赵晓云 何莹
西安市轨道交通集团有限公司运营分公司 陕西西安710016
摘要:本文通过对城市轨道交通信号系统新技术应用的分析,来对城市轨道交通信息化建设的发展前景进行探讨,希望本文探讨的内容能够有效的提升城市轨道交通信号系统的自动化水平,为我国智慧化城市建设提供重要的技术保障,从而加快我国城市现代化建设进程。
关键词:城市轨道;交通信号系统;发展前景
1城市轨道交通信号系统新技术的实际应用情况
1.1全自动驾驶FAO新技术
其能够弥补城市轨道交通的许多不足,比如让列车运行性能更加优越、有效减少运输所需要的费用、更加安全等。应用FAO新技术的列车出库并在投入运营之前,列车能够被自动唤醒并上电自检,随后自动出库于转换轨,紧接着到正线等,具体流程如图1所示。
全自动驾驶FAO包含两个模式:DTO模式无需列车司机便能够自动驾驶,但是需要专人值班看守;UTO模式能够实现无人运行,借助信息监控以及信号系统等运行。该系统在运行过程中需要的功能如下。
1.1.1联动功能
可以借助列车系统准确把握和控制地铁实际运行情况,从整体上监控列车运行状态。
1.1.2自动化功能
实现该功能的关键为在信号CBTC系统处添加新设备,由此保证列车正线正常运行,进而没有人工参与也能实现列车全部运营路线的自动化,并有效监控列车运行过程中的各种情况。
1.1.3冗余技术
冗余技术能够为列车提供更加完善的设备,去除不必要的技术,比如:车载系统中所配备的速度传感器以及地面系统所配备的继电器等。
1.1.4稳定性
和先前CBTC系统比较来看,全自动驾驶系统最大的不同之处为功能性需求增加,因此,该系统需较多外部接口以保证它和外部保持密切联系,进而实现综合监视以及联动。该系统庞大复杂,在涉及之时应从软件架构层面入手,借助软件升级的方法确保系统处于稳定运行状态,模块以及层次化的软件设计能够保证系统稳定升级并实现外部扩展。
1.2车-车通信的新型CBTC系统
目前国内城市轨道大多使用的系统为车-地通信CBTC,在现代信息技术迅速发展的背景之下,车-车通信新型CBTC系统会成为大趋势,其主要原因为该系统能够弥补传统CBTC系统的不足,具有不可比拟的优越性,其车载设备集成度高以及系统接口比较少,能够确保列车正常运行的情况下,为列车运营提供诸多可行性运输方案。
基于车-车通信新型CBTC系统,列车车载控制器VOBC不仅能够与ATS通信,还能够接收ATS发出的通信信息,借助轨旁对象控制器转换道岔并开通进路,该系统还能和前行列车无线通信,准确接收前车准确的位置数据,并根据这些位置数据以最快的速度计算列车移动授权以及制动曲线,改变了以前先要经由地面轨旁算出移动授权,再借助互联网传送到车载控制器的繁琐现状,使数据传输更快捷,确保轨旁安全性。此外,该系统拥有轨旁ZC以及CI等系统,无需ZC以及CI子系统,能够有效节省设备空间,降低成本。
1.3城市轨道交通信号系统互联互通
城市轨道交通CBCT系统的互联互通指的是不同厂商的列车,能够在不同厂商的轨道设备线路上运行,其目的在于打通整个城市轨道交通网,系统化运营,实现城市轨道运营数据共享。在使用该信号系统过程中应当制定系统规范,可从以下方面着手:统一规定系统中的各项功能和架构,规范互联互通接口,遵循一致的轨道设计和安装原则,在界面设计上也应当保持一致,以便于调度员操作。城市轨道CBCT系统互联互通应当从技术、车地接口、地面设备接口、外部接口和测试等方面来予以规范。
技术规范需要明确系统设计的总目标和技术要求,统一系统架构,做好功能分配,规范车载电子地图;车地接口规范应当从应答器和连续通信协议两方面着手;地面设备接口规范需要考虑到不同接口的协议,如CI与CI接口、MSS与MSS接口等;外部接口规范包括了信号系统与CCTV接口、与无线接口等规范;测试方面则需要规范互联互通测试验证技术,包括点式部分和CBCT部分。除以上建设条件之外,为实现城市轨道交通互联互通,还应当从多方面进行考虑,比如轨道信号系统自身通信协议,车辆管理、牵引供电和运营条件等。
2城市轨道交通信息化建设的发展前景
为推动我国城市轨道交通的大力发展,应当朝着城市轨道交通信息化建设方向发展,这也成为我国城市轨道交通发展过程中的迫切问题。在城市轨道交通系统中,信号系统是其重要组成部分,也是最大的子系统之一,就目前而言虽然城市交通轨道信号系统建设取得了不错成效,但是在信息建设方面还是存在着一定的问题,比如说信息系统整体架构还比较落后,不具备现代性,难以提高系统运行效率,而且信息之间的交互并不紧密,存在信息孤岛现象,在基础设施建设方面不够集中,并没有充分发挥网络资源的作用,更有甚者大量浪费了资源,在安全方面的管理还不够严格,运行和维护体系不健全,缺乏标准化管理,没有制定规范而统一的要求,以致于城市轨道交通信号系统的运行效率不高。面对这些问题,基于互联网背景,应该充分发挥计算机信息技术,将其有效应用于城市轨道交通中,利用信息技术来改造信号系统,提高信号系统的运行效率,并使其逐步走向智能化和信息化,以保障城市轨道交通的长远发展。
在设计城市轨道交通信息化建设总体架构的时候,可以从六个方面来设计:
2.1设计感知层
其主要是进行信息采集,通过感应器等设备,利用现代射频和蓝牙技术,来识别物体。
2.2设计网络层
其主要是加强系统中信息的有线交流和无线交流,提高系统交互效率,使系统间的数据传递更快。
2.3设计数据层
其主要是将系统中的各项数据都集中在一起进行管理,针对不同的业务来提供相应的数据信息,以保障城市轨道交通信号系统的正常运行。
2.4设计平台层
其有效应用了大数据技术,创建云计算平台,科学而快速的处理各项数据信息,保障信息数据的安全行,并逐步实现信息数据共享。
2.5设计应用层
其主要是负责列车的运营,除了生产指挥工作之外,还涉及到乘客服务和企业管理部分,包括了基本建设和管理的各大业务。
2.6设计展示层
其主要是建立城市轨道交通门户网站,以供内部和外部进行访问。
建构城市轨道交通系统还应当注意以下两点:(1)建立完善的技术标准规范体系,目标在于实现技术管理标准化,为信息平台的建设提供技术支持,规范系统中的各项接口协议恶化数据格式,确保系统运行的规范性;(2)建立健全的网络信息安全体系,城市轨道交通信息系统的建设,需要强大的信息安全保护,应当从平台、数据、通信、应用和管理等各个方面,来维护信息系统的安全性。
3结束语
城市轨道交通信号系统作为列车行车、运行以及安全的重要保障,是城市轨道交通自动化控制的关键部分。为提升其运行质量,相关的研究人员应该加强对城市轨道交通信号系统新技术发展的研究,使其技术更加成熟,从而为智慧城市轨道交通的实现奠定扎实基础。
参考文献
[1]王卓然,贾学祥.我国城市轨道交通信号系统的发展方向[J].交通世界,2019(12).
[2]徐志华.浅析城市轨道交通信号系统互联互通实施流程[J].四川水泥,2018(02).