城市轨道交通大发展背景下通信信号系统中新技术的应用及岗位新需求分析

郑欢

（武汉船舶职业技术学院，湖北 武汉 430050）

0 引言

进入21 世纪以来，我国的城市轨道交通事业以迅猛态势高速发展，随之而来的是城市轨道通信信号系统在技术上广泛而深刻的革新，这也带动了城轨通信信号岗位的需求增长与变革。以无线通信为基础的CBTC 系统已经全面取代基于有线通信的ATC 系统，成为中国城轨信号系统的主流；而智能化程度更高的全自动运营系统FAO 已经在多个城市中开通运营。新技术的广泛应用产生对通信信号岗位新的需求，本文将结合城轨建设与通信信号技术的发展，探讨相关岗位对从业人员在知识、技能和职业素养等多个方面新的需求。

1 我国城市轨道交通将继续保持高速发展的态势

现代城市道路交叉纵横，交通日益拥挤。发展以城市地铁为主体的大运量快速公共交通系统是从根本上解决城市客运交通问题的途径。我国的城市轨道交通（主要是地铁）从2011 年开始进入大发展时期，根据中国城市轨道交通协会统计数据显示，经过10 年的建设，国内已经有50 个城市开通城市轨道交通系统，城市轨道交通已经运营的线路总里程达到9192km。以2011 年为参考基准，年均复合增长率达到18.3%。其中，地铁运营线路总长度为7253.73km，占比78.91%[1]。各年度具体数据见图1。

图1 2011—2021 年中国城轨交通线路长度（单位：km）（资料来源：中国城市轨道交通协会）

2021 年后，我国城市轨道交通建设将继续保持迅猛发展势头。以城轨建设重点城市为例，北京当前运营里程673km，2025 年将达到1028km（已运营里程+已获批及在建，下同）；上海截至2020 年运营里程689.35km，2025 年将达到1154km；广州截至2020 年运营里程513.74km（含广佛），2025 年将达到792km；截至2021 年12 月，武汉地铁运营总里程数达到435km，至2024 年将建成12 号线等项目，形成共14 条线路、总长606km 的地铁网。参照表1 提供的数据，截至2021年底，已经获批的44 个城市建设规划在实施线路的总投资达4.2 万亿元；当年完成建设投资5859.8 亿元，在建线路总里程6096.4km，全国规划的城轨交通线网在实施中的城市达到56 个，规划线路总长达6988.3km。

表1 2019—2021 年中国城轨交通在建线路数据表

2 未来十年城轨运营企业对于专业人才的需求将持续旺盛

城市轨道交通的建设将极大推动各大中型城市轨道交通运营企业的发展，由此将产生大量的专业人才岗位需求。根据武汉地铁集团人力资源部提供的数据，地铁线路所需员工数平均为50～90 人/km，其中不包括外包劳务人员。如果按照成熟精简的线路平均60 人/km 的编制来算，武汉市轨道交通2026 年预计运营线路长度达到700km，则需要员工数量将达到约42000 人，而当前武汉地铁运营公司的员工数量在25000 人左右。

“十四五”规划实施以来，在湖北省提出的“一主引领、两翼驱动、全域协同”区域发展布局的推动下，湖北省城市轨道交通行业在武汉地铁的引领下，其他城市纷纷开始规划和打造适合自身体量规模、适合自身交通需求的城市轨道交通形式，轻轨和有轨电车等低成本、高效能的项目已经在湖北省多个城市开始规划和实施。与武汉联系紧密的鄂州规划了鄂州机场快轨、武汉地铁30 号线红莲湖段、葛店地铁（武汉地铁11 号线葛店段，已通车）、武汉地铁19 号线、作为光谷有轨电车延伸的T2、T9 线鄂州段等多条线路。为实现老城区与新区的快速对接，加快沿线城区开发建设，黄石政府近期拟建设2 条有轨电车示范线，为服务老城区人口疏散、提升城市品质提供交通平台。同时，十堰和荆州等地也都在谋划各自的城市轻轨项目。

由此可见，未来很长时间，城市轨道交通行业仍将处于高速发展期，而当前大型、特大型城市地铁独占鳌头的局面将逐渐演变为大中型城市齐头并进，地铁、轻轨、有轨电车多头并举，城轨专业技术人才的需求将呈现长期、大量、广泛增长的态势。

在城轨运营公司的大量用人需求中，地铁通信信号技术相关岗位的需求量占比较重。城轨通信系统是能够传输语音信号、文字、数据和图像等信息的综合业务数字通信网，具体包括：传输系统、电话系统、调度系统、时钟系统、闭路电视、广播系统、商用通信系统、乘客信息系统等一系列子系统[2]。而城轨信号系统则是保证列车安全自动高效运行的核心功能，信号系统通过列车联锁、进路控制、车辆运行调度、列车间隔控制、行车信息管理等功能，实现对城轨线路自动运行的控制和调度，通过设备工况监测及维护实现对整个运营系统的监测，从而构成一套高效综合自动化系统。

这些包含在大系统之中的诸多子系统要使用到大量的电子设备、网络设备、各种规格的连接线路和接口接头，需要面对诸如信号机、转辙机、计轴器、信标等大量分布于轨旁的专门设备，而这些设备的安装、调试和维护需要了解通信信号技术专业知识，掌握相关设备安装、维护技能的专业技术人员。据初步估算，武汉市地铁线路全面运行后，城轨通信信号方向维护保养的技工需求量在3000～4000 人左右。放眼全国，城轨通信信号专业方向的人才需求将是数以万计甚至十万计。

3 城轨通信信号技术专业涉及知识面广、技能要求较高

城轨通信信号技术岗位是城轨运营的核心岗位，其技术几乎覆盖城轨管理、运营的所有方面，而且对保证行车安全和运营效率至关重要。城轨通信系统几乎包容了当前所有主流通信技术，涉及十几个功能原理各异的子系统，而信号系统作为地铁独有的技术体系则是计算机技术和现代控制技术的深度融合。因此，通信信号岗位从业技术人员需要掌握广泛的专业知识和较为全面扎实的操作技能。以闭路电视广播系统为例，该岗位的技术员需要了解车站或某段线路上系统网络的结构、网络通信设备的功能和安装维护方法，了解音视频系统线路布局，了解音视频设备的安装、调试和维修方法。同时，该岗位的技术员需要掌握比较全面的计算机网络知识，了解接入网原理和无线通信原理，了解音视频技术的基本原理，掌握音视频设备（尤其是显示设备）的原理和维修技术，以及通信线路的安装、维护的技能。由此可见，通信信号岗位要求从业人员具备完整的专业知识架构，较为全面的理论基础和相当全面而且扎实的专业技术技能[3]。

4 城市轨道通信信号领域应用了大量新技术新设备

伴随着新世纪中国城轨建设，大量的新技术和新设备在通信信号领域得到了广泛的应用。在信号领域，基于通信的列车自动控制系统（CBTC）在城轨运营控制中已经占据主导地位，该系统摒弃了传统列车自动控制系统（ATC）使用轨道电路作为车-地通信主要途径的传统技术，在列车运营体系中广泛采用无线通信技术，突破了制约车-地通信数据量和实时性的瓶颈，将自动闭塞的方式由固定闭塞升级为移动闭塞，将车辆的自动运行模式由地面控制转变为车辆结合前方目标点的位置和线路情况自行计算速度曲线，行车间隔由以前以轨道电路长度为单位的固定闭塞升级为保持前后车极限距离前提下可变间隔的移动闭塞，极大地缩短了行车间隔，提高了高峰期客运量的同时有效提高了运营效率。而且，对于一线信号岗位来说，信号工面对的轨旁设备也在不断更新和发展。在铁路领域使用多年的轨道电路已经完全退出了城轨正线，轨道上车辆占用的检测功能由结构简单、维护便利的计轴器完成。计轴器通过检查计轴起终点记录轮轴数的差值判断两点间轨道的占用情况，检测精度大为提高，而且由于设备结构精简，极大地降低了故障率和维护人员的工作量。轨道电路车-地通信功能也转而由依托无线通信的应答器实现，应答器的使用极大地提高了车-地通信的传输数据量，同时克服了轨道电路只能单向传输数据的弊端，为车辆自动运行、精准对位停车以及系统自动控制提供了有力支持。近年来，城轨全自动运行系统（FAO）逐渐被应用在我国各个城市的城轨系统中。

目前，城轨通信技术也在不断创新发展，取代传统车-地通信方式的车-车通信技术、突破不同信号系统技术壁垒的互联互通技术，5G 技术在城轨信号系统的应用正在不断走向成熟，并在不久的将来被广泛应用于城轨技术体系之中，为城轨运营更安全、更精准、更高效、更便捷目标提供有力的技术保障。

5 城轨通信信号岗位对于从业人员的新需求

新技术的不断应用催生了城轨通信信号岗位对于从业技术人员新的需求，这些需求覆盖知识理论、技术技能、职业素养等各个方面，主要体现为以下几点：

第一，提升专业知识理论的需求。城轨通信技术经历了从有线通信到无线通信，从车-地通信到车-车通信，移动通信体系从3G、4G 到5G 的不断演进；信号系统伴随着通信技术、计算机技术、控制技术的发展，也走过了从ATC 到CBTC 的过程，并正向着全智能化的FAO 方向稳步迈进。

通信岗位面向传输系统、电话系统、调度系统、时钟系统、闭路电视系统、广播系统、商用通信系统、乘客信息系统，从技术的角度来看涉及无线通信、光纤通信、移动通信、计算机网络、计算机多媒体技术、电子电器技术、显示技术等多个学科方向；而信号岗位则面向所有与行车相关的轨旁设备的安装与维护，从技术角度则涉及仪器仪表使用、常用工具使用、逻辑电路分析、信号设备功能结构的掌握及技术标准的掌握等方面。而最新的FAO 系统是基于现代通信技术、现代控制技术、现代计算机技术和系统集成技术，实现列车运行全过程自动化的新一代城轨交通控制系统。FAO 列车全自动运营系统相对于当前主流的CBTC 系统增加了包括列车休眠唤醒、动静态自检、障碍物防护、脱轨防护、全自动车辆段/停车场、车库门联动、远程复位等20 余项功能，升级了多项功能，在提高运能和整体自动化水平、提高站台有效停站时间、缩短列车折返时间、节能减排方面有全新的技术突破，兼容传统运营模式，提升了列车运营组织的灵活性。通过采用大数据和智能技术，进行深度互联互通设计，全面实现无人驾驶、实现了列车运行的秒级控制，可使车辆系统折返间隔提升三分之一，使车辆停车精确度达到厘米级别。

专业从业人员在掌握传统通信信号理论知识的基础上，还需要不断更新知识和技术，追踪移动通信技术的新发展、典型短距离通信技术的演进；信号系统在多年被国外垄断之后，近年来国产信号系统越来越多地被采用并承担起技术革新主力军的角色，信号相关技术人员需要主动面对技术上不断出现的调整甚至是整个信号系统的革新，不断更新知识理论甚至是知识理论结构，以保证知识理论与系统应用的匹配。

第二，提升专业技术技能的需求。城轨通信信号技术的发展带动了设备及其控制方式、控制过程的革新，不论是车辆上还是在轨旁，新的设备、新的装置都不断出现，设备的功能和原理在变化，维护保养维修的方式也在改变，新的工具和仪器仪表被不断应用，这些都对专业技术人员在技术和技能上提出了更高的新要求。持续加强岗位培训和自主学习，快速消化吸收新技术新技能，将是当前通信信号从业人员非常重要的工作内容。

第三，提升从业人员的学习能力和钻研精神，培养终身学习的意识和能力。城市轨道的技术在快速更新和迭代，从业人员只有不断学习新知识，才能提高竞争力；只有不断钻研新技术，才能保证不落伍；只有不断提升自我，才不会被超越。高速发展的城市轨道通信信号岗位，需要的是能够与之相匹配的学习型人才，需要的是勇于迎难克坚、拥抱新技术的进取型人才。中国城轨建设的历程表明了一个不争的事实：城轨系统的技术革新将永不会止步，所以终身学习将是所有通信信号从业人员贯穿整个职业生涯的任务。

6 结语

我国城市轨道交通经过了近十年的蓬勃发展，带动了通信信号岗位的大量用人需求，而至少在未来五年内，我国的城轨事业将依然保持高速发展的势头，因此通信信号岗位的人才需求将持续旺盛。我国城市轨道技术的发展不只是量的增长，更有质的提升。城轨通信信号技术的革新引领了城轨技术的发展，大量的新技术新体系被广泛应用于通信信号系统的各个方面，这也带来了通信信号岗位对于专业知识和技术技能全新的要求。知识的广度不断拓宽、深度不断加强，新技术新技能不断涌现，致使从业人员的自主学习能力和自我提升能力显得尤为重要，自主学习、终身学习将成为通信信号岗位从业者必备的素养。通信信号岗位的管理者应将理论知识学习和技术技能培训作为不可或缺的工作内容，长期地贯彻于工作过程之中，同时也应该大力鼓励技术人员利用工作内外的时间积极学习知识技能，不断提升专业水平；城轨运营企业也应该尽最大努力为员工自主学习、自我提升创造有利的环境。