摘要：近些年来，随着我国城市化进程不断加快，大中型的城市为了可以缓解人口数量不断增加的交通压力，对新地铁线路的开发乐此不疲。地铁系统可以很好的缓解地面交通压力，降低交通瘫痪，更好的方便人们出行，而地铁信号控制系统是保证地铁安全可靠运行的关键技术。本文就对地铁信号系统通信控制技术进行深入探讨。
关键词：地铁；信号系统；通信；控制技术
地铁，又叫地铁铁道，是运行在城市路面以下的一种公共交通系统，因其速度快、运载量大、占地面积少等优点，而被各大中城市所追捧。截至目前，北上广深等一线城市都具有成熟的地铁系统，而其它二线城市也在加紧步伐开发新的城市地铁。地铁控制系统也随着地铁的发展而发展，从最初的固定闭塞到现在的CBTC技术，不断稳定，不断成熟。
1、地铁信号系统安全性的影响因素
影响地铁信号系统安全性的因素较多，可以划分为三种：环境因素、人为因素及设备因素。在环境因素方面：雷雨天气或潮湿的气候条件会导致部分地铁设备受潮或浸水，进而导致设备受损或失灵；湿度与温度也会影响到电子参数，降低地铁设备运行稳定性；地震等特殊地质灾害会造成地铁设备部件的松动或脱落等等。在人为因素方面：部分人员在操作过程中，存在习惯性违章或操作失误的现象，这不但会损坏地铁系统及设备，还会威胁到生命安全。此外，而现在的地铁信号系统大多是依托于计算机网络运行的，电脑黑客攻击、恶意木马病毒等也会直接影响到地铁信号系统，甚至造成系统瘫痪、故障或数据丢失。如果地铁信号系统没有经过长期的安全检查与调试，直接投入使用，那么极易产生安全事故，安全稳定性无法保障。在设备因素方面：地铁信号系统是综合性的系统，所包含的设备种类较多，因而设备故障也会影响到信号系统的安全性。例如：电子元件或线路老化、不恰当的用电等会引起火灾；设备接地方法不正确会导致设备受损或报废；设备元件性能差、老化等会引起线路故障，甚至会导致控制中心与列车站点间通信中断，造成整个线路瘫痪。总之，影响地铁信号系统安全性的因素较多，相关人员必须要提高重视，采取措施加以防控。
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，在同一轨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、地铁信号系统自动控制功能实现
3.1列车自动驾驶系统
列车自动驾驶系统相关功能的实现必须在列车自动防护系统的保护下进行，具体流程是根据列车自动监督系统所发挥送的指令，执行相对应的操作。其中，为实现站点间自动运行的功能，需控制地铁列车严格按照运行图规定的区间走行时分行车；为实现站点精确停车的功能，要求以自动防护系统为基础，借助于轨旁设备以及车地通行设备实现控制；为实现列车运行过程中的动态调整功能，要求列车自动驾驶系统根据列车在高峰/平峰状态下列车运营情况，以保障服务质量为前提，借助于适宜的速度曲线对列车运行进行控制，以满足乘客出行舒适度的要求。
3.2列车自动监督系统
自动控制ATS系统设置于操作控制中心内（中央ATS系统），车站内设置本地ATS系统，负责区域控制。系统功能使对地铁全线内列车的运行状态进行监视与控制。本地与中央ATS系统设备构成局域网，搭载光纤线路实现数据传输。在该结构模式下，ATS系统具有两个显著特点：①操作员可以根据自身权限在任意工作站上完成对地铁系统的监督、控制功能；②ATS系统中任意部分的操作失误或故障不会对地铁全线列车运行造成影响，属于非故障安全系统。
3.3列车自动防护系统
列车自动防护系统的基本原则是故障安全。本系统基于该原则对权限所有涉及列车占用状态、追踪间隔、运行速度以及信号灯指示在内的功能运行安全性进行检查与控制。整个系统由轨旁自动防护系统与车载自动防护系统两个部分构成。本系统为实现列车定位的功能，要求通过列车在运行状态下所提供的线路、距离、速度等信息，预测列车运行中的安全与非安全位置，将安全位置信息传递至防护系统内，据此实现对列车运行的安全防护；为实现列车追踪方面的功能，本系统需根据列车位置报告信息以及关键道岔位置，构建追踪占用系统，根据安全以及非安全位置计算列车在安全区间内的两端位置信息；为实现停车位置保证功能，本系统需要对列车当前位置以及运行速度以及移动授权进行对比，当自动防护系统接收到进路取消请求指令后，可延迟一定时间以满足列车制动停车的功能需求。
4、地铁信号系统自动控制功能发展趋势
地铁信号系统的未来发展趋势体现在以下3个方面。第一：随着通信技术的发展和计算机网络技术的进步，单一线路的ATS控制系统将向集成化程度更高的城市综合轨道交通控制系统发展，实现轨道交通网络综合监控；第二：目前国内普遍采用的ATO自动驾驶模式在列车出站时仍需要司机发出发车命令，在CBTC系统运营日渐趋于稳定后，通过系统升级等方式实现全程无人ATO驾驶功能，信号系统自动控制列车行驶，降低运营单位生产压力的同时提高社会经济效益；第三：当前各城市地铁线路间均有联络线预留，为线路间的互联互通提供了基本的物理条件，在车型、轨道线路等条件允许下，各系统承包商开放系统接口的情况下，通过升级车载控制器，CBTC列车将实现各线路间的互联互通，为更灵活的运营调度提供方便。
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。
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