摘要：城市轨道交通信号系统的作用发挥依赖于轨道交通系统互联互通技术的应用，轨道交通系统的互联互通技术帮助信号系统实现了不同轨道交通线路上的跨线运行，在提升列车整体运营效果的同时为列车的安全防护提供保障，轨道交通系统互联互通技术实施的难点在于信号系统与外部接口关系的处理，这也是本文研究的重点方向。
关键词：轨道交通信号系统； 外部接口； 互联互通；
近年来，在我国各大城市轨道交通向网络化、智能化、信息化方向迈进的同时，全自动驾驶技术、车-车通信技术、互联互通技术、信息化技术也发展迅速，这些新技术具有自动化水平高、集成度高、软硬件资源共享等优势，是智慧城市轨道交通信号系统技术发展的方向。
一、城市轨道交通信号系统实现互联互通的技术难点
首先，每一个信号系统供应商提供的信号系统无论在结构上还是数据流设计上都不尽相同，而整个城市轨道交通系统由多家供应商提供，信号的互联互通就成为了技术难点。其次，每一个信号系统供应商提供的信号系统无论在基础设备设计还是适配的设备选型都不尽相同，也造成了信号系统互联互通的技术难点。第三，每一个信号系统供应商提供的信号系统的接口设计都不仅相同，且差异性较大，造成信号系统互联互通的技术难点。第四，每一个信号系统供应商提供的信号系统的功能分配都不尽相同，造成信号系统互联互通的技术难点。
二、在互联互通关系下信号系统与车载设备接口关系
1、ATS与车载计算机接口的关系。ATS的主要功能是帮助轨道交通系统安排列车的运营计划以及监督列车运行状态的功能，车载计算机需要通过ATS获取相关的运营讯息，并同时将ATS自身的运行状态进行反馈。因此，车载计算机通过与ATS的接口实现车载设备的功能有:列车自动运行、站台跳停控制、列车运行调整、车门及站台控制、站台扣车控制、折返功能以及时钟同步等动作。2、ZC与车载计算机接口的关系。ZC的主要功能是对轨道交通系统中运行的列车实现移动授权的分配，并对移动授权列车下达临时限速和站台安全按钮状态等功能，因此，车载计算机通过与ZC的接口实现车载设备的功能有:列车速度防护、站台紧急停车、车站级站台门保护以及折返功能等动作。3、CI与车载计算机接口的关系。CI子系统规范与车载计算机通过接口沟通实现车门与站台门的联动控制功能，他们彼此间的信息交流能够起到点式等级下红灯误出发防护的功能。同时车载计算机通过与CI的接口连接还能够获取PSD状态信息以及点式等级下移动授权等信息。4、DSU与车载计算机接口的关系。车载计算机通过与DSU的接口处获取电子地图的版本信息，通过校验后，若版本不一致，则需要向DSU发出下载全新版本电子地图的请求，若版本一致，则不需要向DSU发出下载全新版本电子地图的请求。
三、在互联互通关系下城市轨道交通信号系统车地通信接口通信状态管理
1、ATS与车载计算机接口通信状态管理。在ATS与车载计算机接口通信状态管理中，具体检查方式描述为:检查消息内容一致性，信息包消息所含信息的完整性以及其他逻辑检查。对通信连接状态的判断为:10秒为ATS认为与车载计算机的通信中断超时时间定义，10秒为车载计算机认为与ATS的通信中断超时时间定义，双方一旦在超过规定时间范围内未收到对方消息，则默认为通信中断，通信中断条件下应急生成报警信息。2、ZC与车载计算机接口通信状态管理。在ZC与车载计算机接口通信状态管理中，具体检查方式描述为:检查消息内容一致性，信息包消息所含信息的完整性以及其他逻辑检查。对通信连接状态的判断为:10秒为ZC认为与车载计算机的通信中断超时时间定义，10秒为车载计算机认为与ZC的通信中断超时时间定义，双方一旦在超过规定时间范围内未收到对方消息，则默认为通信中断。3、CI与车载计算机接口通信状态管理。在CI与车载计算机接口通信状态管理中，具体检查方式描述为:检查消息内容一致性，信息包消息所含信息的完整性以及其他逻辑检查。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对通信连接状态的判断为:CI与车载计算机的通信中断超时时间定义均为0，即一旦双方失去信息通讯则立刻认为彼此间信息中断，一旦确认为信息中断关系，则确认方丢弃信息包或确认通信中断。4、DSU与车载计算机接口通信状态管理。在DSU与车载计算机接口通信状态管理中，车载计算机是发起方，DSU是被动方，车载家算计作为通信协议的发起方，并且正常通信时能够保证每周期向DSU发送数据，为了保证正常的链接维护，故在车载计算机没有向DSU发送数据的需求时，将不响应DSU发送的应用或协议层的信息。
四、城市轨道交通信号系统调试内容
1、信号系统设备单项调试
在城市轨道建设过程中，信号系统均以子系统为单位，设备为单元的形式平推安装，通过电源/通信/数据线缆相互连接，再经过设备单项调试、单系统调试、多方接口调试及动车调试等过程不断克服缺陷，最终使系统整体在初期运营时具备完全投入运营的标准。
在设备单项调试中，如以联锁子系统为主的地面设备单元一般包括联锁机、转辙机、信号机、计轴，电源屏和应答器等，车载子系统一般包括aTo设备、aTP设备，人机界面及无线通信单元等；上述设备单元需要正确配接电源/数据线缆，电气调试合格及对相应调试模拟/数字信号进行正确反馈，以达到单系统内联动调试时，各设备单元保证其个体功能不影响整个子系统工作的目的。
2、城市轨道交通信号系统多方接口调试
信号系统作为轨道交通关键系统，需要同其他专业系统调试接口功能，从而满足实际运营需求。调试包括且不限于以下内容:
（1）信号系统与综合监控之间的接口调试主要包括调度大屏映射、电力环网监测、站台综合控制盘联动等，主要集中在车站及控制中心，旨在实现彼此关键信息的联动显示，在断电、火灾等情况下实现紧急行车干预，保障人员财产安全。
（2）信号系统与车辆之间的接口调试集中于车载子系统，车辆系统设备作为信号模式下的执行终端，与车载子系统直接关联，在静态环境下主要调试牵引制动信号响应、车辆终端信息交互、车门控制及其他继电连通性等；动态环境下将具体调试列车实际行驶的牵引/制动状态，运行站点始末信息播送及实时控制数据交互追踪等，并根据车辆与信号专业设备数据改动进行适配性调整。
（3）在城市轨道交通中，通常由通信系统为信号系统提供主要时钟源，用于信号aTS行车监控及其他子系统内部时间校准，同时由信号系统向通信系统提供正常到离站播送等数据基础；通信的无线调度设备也需要信号向其发送列车的识别码、位置信息等。静态环境下主要包括时钟、播送及无线调度数据交互调试，动态环境下将通过动车调试的方式对上述功能的准确性、可靠性进行逐项验证。
结束语
轨道交通信号系统与外部接口的关系就尤为重要，轨道交通信号系统互联互通设计过程中要充分认识到车载计算机与每一个系统接口之间的内在关系和功能性，把握其接口处的通信状态管理，为解决轨道交通信号系统互联互通的技术难题寻找一条正确的发展之路。
参考文献
[1]林瑜筠主编．城市轨道交通信号[M]．北京：中国铁道出版社，2010.
[2]秦小虎．城市轨道交通互联互通CBTC系统验证平台研宄[J]．科技创新与应用，2015:34:68.
[3]李晶.城轨全自动驾驶信号系统方案设计及运营场景[J].铁道通信信号.2016.2:49-51
[4]肖衍.苏立勇.全自动驾驶信号系统功能需求分析[J].铁道通信信号.2014.12:40
[5]徐纪康.基于车-车通信的新型CBTC系统分析[J].铁道通信信号.2014.06:80
论文作者:梅林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/2
标签：信号论文; 系统论文; 接口论文; 通信论文; 计算机论文; 互联论文; 轨道交通论文; 《基层建设》2019年第27期论文;