电子信息系统在地铁通信智能化中的应用

郭福洲

（黄冈职业技术学院，湖北 黄冈 438000）

0 引 言

电子信息系统主要由计算机、控制设备、处理设备以及无线（有线）通信设备和设施共同构成，是可对主体信息数据进行采集、加工、传输、存储以及检索处理的先进自动化系统。将人力因素从数据信息综合应用环节中剔除，一方面可节约成本，另一方面可保障数据信息的真实可用、系统全面以及精准有效，凸显系统的应用价值。地铁通信智能化主要是在应用科学技术的前提下，驱动包括综合监控、防灾报警以及安全导向等在内的消防安全系统和包括设备监控系统、电力监控系统以及自动售检票等在内的信息传输系统，以满足地铁安全稳定运行的管理需求。

1 电子信息系统在地铁通信智能化中应用的必要性

1.1 提高数据信息综合利用质量

地铁智能化通信贯穿整个营运系统，用于控制设备，时刻了解地铁的运行情况，为预判风险、及时管控以及措施干预提供依据，保障设备的稳定运行。智能化通信需海量数据信息予以支持，只有真实、全面且及时的数据，才能作为地铁通信智能化管控判断的依据。电子信息系统由计算机与相关设备和设施构成，将地铁营运设备关联在一起，及时向通信终端传输数据信息，利用计算机的数据信息挖掘、筛选、过滤、验证以及分析等能力，确保通信结果更为客观、科学及可用[1]。

1.2 组态灵活支持地铁通信智能化技术发展

综合多功能辐射频系统在智能化地铁通信体系中的有效应用，根据地铁通信智能化需求，灵活选择模块、功能单元以及组网平台。各个功能模块数量和任务可快速切换，随时启停各模块，也可同时应用多种功能以提高地铁通信效率。地铁智能化通信系统处于动态发展中，不断调整功能和模块的需求且应用电子信息系统，有利于开发智能化通信功能、优化体系以及调整结构，使通信智能化综合服务效果更优[2]。

1.3 有利于增强地铁通信敏捷性、智慧性

电子通信系统不断发展，智能认知层级逐步取代有限自适应层级，应用深度学习技术和大数据等技术解决处理自判断、环境自适应以及能力自提升难题，应用量子存储技术和量子计算等技术提升地铁通信系统数据处理的指数级，落实决策自主化、精准化以及快速化的通信目标，强化地铁通信的识别感知能力。以电子信息系统为依托，通过柔性组网、抗毁重组、资源自控以及自主维护，提升地铁通信智能化体系的应变能力和生存力，增强地铁通信智能化体系的智慧性和敏捷性。

2 电子信息系统在地铁通信智能化中应用的关键

2.1 系统建构

为保障地铁通信智能化效果更优，在应用电子信息系统时需先解决系统建构问题。例如，建构并应用分布式计算电子通信系统，运用通信网络和系统接口，使孤立系统具有互联和互通的能力，形成集成式框架，打造庞大和统一的系统模型。地铁突发故障可借助分布式计算电子信息系统圈定故障范围，通过网络将故障反馈给终端地铁的调度指挥中心，及时制定地铁通行对策，采取措施高效运维，在最短时间内排除故障。此外，分布式计算电子通信系统将地铁故障系统和自动售检票系统关联在一起，可为乘客自行选购其他班次地铁提供支持[3]。

2.2 数据挖掘

具有智能化特性的电子信息系统数据综合利用能力较强，能预判故障风险，智能化管控具有前瞻性、科学性以及有效性。地铁通信智能化将数据挖掘视为关键，用以驱动设备，实现科学决策和高效管理。首先，将地铁通信体系中的数据信息统筹在一起找出高频项目组；其次，分析高频项目组关联规则；最后，基于关联规则探寻数据维数、抽象层次以及变量类别，通过多维分析数据找到地铁通信智能化的发展方向。以地铁节能降耗管控为例，对比分析同类设备在系统运行中的能耗数据，通过实地检修发现设备存在的老化问题，及时更换设备解决过高能耗问题，从而落实地铁节能降耗的管理目标。

2.3 普适计算

当前地铁通信智能化发展处于起步阶段，它的技术水平有待提升。电子信息系统具有普适性和可复制性，可在各个地铁通信体系中应用，强化地铁通信能力。系统将普适计算视为关键，基于通信协议连接互联网，将所有设备和嵌入服务器等配套装置体现在网络体系内，提高通信体系内分散对象协同工作的效率。应用智能化技术手段，通过语音和手势等方法即可输入指令，简化操作流程，保障输入指令的一方根据个人权限应用电子通信系统，使地铁通信环境与电子信息系统融为一体，为远程在线实时操控地铁通信体系提供支持[4]。

3 电子信息系统在地铁通信智能化中应用的方略

为提高地铁通信智能化中电子信息系统应用的有效性，需从实际出发做好设计工作。地铁运行需求各异且通信基础不同，需在充分了解地铁通信体系的前提下，探寻电子信息系统应用的着力点，保障技术资源得以优化配置，使得系统的应用契合实际。此外，需通过创新推动地铁通信向智能化发展。创新是客观事物发展的内在动力，技术水平的不断提升需引入新技术、新资源以及新理念，解决地铁通信体系发展的新问题，从而强化地铁通信能力。

3.1 传输系统

地铁通信体系中传输系统最重要，是终端获取图像和语音等数据信息的重要一环，可为驱动地铁监控系统、自动检售票系统、消防安全系统、信号系统以及电力监控等系统提供综合性数据依据。传输系统分为弹性式、开放式、同步式以及异步式等。其中，弹性式系统主要运用拓扑结构和分组环技术，网络结构简单，核心为IP业务，有处理图像、语音以及文本等数据的能力，具有可扩展性，且若干节点互不干扰可实现多段数据的共同传输。开放式传输主要采用分复用技术，在双向环路的双光纤加持下提高数据传输的安全性、稳定性以及有效性。主环负责正常传输数据，次环具有备份功能。在主环出现故障时，次环可代替其完成传输任务，从而有效保护环路。此外，它支持不同数据的实时传输，接口标准丰富。同步传输兼容性较好，应用较为广泛，使地铁通信更加稳定可靠，能调度管控数据信息，提升地铁通信智能化水平。

3.2 广播系统

广播系统是地铁与乘客沟通的重要桥梁，可通过车辆预到达播报和运行站点播报向乘客传递信息，也可在突发事故时协助乘客安全撤离现场。广播系统由停车站广播、站内广播以及中心系统构成。中心系统由广播机柜、话筒以及控制盒等构成，运用电子信息系统将各元件关联在一起满足通信需求，使中心调度员及时掌控各个广播站点的动态信息。音频信号借助网络发送至录音系统，由广播控制盒输送至各个音频卡。广播机柜负责协调控制音频卡和相关模块，电路将各模块关联到一起监测各广播站点的情况。网管终端与广播系统相连，在电子信息技术加持下与分区控制器、放大器、音频处理器以及网络接口等其他模块组合，为实现多语种站内广播奠定基础。站内广播与停车站广播组成存在相似性，地铁广播系统如图1所示。

3.3 无线通信

为保障地铁通信体系不断升级迭代，需在体系中运用无线通信技术。当前应用最广泛的无线通信系统包括专用无线通信系统、公众无线通信系统、警用无线通信系统、车-地无线通信系统以及视频监控无线通信系统。

图1 地铁广播系统示意图

专用无线系统主要运用集群数字控制技术将无线网络与有线网络关联在一起。传输系统向地铁各基站和控制中心提供有线通道，在移动终端与基站一环用无线传输系统。在隧道内应用漏泄同轴电缆落实无线信号的覆盖目标，将天线覆盖在站厅、地面站以及车段，从而满足无线电波的传输需求。为实现乘客无线通信服务敷设公众无线通信系统，将其建设在站台内，光纤直放站设置在隧道区间，合路器和分路器设置在直放站的前后端，以提高无线信号的覆盖率。运用数字集群技术手段建设警用无线通信系统，运用350 MHz频点，保障该系统与公安系统频点一致，在发生事故后及时与职能部门联系并得到救助。

车-地无线通信系统主要运用无线通信技术和感应环线，提高车辆和地面双向信号的传输质量，能灵活调整闭塞分区，同时数据传输速度快，有利于缩短列车间距。通过优化运输管理方案，可提高行车频率。在地铁通信体系内敷设移动实时监控系统，运用局域网无线通信技术，及时向远端控制中心传输车厢内的画面和图像等数据。地铁通信体系，如图2所示。乘客信息系统通道应用有线网络和无线网络，充分发挥了多媒体技术的优势。查询机和显示屏作为载体向乘客传输商业广告、地铁运行消息以及休息娱乐等内容，从而提高地铁无线通信的综合服务质量[5]。

3.4 配电系统

地铁通信系统的智能化配电具有节能降耗作用。有效运用电子通信系统，从节能降耗角度出发加以优化，可使地铁供电系统更加稳定、安全及高效。在电子信息系统的加持下，将能耗监控系统与设备设施故障运维系统、远程控制系统以及危险报警等系统关联在一起，以便及时发现设备设施运行能耗波动的内因，从而为技术人员维修、养护及更换有关设备设施提供依据。通过数据整合和挖掘处理有效改进有关设备的运行参数，可使地铁配电系统得以优化[6]。

图2 地铁通信系统示意图

4 结 论

综上所述，在地铁通信体系内应用电子信息系统，可提高数据信息的综合利用质量，组态灵活支持地铁通信智能化技术的发展，增强地铁通信的敏捷性和智慧性。通过科学建构系统，加大数据挖掘和综合处理力度，加强普适计算，在配电、无线通信、广播以及传输等系统中高效利用电子信息技术和资源，使地铁通信体系更加安全稳定，降低了安全故障的发生几率，提高了地铁的通信服务质量。