也随之不断发展，信号系统的IP化已经具备了较好的发展基础，已然成为了日后发展的大趋势。想要实现并且提升IP服务，需要提供多信息传输技术、成熟的共享平台以及虚拟专用局域网络业务技术的支持。这三方面的技术是IP化的基础，也是促进轨道交通通信信号系统IP化发展的重要保障。IP化的轨道交通通信信号系统将会极大的提高轨道交通的管理效率，提高安全性能，降低成本。

目前，城市轨道交通通信系统与信号系统大多数是采取独立运行的发展模式，实践经验表明，单独运行，对于轨道交通的未来发展是一大障碍。随着通信技术和信号技术的不断发展，两者技术融合已经成为可能，轨道交通通信与信号系统一体化将会是未来发展的主要方向。目前，具有先进通信技术支持的ATC系统基本实现了道路安全防护和列车自身防护功能。将来轨道交通通信信号系统将会实现包括线路共享、传输网络设备共享等在内的更为广泛的基础设施共享。

目前，伴随着IP化的不断发展，系统之间的接口与联系将会更加密切，通信系统和信号系统一体化发展将让我们告别两者独立运行的时代。此外，宽带技术的发展将会加快传统的 RS232接口、64 位低速数据端口的淘汰，在现代轨道交通应用将会越来越少。同时，通信技术的进步也会带来乘客信息显示系统和CCTV 技术的广泛应用，语音、广播等系统也将会向着宽带网络平台进行过渡。

4 结束语

全球的轨道交通通信信号技术在不断的发展进步，通信信号系统将会朝着越来越高的集成度迈进，其将极大促进轨道交通的发展，为社会带来更为便捷的服务。我国要重视自身的不足与国外的先进经验技术的学习，不断的研发完善自身的通信信号系统，促进轨道交通的良性发展，降低运行维护成本。相信，在不久的将来，发展中的技术难题都会得到妥善解决，我国的轨道交通行业将会发展的越来越好。