徐叶斌
杭州市地铁集团有限责任公司运营分公司，浙江 杭州 310017
摘要：城市轨道交通信号系统在当今社会中发挥着重要的作用，是轨道交通发展中必不可少的科研成果。随着科技信息技术高速发展，列车对信号系统要求越来越高，不仅表现在安全方面，同时还表现在效率方面，都需要信号系统具有较强的技术基础。
关键词：轨道交通信号系统；云技术；
随着我国城市轨道交通建设发展日新月异，城市轨道交通信号系统的技术水平也随之得以长足的发展。现今，我国的轨道交通技术在速度密度上已经达到了领先世界的水平，城轨线网日益密集，需要进行资源的整合和缩减维护成本。云技术可将局域网内的硬件、软件、网络等一系列资源的统一管理，进行数据共享，可整合资源，提升维护水平和效率。如何高效而安全的将云技术运用到城市轨道交通信号系统的研究已成为当务之急。
一、轨道交通信号系统现状
目前我国城市轨道交通信号系统一般包涵并采用以下几种系统：基于通信业的自动控制系统；列车的自动监控子系统；列车自动防护子系统；列车自动运行子系统；计算机联锁子系统以及及数据通信子系统等构成。国内，现阶段开通运营的城市轨道交通信号系统中无线类的通讯系统大部分采用免费开放的2.4GHz 频段的无线局域网络技术。这种技术虽然可以满足大部分城市轨道的信号传输需求，但也存在很大的局限性。主要问题有以下几点：信号的不稳定性开放的2.4GHz 频段的无线局域网络技术虽然优点是易于设置，减少了建设初期的经济成本。但在区域覆盖边缘，该频段的网络信号会产生不稳定的状态。这种状态也很可能导致列车车载信号的发射接收装置与地面信号设备不能及时的进行沟通。易被干扰由于免费开放的2.4GHz 频段的无线局域网络技术在遇到同频段设备的信号干扰时容易被抢占信号，阻断通信系统的信号传输。会经常导致信号系统采取，各种应急措施。曾经就因为有乘客携带移动的，wifi 网络信号发射设备干扰到了列车的信号传递，导致多趟列车在正常运行中突然停车。这件事在当时引起的社会的广泛关注，也正是因为此次事故，相关的研究人员，开始着力于研究不容易被干扰的信号来运用到城市轨道交通信号系统中。
二、轨道交通信号系统云技术应用发展
1.云技术运用于城市轨道交通信号系统的缺点与不足。作为一个还在发展之中的新兴技术，云技术除了以上所论述的诸多好处的同时也同样不可避免存在着一些限制与不足，但是保持着乐观与长期发展的态度，这些问题也许都将在不久的将来得到合理的解决与处理，在现阶段，它存在着如下几点缺陷性。（1）对网络的依赖，在网络不稳定或者没有网络的地方，云技术的功能的局限性就会显现出来，很可能会存在无法使用服务的问题。这对需要稳定和时效性的城市轨道交通信号系统来说是一个相对严重的问题，但是随着我们国家科技力量的崛起，5G 的逐渐覆盖，相信网络不再是个问题。而云技术也提出了相对应的解决方案，使用缓存机制在网络恢复时将数据再度同步。（2）失去对部分数据的掌控，由于云技术将使用大数据、AI、机器学习等种种技术手段将需要人为处理的数据部分简单化，所以整个进行运算及处理的过程中，我们将失去对部分数据的掌控，但由于该特性简化了人为操作的复杂性，从而专注于城市轨道交通系统的整体运行状态，也不失为云技术的优势之一。
2.云技术运用于城市轨道交通信号系统安全在云技术诞生之前的轨道交通系统信息的数据是存储于本地的，有着非常大的安全隐患。数据极其容易损坏与丢失，而数据的读取与处理也要占用较长的响应时间。
而且，近年来因天气或人为原因，电气火灾频发，给城市轨道交通带来了相当大的隐患，由于轨道交通信号系统直接关系到列车运行的安全和效率，因此，城市轨道交通需要更加安全可靠的信号系统，而通过近几年云技术的发展，利用物联网与大数据等高科技手段对线路和用电安全设备的排查，可加强对信号机房电源环境设备的监控，保障信号机房设备稳定运行，延长信号设备生命周期，从而降低信号系统故障率。所以，云技术的应用可以达成一举两得的效果，既保护了数据，又可以在极大的程度上提升轨道交通的安全性。共享建立互联互通的城市轨道交通系统，实现不同系统与设备之间的信息交互与互通，将城市交通信号系统之间不同的设备进行集中的管理与维护，以实现城市轨道交通信号系统对系统中的相关设备安全状态的监测、预警与维护，从而提高系统安全，节约成本，提高城市轨道交通信号系统运行的稳定性。云技术能够实现不同的设备与平台之间的数据共享，保证轨道交通信号系统数据的持续传输和交互，从而保障城市轨道交通继续快速而安全的长期持续运行。云技术运用于城市轨道交通信号系统便捷城市轨道交通信号系统传输的信息是庞杂而分散的，需要针对不同的信息做不同的处理从而导致了这一步骤的复杂和耗时，而信号系统中的数据通信系统承载着传递语言、文字、数据、图像等各种综合信息的任务，从而达成指挥列车、传递各种信息和提高运输效率的重要职能。云技术的引入可以大大加快数据通信系统的传输和处理的速度，实时对传输的信息进行极快的响应和处理，保证高效。恰恰贴合了城市轨道交通所需的及时性，大大提升了城市轨道交通信号系统的运行效率。
3.云技术运用于城市轨道交通信号系统优越轨道交通系统涉及车辆、供电、通信、运输、信号、环控等方方面面，各专业之间彼此独立却又密切关联，为了保证系统的高效运行，需要对各个专业的信息进行采集、存储、分析与管理。云技术可与城轨建设需求融合，建立城轨云平台，将城市轨道交通信号系统中的部分子系统接入到云平台中。将云技术应用到信号ATS 子系统中，可进一步提升信号系统的数据采集、处理、分析效率，将行车调度信息进行整合，提供更丰富的运营调度界面，以便调度更快的运营决策。呼和浩特1 号线作为一个将云技术、5G、大数据融合的典型实践项目，将ATS 子系统接入数据共享平台，云平台设置了灾备中心（异地灾备），为信号系统提供了应用级服务，为其他专业提供了数据级灾备的服务，可最大限度地整合资源，提升资源的利用率。同时，对服务器、网络设备、存储设备、安全设备等实现统一监管及综合运维，可极大提高运营维护效率和降低维护成本，信号系统的可靠和稳定是城市交通信号系统的命脉。而云技术凭借其优越的性能为城市轨道交通信号系统的稳定运行提供了更加可靠的保障。云技术运用于城市轨道交通信号系统可持续在十三五之后，我国一线城市的轨道交通系统建设水平逐渐提升，除了城市轨道交通系统既有的系统信号、通信、监控、安防等，还随着群众的更多需求开发了更加多元化的系统。城市交通的需求逐渐提高，城市轨道交通也在近几年得到了突飞猛进的发展，其扩张的速度之快，每年需求量的逐年上升，里程和轨道覆盖面积的逐渐拓宽都带给城市轨道交通建设带来了不小的挑战。人们在乘坐城市轨道交通的同时享受到高速的网络，流畅的宽带，得到实时的旅行信息以及站点提醒，也必将是大势所趋。
云技术运用于城市轨道交通信号系统或许能够为国家的公共交通系统添砖加瓦，加快建设交通强国展望的实现进度。云技术以其优越的性能与特点恰恰贴合了总书记对于城市轨道交通系统的展望，但其也具有新兴技术的缺点和不足，在实际运用上还需要进一步的实践与发展，愿智能的立体化现代城市轨道交通系统的美好明天在不远的将来就能最终实现。
参考文献:
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[2]贾萍, 徐淑鹏.TDD-LTE 技术在城市轨道交通CBTC 系统中应用[J]. 城市轨道交通研究,2019.
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