城市軌道交通信號系統(tǒng)的關鍵技術分析

徐威

摘要：隨著國家經濟水平的提升，社會進入高科技、信息化、現代化時代，城市軌道交通信號系統(tǒng)的技術水平也越來越高，為城市交通建設提供了極大的安全保障和運行便利，因此，需要對城市軌道交通信號系統(tǒng)的關鍵技術做出分析和研究，以確保城市軌道交通發(fā)展的先進性和科學性。

關鍵詞：城市軌道交通；信號系統(tǒng)；關鍵技術分析

對于現代城市交通而言，城市軌道交通信號系統(tǒng)是軌道交通安全運營的基本保證，只有保證了軌道交通信號系統(tǒng)的安全性和科學性，才能提高城市軌道交通的運營效率。由此可見，發(fā)展城市軌道交通信號系統(tǒng)，提升軌道交通信號系統(tǒng)關鍵技術水平對現代化城市建設意義重大。

一、關于城市軌道交通信號系統(tǒng)

城市軌道交通系統(tǒng)的運行需要信號系統(tǒng)的控制和指揮。軌道交通信號系統(tǒng)具有提高列車運行速率、確保軌道交通運行安全、控制交通運營成本、降低列車運行工作人員的工作負擔等作用。對于現代化城市而言，城市軌道交通技術的發(fā)展狀況，能在一定程度上反應該城市的整體建設水平和經濟、科技發(fā)展狀況，因此，無論是我國還是海外其他國家，都對城市軌道交通技術的發(fā)展給予了高度重視。尤其在近幾十年信息技術高速發(fā)展的情況下，城市軌道交通技術及城市軌道交通信號系統(tǒng)的關鍵技術的發(fā)展，關乎國家戰(zhàn)備資源安排，因此，關注和發(fā)展城市軌道交通信號系統(tǒng)的關鍵技術，已經成了至關重要的工作。

近年來，由于國家越發(fā)重視城市軌道交通建設，我國的城市軌道交通迎來了一波大規(guī)模爆發(fā)式發(fā)展，無論在運行速率、距離長短，還是在運營規(guī)模方面都有了長足的進步。然而由于我國軌道交通技術起步較晚，因此，在城市軌道交通信號技術發(fā)展上，我國與國際先進水平仍存在著較大的差距，在軌道交通信號系統(tǒng)的關鍵技術上，我國還較大程度依賴國外先進技術[1]，對軌道交通信號系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和抗干擾性都有著不利影響。

二、城市軌道交通信號系統(tǒng)的關鍵技術分析

發(fā)展至今，城市軌道交通信號系統(tǒng)主要包括以下幾種技術：

（一）LTE技術

作為目前國內應用較為廣泛的交通信號技術，LTE技術具有傳輸速率高、延時較低、功能多樣化的優(yōu)點。在頻譜寬帶為20兆赫的情況下，LTE技術下信號的上行峰值能夠達到每秒100mb的速率，與此同時，該技術下信號傳輸的下行峰值最高也能達到每秒50mb的速率，基本能夠覆蓋100000米范圍內的城市軌道交通系統(tǒng)，且具備無線信號接入的構架及播出功能。在經過系統(tǒng)結構網格化優(yōu)化后，LTE技術具備了可以結合現代新型傳輸技術的功能，能夠隨時根據技術發(fā)展更新信號傳輸功能和接收處理功能，實現頻譜的靈活使用[2]。

相對于傳統(tǒng)的WLAN技術，LTE技術具有較強的抗干擾性，通過占用轉業(yè)頻段降低外部電磁干擾、消除內部信號干擾，確保交通信號能夠準確、平穩(wěn)、安全地傳輸。同時LTE技術由于采用了自動頻率校正，提升了信號傳輸的平穩(wěn)性，使得該技術下城市軌道交通信號具備了優(yōu)良的移動性，確保了長距離無線傳輸中信號依然穩(wěn)定。

隨著社會經濟發(fā)展、科技的進步，LTE技術在城市軌道交通運輸中運用越來越廣泛，尤其在城市軌道交通信號系統(tǒng)建立了專用頻段后，LTE技術由于其可以占用專門頻段的安全性、傳輸的高速率性及較強的抗干擾性，獲得了軌道交通部門的青睞，已經逐漸成為軌道交通中的關鍵技術。

（二）北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)應用技術

隨著我國航空航天技術的發(fā)展，我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)也開始在多個領域占領了越來越重的地位。通過北斗衛(wèi)星導航技術，可以實現對列車運行狀態(tài)、列車運行位置的衛(wèi)星定位，最大限度降低地面干擾。并且，由于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的技術是完全由中國獨立自主研發(fā)成果的，極大地提升了我國城市軌道交通運行的自主性和安全性，能夠較好地排除國外勢力通過電子技術入侵，對國家安全和社會長遠發(fā)展具有重要意義，同時也對我國交通運輸現代化管理意義重大。預計將在不久的將來，我國的城市軌道交通信號系統(tǒng)將大規(guī)模采用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的關鍵技術，使其成為我國城市軌道交通信號系統(tǒng)技術的主流。

（三）ATO技術相關

除以上介紹的LTE技術及北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，我國城市軌道交通信號系統(tǒng)還采用了ATC系統(tǒng)中關鍵組成部分的ATO子系統(tǒng)[3]。ATC系統(tǒng)所指的是列車自動運行系統(tǒng)，在城市軌道交通信號系統(tǒng)中采用ATO技術，可以降低人工操作可能帶來的失誤，為列車行駛的安全性和效率性提供保障。

三、結束語

綜上可知，城市軌道交通技術發(fā)展事關我國現代化城市建設進程，因此，必須加快構建科學的城市軌道交通信號系統(tǒng)，發(fā)展與軌道交通系統(tǒng)息息相關的LTE技術等，完善軌道交通信號系統(tǒng)的規(guī)范信和統(tǒng)一性，為城市交通發(fā)展和現代化城市建設提供技術保障和道路安全保障。

參考文獻：

[1]李海軍.分析城市軌道交通信號系統(tǒng)的關鍵技術[J].大科技，2018（17）：189-190.

[2]孟思安.城市軌道交通信號系統(tǒng)的關鍵技術初探[J].軍民兩用技術與產品，2017（18）：72.

[3]田先彬.談軌道交通通信信號技術及其整合趨勢[J].數字通信世界，2018（7）：54.

（作者單位：蘇州市軌道交通集團有限公司運營分公司）