城市軌道交通信號系統云技術應用研究及發展

◆黎婧嫻

（南寧軌道交通集團有限責任公司 廣西 530000）

我國的城市軌道交通信號系統有著獨有的體系，城市軌道交通一直都保持著非常高的可靠性、穩定性和安全性。非常多的實用技術證明了以上特性，例如：采用了無線通信的技術手段實現了列車的自動保護，站臺屏蔽門之間的聯動，自動折返以及精確停車。通過對以上特性的完美實現從而滿足了我國獨有的客流高峰期高密度人群往返，和大運量承載以及站點繁多需要頻繁的啟動關停的日常運行需要。

由于列車的控制基本基于車地信息之間的無線傳輸與無線交互，從這一特性中充分的體現出了無線通信傳輸的可靠與安全，信息傳遞的及時與準確的重要，而云技術因其非常高的安全性，數據交互的及時性，以及數據同步的簡易性符合城市軌道交通信號系統的發展趨勢。

1 云技術運用于城市軌道交通信號系統第一大趨勢：安全

在云技術誕生之前的軌道交通系統信息的數據是存儲于本地的，有著非常大的安全隱患。數據極其容易損壞與丟失，而數據的讀取與處理也要占用較長的響應時間。而且，近年來因天氣或人為原因，電氣火災頻發，給城市軌道交通帶來了相當大的隱患，由于軌道交通信號系統直接關系到列車運行的安全和效率，因此，城市軌道交通需要更加安全可靠的信號系統，而通過近幾年云技術的發展，利用物聯網與大數據等高科技手段對線路和用電安全設備的排查，可加強對信號機房電源環境設備的監控，保障信號機房設備穩定運行，延長信號設備生命周期，從而降低信號系統故障率。所以，云技術的應用可以達成一舉兩得的效果，既保護了數據，又可以在極大的程度上提升軌道交通的安全性。

2 云技術運用于城市軌道交通信號系統第二點趨勢：共享

建立互聯互通的城市軌道交通系統，實現不同系統與設備之間的信息交互與互通，將城市交通信號系統之間不同的設備進行集中的管理與維護，以實現城市軌道交通信號系統對系統中的相關設備安全狀態的監測、預警與維護，從而提高系統安全，節約成本，提高城市軌道交通信號系統運行的穩定性。云技術能夠實現不同的設備與平臺之間的數據共享，保證軌道交通信號系統數據的持續傳輸和交互，從而保障城市軌道交通繼續快速而安全的長期持續運行。

3 云技術運用于城市軌道交通信號系統第三點趨勢：便捷

城市軌道交通信號系統傳輸的信息是龐雜而分散的，需要針對不同的信息做不同的處理從而導致了這一步驟的復雜和耗時，而信號系統中的數據通信系統承載著傳遞語言、文字、數據、圖像等各種綜合信息的任務，從而達成指揮列車、傳遞各種信息和提高運輸效率的重要職能。云技術的引入可以大大加快數據通信系統的傳輸和處理的速度，實時對傳輸的信息進行極快的響應和處理，保證高效。恰恰貼合了城市軌道交通所需的及時性，大大提升了城市軌道交通信號系統的運行效率。

4 云技術運用于城市軌道交通信號系統第四點趨勢：優越

軌道交通系統涉及車輛、供電、通信、運輸、信號、環控等方方面面，各專業之間彼此獨立卻又密切關聯，為了保證系統的高效運行，需要對各個專業的信息進行采集、存儲、分析與管理。云技術可與城軌建設需求融合，建立城軌云平臺，將城市軌道交通信號系統中的部分子系統接入到云平臺中。將云技術應用到信號ATS 子系統中，可進一步提升信號系統的數據采集、處理、分析效率，將行車調度信息進行整合，提供更豐富的運營調度界面，以便調度更快的運營決策。呼和浩特1 號線作為一個將云技術、5G、大數據融合的典型實踐項目，將ATS 子系統接入數據共享平臺，云平臺設置了災備中心（異地災備），為信號系統提供了應用級服務，為其他專業提供了數據級災備的服務，可最大限度地整合資源，提升資源的利用率。同時，對服務器、網絡設備、存儲設備、安全設備等實現統一監管及綜合運維，可極大提高運營維護效率和降低維護成本，信號系統的可靠和穩定是城市交通信號系統的命脈。而云技術憑借其優越的性能為城市軌道交通信號系統的穩定運行提供了更加可靠的保障。

5 云技術運用于城市軌道交通信號系統第五點趨勢：可持續

在十三五之后，我國一線城市的軌道交通系統建設水平逐漸提升，除了城市軌道交通系統既有的系統——信號、通信、監控、安防等，還隨著群眾的更多需求開發了更加多元化的系統。城市交通的需求逐漸提高，城市軌道交通也在近幾年得到了突飛猛進的發展，其擴張的速度之快，每年需求量的逐年上升，里程和軌道覆蓋面積的逐漸拓寬都帶給城市軌道交通建設帶來了不小的挑戰。人們在乘坐城市軌道交通的同時享受到高速的網絡，流暢的寬帶，得到實時的旅行信息以及站點提醒，也必將是大勢所趨。

6 云技術運用于城市軌道交通信號系統的缺點與不足

作為一個還在發展之中的新興技術，云技術除了以上所論述的諸多好處的同時也同樣不可避免存在著一些限制與不足，但是保持著樂觀與長期發展的態度，這些問題也許都將在不久的將來得到合理的解決與處理，在現階段，它存在著如下幾點缺陷性。

（1）對網絡的依賴

在網絡不穩定或者沒有網絡的地方，云技術的功能的局限性就會顯現出來，很可能會存在無法使用服務的問題。這對需要穩定和時效性的城市軌道交通信號系統來說是一個相對嚴重的問題，但是隨著我們國家科技力量的崛起，5G 的逐漸覆蓋，相信網絡不再是個問題。而云技術也提出了相對應的解決方案，使用緩存機制在網絡恢復時將數據再度同步。

（2）失去對部分數據的掌控

由于云技術將使用大數據、AⅠ、機器學習等種種技術手段將需要人為處理的數據部分簡單化，所以整個進行運算及處理的過程中，我們將失去對部分數據的掌控，但由于該特性簡化了人為操作的復雜性，從而專注于城市軌道交通系統的整體運行狀態，也不失為云技術的優勢之一。

7 結語

在習近平總書記提出的“構建綜合、綠色、安全、智能的立體化現代城市軌道交通系統”精神指引下，云技術運用于城市軌道交通信號系統或許能夠為國家的公共交通系統添磚加瓦，加快建設交通強國展望的實現進度。云技術以其優越的性能與特點恰恰貼合了總書記對于城市軌道交通系統的展望，但其也具有新興技術的缺點和不足，在實際運用上還需要進一步的實踐與發展，愿智能的立體化現代城市軌道交通系統的美好明天在不遠的將來就能最終實現！