電子信息技術在智能交通信號控制系統中的應用分析

王斌柘

（石家莊市軌道交通建設辦公室 河北 石家莊050000）

0 引言

在交通建設的新時期，如何應用電子信息技術來優化與完善智能交通信號控制系統，已經成為我國現代化交通建設過程中所面臨的主要問題之一。站在技術層面上來講，當前已經投入使用的交通信號燈，根據控制位置的不同，可將交通控制類型分成兩類：一類是城市交通控制，另外一類是高速公路交通控制。而智能交通信號燈可以根據不同時段與街道，車輛的通行規律來合理設定交通信號燈交替時間的長短，以此來有效解決城市交通的擁堵問題，確保城市交通的安全與暢通。

1 電子信息技術在智能交通信號控制系統中的應用優勢

1.1 加強系統監視

將電子信息技術應用到智能交通信號控制系統中，不僅可以對系統進行實時的診斷與檢測，同時也可以及時發現其在實際運行中所存在的安全隱患，并且可以在第一時間進行有效處理，進而避免引發各種故障。另外，電子信息技術的應用還可以保證智能交通信號控制系統始終處于穩定運行的狀態當中。例如，借助傳感器，列車速度監控系統可以對列車運行的速度進行實施的監測，并且可以依據列車運行的速度來客觀評估列車的實際運行狀態，進而判斷列車是否存在異常，能否穩定運行。

1.2 增強信息處理的靈活性

隨著我國科學技術水平的不斷提高，電子信息技術的發展呈現出多元化趨勢，并且可以對圖像、文本以及語言等信息實施靈活、高效的處理。而傳統技術的發展與應用，則可以為信息處理操作提供可靠的數據支持，保證信息處理的有效性。除此之外，隨著電子信息技術的持續完善與改進，信息技術的處理算法相應地提高，較為常見的就是人工智能技術、濾波技術以及數據融合技術。借助電子信息技術，對原始數據進行處理，可以深度挖掘出信號傳遞出的本質信息。在具體實踐中，雖然有部分信號在時域中的處理難度很大，但借助傅里葉變換與小波變換等，就可以在頻域中，對信號實施高效的分析與處理，進而得出最為理想的結果。

1.3 提升信息處理的速率與可控性

信號處理這一環節既可以在軟件完成相應的處理操作，也能夠在專用芯片上完成，二者均可以明顯加快信息處理的速度[1]。同時，在智能硬件快速發展的背景下，信號處理對于芯片的需求量也在不斷的增加。現階段，信號處理速率之所以會加快，主要是因為芯片的構架不同，且可以對數據進行并行化處理，這也是與傳統串行處理的主要區別之一。在實際應用中，定制化處理能夠縮小信息處理模型的面積，以此來增強其適用性，滿足不同場合的使用需求。另外，在信號處理的過程中，要將各種非電信號轉化成電信號，這主要是因為信息系統只能夠針對電信號做出處理。與此同時，在非電信號與電信號之間進行轉換的環節中，要針對信息損失這一問題進行充分的考慮，便于這種高集成度的芯片在交通信號系統中可以得到廣泛的應用，以此來進一步提升信息處理的速率，增強信息處理的可控性。

2 智能交通信號控制方式

2.1 ATS子系統控制方式

集中控制方式作為一種宏觀的控制方法，主要是針對軌道列車的運行狀態及有關參數進行控制。該種控制方式在多數情況下是指一個相對控制的過程。主要的控制指標就是列車總體運行的計劃以及入站時的相關狀態。其中，列車運行的軌跡信息與狀態參數均是通過光纜來完成傳輸操作的。在此過程中，通過對車上設備與車站信息等相關數據的分析與準確的計算，就可以得到列車當前的實際運行狀態，對其運行安全進行客觀的評估。在實際應用中，集中控制方式也存在著較大的弊端與局限性。這是因為集中控制方式在對設備實施集中控制的過程中，極易導致設備系統出現負荷異常增大問題。在這種情況下，集中控制就會發生故障，就會對設備的集中協調控制造成不利影響，甚至會導致列車無法正常的運行。為此，在對列車設備進行控制時，優先選擇集中控制與分散控制相結合的控制方式。同時，由于不同控制中心的任務存在明顯差異，在列車運行期間，就需要借助終端控制中心來對其實施整體控制，而不是對其實施局部控制與階段性控制。之外，選擇集中控制與分散控制相結合的控制方式，不僅可以全面監督與控制列車總體的運行狀態，同時也能夠大大增強列車實際運行過程中的安全性與穩定性。

2.2 ATP子系統列控方式

目前，在我國列車系統當中，分級速度控制系統已經得到了廣泛的普及與應用。這主要是因為該系統可以依據目標速度，完成多階段的加速過程，同時也能夠保證列車在加速過程中的安全性與平穩性。基于此，借助列車系統所構建的基站，ATP設備可以在列車運行期間，為其提供可靠的數據傳輸服務，更為重要的是，ATP設備能夠針對列車，對下一閉塞區域的數據進行實時分析。與此同時，在具體實踐中，ATP設備還可以與列車上的各種設備進行有效的關聯，并結合列車實際運行的狀態，對其實時運行的速度進行合理的調整，依據列車的運行規劃來對下一站的進、出速度進行合理的設置。而針對閉塞區，利用ATP設備也可以將其采集到的數據及時反饋給列車控制系統，具體包括該區域的真實數據類型與閉塞等相關信息等，以便列車控制系統可以結合閉塞區的相關信息，對列車的實時速度進行合理的控制。

除上述內容以外，借助鐵路系統的基礎設施，ATP設備可以實現列車與地面控制中心之間實時的數據傳輸。而數據內容主要包括入口數據與前行數據信息等。為了增強數據傳輸的可靠性，在進行數據傳輸操作之前，一定要對數據實施加密處理。若采用保密技術來實現系統對列車運行的控制，在列車運行期間，ATP設備就會自動分析與判斷目標距離，并且可以參照分析結果來對列車的實時速度進行合理的調整，而在對列車速度進行調整的過程中，仍舊要選擇分階段的速度調整方式。另外，在列車運行期間，也可以應用ATP設備來發出明確的控制命令。以“允許列車運行權限LMA”這一命令為例，其功能是禁止運行的列車在進站前做出制動行為，這一命令既能夠確保列車安全、穩定的運行，同時也可以縮短列車的運行間隔。

2.3 西門子SICAS信號系統

作為一種高效、安全的微機連鎖系統，西門子SICAS信號系統可以針對城市軌道燈區段與列車道岔進行合理的控制[2]，實施實時監督，并且也能夠有效的控制室外設備部件及信號機。另外，西門子SICAS信號系統也包括如下幾種功能，例如相關排列進路、單獨操作與輔助操作等。在實際應用中，解鎖與進站占用為該系統的主要核心，且能夠實現列車自動控制系統設備的繼承。另外，西門子SICAS信號系統作為一種ATS系統，不僅可以增強系統的拓展性與可用性，同時也能夠實現ETCS標準系統的兼容與互聯、互通。

3 電子信息技術在智能交通信號控制系統中的應用趨勢

3.1 綠色化方向發展

在智能交通信號控制系統當中，電子信息技術的應用會不可避免的產生大量的能耗，并且還會對生態系統造成不同程度的破壞。為此，要想避免產業發展對我國生態系統產生不利的影響，就要對當前的產業結構進行積極的調整，加快高危、高污染、高能耗等三高產業的淘汰速度。在當前背景下，要想在產業結構中充分發揮電子信息技術的各種應用優勢，就要利用技術提高工藝的效率，來降低非必要性的能量消耗?；诖?，綠色化方向就成為了我國現階段智能交通信號控制系統發展的主要趨勢之一。在具體發展的過程當中，要針對綠色技術、綠色材料以及綠色工藝的應用當做探究與發展的重點，以此來進一步提高自動化系統的運行效率。而隨著我國智能化技術與EDA技術的持續發展與完善，系統運行的各個環節均可以處于一個相對穩定的狀態，并且可以實現對各環節運行的狀態與實際功耗實施全過程監控與有效的反饋，以此來適時調整系統運行的狀態，大大增強系統運行的安全、穩定性能，進一步提升系統運行的經濟性。

3.2 強化電子信息技術在信號安全控制系統中的應用

由于工業數據在安全等級方面的要求較高，因此，要加大對相關數據的保護，提高數據使用過程中的可靠性與完全性。一旦這些數據被網絡黑客惡意盜取，就會直接影響到系統的安全運行[3]。為此，在對信號安全信號進行建設的過程中，要高度重視信息防護系統的強化與完善，以此來大大增強信息防護系統抵御外部網絡惡意攻擊的能力，并且也要針對非法訪問進行直接、有效的識別。首先，要定期對信息防護系統進行升級與改造。在此過程中，要及時發現該系統中所存在的安全漏洞，并借助系統升級這種方式來進行及時有效的解決，以此來減少信息安全控制系統的漏洞。與此同時，針對不同的數據，要建立不同的加密級別，以此來進一步加大對核心數據的安全保護。其次，要合理構建入侵檢測系統，加強對各種訪問的是非判斷。其中，針對非法訪問的用戶，要進行及時的攔截，禁止其入侵系統內部。另外，要進一步加大系統安全建設的力度，大大提升信號安全控制系統的安全等級，以便其抵御各種形式的惡意攻擊。

4 結論

在現代化交通建設的新時期，要想保證高速公路交通與城市交通的安全、順暢運行，就要在智能交通信號控制系統中，充分發揮與應用電子信息技術的各項優勢，以此來不斷提升智能交通信號控制系統的穩定與安全性。同時，交通部門在對電子信息技術應用與發展的過程中，也要充分考慮到該項技術的安全性與環保性，以便電子信息技術在現代化智能交通建設中進一步的發光發熱。