發布時間：2023-10-12 09:33:33
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的城市軌道通信技術樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
【關鍵詞】軌道交通；城市；無線通信技術；應用；措施
引言
現代城市交通建設中，軌道交通建設是尤為重要的內容，這是因為軌道交通具有用地省、運能大、運行時間穩定的特點，對促進城市發展、交通發展都具有重要的意義。但是軌道交通在建設過程中也具有一定的局限性，比如城市軌道交通的地下空間較為狹小、緊張，所以不利于各類通信電纜的敷設。而通信系統對軌道交通建設而言尤為重要，其直接關系到軌道交通的運行和安全。基于此，就需要根據城市軌道交通的特點和需求，加強對通信系統建設方面的研究。無線通信技術是利用電磁波信號進行信息傳播、交換的一種通信方式，其傳播不受通信電纜敷設的限制，所以可以解決城市軌道交通通信系統建設的問題。而分析現代城市軌道交通無線通信技術與應用也顯得十分重要。
1現代城市軌道交通對通信系統的要求
現代城市軌道交通堵通信系統的要求較高，其不僅要滿足軌道交通的安全穩定運行需求，同時還需要滿足乘客對通信的多樣化需求。所以現代城市軌道交通通信系統必須要達到相應的要求，比如無線網絡系統的覆蓋面要更廣，要實現全覆蓋；車載通信系統單元要與控制基站相聯系并授權，以此確保系統信息的交流穩定性；基本的通信要保障信息的及時性和雙向信息通信的穩定性等[1]。另外，城市軌道交通通信系統中還需要包括PIS系統，以此來為乘客提供媒體服務，如視頻播放、廣播廣告等。基于此，在城市軌道交通建設中，如圖1所示，加強對通信系統的建設就顯得十分重要。
2現代城市軌道交通無線通信技術與應用措施
2.1Zigbee技術及應用措施
Zigbee技術也成為紫峰協議，是基于IEEE802.15.4標準的一種無線通信技術，其具有短距離、低功耗、低數據速率、自組織的特點，目前在各種工業現場的遙測遙控領域中都有著廣泛的應用，且發揮著重要的作用。Zigbee在室內可以達到30~50m的作用距離，如在室外空曠地帶，其作用距離可以達到400m[2]。基于Zigbee技術低功耗、低成本、低速率、遠距離的特點，也可以加強其在城市軌道交通無線通信系統中的應用。城市軌道交通備用系統電池狀態的監測對地鐵供電系統的運行起到了至關重要的作用，但是地鐵備電系統電池組數量較多，如果每個電池采用專用電纜的方式進行通信，則會造成較大的成本，而通過應用Zigbee技術就可以有效解決這些問題。在具體應用過程中，可以在每個被檢測電池組及測量端子處安裝Zigbee終端模塊，通過自組網方案，以一定數量的終端模塊作為群組，向中繼Zigbee傳輸檢測數據，最終將傳輸的監測數據上傳至檢測系統微機管理系統中，就可以對備電系統電池狀態進行有效監測，進而為地鐵供電系統的可靠運行提供保障。
2.2WiFi技術及應用措施
目前在生活生產中，WiFi技術都屬于一種非常常見的無線通信技術，其在通信方面具有較高的靈活性和可靠性，可以滿足人們多樣化的通信需求。作為一種高效可靠的無線通信技術，其也可以在城市軌道交通無線通信系統中發揮作用和價值。但是在WiFi技術應用于城市軌道交通無線通信系統實踐中也發現了一些問題，WiFi技術與列車移動電視、信號系統CBTC、PIDS乘客信息系統的同在2.5GHz頻段，所以會產生一定的干擾。對此，就需要在WiFi技術應用過程中采取一定的措施來保證無線通信質量和效率。比如在WiFi技術應用過程中，為了保證城市軌道交通通信的穩定性和可靠性，可以將WiFi頻段固定在5.8GHz，這對于減少干擾問題具有重要的作用[3]。在WiFi技術應用過程中，也可以應用PIDS和CBTC系統，這對于提高WiFi技術的整體應用可靠性也具有重要的作用。但是如果應用PIDS和CBTC系統，則需要對軌道交通系統進行較大的改造，所以這需要根據軌道交通系統的建設需求和現狀慎重實施。為了更好地避免干擾問題，也可以對WiFi技術進行創新和完善，比如可以將WiFi與地鐵的信號系統設置在不同的信道當中，以此來起到避免干擾的效果。
2.35G通信技術及應用措施
第五代移動通信技術是現代通信的前沿技術，如圖2所示，5G通信技術的出現和應用，可以為城市軌道交通的無線通信系統帶來技術上的革命，對提高城市軌道交通無線通信系統的整體水平具有重要的意義。比如基于5G移動通信技術的軌道交通無線通信系統，可以實現高達1Gbit/s的通信速率。MIMO大規模天線技術的應用，可以使得無線接入層的頻譜效率和接入終端數量有10倍以上的提升，且通過引入MEC技術，還可以將業務“下沉”到車站接入網側，為乘客帶來零時延的體驗[4]。作為新一代移動通信技術，其具有高可靠、低時延的特點，對解決目前城市軌道交通無線通信系統存在的時延長、故障頻繁、干擾多的問題具有重要的作用。在5G通信技術具體應用中，可以利用LTE-A技術構建車地無線通信系統核心網絡，LTE-A技術具有融合性高的特點，有利于構建高可靠、低延時的軌道交通無線通信系統。在5G通信技術具體應用中，還可以利用MIMO增強技術來實現接入層的大規模高密度的無線網絡覆蓋，MIMO增強技術的應用可以在很大程度上提高頻率效率和系統容量[5]。不過目前對于5G通信技術的應用還處于研究和開發階段，所以為了提高5G通信技術的應用水平，還需要結合軌道交通無線通信系統的需求和要求，加強對5G通信技術的研究，如圖2所示。
關鍵詞 城市軌道交通，信息通信系統，信息傳輸系統
城市軌道交通信息通信系統是直接為軌道交通運營和管理服務的，是指揮列車運行、進行運營管理、公務聯絡和傳遞各種信息的重要手段，是保證列車安全、快速、高效運行的不可缺少的綜合系統。它主要由以下分系統組成:傳輸系統、公務電話系統、專用電話系統、廣播系統、電視監控系統、電源系統、時鐘系統和無線通信系統。這是一個復雜的大系統，各個部分互相結合、協調，以完成具體的功能。現代城市軌道交通之所以具有快捷、高效、可靠、安全等眾多的優點，是與完善而先進的通信系統分不開的。城市軌道交通信息通信系統將向兩個方向發展:一是寬帶化趨勢。為了提高各種業務的質量，勢必要增加帶寬。二是各種新系統的開發應用。為了不斷完善城市軌道交通的服務，相應功能的分系統將不斷融合入現有城市軌道交通信息通信系統中。本文將依次對城市軌道交通信息通信系統的各個分系統進行闡述，并分析其技術構成和發展趨勢。
1 傳輸系統
傳輸系統是城市軌道交通信息通信系統的核心，它負責為各種應用業務提供通道。軌道交通系統的主要業務包括:語言、數據和圖像。不同業務對系統的帶寬、時延、可靠性等各不相同，這就要求傳輸系統有足夠的靈活性和可靠性以保證各種業務的順利完成。業務按不同的類型可分為:車站-中心業務和鄰站業務兩種。
在軌道交通系統中，需要通信業務的一般是控制中心、車場和各個車站。由于車場和車站業務比較相似，可將其歸為同一類業務。具體業務流程如圖1 。
圖1 通信系統業務流程示意圖
圖1 是邏輯上的業務流程示意圖。在物理上為了保證傳輸系統的安全可靠，須采取環形組網的方案，以利于自動保護的需要。這樣，控制中心連同所有的車站和車場組成一個自愈環，即使某段光纖壞掉，也可保證業務在備用通道上正常進行。其實現機制如圖2 。圖中，傳輸環一般有兩個光纖環組成，當一個環中斷時，系統自動跳到另一個環上， 即圖a 情形;而當兩個環在同一個地方斷開時，則兩側的節點自動打環，形成如圖b 的通路。
城市軌道交通信息通信系統可分為兩部分:傳輸部分和接入部分。其模型如圖3 。其中，傳輸層只負責提供各種通道，保證各種業務能安全可靠的從一個節點傳到另一個節點;接入層需完成業務的接入和業務的匯聚兩個基本功能;然后把匯聚好的業務交由傳輸節點完成傳輸。 技術將會在未來的城市軌道交通信息通信系統中被采用。
(1) 千兆以太網技術( GE) 。GE 與以太網、快速以太網兼容。GE 的實施具有直接、快速和千兆位的特點，設備便宜，傳輸距離長，可以滿足城市軌道交通通信系統組網的要求[2 ] 。同時，原來以太網的不足，如多媒體應用無QoS 、多鏈路負載分享、
圖2 通信系統環形組網方案虛擬網等，隨著新技術、新標準的出現已經和正在得到解決。10 Gbit 以太網的出現和成熟也為GE 的升級擴容提供了強有力的支持。
(2) CWDM (粗波分復用) 技術。DWDM 技術已經成為大容量電信骨干網的首選，其優點是技術簡單、大容量、易擴容等。而且隨著DWDM 技術
圖3 城市軌道交通信息通信系統模型圖的成熟和廣泛使用，它的價格也將逐步降低，其性
傳輸系統作為整個通信系統的核心部分，它的價比將更具優勢。所以，當未來城市軌道交通通信技術選擇十分重要。隨著通信技術的不斷發展，用帶寬需求進一步提高的時候，DWDM 技術將是很于城市軌道交通的傳輸技術也不斷的更新換代，尤好的方案。同時，由于考慮到城市軌道交通通信的其近幾年通信技術的迅猛發展，為傳輸技術的選擇實際需要， 可以選擇成本更低， 使用更可靠的了提供了更廣闊的范圍。我國現在使用的各種傳CWDM 技術。CWDM 的特點是波長數量較少(一輸技術及其優缺點如表1 。般在4～12 波)，波長間隔較大，價格便宜[3 ] 。最但是，隨著通信新技術的涌現和成熟，隨著軌后，隨著各種新興的電信技術的涌現和采用，城市道交通新業務的出現和帶寬需求的上升，以下幾種軌道交通信息通信也完全可以借鑒和運用。
表1 各種傳輸方式的比較
2 公務電話系統
城市軌道交通信息通信系統公務電話子系統， 是軌道交通運營控制的重要通信工具。一般公務電話系統根據軌道交通的規模具有不同的容量。通常情況而言，一個車站基本上為一個2Mbit 通路(30 個電話) 。公務電話系統可設1～2 個交換局， 通常交換機置于控制中心，各個車站通過遠端模塊實現電話的接入。此時，需應用傳輸系統提供的2Mbit 通道。
公務電話系統通過2Mbit 中繼線接入市局，并從中獲取時鐘。呼出可采用全自動DOD1 方式，呼入采用部分全自動直撥DID 、部分采用半自動接續BID(人工/ 自動話務員) 的混合進網中繼方式或其它方式。考慮到與其它城市軌道交通系統的互連， 可采取2Mbit 中繼線連接的方式，為解決信令不一致可增加網關設備。近幾年，交換機已趨于成熟， 公務電話系統的選擇余地十分寬廣，但要注意選擇穩定可靠、擴容方便的交換機，以適應軌道交通的高速增長和話務量及其它業務上升需求。同時，也可考慮選擇合適的電信運營商，由公共通信網以虛擬網方式解決，以節省建設投資與運營成本。
公務電話子系統還兼有其自身的特點 區間電話設置。區間電話用于列車司機或維修人員與有關單位進行聯系及一般通話用。每隔300 m 左右設置一臺戶外電話機，1～3 臺話機使用一個用戶號碼。軌道兩邊各敷設一條電纜，每3 個電話使用同一對線，同一個號，電話采用熱線方式。
3 專用電話系統
專用電話子系統是調度員和車站(車場) 值班員指揮列車運行和指導設備操作的重要通信工具。行車調度直接關系到行車安全，需要設備高度安全可靠，操作方便快捷。專用電話系統由調度電話系統、站間電話系統、站內集中電話系統、緊急電話系統、市內直線電話等組成。調度電話系統中又分為:列車調度電話系統，用于控制中心列車調度員與各車站、車場值班員及行車業務直接有關的工作人員進行業務聯絡，并可兼管防災調度系統;電力調度電話系統，用于控制中心電力調度員與各主變電站、牽引變電所、降壓變電所等處工作人員進行業務聯絡;公安調度電話系統，構成公安指揮中心值班員與各車站(場) 警務值班室警官之間的直接通信聯絡，調度臺一般設在控制中心內。站間電話是直接為行車服務的，要求能及時、迅速溝通相鄰兩車站的通話。相鄰兩車站值班員之間通話利用交換系統的熱線功能提供，用戶摘機即能及時、迅速溝通兩車站值班室，站間電話由車站電話總機完成。站內集中電話類似調度電話系統，總機設在車站控制室，采用多功能數字電話機，分機設置在車站值班員所控制的部門，采用模擬電話機，系統功能由調度交換機及站內集中機功能來完成。緊急電話是在緊急狀態下供乘客或車站工作人員使用， 每臺電話都設置成熱線電話，用戶摘機即連接至車控室值班員數字話機上。在主變電所、控制中心至供電局調度之間可設置專線直通錄音電話。在每個車站站長室和警務室各設置市內直線電話，控制中心和派出所設置市內直線電話。
專用電話系統由樞紐主系統和車站分系統兩級結構組成。樞紐主系統和車站分系統通過數字傳輸設備提供2Mbit 數字通道，將調度電話、站間電話、站內集中電話和緊急電話等業務綜合起來， 便于安裝、調試、使用、維護和管理。2Mbit 數字通道同樣由傳輸系統提供，考慮到專用系統的小容量特點，為了節約帶寬，可采用多個車站組成一個2Mbit 環合用一個2Mbit 通道的方案。
4 廣播系統
廣播系統采用二級廣播控制方式，由控制中心一級和車站一級組成。一般分為三個部分:控制中心廣播系統，車站廣播系統(可根據實際需要連接多個車站子系統)，停車場廣播系統。控制中心通過綜合接入系統提供的RS 422 或RS 485 通道與車站廣播系統互連。一般情況下，廣播業務為中心到車站的點到多點業務，而中心對車站系統的監控維護通道則為點對點業務。
控制中心行車調度員和環控調度員可對全線各站進行監聽及選站和選區廣播。當軌道交通發生故障或災害時，廣播系統自動轉為搶險通信設備。停車場廣播系統由值班員、運轉值班員和檢修庫值班員向工作人員播放車輛調度、列車編組等有關作業音訊。
車站廣播系統由控制中心的總調、列調、防災調(列調兼) 和各車站的正副值班員使用，為旅客播放列車到發信息、導向信息及緊急狀態信息等服務音訊，為工作人員播放作業命令及管理音訊。車站廣播區分為上行站臺、下行站臺、售票區、站廳、出入口和辦公區等。車站行車值班員和環控值班員可通過廣播控制臺對本站區進行選區廣播或全站廣播。
5 電視監控系統
閉路電視監控系統作為一種圖像通信，具有直觀、實時的動態圖像監視、記錄和跟蹤控制等獨特功能，是通信指揮系統的重要組成部分，具有其獨特的指揮和管理效能，已成為城市軌道交通實現自動化調度和管理的必備設施[ 5 ] 。
軌道交通電視監控系統為二級結構，分為車站一級監視和中心一級監視。車站攝像機輸出的圖象信號分成兩路，一路送車站控制器，車站值班員可選擇本站不同位置攝像機的圖像。另一路送車站前端處理機進行圖像編碼、壓縮，然后經傳輸系統送至控制中心，在控制中心解碼后送至圖像監視器。控制中心行車調度員可選擇任一車站的任何一個攝像機的圖像信號，也可將車站幾路圖像信號送至控制中心。彩色圖像信號的傳送一般采用MPEG-2 圖像編碼技術。
電視監控系統的傳輸為不對稱傳輸，車站到中心傳輸圖像信息，需要大帶寬(2～6Mbit) ;而中心到車站，只發送控制命令(圖像選取和攝像機控制命令)，為低速數據業務，只需采用RS 422/ RS 485 通道即可。充分考慮到圖像業務的實時寬帶性質， A TM 技術是目前最佳的傳輸機制，采用A TM 作為傳輸媒介傳輸數字視頻，可以利用A TM 按需分配帶寬、按需連接的特點，在保證圖象質量(QoS) 的情況下，大大節省所占帶寬[ 1 ] 。
6 電源系統
電源系統是保證通信系統正常工作的必要條件，因此通信電源必須安全可靠。電源系統由配電設備、整流設備和蓄電池組成。系統配置不間斷電源(U PS) 交流供電設備，為各自動控制系統的計算機提供不間斷220 V 交流電壓。U PS 的工作原理為:同時有兩路市電輸入，取其一路，當該路出現故障時，自動切換至另一路;當兩路都出現故障時，啟動蓄電池繼續供電。
整個電源系統設有電源集中監控。在控制中心，所有U PS 將通過傳輸系統的低速數據通道進行信號傳輸，監控中心的計算機也將通過傳輸系統的低速數據通道進行信號采集，在監控中心計算機上裝有軟件，可實時監控到當前各個站點U PS 的狀態及使用情況。各站點使用現場的U PS 和開關電源一旦發生故障，警鈴將提醒現場有關人員進行及時的處理，同時在監控中心的計算機上同樣可看到輸出故障的警告顯示。
7 時鐘系統
為了統一整條城市軌道交通系統的時間，通信系統設有專門的時鐘系統。時鐘系統由GPS 全球衛星標準時間接收單元、主控母鐘、各站輔助母鐘、子鐘及傳輸設備組成。主、備GPS 信號接收機向中心母鐘提供同步時鐘源。當GPS 系統出現故障，還可以使用高精度的晶振供時鐘源。主控母鐘輸出的標準時間信號通過接入網提供的低速數據信道(RS 422/ RS 485) 傳給各站輔助母鐘，以供車站各系統和子鐘的使用。中心母鐘產生精確的標準同步時間碼，通過傳輸網提供給通信傳輸系統、無線系統、調度電話系統、公務電話系統、有線廣播系統、電視監視系統、信號系統、售檢票系統、防災報警系統、設備監控系統、電力監控系統等。
8 無線通信系統
無線通信系統為行車調度員與司機、車站值班員與司機、司機與司機以及公安、環控、維修等用戶提供移動通信手段。無線通信將主要采用數字集群式調度系統，信道集中控制方式。集群式調度系統由移動交換控制器、基站、中繼器、漏泄同軸電纜、車載臺、便攜臺和有線傳輸通道組成，可采用單基站大區制或多基站小區制。無線調度系統分為行車調度、環控調度、公安調度和維修調度等通話組。組間不能交叉呼叫，各組享有不同的優先權， 不同的無線用戶也擁有不同的優先權。
參 考 文 獻
1 Timothy Kwok. A TM The Paradigm for Internet ， Intranet ， and Residential Broadband Services and Application. Prentice Hall PTR ， 1998
2 David G. Gunningham. 千兆位以太網組網技術. 北京:電子工業出版社，2001
3 (美) 卡塔洛頗羅斯基. 密集波分復用技術導論. 北京:人民郵電出版社，2001
關鍵詞：軌道交通；通風空調；發展趨勢
中圖分類號：C913文獻標識碼： A
一、城市軌道交通通風空調系統的功能
通風空調系統作為城市軌道交通中的重要設備系統之一,擔負著對城市軌道交通內部空間的空氣溫度、濕度、空氣流速、空氣壓力和空氣品質進行控制的任務。列車正常運行時,為乘客和工作人員提供一個適宜的人工環境,滿足其生理和心理要求；當列車阻塞在區間隧道時,向阻塞區間提供一定的通風量,保證列車空調等設備正常工作,維持車廂內乘客在短時間內能接受的環境條件；當發生火災事故時,提供迅速有效的排煙手段,為乘客和消防人員提供足夠的新鮮空氣,并形成一定的迎面風速,引導乘客安全迅速地撤離火災現場；為各種設備提供必要的空氣溫度、濕度以及潔凈度等條件,保證其正常運轉。
從系統功能上可以看出,以滿足乘客出行為目的的城市軌道交通需要通風空調系統為乘客和工作人員營造一個安全良好的內部空氣環境,這是保證其開通運轉必不可少的基礎條件。
二、城市軌道交通通風空調系統的現狀
國外城市軌道交通通風空調系統是隨著工程建設不斷發展的,從最初完全采用自然通風到后來設置機械通風,再發展到空調降溫,基本上與地面建筑設備技術是同步前行的。國內城市軌道交通從1969年北京地鐵一期工程的通風系統開始,經過上海、廣州等城市的工程建設和運營,通風空調系統不斷完善,并在工程實踐中學習和借鑒歐洲國家和美國的技術和經驗,目前城市軌道交通通風空調系統已經能夠滿足功能需求,技術比較成熟和可靠。
目前城市軌道交通通風空調系統廣泛采用（1）通風系統(含自然通風、活塞通風和機械通風)；（2）站臺不設屏蔽門的通風空調系統；（3）站臺設置屏蔽門的通風空調系統這三種形式。具體到某個地下車站或某段地下隧道,通風空調系統的布局可能差異較大,但系統構成則是相同的。
城市軌道交通通風空調系統存在諸多問題,其中最主要的問題包括:
1、系統設置構成復雜,控制運行不便；
2、占用面積和空間巨大,地下機房面積一般在1200～2500m2左右,占地下車站總面積的12%～30%；
3、系統運行能耗巨大,以地鐵為代表的城市軌道交通的電力能源消耗主要體現在地鐵列車的牽引用電和通風空調系統用電兩個方面,在現有地鐵線的實際耗能統計中,通風空調系統的能耗已經達到了地鐵總能耗的50%左右；
4、系統優化和技術創新,以及新產品、新技術、新工藝的應用進展緩慢。
三、城市軌道交通通風空調系統發展展望
1、安全健康
通風空調系統擔負著城市軌道交通內部的空氣環境控制的重任,事關乘客和工作人員的健康與安全,系統設置和設備配置上一定要以此為最基本的出發點。以往工程上采用的系統形式也都是以此為前提的,但隨著工程建設速度的加快,遇到的復雜實際情況越來越多,例如城市地下長大隧道、山嶺隧道、過江(河、海)隧道等。山嶺隧道經常伴隨著大埋深情況,過江(河、海)隧道經常具有較大長度,因此在隧道中部設置中間風亭的代價將極其巨大,甚至技術上不可實施；長大隧道由于結構施工的要求,其結構形式多種多樣,隧道通風和排煙僅依賴已有的技術措施已不能完全滿足要求或技術經濟合理性很差,這些都導致傳統的系統設置和運行模式無法適應實際的需要。中庭式車站、雙洞或三洞式全暗挖車站等多種新型建筑和結構形式車站目前也屢見不鮮,通風空調系統必須根據實際需要不斷改進,實現既滿足人員健康要求又保證安全的目標。
在實際工程建設的地質勘察過程中,不斷遇到地下氣壓較高的有害氣體的情況。當城市軌道交通線路穿越儲氣層時,在設計、施工和未來運營過程中,一定要認真考慮有害氣體對工程的危害以及對工程后期運營帶來的不利影響,這是通風空調系統面臨的新問題,如果沒有合理可靠的技術手段,將會威脅人員的健康尤其是安全。現實問題要求通風空調系統適應新情況,發展新技術,解決新問題。隨著列車運行速度的提高,隧道內的空氣壓力也隨之發生變化,國內已經有若干條城市軌道交通線路列車最高運行時速達到了120km/h,空氣壓力的波動對人員的舒適造成較大影響,情況嚴重時會危及健康。通風空調系統需要針對空氣壓力的變化,結合人員的健康要求,提出合理有效的控制標準,并會同有關專業共同加以解決。
2、經濟節能
傳統的城市軌道交通通風空調系統存在兩大突出特點,一是占用面積和空間巨大,一般來說地下車站設備及管理用房一半的面積被通風空調機房占用。二是運行能耗極高,南方城市約50%的運營能耗為通風空調系統耗能；而北方城市通風空調系統的能耗也達到運行總能耗的近1/3。
設計、科研單位和生產企業應高度重視這兩大難題,并加以解決。目前出現的集成系統等就是在這方面作出的有益嘗試,但這些與工程建設的需要,尤其是國家節能減排的國策要求還有很大差距,還需要繼續努力,繼續探索,要從系統的精確計算、系統制式的選擇、系統設備的配置、系統控制、系統運行模式以及新設備的研發與應用等多個角度來做大量的工作。
從系統制式的選擇上看,合理的系統方式設置對節省所占用的土建空間和運營節能至關重要,應當結合氣候條件、運力因素、土建結構類型、地質情況、建設標準和經濟實力進行綜合的技術經濟比較,發展和采用合理的系統制式。例如,日前通過由國內多位著名專家鑒定的課題---“可調通風型站臺門通風空調系統”就是一項意義重大的創新和探索。課題組開創性地提出了可調通風型站臺門的理念,研制了相應的產品,并且提供了基于可調通風型站臺門的適用于不同氣候條件的新型環控系統形式,能夠很好地滿足城市軌道交通各種正常及事故工況下通風空調系統的全部功能需求,節能效果顯著；同時,還可以有效解決嚴寒地區冬季站內溫度偏低的技術難題。
在系統方式和系統構成方案確定后,系統設備的選用及配置就成為重要的環節,在工程建設中,考慮到不同運營時期客流量和熱負荷的不同,通風空調應采用不同的設備配置標準以適應負荷的變化,達到最大的運行節能效果,因此,應該大力提倡設備的科學分期安裝實施,盡管這樣增加建設管理上的事務。另外,應從建設和運營管理及投資體制方面綜合研究適當的對策和政策。
3、環保美觀
從城市景觀角度考慮,凸出地面的風亭和設置在地面的冷卻塔、風冷機組等設施與設備無疑會對城市景觀造成影響。在一些敏感區域和道路、建筑物布局緊張地段,以及居民集中地區,這些矛盾極為突出。這就需要在風亭位置的選擇、風亭尺寸的選用、風亭建筑形式等方面多加研究。對于通風空調系統也應進行創新性研究,以利于解決此類問題。例如目前出現的蒸發冷凝式系統就是其中的一項實際舉措,這項技術采用蒸發冷凝機組取代傳統意義上的冷卻塔裝置,設置在地下,并充分利用水的汽化潛熱將熱量散發,實現制冷效率的提高,也有利于節能。
城市軌道交通通風空調系統對城市環境的噪聲與振動影響也不容忽視。城市軌道交通線路可能穿越城市不同環境要求的區段,其對周邊的環境噪聲與振動影響應滿足環保的要求。從這個意義上分析,城市軌道交通通風空調設備應低噪聲、低振動和低能耗。
結束語
城市軌道交通通風空調系統技術需要總結國內外城市軌道交通通風空調系統的實際應用經驗,結合新的理念,采用新的技術,改造和提升傳統系統方式,加快系統技術的更新和促進技術進步,并充分結合工程建設的具體情況,解決在技術上和運行上存在的諸多不足,實現通風空調技術在城市軌道交通領域的科學理性探索和符合工程實際、滿足國家需要的高水平發展。
參考文獻
[1]付維綱.深圳地鐵空調通風系統的設計[J].廣西質量監督導報，2008.
【關鍵詞】 LET技術 城市軌道交通 信號系統
保證列車運行安全，實現列車運行自動化，行車及時指揮以及提高其運營效率的關鍵就是信號系統。城市軌道交通信號系統，是由地面的信號設備提供列車移動的命令授權，車載信號的接收設備根據地面信號設備提供的命令來指導列車運行。那么在系統信號的傳輸過程中我們使用了LTE技術的根本目的就是保證信號指令能夠及時準確地進行傳輸。
一、軌道交通信號系統現狀
目前我國城市軌道交通信號系統一般包涵并采用以下幾種系統：基于通信業的自動控制系統；列車的自動監控子系統；列車自動防o子系統；列車自動運行子系統；計算機聯鎖子系統以及及數據通信子系統等構成。國內，現階段開通運營的城市軌道交通信號系統中無線類的通訊系統大部分采用免費開放的2.4GHz頻段的無線局域網絡技術。這種技術雖然可以滿足大部分城市軌道的信號傳輸需求，但也存在很大的局限性。主要問題有以下幾點：
1、易擾。由于免費開放的2.4GHz頻段的無線局域網絡技術在遇到同頻段設備的信號干擾時容易被搶占信號，阻斷通信系統的信號傳輸。會經常導致信號系統采取，各種應急措施。曾經就因為有乘客攜帶移動的，wifi網絡信號發射設備干擾到了列車的信號傳遞，導致多趟列車在正常運行中突然停車。這件事在當時引起的社會的廣泛關注，也正是因為此次事故，相關的研究人員，開始著力于研究不容易擾的信號來運用到城市軌道交通信號系統中。
2、信號的不穩定性。開放的2.4GHz頻段的無線局域網絡技術雖然優點是易于設置，減少了建設初期的經濟成本。但在區域覆蓋邊緣，該頻段的網絡信號會產生不穩定的狀態。這種狀態也很可能導致列車車載信號的發射接收裝置與地面信號設備不能及時的進行溝通。
二、LET技術的特點
LTE移動通訊技術的目的在于，成立建設一個支持多媒體增強性的廣播組業務，建立低延遲，具有超高傳輸效率且可演進的無線接入框架。
1、抗干擾。通常信號的干擾來自于系統內相同頻率的干擾，這時候需要考慮到同向前后，同頻率鄰區間的信號對使用的主信號干擾情況。而LTE技術是由于頻段資源有限及又容量需要高帶寬的原因，這就可以很好地解決這種被同頻段信號干擾的情況。
2、靈活性。除了可以支持多種廠家設備的混合組網以外，還可以支持多種時鐘同步協議。這種靈活性能夠更全面的支持于不同環境，不同設備的匹配，使得LTE技術能夠有更廣泛的應用空間。
3、可維護性。采用漏纜作為傳輸介質，所采用的軌道旁的設備數量減少。同時LTE采用網絡扁平化構架，無線網部分只有少部分的元件設備組成，整體元件數量變少方便后期對整體設備進行維護。
4、高速移動性。LTE技術基于3Gpp技術進行提升發展。解決了在高速移動的環境下，能夠使得網絡進行快速的連接。同時LTE技術采用了多普勒頻偏糾正技術，用以支持其較快的移動性。
三、系統解決方案
為了能夠更好地配合該技術與軌道交通的現實需求，需要注意LTE技術在軌道交通多業務平臺的融合性，軌道交通重要的安全運營性，以及為了滿足不同城市，不同地區，不同環境的軌道交通，進行定制化的服務。在該技術使用的需要繼續跟進改善以下幾點：
1、時鐘同步。由于目前國內使用的是GPS時鐘同步。但局限于軌道交通的特殊性，在地下較深的站點，不一定能夠有GPS信號。而且GPS信號范圍大約在100米左右，超過100米后，信號開始衰弱變得不可使用，這就給，LTE技術在軌道交通方面的使用帶來了相當大的困難。
2、信息安全。LTE技術目前在國內屬于新型的信號交互技術。這就導致了在網絡的使用過程中信息安全的維護有一定的困難。
3、信號覆蓋。由于我國的軌道交通技術正在不斷發展。城市軌道交通建設正在由線路向線網進行升級。多條線路的交匯使得信號的覆蓋需要普及到更復雜的場景中，這對LTE信號的頻段，容量等一些方面的建設需要更高的要求。
結語：綜上所述，LTE技術以其超高的網絡傳輸速率，超低的網絡延遲，高質量的實時通信保證以及，其他相關的抗干擾性靈活性，方便維護，高移動性能等特點可以得出。LTE技術更適用于，城市軌道交通信號的傳輸以及系統的組件。本文僅以目前國內的，該技術在行業中的應用及發展水平進行簡要的分析，希望對本技術的推廣做出簡單的普及和簡要的分析。
參 考 文 獻
關鍵詞 城市交通；軌道交通；通信工程；列車控制；無線通信
中圖分類號TN91 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）93-0214-02
目前，在國內城市軌道交通領域內基于無線網絡的通信技術已經得到應用，但由于無線通信網絡不是特別穩定，所以這種新型的科技并沒有得到廣泛的應用。隨著科學技術的不斷發展，只有不斷的改善這種新型的科技技術，才能保證無線網絡能夠在列車控制系統得到廣泛的應用，不斷完善控制系統，才能更好的促進城市交通的不斷發展，確保人民的出行安全。
1 傳統的列車控制系統中車地無線通信技術
雖然說隨著科學技術的不斷發展，在國內的列車控制系統中已經出現了新型科技的車地無線通信的技術，但是傳統的車地無線通信技術依然得到廣泛的應用。至今為止，列車控制系統中車地的無線通信依然是一個相對比較薄弱的技術環節，只有不斷的改進這種技術方案，才能有效的促進車地無線通信的快速發展，確保人們的出行安全。
2 列車控制系統中傳統的車地無線通信中存在的缺陷
迄今為止，列車控制系統中的車地無線通信依然是城市軌道交通中相對比較薄弱的環節，現代化的城市居民中已經有很多人開始對傳統的車地無線通信的安全性、可靠性產生了懷疑。目前來看，傳統的車地無線通信系統存在的缺陷主要有以下幾個方面：
1）列車在大部分時間內都是處于運行狀態的，但是傳統的車地無線通信不能很好的配合列車的運行，無線通信和列車在大部分時間內都不會有很好的契合度；
2）標準的無線通信中適用的傳輸帶寬相對比較寬，但是在列車的運行過程中，信號很容易就會受到各種因素的干擾，比如：無線信號在傳播過程別容易衰落、多普勒效應以及隧道通信本身的傳播特性等等；
3）民用無線通信系統的可靠性與工業的應用差距相對比較大。
3列車控制系統中的CBTC
在城市軌道交通的列車控制系統中，CBTC是一種基于通信的列車的控制系統，在這個系統中采用了先進的通信技術、計算機技術以及控制技術等各種先進技術。CBTC相對于固定的閉塞來說它具有移動的特性，所以又把它叫做移動閉塞。這種通信系統是迄今為止使用效率比較高的車地通信方式，這種通信方式可以根據列車的狀態確定列車之間的間隔距離，同時這種通信方式所需要的設備裝置可以在一定程度上減少維修的投資，也可以及時地運行相關的信息，在很大程度上提高了列車控制系統的管理能力以及故障的診斷能力，所以這種移動的閉塞系統更能夠滿足人們對鐵路交通的需求。
3.1 CBTC系統的工作原理
一個CBTC控制系統中包含DCC，SCC，OBE，SOC等幾個不同功能的子系統，每一個子系統負責不同的工作內容，幾者相互配合，協調工作，共同實現列車控制系統車地無線通信的正常運行。
3.2交通無線通信控制系統中的CBTC系統本身的特點及其分類
CBTC這種控制系統在很大程度上突破了移動閉塞已有的缺陷，和其他控制系統相比，它具有更大的優勢：
1）實現城市軌道與列車之間的雙向的通信，而且它能夠容納的信息量也比原來多出很多；
2）這種控制系統在一定程度上減少了城市軌道建設需要的通信設備，減少了購買設備所需要的投資，而且，相對來說這種控制系統的設備更加便于維修；
3）在緊急狀態下也可以利用這個系統的線路疏散人員，在一定程度上降低了人員的傷亡；
當然，除此之外，這種控制系統還有其他的很多優勢，但是它依然存在很多缺陷，這就需要業界人士的繼續努力，不斷改善車地通信的設備，不斷優化車地無線通信的設計方案。
4 CBTC控制系統的主要分類
CBTC控制系統根據不同的信息傳輸方式，可以分為以下幾種：
1）電纜環線傳輸；
2）無線通信傳輸；
3）其他媒介傳輸等。
5 CBTC控制系統的主要功能
CBTC這種控制系統能夠在城市軌道列車控制系統中得到長久的應用，主要是因為它的功能相對來說比較強，這個系統的主要功能包括以下幾個方面：
1）ATS功能。這項功能在其他控制系統的原有功能上又增加了其他的功能，比如：雙向通信，能夠很好的配合移動閉塞的相關要求，自動顯示列車當前的狀態等等，這就在很大程度上為乘車人員帶來了便利，為廣大群眾所接受。
2）聯鎖功能。同樣的這項功能也在原有的基礎性上增加了其他的功能，比如：設備和ATS實現良好的配合，實現列車運行的雙層控制，在一定程度上保證了列車的行車安全。
3）實現列車的檢測。這種功能可以完善列車運行故障的診斷，便于及時進行列車的維修甚至報警；
4）實現高速列車的快速定位。在列車的運行過程中，精確的定位技術是非常重要的，它可以有效地實現對列車運行過程中的控制，保障了行車安全以及乘客的生命安全；
5）可以實現列車運行過程中的間隔控制，根據列車自身特點及行車線路改變長度，既可以隨著列車的移動而移動，又不需要地面上的信號，在一定程度上減少了設備的投資，而且方便快捷。
除此之外，這種控制系統還有其他幾方面的功能，這種控制系統在一定程度上完善了車地通信系統，為相關工作人員、乘車人員帶來很大的便利，同時，還為相關企業帶來很大的便利。
6結論
雖然說，到目前為止車地通信依然是列車整個控制系統中相對比較薄弱的環節，但是隨著社會經濟的不斷發展，控制系統的不斷完善，車地通信將會在城市軌道交通領域發揮越來越重要的作用。
參考文獻
[1]李春.城市軌道交通車地寬帶移動通信技術選擇分析[J].城市軌道交通研究，2009（6）.
關鍵詞：軌道交通；通信；信號；技術；趨勢
中圖分類號：U213文獻標識碼： A
引言
我國經濟社會不斷發展，城市人口數量也不斷增多。每年都有大量的農村勞動力進入城市與城市人一起勞動生活，這給城市的公共交通造成了巨大的壓力。目前的城市道路建設已經與日益增長的交通需求不相適應，需要采取一定的措施進行改善。經過探索，目前已經有多個城市開始增加軌道交通建設，并把高速公路、等級公路與城市進行接軌，形成多種布局的城市交通格局，為人們的出行提供了極大的便利。隨著現代交通技術的發展，城市地鐵與輕軌受到了城市管理者更多的青睞，一方面是由于能源利用少，緩解交通作用明顯，另外就是速度快，占用地面面積非常少，使城市資源得到合理配置，促進社會與經濟的發展，帶動周邊沿線的消費水平。目前高鐵的應用已經充分表明了城軌交通可以為現代社會經濟的發展帶來強大生命力。[1]
城市需要軌道交通技術的進步，而軌道交通技術則需要完善的通信信號系統支持。交通通信信號對于軌道交通來說十分重要，軌道交通通信信號能夠有效指導軌道上的運行秩序，避免造成安全隱患，從而極大地保護了人民的財產安全與生命安全。軌道交通如果想要完成安全運行與提高通過率，必須需要有軌道交通信號系統的應用支持。隨著近年來電子、計算機、網絡技術的不斷發展，軌道交通信號技術將會面臨新的改善更新。城市軌道交通信號系統為安全與通過提供了強力保障，甚至實現了列車自動化運行。
軌道交通信號系統組成
軌道交通信號系統通過各種各樣的信號顯示、軌道應用電路、道岔裝置以及其他設施共同組成的一個完整系統。就城市軌道交通信號系統而言，一般包括聯鎖裝置與列車自動控制系統。列車自動控制系統包括自動監控系統、自動防護系統以及自動運行系統，這三個子系統的相互配合促進了軌道交通的安全穩定運行，極大地保護了使用安全。列車的自動控制系統需要接收來自地面的信息，來對列車的運行狀態進行自行控制。通過對軌道運行速度的監測，根據不同的參照速度做出相關的反應。這種自動控制作用將會使列車速度自動下降，確保安全。同時這種控制手段有易于實現列車運行的智能化，減少人為原因造成了失誤與其他問題。相對于傳統的軌道信號系統而言，目前的軌道交通信號技術較為先進，傳統的軌道信號系統主要還是靠駕駛員對列車的速度進行控制與調整，現代軌道交通已經不再依賴人為工作因素。軌道交通智能化系統將會把列車主要信號傳給列車指揮中心，數據包括速度、距離等。通過智能化的運行系統，列車可以在站點自動停止、啟動并進行相關的調整。[2]
3.軌道交通信號技術
我國軌道交通的不斷發展，將會促進信號系統技術的不斷進步。目前我國多是以進口國外先進的信號系統與軌道交通通信進行結合，國內目前只能提供信號系統配套設備與技術服務。針對目前無法實現的ATP子系統，需要不斷加快研制的進度，結合我國的軌道交通實際國情與輕軌需要，借鑒國內外先進的設備運營經驗，消化吸收國外先進的信號系統設備與技術。
在輕軌交通信號系統中，微機聯鎖系統是我國自主研發的一種技術。而冗余技術則是為了實現計算機可靠性的一種常用技術，可以有效提高信號系統的運行穩定性。當信號系統發生故障時，冗余配置部分將會承擔不良部件進行操作，減少了因故障造成的停機時間，確保系統繼續穩定運行。隨著計算機技術的發展，硬件冗余技術從雙機冷備、雙機準熱備，再到雙機熱備技術。[3]
軌道交通信號系統均有列車自動控制系統，同時可供選擇的系統方案有三種，一是固定閉塞方式的點式系統、準移動式系統與基于通信的移動閉塞系統。固定閉塞點式系統相對應的是連續式系統，這主要是基于通信方式的不同進行劃分的，點式系統實現車與地面進行信息傳輸，連續式的固定系統已經不再滿足現代軌道交通業的發展。準移動閉塞式的系統多采用數字式音頻無絕緣軌道形式來進行列車占道檢測與信息傳輸，具有較強的抗干擾能力與大量的信息傳輸能力，通過一定的信息發射設備可以向車載設備中提供諸如速度、目標距離等參數，ATP車載設備結合本身的車輛性能，可以計算出適合列車運行的最佳參數，從而傳送給列車的控制系統，維持安全穩定的運行曲線，提高線路的利用率。基于通信的移動系統即為CBTC系統，主要是采用交叉感應電纜、漏纜或擴頻電臺等方式來完成車與地面的信息傳輸，通過測速傳感器來對列車進行準確定位，保持地面設備可以得到每一節列車的運行參數，將動態更新的信息發回到列車，收到信號后，自動計算出速度曲線。[4]
為了降低列車駕駛員的疲勞強度，在列車的信號系統上增加ATO系統是現代軌道交通的一項重要進步。上文中提到的準移動式系統可以實現這一功能。
軌道交通信號系統網絡安全
由于現代IP網絡協議的開放程度不斷加深，系統間的接口與數據共享將會進一步擴大，數據與網絡的安全性需要進一步考慮。所以需要按照專網對軌道交通進行網絡規劃，各個網絡間通過防火墻進行隔離，設置嚴格的安全策略。所有線路網絡與以太網的連接均需要配置在中性區，對數據交互進行監控。隨著現代無線網絡技術的不斷發展，尤其需要對安全性進行關注，避免信息傳輸過程中出現干擾與其他異常。在軌道交通中，WLAN將會作為信號系統進行車與地面間通信、監控甚至外部信號的重要途徑。基于網絡頻段的開放性與加密協議的脆弱性方面的特點，同樣需要做好安全防范工作。建立配置服務區標識符，關閉對外廣播，控制終端與AP設備配置修改權限等。[5]
5.軌道交通通信信號系統演進趨勢
隨著現代計算機信息技術的發展，軌道交通信號系統將實現IP化。IP服務的提升需要多信息傳輸技術的發展與共享平臺的成熟，另外虛擬專用局域網絡業務的技術也將會成為重要保障。這些技術的不斷發展將會促進軌道交通信號系統IP化的基礎。軌道交通信號IP化將會促進軌道交通的管理更加快捷準確，極大地促進了管理效率的提高，確保交通安全，降低管理成本。另外通信與信號系統將會向著一體化方向發展。城市軌道交通信號與通信系統目前是獨立運行的，單獨運行將會對軌道交通的未來發展設置障礙。[6]自動控制系統需要經過多次數據處理環節，才能真正實現信息的交換與共享，實現全面安全防護。得益于通信技術與信號技術的迅速發展，通信技術與信號技術的整合與統一將會進一步融合。ATC系統已經可以實現道路安全防護與列車本身的防護功能，不過它的通信技術仍然需要先進的技術支撐，未來的通信信號系統將會實現基礎設施共享功能，包括線路共享、傳輸網絡設備與數據存儲設備的共享等。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，將不會再出現獨立的通信系統與信號系統。[7]
隨著通信網絡寬帶技術的不斷普及應用，傳統的RS232接口、64位低速數據端口在現代軌道交通中的應用將會越來越少，基于現代通信技術的不斷進步，乘客信息顯示系統與CCTV技術將會在軌道交通中得到廣泛應用。語音、廣播等系統也將會向著寬帶網絡平臺進行過渡。
6.結語
隨著全球軌道交通技術的不斷發展，通信信號系統的集成度將會越來越高，在實現更快捷功能與服務的同時，來的風險也就越來越大。隨著IP與無線技術的應用技術更加成熟，國內軌道交通的各個系統建設將會不斷完善，運營成本壓力將會不斷增大。隨著現代信號系統與通信技術的發展，在運營過程中的問題將會得到完善解決，促進著我國軌道交通行業的發展。
參考文獻：
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[4]喻智宏,孫吉良,申大川.有軌電車通信信號技術與智能交通系統[J].城市交通,2013,04:44-51.
[5]翟維麗.城市軌道交通系統關鍵技術及相關問題研究[D].吉林大學,2007.
關鍵詞：城市軌道交通；信號系統；CBTC
Abstract: Urban Transit system is an extensive use of public transport, and its security is directly related to the personal safety of commuters. The signaling system is to ensure the safety of the train, comfortable, run by high-density technology and equipment, its reliability and security continue to improve and perfect, so as to effectively guarantee the safe operation of the rail transportation. In this paper, the design of Urban Transit signal system and CBTC is analyzed。
Keywords: Urban Transit; signal system; CBTC
中圖分類號：U239.5 文獻標識碼：A
1軌道交通系統信號系統
城市軌道交通信號系統是保證列車安全運行，實現行車指揮和列車現代化運行，提高高效運輸的關鍵系統設備。城市軌道交通信號系統一般由列車自動控制系統（Automatic Train Control，ATC）組成。ATC系統由列車自動監控系統（Automatic Train Supervision，ATS）、列車自動防護子系統（Automatic Train Protection，ATP）和列車自動運行系統（Automatic Train Operation， ATO）三個子系統組成。
由列車自動防護系統來完全保證行車安全。列車自動運行系統可以完成列車站間自動運行、定位停車、接收控制中心運行指令從而實現列車運行速度的自動調整，使整套信號系統能夠滿足列車高速和高密度運行的需求。
2 CBTC信號系統
基于通信的列車自動控制系統CBTC（communication based train control system）是一種連續的列車自動控制系統，采用高精度的列車定位，獨立于軌道電路，連續、大容量、雙向車-地數據通信，車載及軌旁處理器能夠實施安全功能的信號控制系統。ATS子系統包括中央至車站的數據傳輸子系統，通常分布在運營控制中心OCC (operation control center)及車站。ATP/ATO子系統包括車-地傳輸子系統，ATP子系統設備由聯鎖和列控設備組成。ATP/ATO子系統設備分布在車站、軌旁及列車上。
2.1 CBTC系統的列控原理
基于系統確定的列車移動授權、列車運行的速度、列車運行的線路等數據，CBTC系統實現對列車的控制。CBTC系統對列車的控制是由地面設備和車載設備共同完成，其基本原理如下：
（1）地面設備（軌旁設備）周期性地接收本控制范圍內所有列車傳來的列車識別號、列車位置、列車運行方向和速度信息，通過計算確定各列車的移動授權，并向本控制范圍內的每列列車周期性地發送移動授權(安全防護點)的信息。由前行列車的位置及運行速度來確定移動授權，隨著前行列車的移動，移動授權將逐漸前移。
（2）車載設備接收到由地面設備發送的列車移動授權信息以及列車運行的最大限制速度命令、線路技術參數、緊急制動的建立和反應時間等數據，根據這些數據計算出列車的緊急制動觸發曲線和緊急制動曲線，從而控制列車在緊急制動曲線下運行，以確保列車的運行安全。
2.2 CBTC系統的閉塞原理
在CBTC系統中，基于對最大運行速度、制動曲線和線路上相鄰列車的動態位置計算出列車間的安全間隔距離。因為列車頻繁的向地面設備發送其位置，地面設備頻繁的向列車傳送更新的移動授權信息，系統對列車的定位分辨率可以達到10m以下的精度。隨著前行列車的移動，后續列車運行的移動授權的范圍總是實時變化。基于相關區段的最大允許速度、在安全制動距離范同內安全地靠近前一列車尾部最后一次確定的位置，車載設備制定列車的運行曲線，從而盡可能縮短追蹤列車的運行間隔。將隨前行列車的運行位置和運行狀態而變化追蹤運行列車間的安全間隔距離的閉塞方式稱為移動閉塞。
信號系統通過在車載和地面設備之間連續和高速的數據通訊來實現移動閉塞。在CBTC系統中，隨前行列車的移動，列車從地面設備獲得的移動授權的目標點總是變化，其后續列車運行的安全保護停車點總是在前行列車占用的閉塞分區軌道電路入口的前方。從而移動閉塞信號系統可大大縮短運行間隔，提高列車的運輸效率。
2.4 CBTC系統的分類
隨著數據通信技術的快速發展和應用，以及城市軌道交通對信號系統設備標準化的要求，通用數據通信系統快速應用于CBTC系統中，CBTC系統的車-地信息主要有交叉感應電纜環線、漏泄電纜、漏泄波導管和無線電臺等傳輸媒介。
采用交叉感應電纜環線作為車-地數據通信媒介，車-地間直接通過電磁感應方式交換信息。采用漏泄電纜、漏泄波導管、無線電臺作為傳輸媒介的車地數據通信系統，一般采用通用的無線擴頻通信技術，因此CBTC系統按車-地數據通信媒介可分為：
（1）基于交叉感應電纜環線的CBTC系統，即CBTC-IL(inductive loop)；
（2）基于無線擴頻通信技術的CBTC系統，即CBTC-RF(radio frequency)。
基于交叉感應電纜環線傳輸車-地信息的CBTC-IL系統有傳輸特性好，抗干擾能力強等優點。基于交叉感應電纜環線傳輸方式的缺點：需要在道床上安裝感應電纜環線，受土建安裝條件限制；數據傳輸速率比較低；數據傳輸需采用專用通信協議。
基于漏泄電纜、漏泄波導管、無線電臺傳輸車地信息的CBTC-RF系統，其車-地間的無線擴頻傳輸采用通用的IEEE 802.11系列標準，無線擴頻傳輸是將要傳輸的數據信號轉換為無線信號，當接收方接收到無線信號后將其還原為數據信號，數據信號和無線信號間的轉換由無線網卡來實現。
3 CBTC應用現狀及存在的問題
CBTC系統中采用當前先進的計算機技術和數據通信技術。與基于軌道電路的傳統信號系統相比，CBTC信號系統有自動化程度高、軌旁設備少、運營能力大、高安全性和高可靠性等特點。其優點還有不與牽引供電爭軌道，有利于牽引供電設備的合理布置；不需要在軌道上安裝設備，易于形成疏散通道。正是由于CBTC系統的諸多優勢，其開發和應用正在朝著互聯互通和兼容性的方向發展，代表著城市軌道交通信號系統的發展方向。目前國內城市軌道交通信號系統選型采用CBTC信號系統作為主流制式，在軌道交通建設和改造過程中得到了廣泛應用。
目前國外廠商都在結合工程實踐不斷完善CBTC系統，開通投入商業運營的線路并不多。開通和運營過程中主要存在以下技術問題，需要在今后的研制和工程實施中加以解決。
（1）由于CBTC系統中的列車定位和移動授權依賴于無線信息傳輸。如果某列車或地面某點發生無線通信中斷或故障，就會失去對列車的定位，將對運營造成較大的影響，而且故障處理將比原來的軌道電路系統復雜。因此一旦發生通信故障時，如何保障行車安全和減小對運營的影響是一個技術瓶頸。為此絕大多數采用CBTC系統的工程都配置了后備信號系統，以解決上述問題。
（2）目前CBTC系統采用的IEEE 802.11系列的WLAN標準使用的是一個開放的無線頻段。該頻段不限制其他用戶使用，因此用戶較多時容易造成相互干擾。特別是在高架開放區段，抗外部干擾問題也是一個技術難題。
（3）從地面的一個AP切換到另一個AP時，列車信息傳輸會有中斷，導致了一定程度的丟包現象，如何提高信息傳輸的可靠性也有待繼續研究。
3 結束語
隨著我國城鎮化過程的不斷深入，城市交通擁堵和環境問題與城市現代化發展的矛盾日益尖銳。城市軌道交通作為一種大容量、環保的交通方式，逐步成為解決此類問題的關鍵。CBTC系統為保障城市軌道交通運營的安全和高效至關重要。隨著各大城市軌道交通基礎設施的建設，CBTC系統將得到更大的完善和更廣泛的應用。
參考文獻
[1] 杜平.城市軌道交通信號系統的發展[J].鐵道通信信號，2010，46(5).
[2] 周富彬，范永華.探析城市軌道交通信號控制系統[J] . 民營科技，2010(10).
【關鍵詞】城市軌道交通;聯鎖系統;MicrolokⅡ;信號
前言
國內城市軌道交通正處于跨越式發展的階段中，在軌道交通成為廣大市民出行最便利的方式之一的同時，作為其核心的信號系統設備也逐漸呈現在人們眼前。軌道交通信號系統國內外產品種類繁多，其中MicrolokⅡ聯鎖控制系統是多用途的鐵路和軌旁聯鎖設備的控制和監視系統。MicrolokⅡ聯鎖控制系統的設計可以為軌道交通提供廣泛的應用。
一、MicrolokⅡ系統的原理
（一）系統原理
MicrolokⅡ聯鎖控制器是一個提供故障安全二進制輸入輸出管理的安全邏輯處理器。每個MicrolokⅡ聯鎖控制器對應每個網絡都僅有唯一的IP地址，通過軌旁網絡與區域控制器保持安全通信。
MicrolokⅡ通過由簡單到復雜的不同硬件配置來實現聯鎖功能。MicrolokⅡ的模塊化設計可以使用戶根據實際需要來配置系統，從而實現所需控制方式和接口需求。MicrolokⅡ的操作結構主要是用應用邏輯軟件來實現的，該軟件是用MicrolokⅡ編程工具配置實現的。
（二）MicrolokⅡ的應用和使用
MicrolokⅡ的應用和使用包括：軌旁信號直接控制、道岔位置監視、控制轉轍機、通過鋼軌通信、監視軌道電路的占用狀態、機車信號傳送/傳輸編碼。其擴展應用和使用又包括：（作為）通信線路接口、非安全控制邏輯、軌旁信號和轉轍機本地控制、非安全/與遠端控制室代碼線信息傳輸、與其他兼容系統不間斷通信。
二、MicrolokⅡ系統的基本硬件和軟件元素
（一）MicrolokⅡ系統的基本硬件
MicrolokⅡ系統的基本硬件包括：機籠、安全斷路繼電器（VCOR）、電源監控、電路絕緣/保護。
系統的構成有用于現地控制盤的非安全控制和指示的非安全I/O通道、用于與其他遠端系統通信的安全串行I/O數據通道、用于非安全代碼通信的非安全串行I/O通道、用于應用邏輯和執行軟件下載和升級的串行I/O通道、用于指示系統結構和診斷的用戶控制顯示單元、軌道電路傳輸的車載信號的生成和編碼、現地控制盤。
安全斷路繼電器（VCOR）用于CPU控制提供電池電源給安全輸出電路。作為商業電源監視器，一個電源切斷繼電器提供非安全的商業電源故障指示。
電碼化軌道電路和機車信號接口具有下列特色：用于電碼化軌道電路信號接收和向鋼軌輸出軌道代碼的接口盤、用于不同載頻時車載信號輸出的接口盤、用于使編碼軌道探測反應時間最小化的快速分路模塊。
電路絕緣/保護具有下列安全特性：用于雙斷安全輸出電路絕緣的絕緣模塊、用于非安全串行通信線的浪涌抑制/絕緣單元、用于保護與遠端設備室安全串行連接的串行通信適配器盤。
（二）MicrolokⅡ系統的軟件元素
MicrolokⅡ系統的軟件元素：MicrolokⅡ通過使用軟件發揮硬件的作用，它基于布爾函數的邏輯對處理系統輸入變量和輸出函數的軟件進行開發和維護。在建立MicrolokⅡ應用源文件時必須遵守一些規則和協議。MicrolokⅡ程序是不拘格式的，并且不易受損。MicrolokⅡ支持兩種數據類型：布爾比特位和數字變量。離開了對布爾邏輯的準確理解就不能對MicrolokⅡ支持軟件進行升級和維護。
三、MicrolokⅡ聯鎖系統的現場應用
（一）MicrolokⅡ聯鎖系統的工作方式
MicrolokⅡ聯鎖控制系統在軌道交通系統中用作安全聯鎖控制器和軌道電路的通信中介，執行聯鎖邏輯功能，驅動安全輸入輸出設備。MicrolokⅡ聯鎖控制系統一般在設備集中車站安裝為聯鎖Microlok和軌道Microlok兩個獨立而相互聯系的機柜，均采用雙機熱備的工作方式。
（二）聯鎖Microlok
聯鎖Microlok通過操控相關繼電器負責車站聯鎖區域道岔和信號機的控制，并將運算數據和軌道電路數據通過非安全邏輯控制器（NVLE）與車站控制工作站及控制中心數據進行實時通信交互。任何必須的安全輸出都通過與Microlok并口相連的安全型繼電器實現。
（三）軌道Microlok
軌道Microlok是聯鎖Microlok的從單元，實現串行通信，完成速度數據邏輯控制，與軌道電路進行數據通信，并將相關數據傳送給聯鎖Microlok。軌道電路將信息送到系統進行管理，以便控制中心進行安全處理和通信。
圖1
（四）MicrolokⅡ系統的故障診斷和維護
MicrolokⅡ聯鎖控制系統是一個具有軟件多樣性和自診斷功能的安全系統。每個MicrolokⅡ聯鎖控制器包括主備兩個單元。當在線單元故障時系統自動切換到備用單元并向車站控制工作站和控制中心發出報警信息，當備用單元故障時在線單元在正常工作的同時向車站控制工作站和控制中心發出報警信息。MicrolokⅡ聯鎖控制器板卡上提供用于檢測和設置的串口，可用于連接帶有相應串口的筆記本電腦，通過電腦上安裝的診斷程序對聯鎖控制器進行相應的歷史記錄下載、系統時鐘修正、應用程序更新等操作。
四、MicrolokⅡ聯鎖系統的發展
城市軌道交通信號聯鎖系統快速發展，MicrolokⅡ聯鎖控制系統經歷了長期的應用實踐，在半移動閉塞、移動閉塞控制廣泛應用的環境下為確保列車運行安全提供必需的聯鎖功能。經過多年的積累和升級發展，MicrolokⅡ接口已經可以包括本站及其聯鎖區內其它車站的信號機、轉轍機、計軸主機、緊急停車按鈕、自動折返按鈕、站臺屏蔽門和防淹門等。
MicrolokⅡ作為較為成熟的聯鎖控制系統在今后軌道交通中可以繼續實現它的功能和價值。信號聯鎖系統伴隨著軌道交通科學技術的發展，計算機和通信技術的深度融合，成為了當今世界軌道交通系統的主流形勢，對加強系統集成起到巨大推動作用，進一步推動信號聯鎖系統向安全系統化、移動智能化的大力發展，為適應城市軌道交通信號聯鎖系統的技術發展，提供了有力的科學技術條件，為實現信號聯鎖系統的創新打下了堅實基礎。
五、結語
隨著國內經濟的快速發展，城市軌道交通得到了極大的發展。在發展的大環境中信號聯鎖系統也隨著前進的步伐正在逐步的升級完善，以降低和減少故障的發生，保證行車安全和人身安全。城市軌道交通信號聯鎖系統的技術日趨成熟，可以滿足人們對軌道交通安全、準點、高效、節能等不斷增長的需求，從而支撐和引領軌道交通信號系統向更加安全化和智能化的方向發展。
參考文獻
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