摘要：城市轨道交通信号控制系统中的最重要的部分就是信号系统，它就是整个信号控制系统的核心，其作用是连接系统中个个部分，将它们联合在一起，共同的为系统的正常运行发挥作用。
关键词：通信；轨道交通；信号控制
引言
目前，我国已有38个城市开通了城市地铁，城市轨道交通总体保持有序发展。信号系统作为城市轨道交通站后工程的核心系统之一，为了更好地推进项目的各项工作，就需要召集项目各相关方进行合理、高效的设计联络，对信号系统的设计方案、系统接口进行充分的讨论和评审以确定最终方案。
1城市轨道交通信号控制系统的缺点
1.1轨道交通信号控制系统抗干扰能力低
轨道交通信号控制系统中使用传感器等极度敏感的设备，这些设备很容易受到自然和人为信号的干扰，导致原本的信号强度减弱，信号被破坏等问题，使信号不能准确完好的发送出去，造成严重的后果。
1.2轨道交通信号控制系统尚不完善
虽然轨道交通信号控制系统已经在我国大规模的投入使用，但是轨道交通信号控制系统并不完善，相关技术还是不够成熟。此外，由于系统中所运用的许多设备我国都不能自主的研发生产而需要采用进口的方式，这大大提高了系统的运营成本。北京燕房线是我国自主研发的第一条全自动的运行路线，但并不意味已经完全脱离国外引进。我国缺少这方面的高端技术人才，对系统维护和维修是个大问题，所以与轨道交通信号控制系统有关的技术还有待提高。
1.3传输信号的速率慢
时效性是信息的重要特性之一，一个延时的信息就失去了它的存在价值。轨道交通信号控制系统中的信息不光要准确无误的传送出去，而且要及时的传送，最好达到“实时”的效果，这才是人们想要的最佳速率。若轨道交通信号控制系统信号传递速度较慢，各个列车不能同时接收到信息，这对轨道交通安全造成了极大的威胁，是一个交通的安全隐患。这种情况在我国尚有存在，虽然大部分都达到了实时的效果，但是仍有少部分系统在信息传输中存在延时效应，值得人们关注并改善。
1.4轨道交通信号控制系统的误判
轨道交通信号控制系统在轨道交通运行中担负着很大的责任，它一边要检测轨道和列车的运行情况，另一方面又要向各个方向传送信息，两个过程中难免会出现错误的判断与传送，这时就要人为地对其进行判断及修改。
2基于通信的城市轨道交通信号控制系统
2.1在线监测技术方案
用户想通过客户端实时获取数据，需要与服务端建立连接，通过客户端与服务端互相通信以获得最新的数据。客户端与服务器网络通信的技术目前主流的有AJAX和WebSocket。WebSocket是一种长连接，对一些只需请求一次的操作，保持长连接会占用资源；对服务器的配置要求较高，不支持旧版本浏览器。AJAX作为一种成熟的技术，有较多框架支持，相对更加通用，可以进行与服务器异步通信；在请求数据的时候不刷新整个页面，可进行其他操作；数据返回后只改变局部内容。因此，本项目在线监测系统页面客户端与服务器选择AJAX轮询的方式进行通信。
2.2BIM技术在城市轨道交通信号设计中的应用
目前，BIM技术在城市轨道交通领域中的应用仍处于起步阶段，在信号专业的应用更是几乎处于空白状态，推广该技术还存在诸多阻碍。通过探索BIM技术在城市轨道交通信号专业工程设计中的应用，验证了BIM技术的优势，对于下一步开展信号专业BIM设计工作，提出以下建议：
（1）制定BIM专业标准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在国家BIM标准的基础上，借鉴建筑行业已有的BIM标准成果，结合城市轨道交通信号工程实施特点，形成信号专业的相关BIM数据标准，规范BIM技术在城市轨道交通信号专业中的应用，为信号设计提供参考依据。
（2）开发专用工具集。主流的几种BIM软件（Autodesk公司的Revit、Bentley公司的Architecture/Bentley系列等）均提供了二次开发的接口，信号专业可根据设计需要在相应的BIM平台上进行插件开发，将BIM软件与专业计算软件工具有机结合，为设计工作提供便利。
（3）建立设备通用族库。由于目前还没有完善的城市轨道交通信号专业设备通用族库，在项目实施过程中需要根据实际情况创建设备模型专用族。通过建立信号设备通用族库，进行有效的族模型文件管理，设计人员能够直接在项目文件中调用各种需要的设备模型，提高工作效率。
（4）加强BIM设计出图能力。城市轨道交通信号工程设计中，信号设备平面布置图、室外信号设备光电缆径路图、信号系统结构图等均可以应用BIM技术开展设计工作。在三维空间中，无论是轨旁的信号机、转辙机、计轴等室外设备，还是机房中的机柜、工作站等室内设备都比二维视图更加直观，结合桥梁、隧道、轨道、建筑等各专业提供的模型，信号设备的布置更加准确且不易出现设备碰撞问题。同时，基于三维模型进行光电缆径路设计，能够精准确定光电缆敷设实际走向及部分特殊区域的线缆过轨位置，且便于统计和调整工程量，对顺利开展信号施工设计有很大帮助。
2.3推送方式技术方案
用户获取信息的主要载体是手机和邮箱。基于现有的平台，研究将服务器与邮箱接口、手机APP程序接口进行对接，当服务器接收到新数据时，通过相关索引找到相应的联系人及联系方式，然后进行推送。采用这种推送方式可实现外网实时接收故障信息。
2.4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。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。
结束语
轨道交通信号控制系统可以随时控制列车运行速度，传递实时交通信息，是城市轨道交通系统的重要组成部分，在保护交通安全中发挥着至关重要的作用。轨道交通信号控制系统作为新兴的技术创新，逐渐的被社会大多数人所认可，它的运营安全与运行效率都是其他系统所无法替代的。
参考文献：
[1]肖楠，城市轨道交通信号控制系统研究[J].中国新通信，2018-04-20.
[2]温杜仲，基于车——车通信技术的新型城市轨道交通信号系统研究[J].中国新通信，2016-12-20.
[3]徐金祥，城市轨道交通信号系统迎接新时代发展的一些思考[J].城市轨道交通研究，2018-05-10.
论文作者:刘辰健
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
标签：信号论文; 通信论文; 控制系统论文; 轨道交通论文; 信息论文; 计算机论文; 交通论文; 《电力设备》2019年第16期论文;