李維鋒

摘要：在我們國家城市軌道交通快速發(fā)展的情況下，相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)化運營和自動化程度得到了顯著提升。在這之中越來越多人開始關(guān)注城市軌道交通信號系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，并且逐漸將發(fā)展眼光轉(zhuǎn)向無線通信平臺以及全自動駕駛的方向，由此能夠發(fā)現(xiàn)在未來整個信號系統(tǒng)的發(fā)展趨勢也必將是沿著這一基本方向進(jìn)行?；诖耍疚膶募夹g(shù)進(jìn)步方面、政策支持方面以及產(chǎn)業(yè)鏈等方面入手，深入分析城市軌道交通信號系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；互聯(lián)互通；信號系統(tǒng)

我們國家的城市軌道交通信號系統(tǒng)目前是自成一體的，具有故障導(dǎo)向安全特點列車使用無線通信的手段進(jìn)行列車的移動閉塞，由此能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)性的停車和站臺屏蔽門之間的聯(lián)動，最重要的是能夠?qū)崿F(xiàn)高密度和頻繁?？康幕具\輸需求。當(dāng)前信號系統(tǒng)大多都是CBTC系統(tǒng)，該系統(tǒng)本身具有一定發(fā)展優(yōu)勢，所以對其進(jìn)行深入分析具有極大的現(xiàn)實意義。

一、系統(tǒng)本身的互聯(lián)互通

要想確保CBTC系統(tǒng)之間的互通互聯(lián)就要有統(tǒng)一性的通信協(xié)議，在這之中就要應(yīng)用到統(tǒng)一的技術(shù)要求、電子地圖與區(qū)域控制器、車輛系統(tǒng)接口等等。通常為了驗證這些接口協(xié)議和統(tǒng)一性的規(guī)范在實現(xiàn)互通互聯(lián)當(dāng)中的必要性和充分性，往往需要經(jīng)過三個基本步驟，即實驗室、線路實驗驗證和工程實踐。早在2014年的時候相關(guān)部門就編制出來該系統(tǒng)互聯(lián)互通的接口規(guī)范，詳情見圖1。

重慶地鐵四號線、六號線以及十號線與環(huán)線都分別進(jìn)行了工程示范，并對信號系統(tǒng)的互通互聯(lián)規(guī)范實施了進(jìn)一步的驗證[1]?，F(xiàn)階段我們國家關(guān)于信號系統(tǒng)的供應(yīng)不管是對于國內(nèi)來說還是中外合資，外商都參與到了其規(guī)范的編制過程當(dāng)中，甚至有一部分已經(jīng)都有了信號系統(tǒng)互聯(lián)互通的產(chǎn)品，所以基本能夠預(yù)見，在未來信號系統(tǒng)的互聯(lián)互通必將是城市軌道信號系統(tǒng)發(fā)展的基本趨勢。

圖1 城市軌道交通CBTC系統(tǒng)互聯(lián)互通接口規(guī)范

二、統(tǒng)一的無線通信平臺

當(dāng)下承載信號系統(tǒng)業(yè)務(wù)的無線通信頻段仍舊存在影響行車安全的一些不可控制因素，這些因素極有可能會發(fā)生重大的群體性事件[2]。因此工信部表示要將1.4GHz當(dāng)做專用頻段。對于其統(tǒng)一的無線通信平臺來說其中最著名的就是LTE-M平臺，它是當(dāng)前專用的一種無線通信平臺，是經(jīng)過國家無線電協(xié)會及部門等反復(fù)地論證和實踐之后確定的，其具有一定的可持續(xù)性，并且便于審計，能夠適應(yīng)各種列車的速度，還可以覆蓋到地鐵、城市郊區(qū)的鐵路等所有線路制式當(dāng)中，尤其在傳輸速率、通信質(zhì)量、抗干擾能力以及可維護(hù)性等方面都具有極大的優(yōu)勢，當(dāng)下該平臺也都有了非常成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，和其它一些制式相比較，比如無線局域網(wǎng)更具有更大的應(yīng)用前景，也與城市未來軌道交通的發(fā)展方向相統(tǒng)一。

當(dāng)前中國的城市軌道交通協(xié)會已經(jīng)讓專業(yè)的委員會制定詳細(xì)的技術(shù)規(guī)范，其中包含有接口、系統(tǒng)、測試、技術(shù)設(shè)備以及工程等五種類型。在具體編制的時候也需要遵循幾個基本原則，即除了要滿足當(dāng)前軌道交通車地間信息傳輸需求之外，還要保證信號系統(tǒng)能夠安全可靠運行，除此之外還要保證不同廠商之間的通信平臺之間能夠互通互聯(lián)，并依照國家及國際上的成熟標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編制，最后其綜合承載還應(yīng)該要具有良好的綜合性經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[3]。這樣做的目的主要是為了能夠讓該平臺有更加標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)性的依據(jù)，給所有項目在其平臺上的實施帶來建設(shè)以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃等方面的指標(biāo)，使城市軌道交通信號系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新與進(jìn)步。

因為長期以來對信息安全的要求，中國城市軌道交通協(xié)會提倡信號系統(tǒng)使用LTE平臺，并要求積極利用寬帶專業(yè)通信的優(yōu)勢來確保最終信息的安全性。上述所有的規(guī)范都是需要作為信號系統(tǒng)的上位規(guī)范，在各個城市進(jìn)行具體工程實施的時候還是需要結(jié)合每一個城市當(dāng)中的特殊性需求與實際工程的有關(guān)參數(shù)形成一套與各自城市系統(tǒng)設(shè)計要求和企業(yè)規(guī)范相適應(yīng)的規(guī)范。

三、實現(xiàn)全自動駕駛

實現(xiàn)全自動駕駛之后能夠有效提升運行的效率，比如巴黎的地鐵由于建成時間較長，整體運行效率已經(jīng)無法與現(xiàn)在的社會發(fā)展相適應(yīng)，將其改成全自動駕駛之后運行追蹤間隔從原先的105秒縮減到85秒。

全自動駕駛的范圍早已大大超過了信號系統(tǒng)的范圍，還包含了車輛控制系統(tǒng)、無線傳輸系統(tǒng)、站臺屏蔽門控制系統(tǒng)、綜合監(jiān)測系統(tǒng)等，由此在很大程度上打破了將原先信號系統(tǒng)本身的專業(yè)劃分范圍。即便這樣但這些系統(tǒng)還是將信號系統(tǒng)作為控制中心的，因此這就能夠?qū)⒆詣玉{駛當(dāng)做是信號系統(tǒng)的一個發(fā)展方向[4]。當(dāng)未來實現(xiàn)了全自動化駕駛之后，其運行管理的關(guān)鍵點就從原先只重視列車的正常運行調(diào)整成為在故障情況當(dāng)中應(yīng)急響應(yīng)的能力控制和基本的處理方式。

四、車車之間的通信

從當(dāng)前的列車運行控制原理當(dāng)中能夠發(fā)現(xiàn)車車無線通信能夠有效控制列車的運行。從運輸需求角度進(jìn)行分析，要是車車通信則能夠控制列車，由此就可以減少軌旁設(shè)備，同時線路的道岔也會將列車當(dāng)做指揮中心實現(xiàn)控制。聯(lián)鎖系統(tǒng)是實現(xiàn)車車通信的關(guān)鍵，它在傳統(tǒng)列車控制系統(tǒng)當(dāng)中是列車控制最后一道關(guān)鍵防線，要是在車車通信當(dāng)中還是保留著聯(lián)鎖在原先信號系統(tǒng)當(dāng)中的地位，這時候就會軌旁設(shè)備的優(yōu)勢就會減少。其中把ZC當(dāng)中的控制功能轉(zhuǎn)移到車載控制系統(tǒng)當(dāng)中就需要付出巨大的代價，所以這就一定要將其車輛控制系統(tǒng)本身的安全性進(jìn)行提升，并且要重點考慮當(dāng)控制中心在發(fā)生故障之后的相應(yīng)降級運行措施，并還要與原先信號系統(tǒng)進(jìn)行比對，看其車車通信本身的安全性是不是有了一定的提升。

五、結(jié)束語

軌道交通信號系統(tǒng)負(fù)責(zé)保證車輛運行安全和提高運營效率，，當(dāng)前越來越多的人開始關(guān)注信號系統(tǒng)的互聯(lián)互通，并且漸漸把發(fā)展的眼光轉(zhuǎn)向了LTE、全自動駕駛以及車車通信等新領(lǐng)域，所以能夠發(fā)現(xiàn)未來信號系統(tǒng)的發(fā)展勢必會朝著這些方向進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]張金.淺談城市軌道交通信號專業(yè)的發(fā)展前景[J].科技資訊，2010（4）：46-46.

[2]劉洪亮，張松.淺析城市軌道交通信號控制系統(tǒng)的發(fā)展[J].電子世界，2014（24）：36-36.

[3]王焱，霍苗苗.淺析城市軌道交通既有線信號系統(tǒng)升級改造策略[J].鐵道通信信號，2013，49（8）：63-65.

[4]張鐵增.對于城市軌道交通信號系統(tǒng)發(fā)展的思考[J].鐵路通信信號工程技術(shù)，2013，10（2）：32-36.

（作者單位：蘭州市軌道交通有限公司）