摘要：近年来，中国许多城市开始了地铁建设项目。地铁建设项目的发展缓解了城市交通拥挤，极大地促进了我国城市公共交通能力的提高。可靠的地铁信号系统是保证地铁各方面安全稳定运行的重要前提之一。
关键词：地铁信号系统;通信控制;技术
引言
随着科技的发展以及人类对土地的充分利用，我国近年来在交通建设方面取得了丰硕成果，先后在多个大型城市建设了地铁。在地铁的运行过程中，地铁信号系统很好的保证了地铁运行的效率以及安全。就目前而言，地铁信号系统中的通信控制技术取得了很大的发展，从固定闭塞式发展到了今天的移动闭塞式，它实现了地铁与地面之间的双向通信，地铁的实时状态也能得到更全面的了解。这对地铁运行的安全和可靠都有着深远的意义。
1地铁通信中无线系统
根据地铁系统的空间结构特点，通常可以将其划分成站台区域、站厅区域和地下隧道几个部分，根据不同区域的通信特征不同，所需的无线网特征也有所差别。除此之外，在地铁系统中，由于需要对各个运营商的无线网络进行铺设，不可避免的会发生各个通信网络之间的信号干扰，前期成本高并且不利于后期的网络维护工作。因此，在实际系统中，地铁中采用第三方的分布式通信系统进行统一的无线网络设置，在此基础上，各个运营商根据自己的需要在第三方系统中进行租用，以此来保证系统的统一管理。地铁系统中，由于各个通道的位置以及长度等特点不同，在铺设无线网络时网络的覆盖方式也不同。在研究地铁无线网络铺设覆盖时，要充分考虑到地铁系统的结构特点、各个位置的信号强弱以及后期维护情况，这样才能找出合理的网络设计方案。
2CBTC技术研究
2.1CBTC技术概念
CBTC技术，又叫基于通信的列车控制技术，是完全不同于轨道电路技术的一种新颖高效的控制方式。CBTC技术能够建立控制台与列车之间的双向、高速、连续通讯，实现控制台对列车的实时监控与控制。
2.2CBTC技术的优点
1、结构简单：CBTC技术的核心为控制中心，其它设备为辅助设备，诸如车站通信设备与车载通信设备；2、使用灵活：CBTC技术支持列车双向运行，并且不需要增加任何新设备，并且还支持列车任意地点任意时间反向运行，还可以支持不同数量编组、不同性能列车同时运行；3、效率更高：CBTC技术实现了列车移动闭塞，使列车运行间隔进一步缩短，并且还能使列车在整个运行过程中更加节能高效；4、减少成本：CBTC技术可以缩短每个站台的长度，可以有效降低工程投资成本。
3地铁通信控制系统设计
在进行地铁通信控制系统设计时务必要从地铁的特点出发，如密集度大、正点要求高等。数据通信系统可以为地铁运行提供完整的地铁控制业务通道，因而其在提高地铁通信安全性方面有着重要作用。基于其重要性，笔者认为在地铁通信控制系统设计过程中应注意以下问题。
3.1定位设计
在进行通信系统设备的定位设计过程中，需要保证设计完成后能在任一时间保证设备的正常运行，这里的正常运行不是说不允许发生设备故障，而是在发生设备故障后有备用的设备进行进行更换。此外，为了保证地铁信号系统的功能，还要添加广播系统以及向导系统，实现地铁信号系统设备与其他功能设备的结合，在保障地铁运行安全的同时实现更好的乘客服务。
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3.2安全防范
为保证实时的获取地铁运行状态，需要将无线通信开放处理，但这样做就使得无线通信面临着被黑客攻击的威胁。因而在地铁通信控制系统的设计过程中，要加强安全体系的建设：一是在无线通信中引入必要的通信协议；二是加强无线通信的密匙管理；三是对数据通信系统的边缘进行加密操作。4地铁通信中的网络优化技术在地铁无线网络系统中，除了对网络进行合理的铺设外，还需要对网络不断进行优化，国家针对网络优化中的指标也做出了一些相关规定来完善网络优化问题。为了使网络信号保持稳定，通常需要保证实际信号电平和标准电平要求一致，因此要对无线覆盖区域的信号进行不断地监测，并且，在网络测试时要统一应用相关程序来进行信号的测试，发现不合要求的网络或者当所处区域网络发生异常时，要统一汇报并做出及时的检修，并且在对发生故障的网络进行检修之后还要做好检修记录方便之后进行网络的复检。同时在检测正常的网络后也要进行相关记录，方便以后对该网络的复查工作。通常需要通过在地铁通信中根据不同的信号状况可以应用不同的网络优化算法，其中主要包括三大类：第一类为对基站的信号发射功率进行优化，当检测到当前信号电平发生了大幅度改变的时候，需要对发射功率进行调整，这时通常需要通过网管来实现。第二类为改变基站内耦合器的参数，通常要调整耦合器的耦合方向来进行相应的无线网络信号优化，这类网络优化方法在列车隧道信号较强但相反站厅中信号电平较弱的时候采用。最后一类为对技术参数的优化调整。当地铁站已经被无线网络所覆盖的时候，由于基站的存在会对移动台信号造成影响，为了改变移动台的信号参数则需要进行技术参数的调整。基站对上行信号的电场强度以及下行信号的信号质量进行监测，并根据检测结果与功率预算结果相结合来对移动台进行发射功率的控制。一般来说，上行信号的强度相对较弱，因此应将其设置为MS_TXPWR_MAX_CELL即：最大终端允许的发射功率。出现上行信号和下行信号存在不平衡的问题时，当接收信号的信号角度较低时不能接入系统，此时可以将RXLEV_ACCESS_MIN即最小接入电平设置在-102左右。当对相邻小区进行网络覆盖后，当小区间出现网络缝隙时，可以通过设置SLOW_RESELECT_HYSTERESIS迟滞参数来改善。在进行地铁无线网络优化时，需要在检测到网络信号过强或者网络信号过弱的地方需要进行优化，可以对网管侧的位置进行调整或者根据实际情况选择优化方式，来保证各处网络的稳定和信号的质量。
结语
随着大型城市人口的持续增长，地铁的作用也越来越显著，地铁信号系统通信控制技术对地铁运行的安全起着重要的作用，因而我们有必要增加对其重视程度。本文对地铁信号系统通信控制的核心技术进行了分析，并探讨了地铁通信控制系统和数据通信系统设计中应重视的问题，希望对地铁更好的运行有一定的帮助。
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论文作者:王鹏,陈敏
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/8
标签：地铁论文; 信号论文; 系统论文; 网络论文; 通信论文; 技术论文; 列车论文; 《防护工程》2019年第2期论文;