摘要：城市轨道交通是城市基础设施建设中的重要内容，其在城市交通运输中作用凸显。我国开通城市轨道交通的城市比较多，其对交通信号数据通信系统提出了很高的要求。本文通过分析数据通信系统，以期为人们日常出行提供便利。
关键词：城市轨道 交通信号 数据通信
前言
对于城市轨道交通各系统来说，轨道交通信号系统具备很高的科技水平，网络化和自动化兼备，在轨道交通中的作用和价值不容忽略，很大程度上提升了城市轨道交通的运输效率，使其运输安全也得以保障。这一过程中，应提升对数据通信系统的认知，确保其在城市轨道交通建设中得到良好应用。
1城市轨道交通信号系统构成
无论是计算机网络，还是无线移动，其应用背景下，信号系统由以往的固定闭塞，转化为如今的移动闭塞。现如今，以无线通信为基础的移动闭塞方式已经被逐渐应用到城市轨道交通中。比如，列车控制系统便是如此。
通常情况下，列车自动控制系统在城市轨道交通信号系统界面内，主要构成元素包括计算机联锁系统和列车自动防护、驾驶、监控系统等诸多内容。这些系统在相互配合的过程中，将地面与车上控制同步进行，现场与中央控制相结合，实现自动控制系统的一体化。其构成基础是安全设备，具体功能包括指挥集中、调整运行、自动化列车驾驶等[1]。
2城市轨道交通信号系统数据通信系统
城市轨道交通信号系统的特性决定了该系统由有线和无线两类通信系统构成，二者都将双网冗余系统作为最佳选择。车地无线通信系统背景下，无线通信传输方式的实现是以IEEE802.11无线通信技术为基础的，将2.4GHz频段作为依托，针对传输媒体之间的差别和不同，可以无线AP、漏缆、波导管等不同传输方式对其进行区分，而本文的研究重心为波导管。
2.1波导管传输原理
数据通信系统无线网络主要为地面系统和车辆之间的无线通信服务，它的主要构件包括无线接入点、耦合单元、波导管、车载无线天线和调制解调器等内容。冗余结构被作为这一系统的优选结构，组成内容是红网和蓝网，通信服务范围是承载车载和CBTC系统之间信号数据流。在轨道沿线，由无线系统的各无线网络构成无线覆盖区域，其相互重叠，而之所以产生该区域是以相关基站连接的波导管为基础的。
任一轨旁无线设备的构成都经红、蓝无线接入点，红、蓝无线接入点有其独自的无线网络，而这一设备之所以能够实现红、蓝无线接入点，必得分别依托不同光纤，连接有线网络。各红、蓝无线接入点都有与之配套的耦合器，它的实现原理是在波导管上对红、蓝无线信号进行耦合，进行传输工作[2]。
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数据通信系统的无线网络通信系统在隧道特性和限界等条件已知的情况下，无线网络冗余、连续的全覆盖都是在正线全线区域实现的，其与列车通信过程中提出的连续性、可靠性要求相吻合。依托数据通信系统，将独立无线冗余覆盖区域设置在试车线，使试车线与无线通信要求相吻合。无线覆盖范围内，车载无线调制解调器可在第一时间给予无线网络以授权，使其接入到系统中，确保列车处于正常运营状态，而鼓掌恢复也能够与系统功能和运营需求、效率等相契合。
2.2无线通信设备功能
波导管的主要组成内容为挤压断面、TEDLAR涂膜层、聚脂盖，长度类别有11.767m、3.044m、1.031m三种。因波导管管体上方有开槽，可使射频信号泄露到空中，以此为背景，促进轨道周边无线信号网络的形成。耦合单元的构成是射频滤波器和混合耦合器，数量分别为2个和3个，功能是与车载无线设备通信。数据通信系统设备和多媒体设备都属于车载无线天线范畴，前者的应用原理是传输和接收轨道、列车之间的信号数据，后者主要是对轨道、列车之间的视频、乘客数据等进行传输和接收。
2.3波导管传输问题及解决
（1）与无线WIFI相互干扰。地铁波导管传输以IEEE802.11无线通信技术为依托，频段为2.4GHz，WIFI的传输方式与其相同，但其会对地铁产生干扰，甚至出现逼停情况。当前依托天线耦合在车辆和波导管之间进行信息传输，其往往在车辆底部安装。当耦合损耗达到65dB能够隔离人为干扰和无线干扰。以50cm作为波导管最大传输距离，避免干扰，或者将免费WIFI装在地铁沿线，隔离2.4GHz主频和地铁主频，规避WIFI信号干扰问题。
（2）高架站波导管接头渗水。地铁高架站因长期使用，波导管防护罩出现老化，一旦长时间降水，波导管接头很容易渗水，增加车地通信信号衰耗，故而应重新封堵接头部位。分析中央ATS维护终端数据，对车地通信进行检测，一旦发现异常，及时处理。
（3）异物击穿波导管。因各系统设备处于同时施工状态，波导管很可能各类器具砸伤。地铁投入运行之后，部位砸伤加剧，出现泄漏，影响通信效果。信号人员参与施工时，应做好宣传工作，严禁踩踏波导管，并做好与其他部门、人员的协调沟通工作。检查波导管是否正常，及时协调厂家，时常与各专业沟通，以免砸伤波导管[3]。
（4）波导管故障更换难。一旦波导管发生故障，更换难度非常之大，特别是11.767m波导管需要依靠大型货车或轨道车方能完成运输工作，增加了工程负担。倘若需要对波导管进行更换，应优选轨道车，最大程度对站台运输至轨行区问题进行规避，达到良好运输效果，使其符合城市轨道交通信号数据通信系统要求。
结语
综上所述，城市轨道交通信号系统以双网冗余提升通信系统自愈能力，增强系统可靠性。波导管因其在使用和维护方面的优势备受该领域青睐。施工单位和技术人员要结合城市轨道交通信号数据通信系统建设要求，对其构成及波导管的传输原理具备清晰地认识，了解无线通信设备功能及波导管在传输过程中的问题和解决方法，达到良好的系统建设效果，提高城市轨道交通整体性能及服务质量。
参考文献：
[1]胡清凤，施正杰.城市轨道交通信号CBTC系统控制系统分析[J].信息通信，2016，（1）：248-249.
[2]黄坤林.公私合作模式下对城市轨道交通信号系统的要求分析[J].城市轨道交通研究，2017，（08）：89-90.
[3]王桂梅，阮朝江.城市轨道交通信号数据通信系统分析[J].通讯世界，2016，（2）：58-59.
论文作者:毛凯
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第14期
论文发表时间:2019/1/25
标签：波导管论文; 信号论文; 系统论文; 轨道交通论文; 通信系统论文; 城市论文; 交通论文; 《建筑细部》2018年第14期论文;