城市軌道交通信號系統云技術運用研究及發展

呂雁飛

摘 要：現今，我國的軌道交通技術在速度密度上已經達到了領先世界的水平，城軌線網日益密集，需要進行資源的整合和縮減維護成本。云技術可將局域網內的硬件、軟件、網絡等一系列資源的統一管理，進行數據共享，可整合資源，提升維護水平和效率。如何高效而安全的將云技術運用到城市軌道交通信號系統的研究已成為當務之急，本文研究了城市軌道交通信號系統云技術的應用，供相關讀者參考。

關鍵詞：云技術;城市軌道交通;交通運輸;工程科技

引言

國內城市軌道發展迅速。上世紀50至80年代，城市軌道交通的建設以戰備為主。另外，兼顧了交通運輸的要求，其里程大致為50.9km。后續發展到2019年9月，全國主要城市的軌道交通里程達到6333km，2020年初，城市軌道交通總里程突破6600km。

1 城市軌道信號系統出現故障的影響因素

首先是人為因素。人為因素是造成城市軌道信號系統出現故障的首要因素。人為因素影響主要包括違章操作和本身技能掌握程度。地鐵信號檢修工作必須按照一定的流程和規范進行，工作人員的工作態度以及安全意識等都是影響其地鐵信號出現故障的原因。在實際的地鐵信號系統故障排查的過程中，首先對信號設備工作狀態和設備運行質量進行檢查，當信號設備出現接觸不良或其他問題時，要及時進行維修和處理，避免地鐵交通運行過程中受到影響。其次，需要對軌道交通的電源系統進行檢查。城市軌道信號系統的運行以電源為基礎，必須對電源系統進行嚴格質檢，主要包括對電源屏和UPS的檢修。當電源系統出現故障，人為維修操作流程不規范會導致精密卡板電壓過大，從而導致設備的燒毀，進一步導致電源系統的崩潰。因此，城市軌道信號系統的維修和操作必須按照規范進行，最大化降低人為因素對城市軌道信號系統的影響。其次是硬件設備故障。硬件設備故障會導致信號系統運行的穩定性受到影響。硬件本身的抗干擾能力會使得不同控制中心的站點聯系受到影響，不同站點之間的信號斷開會導致整體地鐵軌道運行受到影響，無法科學安排地鐵列車出行的時間。硬件本身抗干擾能力與硬件本身性能和質量存在關聯。當硬件設備出現故障時，則會極大降低其抗干擾的效率。除此之外，信號系統中的電子元件散熱功能不斷退化會導致起系統出現問題，同時，線路老化問題不僅對信號系統產生影響，同時也會埋下安全隱患。針對這一現象，加強對硬件設備的管理與檢查，同時注重信號系統中設備的維修與保養工作，能夠極大地降低出現設備故障的幾率，同時也能夠延長設備的使用壽命，使得設備能夠發揮其應有的效果與作用。此外注重信號系統中的各個部分之間的通信質量，保證其線路布置與車載信號系統的統一，從而保證信號傳輸的安全可靠性。

2 城市軌道交通信號系統云技術應用

2.1云技術運用于城市軌道交通信號系統的優越性

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。

2.2城市軌道交通信號系統互聯互通

不斷改進科學技術，建立未來的城市信號系統和發展互聯互通的首要條件是建立標準化的信號系統并形成系統特性。我們可以考慮以下內容：建立統一的系統框架，以集成系統功能和體系結構，標準化互連和操作界面，遵循一致的設計和安裝原則，促進后期調度工作的順利開展。CBCT系統之間的連接必須在技術，車輛接地端口，外部接口和測試方面進行規范。規范包括闡明系統設計的總體目的和技術要求，系統架構的集成，功能的良好分配以及電子地圖的標準化;必須從連續通信協議和應答器角度考慮車輛基本接口的屬性。

3 云技術運用于城市軌道交通信號系統的缺點與不足

（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。

結語

城市軌道交通以速度高、大運量、營運準時、無擁堵、專用軌道、換乘方便、安全舒適、節能環保、充分利用城市地下及地上空間等為主要特點，在拓展城市規模、提高城市居民流動性、促進城市郊區不斷發展、帶動城市經濟效益、有效抑制公共交通阻塞，方便城市居民出行等對城市發展具有重要意義。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！

參考文獻

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