地铁信号系统通信技术研究

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摘要：随着我国城市的发展以及居民人口的增多，地铁在人们日常生活以及工作中扮演着越来越重要的角色。地铁信号系统的建设会直接影响到地铁实际运行的安全性，所以有关部门应对其给予充分的重视，从而促进地铁的更好运行。
关键词：地铁信号系统；通信技术；应用
1地铁信号系统的概述
1.1地铁信号系统的发展现状
现阶段，基于数字轨道电路的准移动闭塞系统的使用范围较为广大，而列车自动控制的基础就是数字轨道电路。为了进一步确保地铁运行的安全性以及控制的灵活性，很多国家都为列车配置了性能优异的列车自动控制设备。一般情况下，列车自动控制系统主要包括三个子系统，分别是列车自动驾驶系统、列车自动监督系统以及列车自动防护系统。列车自动防护系统是列车自动控制系统的关键组成部分，可以在一定程度上维护列车的安全行驶。
1.2常用的地铁信号系统
早期的地铁信号系统采用的是音频轨道电路，随着信息量的增多，音频轨道的可靠性以及抗干扰性已经无法满足列车的使用要求，因此报文式数字轨道电路逐渐代替了音频轨道电路。现阶段，世界上大多数国家使用的地铁信号系统是基于数字轨道电路的列车自动控制系统。列车自动控制系统主要由列车自动驾驶系统、列车自动监督系统以及列车自动防护系统三个子系统构成。列车自动防护系统是根据故障安全原则来进行工作的，主要用来检查以及控制列车的运行情况、列车的占用状态、地面信号灯的指示情况以及列车行驶路线的安全；列车自动监督系统可以对地铁的实际运行情况进行监督以及控制；而列车自动驾驶系统具备车站定点停车、站间自动运行以及自动折返等功能。
2地铁信号系统通信控制中的核心技术
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
在实际的运行过程中，多辆列车会同时行驶在同一条线路上，这就要求相关工作人员要实时监控地铁的实际运行状态，进而在一定程度上确保地铁的稳定运行。利用自动监控技术就可以实时监控列车的运行状态，从而及时对列车的运行等级以及停站间隔进行检查与控制。现阶段，多辆地铁运行在同一轨道的现象十分常见，最有效的调节方式就是利用自动控制技术来进行监察和控制。监控系统可以和地铁信号系统相互配合来共同进行工作，进而在短时间内就可以对地铁的实际运行状态做出判断，从而将地铁运行过程中出现的问题及时进行解决，确保地铁可以安全可靠地运行。
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。
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。
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。
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。
5結束语
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。
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（作者单位：深圳市地铁集团有限公司运营总部）