地铁信号系统通信控制的技术的研究

王垚

摘要：随着我国城市化进程的加快，大型城市的人口一直呈现着持续增长的趋势。大型城市人口的增长使得交通堵塞十分严重，为解决这样的情况我国先后在多个大型城市开通了地铁，事实证明，地铁的运行在解决大型城市交通堵塞方面取得了良好的成效。在地铁的运行过程中，地铁信号系统发挥了重要的作用，它保障了地铁的安全运行，而要想使地铁信号系统充分发挥其作用就必须对地铁信号系统通信控制技术进行深入研究。本文从地铁信号系统通信控制中的核心技术出发，分析地铁通信控制系统和数据通信系统的设计。

关键词：地铁；信号系统；通信控制；技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.090

1引言

随着科技的发展以及人类对土地的充分利用，我国近年来在交通建设方面取得了丰硕成果，先后在多个大型城市建设了地铁。在地铁的运行过程中，地铁信号系统很好的保证了地铁运行的效率以及安全。就目前而言，地铁信号系统中的通信控制技术取得了很大的发展，从固定闭塞式发展到了今天的移动闭塞式，它实现了地铁与地面之间的双向通信，地铁的实时状态也能得到更全面的了解。这对地铁运行的安全和可靠都有着深远的意义，本文正是以此为出发点进行探讨。

2地铁信号系统通信控制中的核心技术

地铁信号系统建立在一轨多地铁的基础之上，它具有多种形式，如环形、无线形等等。随着地铁信号系统的进步，地铁信号系统中的通信控制技术已经得到了广泛的运用，并且实现了对闭塞局限性的突破。从系统硬件的角度来说，通信控制设备是地铁信号系统的核心，而车站设备仅是执行部分；从功能的角度来说，地铁信号系统的通信控制部分具有很强的系统性，可以实现双向的通信。笔者认为，在日常地铁运行过程中，其信号系统通信控制中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，为实现对地铁直接控制，需要借助两种制式的系统结构，其中的根本内容是地铁定位技术，它可以减少地铁轨道设备的利用，从而在很大程度上摆脱了地铁运行区间的闭塞性。就目前的地铁运行情况而言，通过车载控制器的运用，可以实时的发送地铁位置信号，在对该信号进行分析后，将反馈信号发送给车载控制器，从而实现地铁运行状态的优化，进而保障地铁的运行速度在安全的范围之内。

2.2自动监控技术

由于同一地铁运行线路上有着多辆同时运行的地铁，因而需要对地铁的运行状态进行实时的监控，以保证地铁运行的安全。通过对各地铁的运行状态进行监控，可以获得各地铁的运行状态，从而进行停站间隔以及运行等级的调节。就目前而言，在同一軌道多辆地铁的运行过程中，主要是借助自动监控技术来进行调节，监控系统可以与地铁信号系统相协同，从而诊断地铁的运行状态，有效的解决地铁运行中的异常，最终保证地铁的平稳运行。

2.3数据通信技术

地铁运行过程中需要借助网络传输地铁运行的状态，而状态都是借助数据的形式进行传输的，从而避免了各种波的干扰。数据的传输除了要借助网络以外，还要借助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的、安全的数据交换，因而该技术对地铁的安全运行来说是十分重要的。

3地铁通信控制系统设计

在进行地铁通信控制系统设计时务必要从地铁的特点出发，如密集度大、正点要求高等。数据通信系统可以为地铁运行提供完整的地铁控制业务通道，因而其在提高地铁通信安全性方面有着重要作用。基于其重要性，笔者认为在地铁通信控制系统设计过程中应注意以下问题。

3.1定位设计

在进行通信系统设备的定位设计过程中，需要保证设计完成后能在任一时间保证设备的正常运行，这里的正常运行不是说不允许发生设备故障，而是在发生设备故障后有备用的设备进行进行更换。此外，为了保证地铁信号系统的功能，还要添加广播系统以及向导系统，实现地铁信号系统设备与其他功能设备的结合，在保障地铁运行安全的同时实现更好的乘客服务。

3.2安全防范

为保证实时的获取地铁运行状态，需要将无线通信开放处理，但这样做就使得无线通信面临着被黑客攻击的威胁。因而在地铁通信控制系统的设计过程中，要加强安全体系的建设：一是在无线通信中引入必要的通信协议；二是加强无线通信的密匙管理；三是对数据通信系统的边缘进行加密操作。

4数据通信系统设计

4.1总体设计框架

网络通信子系统由多种网络构成，一是地面骨干网络，二是子网，三是无线网络，其中地面骨干网络可以为用户提供数据传输宽带。在总体框架的设计过程中，需要借助以太网进行数据传输，通过光纤的连接实现拓扑结构的构建。

4.2接入网设计

在地铁信号系统中还需要设计可以实现终端数据传输的接入网，通过接入网的使用，可以实现高速运行的地铁的连续不断的数据通信。在接入网的设计过程中，需要将其接口与相关的自动控制接口相连接，此外，通信通道由区域控制器提供。

4.3定位系统设计

由于同一轨道上有着多辆地铁，因而定位技术对保障地铁之间的安全来说尤为重要。通过定位技术的使用可以获得各地铁之间的间隔，从而实现对地铁运行速度以及停站间隔的控制。在进行定位系统设计时一是要做到对每辆地铁的实时定，二是要做到定位的准确，可以根据地铁运行速度计算出地铁具体位置。

5结束语

随着大型城市人口的持续增长，地铁的作用也越来越显著，地铁信号系统通信控制技术对地铁运行的安全起着重要的作用，因而我们有必要增加对其重视程度。本文对地铁信号系统通信控制的核心技术进行了分析，并探讨了地铁通信控制系统和数据通信系统设计中应重视的问题，希望对地铁更好的运行有一定的帮助。