沈阳地铁集团有限公司运营分公司 辽宁省沈阳市 110000
摘要：城市轨道交通信号系统是控制列车运行，保证列车运行安全的大型复杂实时控制系统。该系统实时性特点不仅要求信号系统与外部时钟源进行时钟同步，而且要求信号系统自身各子系统之间及其内部也进行时钟同步。时钟系统是城市轨道交通运行的重要组成部分之一，主要作用是为城市轨道交通工作人员、乘客提供统一的标准时间，并为信号系统、通信系统、AFC自动售检票系统等相关系统提供统一的标准时间信号，使各系统的定时设备与本系统同步，从而实现城轨全线统一的时间标准。现阶段，各信号厂家的信号系统与外部时钟系统及信号系统内部各子系统的时钟同步方式不尽相同。文章结合工程项目普遍采用的信号系统组成及网络布局，详细介绍了信号系统时钟同步的四级时钟同步理念，并结合每级时钟同步源及各系统之间普遍采用的连接方式，详细介绍了信号系统与时钟系统及信号系统内部各子系统的时钟同步方式，在工程项目中得到广泛应用。
关键词：地铁信号系统；通信控制；技术
1基于通信列车控制系统核心技术
1.1自动控制技术
列车自动控制系统由两种制式构成，实现对列车的直接控制，根本是列车定位技术，利用尽量少的轨旁设备，与车载设备相连接，摆脱了运用轨道电路判断区间的闭塞局限性。在实践应用中，车载控制器所在区域的设备，能够发送列车所在位置，根据信息以列车行驶的方向，接入无线设备，作为授权重点，然后将此信息反馈给车载控制器，使得列车能够以有效地速度曲线向前行驶，从而达到对运营间隔的高效优化和调整。
1.2自动监控技术
列车自动监控系统主要是对列车运行全过程的监督和控制。通过对列车运行数据信息收集和分析，通过自动调节列车运行等级、停站时间，以此来维持时刻表与运行间隔。一般来说，监控系统收到区域与车载控制器运行状况信息后，能够与其他子系统相互协同，对列车运行状态进行远程诊断，有效解决故障，确保地铁能够始终保持在稳定状态下。
1.3数据通信技术
数据通信系统主要存在于各设备之间，提供双向、安全数据交换，具有通信接口、体系架构。地铁运行中，该项技术非常关键，在任何情况系不允许出现故障，实现通信安全、可靠，从而为地铁通信提供更多支持。
2数据通信系统设计
2.1总体设计框架
网络通信子系统主要是由地面骨干网络、子网及无线网络构成。其中，骨干网络，主要是为了承载多个独立的专用局域网为基础的多个系统提供独立通道，为用户数据传输提供宽带。同时，还要利用双网并行冗余设计，所有信息报文，都能够通过独立的网络传送到终点，从而实现冗余通信目标。在设计中，主要采用SDH同步数字交换、以太网传输技术，通过光纤连接，构建环形拓扑结构。网络节点设备可以安装在沿线的设备集中站等位置。
2.2有线接入网设计
接入网，是以太网承载IP数据包，为终端之间数据传输的网络，在地铁信号系统当中，它能够为移动的列车之间提供连续的数据通信，在设计中，可以将其与自动控制等接口相连接，并将各个子系统设备接入到SDH骨干网当中，通过区域控制器等提供通信通道。
2.3定位系统设计
列车定位技术在列车控制系统中占据重要位置，在应用中，主要是确保安全列车间隔提供依据，收集信息并计算出列车之间的距离，实现对列车速度的高效控制。具体来说，常见的定位技术主要有测速定位法、卫星定位法等，本文主要采用无线扩频列车定位在沿线设置无线基站，发射具有位置信息的扩频信号，从而实现对列车的高效控制。随着技术不断发展，技术人员还要进一步加强对系统的研究，优化系统结构和形态，使得系统功能日益多元，最大限度上满足地铁运行需求。
3干扰产生的因素
3.1软件故障
软件故障指的是基站的通信设备中的控制单元，传输和射频单元，多路转换器和线路板，以及开关电源的控制模块，光发送器和接收器，空调设备，内部设备由于一个问题的程序参数设置不当，导致设备不能在故障，这就是所谓的软件故障工作。
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3.2硬件故障
硬件包括了基站中所有的外部设备，例如主板、电源开关、插座、空调等等硬件设备，硬故障则由许多中，包括人力破坏，环境因素，以及电气本身的问题等等。
3.3自身干扰因素
地铁自身的干扰因素主要为电讯号网络的系统产生的。根据其干扰频率的又可以将它具体分为同频干扰、邻频干扰两种。同频从字意可理解为网络通管这件事中具备一个频段上产生的干扰，以车地无线通双向网络在设置无线网络终端时，各个终端之间往往会覆盖产生一些强大的同频干扰，不利于网络的运输通。另外一种邻频干扰指系统的通信设备在不同设备间产生的干扰。就比如在2.4GHz的ISM频段的几个较近的信道中，如果频率较为接近就会产生一系列的强大的同频干扰。抛开这一点，在发射频率不一样的信道中，无线设备所发出的信号强度往往是处于减小的过程的，信道之间的也会产生同样的邻频干扰，这些干扰都会对通信传输产生一些比较明显的影响。
3.4外部干扰因素
车地无线双向通信网络的外部干扰因素一般是由通信设备之间的外部无线设备所产生的，比较常见的有无线路由器、手机、播放器等，随着手机等无线设备的广泛推广，WIFI信号已经逐步的出现在人们的视野中了，极大程度上有利于人们的生活和学习。但是它发射出的信号频率也是2.4Hz，和目前地铁线路的无线信号频率一样，所以这对地铁信号的传输带来了极大的不方便。比如深圳市部分地铁集团的一些列车就是受到了乘客携带的手机发出信号的影响，不利于列车的安全运行，这是一项十分危险的因素，急需我们去解决。
4车地无线双向通信传输过程的抗干扰措施
4.1排除自身干扰因素的措施
随机误差产生的干扰车载通信系统，这一点是不可避免的，但可以减少和削弱，如果想消除干扰因素，相关部门需要有一定的技术手段和方法，通过合理的规划和举行终端的位置和无线传输功率降低其干扰的产生同频率。如果在现实的传播中出现了此类问题，就一定要遵循合理的科学手段和要求，在多数新到的选择过程中，一定要选择一些合理，距离较远的信道进行控制，如选择1，6，13这3个信道，就可以很好的避开一些繁琐的问题。与此同时，采用一些合理的调频技术，也有助于提高系统的抗干扰能力。
4.2排除外部干扰因素的措施
（1）地铁沿线外部网络的管理方面。外部的干扰主要来自于外部的网络设备，所以与网络建设相关的部门一定要严格要求，注意好这附近的地铁线路安排，建立起科学合理的管理制度，将我国地铁的网络系统进行一个合理的规划，平衡网络资源的使用。除此以外，还要对乘客的安全意识进行教育和管理，在乘车过程中尽可能不要选择与地铁无线信号相同频率的手机发射器，这样才可以有效的处理好乘车安全问题。（2）维护人员素质培养。想要较好的对地铁线路无线通信的传输进行一个有效的管理。那么企业在选取工作和维修设备的人员的时候就一定要慎重再慎重，首先要进行前期的培训，其实也一定要具备一些应对临时突发的问题的能力而且在奖惩制度方面也一定要做到位，如果员工勤劳踏实肯干，那么就需要给予适当的奖励，反之，如果员工懒惰焦躁，偷工减料的话，那么就需要施加一些相应的惩罚措施；而且为了提高工作人员的积极性，还可以定期的举行一些比赛，比如说带有奖金的应对临时突发问题的处理比赛等等。（3）设备环境。一个无线发射器的自然环境如果不好，那么后期再多的维护和保养，也无法大幅度的提高一个基站的使用寿命，更加不用说减少设备发生故障的几率，所以对一个基站来说，使用的环境一定是最为重要的，首先一定要保持周围环境的干净整洁，其次要避免一些潮湿的地区，尤其是一些酸碱度比较高的地区，这些设备一定要避免在以上地区出现，同时也一定要保障无线发射设备的供电稳定性，一定要有备用的电源，一旦发生断电的现象，就一定要及时供应；最后就是要和当地的维修站点和物业处理好关系，只有这样，后期人们才会第一时间的帮助抢修。
5结论
综上所述，随着科学技术不断发展，地铁在城市道路交通体系中的运用范围愈发广泛，为人们出行带来了诸多便利。地铁数据通信系统，以列车控制系统为基础，能够实现地面与列车设备之间双向信息交换，同时，要积极引入先进的定位等技术，使得数据通信更加高效，另外，还要加强对系统安全防护处理，通过对数据传输全过程的安全防范，不断提高数据传输有效性，从而促进数据通信系统在地铁信号系统中综合作用的有效发挥。
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论文作者:米宝刚,刘万民
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/23
标签：列车论文; 系统论文; 信号论文; 干扰论文; 设备论文; 地铁论文; 时钟论文; 《基层建设》2017年第35期论文;