談軌道交通通信信號技術及其整合趨勢

田先彬

（國家鐵路局規劃與標準研究院，北京 100055）

1 引言

當前是我國實現“兩個一百年”奮斗目標的關鍵時期，社會發展進步迅速，城市化的發展進程也在逐漸加快。城市化的加快使得城市流動人口和居住人口大幅增加，城市交通基礎設施需求攀升，城市交通壓力已經成為普遍性的社會問題。為緩解這一壓力，越來越多的城市選擇了發展軌道交通作為主要手段，軌道交通得到了廣泛推廣與應用，并取得了顯著成效。通信信號技術是軌道交通領域中的關鍵技術，是軌道交通正常運行的重要保障，同時也是促進軌道交通長足發展的重要基礎，因此對此項技術的研究十分重要。

2 軌道交通信號技術

近年來，隨著軌道交通的廣泛使用，極大的促進了軌道交通通信信號技術的發展。目前而言，我國的軌道通信信號系統主要是從國外引進的通信信號系統與軌道交通結合而成，國內只能提供配套設備和技術服務，仍然無法實現自主產權的ATP子系統，這將是今后我們需要主要研發的方向之一，我們需要不斷的吸收實踐經驗和國外先進技術，研發我國自主產權的子系統。目前，我國自主研發的微機聯鎖系統在軌道交通通信信號系統中得到應用，并取得了較好的成效。此外，冗余技術在軌道交通通信信號系統中得到了廣泛應用，能夠大大提高通信信號系統運行的穩定性，冗余技術作為提高計算及可靠性的一種常用技術，一旦信號系統發生故障，其裝置將立即自動替代不良部件功能，保障系統繼續穩定運行。硬件冗余技術伴隨著計算機技術的發展，經歷了雙機冷備、雙機準熱備到雙機熱備技術的發展歷程。

軌道交通通信信號系統的另一重要組成部分是列車自動控制系統，基于通信方式的不同主要分為三種方案，基于通信的移動閉塞系統、固定閉塞方式的點式系統和準移動式系統。區別在于，點式系統是用來實現車與地面的信息傳輸，連續式的固定系統基本被淘汰了。準移動閉塞式的系統具有較強的抗干擾能力與強大的信息傳輸能力，這種系統采用數字音頻無絕緣軌道形式完成行進列車車道檢測與信息傳輸，可以提供速度、距離等參數，ATP車載設備根據車輛自身性能計算出列車運行的最佳參數，傳遞到列車控制系統，保證列車安全穩定運行并提高線路的利用率。目前CBTC 系統（基于通信的列車自動控制系統）應用廣泛，系統采用交叉感應電纜、擴頻電臺等實現列車與地面的信息傳遞，通過測速傳感器獲得列車運行參數，獲取列車狀態，列車收到信號可以自動計算速度曲線，提高列車運行的穩定性。另外，列車通信信號系統中增加了ATO系統，能夠有效的降低列車駕駛員的疲勞強度，這是現代軌道交通進步的重要標志。

3 軌道交通通信信號系統整合趨勢

目前，計算機技術的發展日新月異，軌道交通通信信號系統也隨之不斷發展，信號系統的IP化已經具備了較好的發展基礎，已然成為了日后發展的大趨勢。想要實現并且提升IP服務，需要提供多信息傳輸技術、成熟的共享平臺以及虛擬專用局域網絡業務技術的支持。這三方面的技術是IP化的基礎，也是促進軌道交通通信信號系統IP化發展的重要保障。IP化的軌道交通通信信號系統將會極大的提高軌道交通的管理效率，提高安全性能，降低成本。

目前，城市軌道交通通信系統與信號系統大多數是采取獨立運行的發展模式，實踐經驗表明，單獨運行，對于軌道交通的未來發展是一大障礙。隨著通信技術和信號技術的不斷發展，兩者技術融合已經成為可能，軌道交通通信與信號系統一體化將會是未來發展的主要方向。目前，具有先進通信技術支持的ATC系統基本實現了道路安全防護和列車自身防護功能。將來軌道交通通信信號系統將會實現包括線路共享、傳輸網絡設備共享等在內的更為廣泛的基礎設施共享。

目前，伴隨著IP化的不斷發展，系統之間的接口與聯系將會更加密切，通信系統和信號系統一體化發展將讓我們告別兩者獨立運行的時代。此外，寬帶技術的發展將會加快傳統的 RS232接口、64 位低速數據端口的淘汰，在現代軌道交通應用將會越來越少。同時，通信技術的進步也會帶來乘客信息顯示系統和CCTV 技術的廣泛應用，語音、廣播等系統也將會向著寬帶網絡平臺進行過渡。

4 結束語

全球的軌道交通通信信號技術在不斷的發展進步，通信信號系統將會朝著越來越高的集成度邁進，其將極大促進軌道交通的發展，為社會帶來更為便捷的服務。我國要重視自身的不足與國外的先進經驗技術的學習，不斷的研發完善自身的通信信號系統，促進軌道交通的良性發展，降低運行維護成本。相信，在不久的將來，發展中的技術難題都會得到妥善解決，我國的軌道交通行業將會發展的越來越好。