发布时间：2023-10-12 09:33:33
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的城市轨道通信技术样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
【关键词】轨道交通；城市；无线通信技术；应用；措施
引言
现代城市交通建设中，轨道交通建设是尤为重要的内容，这是因为轨道交通具有用地省、运能大、运行时间稳定的特点，对促进城市发展、交通发展都具有重要的意义。但是轨道交通在建设过程中也具有一定的局限性，比如城市轨道交通的地下空间较为狭小、紧张，所以不利于各类通信电缆的敷设。而通信系统对轨道交通建设而言尤为重要，其直接关系到轨道交通的运行和安全。基于此，就需要根据城市轨道交通的特点和需求，加强对通信系统建设方面的研究。无线通信技术是利用电磁波信号进行信息传播、交换的一种通信方式，其传播不受通信电缆敷设的限制，所以可以解决城市轨道交通通信系统建设的问题。而分析现代城市轨道交通无线通信技术与应用也显得十分重要。
1现代城市轨道交通对通信系统的要求
现代城市轨道交通堵通信系统的要求较高，其不仅要满足轨道交通的安全稳定运行需求，同时还需要满足乘客对通信的多样化需求。所以现代城市轨道交通通信系统必须要达到相应的要求，比如无线网络系统的覆盖面要更广，要实现全覆盖；车载通信系统单元要与控制基站相联系并授权，以此确保系统信息的交流稳定性；基本的通信要保障信息的及时性和双向信息通信的稳定性等[1]。另外，城市轨道交通通信系统中还需要包括PIS系统，以此来为乘客提供媒体服务，如视频播放、广播广告等。基于此，在城市轨道交通建设中，如图1所示，加强对通信系统的建设就显得十分重要。
2现代城市轨道交通无线通信技术与应用措施
2.1Zigbee技术及应用措施
Zigbee技术也成为紫峰协议，是基于IEEE802.15.4标准的一种无线通信技术，其具有短距离、低功耗、低数据速率、自组织的特点，目前在各种工业现场的遥测遥控领域中都有着广泛的应用，且发挥着重要的作用。Zigbee在室内可以达到30~50m的作用距离，如在室外空旷地带，其作用距离可以达到400m[2]。基于Zigbee技术低功耗、低成本、低速率、远距离的特点，也可以加强其在城市轨道交通无线通信系统中的应用。城市轨道交通备用系统电池状态的监测对地铁供电系统的运行起到了至关重要的作用，但是地铁备电系统电池组数量较多，如果每个电池采用专用电缆的方式进行通信，则会造成较大的成本，而通过应用Zigbee技术就可以有效解决这些问题。在具体应用过程中，可以在每个被检测电池组及测量端子处安装Zigbee终端模块，通过自组网方案，以一定数量的终端模块作为群组，向中继Zigbee传输检测数据，最终将传输的监测数据上传至检测系统微机管理系统中，就可以对备电系统电池状态进行有效监测，进而为地铁供电系统的可靠运行提供保障。
2.2WiFi技术及应用措施
目前在生活生产中，WiFi技术都属于一种非常常见的无线通信技术，其在通信方面具有较高的灵活性和可靠性，可以满足人们多样化的通信需求。作为一种高效可靠的无线通信技术，其也可以在城市轨道交通无线通信系统中发挥作用和价值。但是在WiFi技术应用于城市轨道交通无线通信系统实践中也发现了一些问题，WiFi技术与列车移动电视、信号系统CBTC、PIDS乘客信息系统的同在2.5GHz频段，所以会产生一定的干扰。对此，就需要在WiFi技术应用过程中采取一定的措施来保证无线通信质量和效率。比如在WiFi技术应用过程中，为了保证城市轨道交通通信的稳定性和可靠性，可以将WiFi频段固定在5.8GHz，这对于减少干扰问题具有重要的作用[3]。在WiFi技术应用过程中，也可以应用PIDS和CBTC系统，这对于提高WiFi技术的整体应用可靠性也具有重要的作用。但是如果应用PIDS和CBTC系统，则需要对轨道交通系统进行较大的改造，所以这需要根据轨道交通系统的建设需求和现状慎重实施。为了更好地避免干扰问题，也可以对WiFi技术进行创新和完善，比如可以将WiFi与地铁的信号系统设置在不同的信道当中，以此来起到避免干扰的效果。
2.35G通信技术及应用措施
第五代移动通信技术是现代通信的前沿技术，如图2所示，5G通信技术的出现和应用，可以为城市轨道交通的无线通信系统带来技术上的革命，对提高城市轨道交通无线通信系统的整体水平具有重要的意义。比如基于5G移动通信技术的轨道交通无线通信系统，可以实现高达1Gbit/s的通信速率。MIMO大规模天线技术的应用，可以使得无线接入层的频谱效率和接入终端数量有10倍以上的提升，且通过引入MEC技术，还可以将业务“下沉”到车站接入网侧，为乘客带来零时延的体验[4]。作为新一代移动通信技术，其具有高可靠、低时延的特点，对解决目前城市轨道交通无线通信系统存在的时延长、故障频繁、干扰多的问题具有重要的作用。在5G通信技术具体应用中，可以利用LTE-A技术构建车地无线通信系统核心网络，LTE-A技术具有融合性高的特点，有利于构建高可靠、低延时的轨道交通无线通信系统。在5G通信技术具体应用中，还可以利用MIMO增强技术来实现接入层的大规模高密度的无线网络覆盖，MIMO增强技术的应用可以在很大程度上提高频率效率和系统容量[5]。不过目前对于5G通信技术的应用还处于研究和开发阶段，所以为了提高5G通信技术的应用水平，还需要结合轨道交通无线通信系统的需求和要求，加强对5G通信技术的研究，如图2所示。
关键词 城市轨道交通，信息通信系统，信息传输系统
城市轨道交通信息通信系统是直接为轨道交通运营和管理服务的，是指挥列车运行、进行运营管理、公务联络和传递各种信息的重要手段，是保证列车安全、快速、高效运行的不可缺少的综合系统。它主要由以下分系统组成:传输系统、公务电话系统、专用电话系统、广播系统、电视监控系统、电源系统、时钟系统和无线通信系统。这是一个复杂的大系统，各个部分互相结合、协调，以完成具体的功能。现代城市轨道交通之所以具有快捷、高效、可靠、安全等众多的优点，是与完善而先进的通信系统分不开的。城市轨道交通信息通信系统将向两个方向发展:一是宽带化趋势。为了提高各种业务的质量，势必要增加带宽。二是各种新系统的开发应用。为了不断完善城市轨道交通的服务，相应功能的分系统将不断融合入现有城市轨道交通信息通信系统中。本文将依次对城市轨道交通信息通信系统的各个分系统进行阐述，并分析其技术构成和发展趋势。
1 传输系统
传输系统是城市轨道交通信息通信系统的核心，它负责为各种应用业务提供通道。轨道交通系统的主要业务包括:语言、数据和图像。不同业务对系统的带宽、时延、可靠性等各不相同，这就要求传输系统有足够的灵活性和可靠性以保证各种业务的顺利完成。业务按不同的类型可分为:车站-中心业务和邻站业务两种。
在轨道交通系统中，需要通信业务的一般是控制中心、车场和各个车站。由于车场和车站业务比较相似，可将其归为同一类业务。具体业务流程如图1 。
图1 通信系统业务流程示意图
图1 是逻辑上的业务流程示意图。在物理上为了保证传输系统的安全可靠，须采取环形组网的方案，以利于自动保护的需要。这样，控制中心连同所有的车站和车场组成一个自愈环，即使某段光纤坏掉，也可保证业务在备用通道上正常进行。其实现机制如图2 。图中，传输环一般有两个光纤环组成，当一个环中断时，系统自动跳到另一个环上， 即图a 情形;而当两个环在同一个地方断开时，则两侧的节点自动打环，形成如图b 的通路。
城市轨道交通信息通信系统可分为两部分:传输部分和接入部分。其模型如图3 。其中，传输层只负责提供各种通道，保证各种业务能安全可靠的从一个节点传到另一个节点;接入层需完成业务的接入和业务的汇聚两个基本功能;然后把汇聚好的业务交由传输节点完成传输。 技术将会在未来的城市轨道交通信息通信系统中被采用。
(1) 千兆以太网技术( GE) 。GE 与以太网、快速以太网兼容。GE 的实施具有直接、快速和千兆位的特点，设备便宜，传输距离长，可以满足城市轨道交通通信系统组网的要求[2 ] 。同时，原来以太网的不足，如多媒体应用无QoS 、多链路负载分享、
图2 通信系统环形组网方案虚拟网等，随着新技术、新标准的出现已经和正在得到解决。10 Gbit 以太网的出现和成熟也为GE 的升级扩容提供了强有力的支持。
(2) CWDM (粗波分复用) 技术。DWDM 技术已经成为大容量电信骨干网的首选，其优点是技术简单、大容量、易扩容等。而且随着DWDM 技术
图3 城市轨道交通信息通信系统模型图的成熟和广泛使用，它的价格也将逐步降低，其性
传输系统作为整个通信系统的核心部分，它的价比将更具优势。所以，当未来城市轨道交通通信技术选择十分重要。随着通信技术的不断发展，用带宽需求进一步提高的时候，DWDM 技术将是很于城市轨道交通的传输技术也不断的更新换代，尤好的方案。同时，由于考虑到城市轨道交通通信的其近几年通信技术的迅猛发展，为传输技术的选择实际需要， 可以选择成本更低， 使用更可靠的了提供了更广阔的范围。我国现在使用的各种传CWDM 技术。CWDM 的特点是波长数量较少(一输技术及其优缺点如表1 。般在4～12 波)，波长间隔较大，价格便宜[3 ] 。最但是，随着通信新技术的涌现和成熟，随着轨后，随着各种新兴的电信技术的涌现和采用，城市道交通新业务的出现和带宽需求的上升，以下几种轨道交通信息通信也完全可以借鉴和运用。
表1 各种传输方式的比较
2 公务电话系统
城市轨道交通信息通信系统公务电话子系统， 是轨道交通运营控制的重要通信工具。一般公务电话系统根据轨道交通的规模具有不同的容量。通常情况而言，一个车站基本上为一个2Mbit 通路(30 个电话) 。公务电话系统可设1～2 个交换局， 通常交换机置于控制中心，各个车站通过远端模块实现电话的接入。此时，需应用传输系统提供的2Mbit 通道。
公务电话系统通过2Mbit 中继线接入市局，并从中获取时钟。呼出可采用全自动DOD1 方式，呼入采用部分全自动直拨DID 、部分采用半自动接续BID(人工/ 自动话务员) 的混合进网中继方式或其它方式。考虑到与其它城市轨道交通系统的互连， 可采取2Mbit 中继线连接的方式，为解决信令不一致可增加网关设备。近几年，交换机已趋于成熟， 公务电话系统的选择余地十分宽广，但要注意选择稳定可靠、扩容方便的交换机，以适应轨道交通的高速增长和话务量及其它业务上升需求。同时，也可考虑选择合适的电信运营商，由公共通信网以虚拟网方式解决，以节省建设投资与运营成本。
公务电话子系统还兼有其自身的特点 区间电话设置。区间电话用于列车司机或维修人员与有关单位进行联系及一般通话用。每隔300 m 左右设置一台户外电话机，1～3 台话机使用一个用户号码。轨道两边各敷设一条电缆，每3 个电话使用同一对线，同一个号，电话采用热线方式。
3 专用电话系统
专用电话子系统是调度员和车站(车场) 值班员指挥列车运行和指导设备操作的重要通信工具。行车调度直接关系到行车安全，需要设备高度安全可靠，操作方便快捷。专用电话系统由调度电话系统、站间电话系统、站内集中电话系统、紧急电话系统、市内直线电话等组成。调度电话系统中又分为:列车调度电话系统，用于控制中心列车调度员与各车站、车场值班员及行车业务直接有关的工作人员进行业务联络，并可兼管防灾调度系统;电力调度电话系统，用于控制中心电力调度员与各主变电站、牵引变电所、降压变电所等处工作人员进行业务联络;公安调度电话系统，构成公安指挥中心值班员与各车站(场) 警务值班室警官之间的直接通信联络，调度台一般设在控制中心内。站间电话是直接为行车服务的，要求能及时、迅速沟通相邻两车站的通话。相邻两车站值班员之间通话利用交换系统的热线功能提供，用户摘机即能及时、迅速沟通两车站值班室，站间电话由车站电话总机完成。站内集中电话类似调度电话系统，总机设在车站控制室，采用多功能数字电话机，分机设置在车站值班员所控制的部门，采用模拟电话机，系统功能由调度交换机及站内集中机功能来完成。紧急电话是在紧急状态下供乘客或车站工作人员使用， 每台电话都设置成热线电话，用户摘机即连接至车控室值班员数字话机上。在主变电所、控制中心至供电局调度之间可设置专线直通录音电话。在每个车站站长室和警务室各设置市内直线电话，控制中心和派出所设置市内直线电话。
专用电话系统由枢纽主系统和车站分系统两级结构组成。枢纽主系统和车站分系统通过数字传输设备提供2Mbit 数字通道，将调度电话、站间电话、站内集中电话和紧急电话等业务综合起来， 便于安装、调试、使用、维护和管理。2Mbit 数字通道同样由传输系统提供，考虑到专用系统的小容量特点，为了节约带宽，可采用多个车站组成一个2Mbit 环合用一个2Mbit 通道的方案。
4 广播系统
广播系统采用二级广播控制方式，由控制中心一级和车站一级组成。一般分为三个部分:控制中心广播系统，车站广播系统(可根据实际需要连接多个车站子系统)，停车场广播系统。控制中心通过综合接入系统提供的RS 422 或RS 485 通道与车站广播系统互连。一般情况下，广播业务为中心到车站的点到多点业务，而中心对车站系统的监控维护通道则为点对点业务。
控制中心行车调度员和环控调度员可对全线各站进行监听及选站和选区广播。当轨道交通发生故障或灾害时，广播系统自动转为抢险通信设备。停车场广播系统由值班员、运转值班员和检修库值班员向工作人员播放车辆调度、列车编组等有关作业音讯。
车站广播系统由控制中心的总调、列调、防灾调(列调兼) 和各车站的正副值班员使用，为旅客播放列车到发信息、导向信息及紧急状态信息等服务音讯，为工作人员播放作业命令及管理音讯。车站广播区分为上行站台、下行站台、售票区、站厅、出入口和办公区等。车站行车值班员和环控值班员可通过广播控制台对本站区进行选区广播或全站广播。
5 电视监控系统
闭路电视监控系统作为一种图像通信，具有直观、实时的动态图像监视、记录和跟踪控制等独特功能，是通信指挥系统的重要组成部分，具有其独特的指挥和管理效能，已成为城市轨道交通实现自动化调度和管理的必备设施[ 5 ] 。
轨道交通电视监控系统为二级结构，分为车站一级监视和中心一级监视。车站摄像机输出的图象信号分成两路，一路送车站控制器，车站值班员可选择本站不同位置摄像机的图像。另一路送车站前端处理机进行图像编码、压缩，然后经传输系统送至控制中心，在控制中心解码后送至图像监视器。控制中心行车调度员可选择任一车站的任何一个摄像机的图像信号，也可将车站几路图像信号送至控制中心。彩色图像信号的传送一般采用MPEG-2 图像编码技术。
电视监控系统的传输为不对称传输，车站到中心传输图像信息，需要大带宽(2～6Mbit) ;而中心到车站，只发送控制命令(图像选取和摄像机控制命令)，为低速数据业务，只需采用RS 422/ RS 485 通道即可。充分考虑到图像业务的实时宽带性质， A TM 技术是目前最佳的传输机制，采用A TM 作为传输媒介传输数字视频，可以利用A TM 按需分配带宽、按需连接的特点，在保证图象质量(QoS) 的情况下，大大节省所占带宽[ 1 ] 。
6 电源系统
电源系统是保证通信系统正常工作的必要条件，因此通信电源必须安全可靠。电源系统由配电设备、整流设备和蓄电池组成。系统配置不间断电源(U PS) 交流供电设备，为各自动控制系统的计算机提供不间断220 V 交流电压。U PS 的工作原理为:同时有两路市电输入，取其一路，当该路出现故障时，自动切换至另一路;当两路都出现故障时，启动蓄电池继续供电。
整个电源系统设有电源集中监控。在控制中心，所有U PS 将通过传输系统的低速数据通道进行信号传输，监控中心的计算机也将通过传输系统的低速数据通道进行信号采集，在监控中心计算机上装有软件，可实时监控到当前各个站点U PS 的状态及使用情况。各站点使用现场的U PS 和开关电源一旦发生故障，警铃将提醒现场有关人员进行及时的处理，同时在监控中心的计算机上同样可看到输出故障的警告显示。
7 时钟系统
为了统一整条城市轨道交通系统的时间，通信系统设有专门的时钟系统。时钟系统由GPS 全球卫星标准时间接收单元、主控母钟、各站辅助母钟、子钟及传输设备组成。主、备GPS 信号接收机向中心母钟提供同步时钟源。当GPS 系统出现故障，还可以使用高精度的晶振供时钟源。主控母钟输出的标准时间信号通过接入网提供的低速数据信道(RS 422/ RS 485) 传给各站辅助母钟，以供车站各系统和子钟的使用。中心母钟产生精确的标准同步时间码，通过传输网提供给通信传输系统、无线系统、调度电话系统、公务电话系统、有线广播系统、电视监视系统、信号系统、售检票系统、防灾报警系统、设备监控系统、电力监控系统等。
8 无线通信系统
无线通信系统为行车调度员与司机、车站值班员与司机、司机与司机以及公安、环控、维修等用户提供移动通信手段。无线通信将主要采用数字集群式调度系统，信道集中控制方式。集群式调度系统由移动交换控制器、基站、中继器、漏泄同轴电缆、车载台、便携台和有线传输通道组成，可采用单基站大区制或多基站小区制。无线调度系统分为行车调度、环控调度、公安调度和维修调度等通话组。组间不能交叉呼叫，各组享有不同的优先权， 不同的无线用户也拥有不同的优先权。
参 考 文 献
1 Timothy Kwok. A TM The Paradigm for Internet ， Intranet ， and Residential Broadband Services and Application. Prentice Hall PTR ， 1998
2 David G. Gunningham. 千兆位以太网组网技术. 北京:电子工业出版社，2001
3 (美) 卡塔洛颇罗斯基. 密集波分复用技术导论. 北京:人民邮电出版社，2001
关键词：轨道交通；通风空调；发展趋势
中图分类号：C913文献标识码： A
一、城市轨道交通通风空调系统的功能
通风空调系统作为城市轨道交通中的重要设备系统之一,担负着对城市轨道交通内部空间的空气温度、湿度、空气流速、空气压力和空气品质进行控制的任务。列车正常运行时,为乘客和工作人员提供一个适宜的人工环境,满足其生理和心理要求；当列车阻塞在区间隧道时,向阻塞区间提供一定的通风量,保证列车空调等设备正常工作,维持车厢内乘客在短时间内能接受的环境条件；当发生火灾事故时,提供迅速有效的排烟手段,为乘客和消防人员提供足够的新鲜空气,并形成一定的迎面风速,引导乘客安全迅速地撤离火灾现场；为各种设备提供必要的空气温度、湿度以及洁净度等条件,保证其正常运转。
从系统功能上可以看出,以满足乘客出行为目的的城市轨道交通需要通风空调系统为乘客和工作人员营造一个安全良好的内部空气环境,这是保证其开通运转必不可少的基础条件。
二、城市轨道交通通风空调系统的现状
国外城市轨道交通通风空调系统是随着工程建设不断发展的,从最初完全采用自然通风到后来设置机械通风,再发展到空调降温,基本上与地面建筑设备技术是同步前行的。国内城市轨道交通从1969年北京地铁一期工程的通风系统开始,经过上海、广州等城市的工程建设和运营,通风空调系统不断完善,并在工程实践中学习和借鉴欧洲国家和美国的技术和经验,目前城市轨道交通通风空调系统已经能够满足功能需求,技术比较成熟和可靠。
目前城市轨道交通通风空调系统广泛采用（1）通风系统(含自然通风、活塞通风和机械通风)；（2）站台不设屏蔽门的通风空调系统；（3）站台设置屏蔽门的通风空调系统这三种形式。具体到某个地下车站或某段地下隧道,通风空调系统的布局可能差异较大,但系统构成则是相同的。
城市轨道交通通风空调系统存在诸多问题,其中最主要的问题包括:
1、系统设置构成复杂,控制运行不便；
2、占用面积和空间巨大,地下机房面积一般在1200～2500m2左右,占地下车站总面积的12%～30%；
3、系统运行能耗巨大,以地铁为代表的城市轨道交通的电力能源消耗主要体现在地铁列车的牵引用电和通风空调系统用电两个方面,在现有地铁线的实际耗能统计中,通风空调系统的能耗已经达到了地铁总能耗的50%左右；
4、系统优化和技术创新,以及新产品、新技术、新工艺的应用进展缓慢。
三、城市轨道交通通风空调系统发展展望
1、安全健康
通风空调系统担负着城市轨道交通内部的空气环境控制的重任,事关乘客和工作人员的健康与安全,系统设置和设备配置上一定要以此为最基本的出发点。以往工程上采用的系统形式也都是以此为前提的,但随着工程建设速度的加快,遇到的复杂实际情况越来越多,例如城市地下长大隧道、山岭隧道、过江(河、海)隧道等。山岭隧道经常伴随着大埋深情况,过江(河、海)隧道经常具有较大长度,因此在隧道中部设置中间风亭的代价将极其巨大,甚至技术上不可实施；长大隧道由于结构施工的要求,其结构形式多种多样,隧道通风和排烟仅依赖已有的技术措施已不能完全满足要求或技术经济合理性很差,这些都导致传统的系统设置和运行模式无法适应实际的需要。中庭式车站、双洞或三洞式全暗挖车站等多种新型建筑和结构形式车站目前也屡见不鲜,通风空调系统必须根据实际需要不断改进,实现既满足人员健康要求又保证安全的目标。
在实际工程建设的地质勘察过程中,不断遇到地下气压较高的有害气体的情况。当城市轨道交通线路穿越储气层时,在设计、施工和未来运营过程中,一定要认真考虑有害气体对工程的危害以及对工程后期运营带来的不利影响,这是通风空调系统面临的新问题,如果没有合理可靠的技术手段,将会威胁人员的健康尤其是安全。现实问题要求通风空调系统适应新情况,发展新技术,解决新问题。随着列车运行速度的提高,隧道内的空气压力也随之发生变化,国内已经有若干条城市轨道交通线路列车最高运行时速达到了120km/h,空气压力的波动对人员的舒适造成较大影响,情况严重时会危及健康。通风空调系统需要针对空气压力的变化,结合人员的健康要求,提出合理有效的控制标准,并会同有关专业共同加以解决。
2、经济节能
传统的城市轨道交通通风空调系统存在两大突出特点,一是占用面积和空间巨大,一般来说地下车站设备及管理用房一半的面积被通风空调机房占用。二是运行能耗极高,南方城市约50%的运营能耗为通风空调系统耗能；而北方城市通风空调系统的能耗也达到运行总能耗的近1/3。
设计、科研单位和生产企业应高度重视这两大难题,并加以解决。目前出现的集成系统等就是在这方面作出的有益尝试,但这些与工程建设的需要,尤其是国家节能减排的国策要求还有很大差距,还需要继续努力,继续探索,要从系统的精确计算、系统制式的选择、系统设备的配置、系统控制、系统运行模式以及新设备的研发与应用等多个角度来做大量的工作。
从系统制式的选择上看,合理的系统方式设置对节省所占用的土建空间和运营节能至关重要,应当结合气候条件、运力因素、土建结构类型、地质情况、建设标准和经济实力进行综合的技术经济比较,发展和采用合理的系统制式。例如,日前通过由国内多位著名专家鉴定的课题---“可调通风型站台门通风空调系统”就是一项意义重大的创新和探索。课题组开创性地提出了可调通风型站台门的理念,研制了相应的产品,并且提供了基于可调通风型站台门的适用于不同气候条件的新型环控系统形式,能够很好地满足城市轨道交通各种正常及事故工况下通风空调系统的全部功能需求,节能效果显著；同时,还可以有效解决严寒地区冬季站内温度偏低的技术难题。
在系统方式和系统构成方案确定后,系统设备的选用及配置就成为重要的环节,在工程建设中,考虑到不同运营时期客流量和热负荷的不同,通风空调应采用不同的设备配置标准以适应负荷的变化,达到最大的运行节能效果,因此,应该大力提倡设备的科学分期安装实施,尽管这样增加建设管理上的事务。另外,应从建设和运营管理及投资体制方面综合研究适当的对策和政策。
3、环保美观
从城市景观角度考虑,凸出地面的风亭和设置在地面的冷却塔、风冷机组等设施与设备无疑会对城市景观造成影响。在一些敏感区域和道路、建筑物布局紧张地段,以及居民集中地区,这些矛盾极为突出。这就需要在风亭位置的选择、风亭尺寸的选用、风亭建筑形式等方面多加研究。对于通风空调系统也应进行创新性研究,以利于解决此类问题。例如目前出现的蒸发冷凝式系统就是其中的一项实际举措,这项技术采用蒸发冷凝机组取代传统意义上的冷却塔装置,设置在地下,并充分利用水的汽化潜热将热量散发,实现制冷效率的提高,也有利于节能。
城市轨道交通通风空调系统对城市环境的噪声与振动影响也不容忽视。城市轨道交通线路可能穿越城市不同环境要求的区段,其对周边的环境噪声与振动影响应满足环保的要求。从这个意义上分析,城市轨道交通通风空调设备应低噪声、低振动和低能耗。
结束语
城市轨道交通通风空调系统技术需要总结国内外城市轨道交通通风空调系统的实际应用经验,结合新的理念,采用新的技术,改造和提升传统系统方式,加快系统技术的更新和促进技术进步,并充分结合工程建设的具体情况,解决在技术上和运行上存在的诸多不足,实现通风空调技术在城市轨道交通领域的科学理性探索和符合工程实际、满足国家需要的高水平发展。
参考文献
[1]付维纲.深圳地铁空调通风系统的设计[J].广西质量监督导报，2008.
【关键词】 LET技术 城市轨道交通 信号系统
保证列车运行安全，实现列车运行自动化，行车及时指挥以及提高其运营效率的关键就是信号系统。城市轨道交通信号系统，是由地面的信号设备提供列车移动的命令授权，车载信号的接收设备根据地面信号设备提供的命令来指导列车运行。那么在系统信号的传输过程中我们使用了LTE技术的根本目的就是保证信号指令能够及时准确地进行传输。
一、轨道交通信号系统现状
目前我国城市轨道交通信号系统一般包涵并采用以下几种系统：基于通信业的自动控制系统；列车的自动监控子系统；列车自动防o子系统；列车自动运行子系统；计算机联锁子系统以及及数据通信子系统等构成。国内，现阶段开通运营的城市轨道交通信号系统中无线类的通讯系统大部分采用免费开放的2.4GHz频段的无线局域网络技术。这种技术虽然可以满足大部分城市轨道的信号传输需求，但也存在很大的局限性。主要问题有以下几点：
1、易扰。由于免费开放的2.4GHz频段的无线局域网络技术在遇到同频段设备的信号干扰时容易被抢占信号，阻断通信系统的信号传输。会经常导致信号系统采取，各种应急措施。曾经就因为有乘客携带移动的，wifi网络信号发射设备干扰到了列车的信号传递，导致多趟列车在正常运行中突然停车。这件事在当时引起的社会的广泛关注，也正是因为此次事故，相关的研究人员，开始着力于研究不容易扰的信号来运用到城市轨道交通信号系统中。
2、信号的不稳定性。开放的2.4GHz频段的无线局域网络技术虽然优点是易于设置，减少了建设初期的经济成本。但在区域覆盖边缘，该频段的网络信号会产生不稳定的状态。这种状态也很可能导致列车车载信号的发射接收装置与地面信号设备不能及时的进行沟通。
二、LET技术的特点
LTE移动通讯技术的目的在于，成立建设一个支持多媒体增强性的广播组业务，建立低延迟，具有超高传输效率且可演进的无线接入框架。
1、抗干扰。通常信号的干扰来自于系统内相同频率的干扰，这时候需要考虑到同向前后，同频率邻区间的信号对使用的主信号干扰情况。而LTE技术是由于频段资源有限及又容量需要高带宽的原因，这就可以很好地解决这种被同频段信号干扰的情况。
2、灵活性。除了可以支持多种厂家设备的混合组网以外，还可以支持多种时钟同步协议。这种灵活性能够更全面的支持于不同环境，不同设备的匹配，使得LTE技术能够有更广泛的应用空间。
3、可维护性。采用漏缆作为传输介质，所采用的轨道旁的设备数量减少。同时LTE采用网络扁平化构架，无线网部分只有少部分的元件设备组成，整体元件数量变少方便后期对整体设备进行维护。
4、高速移动性。LTE技术基于3Gpp技术进行提升发展。解决了在高速移动的环境下，能够使得网络进行快速的连接。同时LTE技术采用了多普勒频偏纠正技术，用以支持其较快的移动性。
三、系统解决方案
为了能够更好地配合该技术与轨道交通的现实需求，需要注意LTE技术在轨道交通多业务平台的融合性，轨道交通重要的安全运营性，以及为了满足不同城市，不同地区，不同环境的轨道交通，进行定制化的服务。在该技术使用的需要继续跟进改善以下几点：
1、时钟同步。由于目前国内使用的是GPS时钟同步。但局限于轨道交通的特殊性，在地下较深的站点，不一定能够有GPS信号。而且GPS信号范围大约在100米左右，超过100米后，信号开始衰弱变得不可使用，这就给，LTE技术在轨道交通方面的使用带来了相当大的困难。
2、信息安全。LTE技术目前在国内属于新型的信号交互技术。这就导致了在网络的使用过程中信息安全的维护有一定的困难。
3、信号覆盖。由于我国的轨道交通技术正在不断发展。城市轨道交通建设正在由线路向线网进行升级。多条线路的交汇使得信号的覆盖需要普及到更复杂的场景中，这对LTE信号的频段，容量等一些方面的建设需要更高的要求。
结语：综上所述，LTE技术以其超高的网络传输速率，超低的网络延迟，高质量的实时通信保证以及，其他相关的抗干扰性灵活性，方便维护，高移动性能等特点可以得出。LTE技术更适用于，城市轨道交通信号的传输以及系统的组件。本文仅以目前国内的，该技术在行业中的应用及发展水平进行简要的分析，希望对本技术的推广做出简单的普及和简要的分析。
参 考 文 献
关键词 城市交通；轨道交通；通信工程；列车控制；无线通信
中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）93-0214-02
目前，在国内城市轨道交通领域内基于无线网络的通信技术已经得到应用，但由于无线通信网络不是特别稳定，所以这种新型的科技并没有得到广泛的应用。随着科学技术的不断发展，只有不断的改善这种新型的科技技术，才能保证无线网络能够在列车控制系统得到广泛的应用，不断完善控制系统，才能更好的促进城市交通的不断发展，确保人民的出行安全。
1 传统的列车控制系统中车地无线通信技术
虽然说随着科学技术的不断发展，在国内的列车控制系统中已经出现了新型科技的车地无线通信的技术，但是传统的车地无线通信技术依然得到广泛的应用。至今为止，列车控制系统中车地的无线通信依然是一个相对比较薄弱的技术环节，只有不断的改进这种技术方案，才能有效的促进车地无线通信的快速发展，确保人们的出行安全。
2 列车控制系统中传统的车地无线通信中存在的缺陷
迄今为止，列车控制系统中的车地无线通信依然是城市轨道交通中相对比较薄弱的环节，现代化的城市居民中已经有很多人开始对传统的车地无线通信的安全性、可靠性产生了怀疑。目前来看，传统的车地无线通信系统存在的缺陷主要有以下几个方面：
1）列车在大部分时间内都是处于运行状态的，但是传统的车地无线通信不能很好的配合列车的运行，无线通信和列车在大部分时间内都不会有很好的契合度；
2）标准的无线通信中适用的传输带宽相对比较宽，但是在列车的运行过程中，信号很容易就会受到各种因素的干扰，比如：无线信号在传播过程别容易衰落、多普勒效应以及隧道通信本身的传播特性等等；
3）民用无线通信系统的可靠性与工业的应用差距相对比较大。
3列车控制系统中的CBTC
在城市轨道交通的列车控制系统中，CBTC是一种基于通信的列车的控制系统，在这个系统中采用了先进的通信技术、计算机技术以及控制技术等各种先进技术。CBTC相对于固定的闭塞来说它具有移动的特性，所以又把它叫做移动闭塞。这种通信系统是迄今为止使用效率比较高的车地通信方式，这种通信方式可以根据列车的状态确定列车之间的间隔距离，同时这种通信方式所需要的设备装置可以在一定程度上减少维修的投资，也可以及时地运行相关的信息，在很大程度上提高了列车控制系统的管理能力以及故障的诊断能力，所以这种移动的闭塞系统更能够满足人们对铁路交通的需求。
3.1 CBTC系统的工作原理
一个CBTC控制系统中包含DCC，SCC，OBE，SOC等几个不同功能的子系统，每一个子系统负责不同的工作内容，几者相互配合，协调工作，共同实现列车控制系统车地无线通信的正常运行。
3.2交通无线通信控制系统中的CBTC系统本身的特点及其分类
CBTC这种控制系统在很大程度上突破了移动闭塞已有的缺陷，和其他控制系统相比，它具有更大的优势：
1）实现城市轨道与列车之间的双向的通信，而且它能够容纳的信息量也比原来多出很多；
2）这种控制系统在一定程度上减少了城市轨道建设需要的通信设备，减少了购买设备所需要的投资，而且，相对来说这种控制系统的设备更加便于维修；
3）在紧急状态下也可以利用这个系统的线路疏散人员，在一定程度上降低了人员的伤亡；
当然，除此之外，这种控制系统还有其他的很多优势，但是它依然存在很多缺陷，这就需要业界人士的继续努力，不断改善车地通信的设备，不断优化车地无线通信的设计方案。
4 CBTC控制系统的主要分类
CBTC控制系统根据不同的信息传输方式，可以分为以下几种：
1）电缆环线传输；
2）无线通信传输；
3）其他媒介传输等。
5 CBTC控制系统的主要功能
CBTC这种控制系统能够在城市轨道列车控制系统中得到长久的应用，主要是因为它的功能相对来说比较强，这个系统的主要功能包括以下几个方面：
1）ATS功能。这项功能在其他控制系统的原有功能上又增加了其他的功能，比如：双向通信，能够很好的配合移动闭塞的相关要求，自动显示列车当前的状态等等，这就在很大程度上为乘车人员带来了便利，为广大群众所接受。
2）联锁功能。同样的这项功能也在原有的基础性上增加了其他的功能，比如：设备和ATS实现良好的配合，实现列车运行的双层控制，在一定程度上保证了列车的行车安全。
3）实现列车的检测。这种功能可以完善列车运行故障的诊断，便于及时进行列车的维修甚至报警；
4）实现高速列车的快速定位。在列车的运行过程中，精确的定位技术是非常重要的，它可以有效地实现对列车运行过程中的控制，保障了行车安全以及乘客的生命安全；
5）可以实现列车运行过程中的间隔控制，根据列车自身特点及行车线路改变长度，既可以随着列车的移动而移动，又不需要地面上的信号，在一定程度上减少了设备的投资，而且方便快捷。
除此之外，这种控制系统还有其他几方面的功能，这种控制系统在一定程度上完善了车地通信系统，为相关工作人员、乘车人员带来很大的便利，同时，还为相关企业带来很大的便利。
6结论
虽然说，到目前为止车地通信依然是列车整个控制系统中相对比较薄弱的环节，但是随着社会经济的不断发展，控制系统的不断完善，车地通信将会在城市轨道交通领域发挥越来越重要的作用。
参考文献
[1]李春.城市轨道交通车地宽带移动通信技术选择分析[J].城市轨道交通研究，2009（6）.
关键词：轨道交通；通信；信号；技术；趋势
中图分类号：U213文献标识码： A
引言
我国经济社会不断发展，城市人口数量也不断增多。每年都有大量的农村劳动力进入城市与城市人一起劳动生活，这给城市的公共交通造成了巨大的压力。目前的城市道路建设已经与日益增长的交通需求不相适应，需要采取一定的措施进行改善。经过探索，目前已经有多个城市开始增加轨道交通建设，并把高速公路、等级公路与城市进行接轨，形成多种布局的城市交通格局，为人们的出行提供了极大的便利。随着现代交通技术的发展，城市地铁与轻轨受到了城市管理者更多的青睐，一方面是由于能源利用少，缓解交通作用明显，另外就是速度快，占用地面面积非常少，使城市资源得到合理配置，促进社会与经济的发展，带动周边沿线的消费水平。目前高铁的应用已经充分表明了城轨交通可以为现代社会经济的发展带来强大生命力。[1]
城市需要轨道交通技术的进步，而轨道交通技术则需要完善的通信信号系统支持。交通通信信号对于轨道交通来说十分重要，轨道交通通信信号能够有效指导轨道上的运行秩序，避免造成安全隐患，从而极大地保护了人民的财产安全与生命安全。轨道交通如果想要完成安全运行与提高通过率，必须需要有轨道交通信号系统的应用支持。随着近年来电子、计算机、网络技术的不断发展，轨道交通信号技术将会面临新的改善更新。城市轨道交通信号系统为安全与通过提供了强力保障，甚至实现了列车自动化运行。
轨道交通信号系统组成
轨道交通信号系统通过各种各样的信号显示、轨道应用电路、道岔装置以及其他设施共同组成的一个完整系统。就城市轨道交通信号系统而言，一般包括联锁装置与列车自动控制系统。列车自动控制系统包括自动监控系统、自动防护系统以及自动运行系统，这三个子系统的相互配合促进了轨道交通的安全稳定运行，极大地保护了使用安全。列车的自动控制系统需要接收来自地面的信息，来对列车的运行状态进行自行控制。通过对轨道运行速度的监测，根据不同的参照速度做出相关的反应。这种自动控制作用将会使列车速度自动下降，确保安全。同时这种控制手段有易于实现列车运行的智能化，减少人为原因造成了失误与其他问题。相对于传统的轨道信号系统而言，目前的轨道交通信号技术较为先进，传统的轨道信号系统主要还是靠驾驶员对列车的速度进行控制与调整，现代轨道交通已经不再依赖人为工作因素。轨道交通智能化系统将会把列车主要信号传给列车指挥中心，数据包括速度、距离等。通过智能化的运行系统，列车可以在站点自动停止、启动并进行相关的调整。[2]
3.轨道交通信号技术
我国轨道交通的不断发展，将会促进信号系统技术的不断进步。目前我国多是以进口国外先进的信号系统与轨道交通通信进行结合，国内目前只能提供信号系统配套设备与技术服务。针对目前无法实现的ATP子系统，需要不断加快研制的进度，结合我国的轨道交通实际国情与轻轨需要，借鉴国内外先进的设备运营经验，消化吸收国外先进的信号系统设备与技术。
在轻轨交通信号系统中，微机联锁系统是我国自主研发的一种技术。而冗余技术则是为了实现计算机可靠性的一种常用技术，可以有效提高信号系统的运行稳定性。当信号系统发生故障时，冗余配置部分将会承担不良部件进行操作，减少了因故障造成的停机时间，确保系统继续稳定运行。随着计算机技术的发展，硬件冗余技术从双机冷备、双机准热备，再到双机热备技术。[3]
轨道交通信号系统均有列车自动控制系统，同时可供选择的系统方案有三种，一是固定闭塞方式的点式系统、准移动式系统与基于通信的移动闭塞系统。固定闭塞点式系统相对应的是连续式系统，这主要是基于通信方式的不同进行划分的，点式系统实现车与地面进行信息传输，连续式的固定系统已经不再满足现代轨道交通业的发展。准移动闭塞式的系统多采用数字式音频无绝缘轨道形式来进行列车占道检测与信息传输，具有较强的抗干扰能力与大量的信息传输能力，通过一定的信息发射设备可以向车载设备中提供诸如速度、目标距离等参数，ATP车载设备结合本身的车辆性能，可以计算出适合列车运行的最佳参数，从而传送给列车的控制系统，维持安全稳定的运行曲线，提高线路的利用率。基于通信的移动系统即为CBTC系统，主要是采用交叉感应电缆、漏缆或扩频电台等方式来完成车与地面的信息传输，通过测速传感器来对列车进行准确定位，保持地面设备可以得到每一节列车的运行参数，将动态更新的信息发回到列车，收到信号后，自动计算出速度曲线。[4]
为了降低列车驾驶员的疲劳强度，在列车的信号系统上增加ATO系统是现代轨道交通的一项重要进步。上文中提到的准移动式系统可以实现这一功能。
轨道交通信号系统网络安全
由于现代IP网络协议的开放程度不断加深，系统间的接口与数据共享将会进一步扩大，数据与网络的安全性需要进一步考虑。所以需要按照专网对轨道交通进行网络规划，各个网络间通过防火墙进行隔离，设置严格的安全策略。所有线路网络与以太网的连接均需要配置在中性区，对数据交互进行监控。随着现代无线网络技术的不断发展，尤其需要对安全性进行关注，避免信息传输过程中出现干扰与其他异常。在轨道交通中，WLAN将会作为信号系统进行车与地面间通信、监控甚至外部信号的重要途径。基于网络频段的开放性与加密协议的脆弱性方面的特点，同样需要做好安全防范工作。建立配置服务区标识符，关闭对外广播，控制终端与AP设备配置修改权限等。[5]
5.轨道交通通信信号系统演进趋势
随着现代计算机信息技术的发展，轨道交通信号系统将实现IP化。IP服务的提升需要多信息传输技术的发展与共享平台的成熟，另外虚拟专用局域网络业务的技术也将会成为重要保障。这些技术的不断发展将会促进轨道交通信号系统IP化的基础。轨道交通信号IP化将会促进轨道交通的管理更加快捷准确，极大地促进了管理效率的提高，确保交通安全，降低管理成本。另外通信与信号系统将会向着一体化方向发展。城市轨道交通信号与通信系统目前是独立运行的，单独运行将会对轨道交通的未来发展设置障碍。[6]自动控制系统需要经过多次数据处理环节，才能真正实现信息的交换与共享，实现全面安全防护。得益于通信技术与信号技术的迅速发展，通信技术与信号技术的整合与统一将会进一步融合。ATC系统已经可以实现道路安全防护与列车本身的防护功能，不过它的通信技术仍然需要先进的技术支撑，未来的通信信号系统将会实现基础设施共享功能，包括线路共享、传输网络设备与数据存储设备的共享等。随着IP化的不断发展，系统之间的接口与联系将会更加密切，将不会再出现独立的通信系统与信号系统。[7]
随着通信网络宽带技术的不断普及应用，传统的RS232接口、64位低速数据端口在现代轨道交通中的应用将会越来越少，基于现代通信技术的不断进步，乘客信息显示系统与CCTV技术将会在轨道交通中得到广泛应用。语音、广播等系统也将会向着宽带网络平台进行过渡。
6.结语
随着全球轨道交通技术的不断发展，通信信号系统的集成度将会越来越高，在实现更快捷功能与服务的同时，来的风险也就越来越大。随着IP与无线技术的应用技术更加成熟，国内轨道交通的各个系统建设将会不断完善，运营成本压力将会不断增大。随着现代信号系统与通信技术的发展，在运营过程中的问题将会得到完善解决，促进着我国轨道交通行业的发展。
参考文献：
[1]熊先银,赵克河.谈轨道交通通信信号技术及其整合趋势[J].现代城市轨道交通,2008,04:57-60+8.
[2]张铁增,林瑜筠.对于城市轨道交通信号系统发展的思考[J].铁路通信信号工程技术,2013,02:32-36.
[3]桑元.城市轨道交通与通信信号系统[J].中国新通信,2013,13:33-34.
[4]喻智宏,孙吉良,申大川.有轨电车通信信号技术与智能交通系统[J].城市交通,2013,04:44-51.
[5]翟维丽.城市轨道交通系统关键技术及相关问题研究[D].吉林大学,2007.
关键词：城市轨道交通；信号系统；CBTC
Abstract: Urban Transit system is an extensive use of public transport, and its security is directly related to the personal safety of commuters. The signaling system is to ensure the safety of the train, comfortable, run by high-density technology and equipment, its reliability and security continue to improve and perfect, so as to effectively guarantee the safe operation of the rail transportation. In this paper, the design of Urban Transit signal system and CBTC is analyzed。
Keywords: Urban Transit; signal system; CBTC
中图分类号：U239.5 文献标识码：A
1轨道交通系统信号系统
城市轨道交通信号系统是保证列车安全运行，实现行车指挥和列车现代化运行，提高高效运输的关键系统设备。城市轨道交通信号系统一般由列车自动控制系统（Automatic Train Control，ATC）组成。ATC系统由列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，ATS）、列车自动防护子系统（Automatic Train Protection，ATP）和列车自动运行系统（Automatic Train Operation， ATO）三个子系统组成。
由列车自动防护系统来完全保证行车安全。列车自动运行系统可以完成列车站间自动运行、定位停车、接收控制中心运行指令从而实现列车运行速度的自动调整，使整套信号系统能够满足列车高速和高密度运行的需求。
2 CBTC信号系统
基于通信的列车自动控制系统CBTC（communication based train control system）是一种连续的列车自动控制系统，采用高精度的列车定位，独立于轨道电路，连续、大容量、双向车-地数据通信，车载及轨旁处理器能够实施安全功能的信号控制系统。ATS子系统包括中央至车站的数据传输子系统，通常分布在运营控制中心OCC (operation control center)及车站。ATP/ATO子系统包括车-地传输子系统，ATP子系统设备由联锁和列控设备组成。ATP/ATO子系统设备分布在车站、轨旁及列车上。
2.1 CBTC系统的列控原理
基于系统确定的列车移动授权、列车运行的速度、列车运行的线路等数据，CBTC系统实现对列车的控制。CBTC系统对列车的控制是由地面设备和车载设备共同完成，其基本原理如下：
（1）地面设备（轨旁设备）周期性地接收本控制范围内所有列车传来的列车识别号、列车位置、列车运行方向和速度信息，通过计算确定各列车的移动授权，并向本控制范围内的每列列车周期性地发送移动授权(安全防护点)的信息。由前行列车的位置及运行速度来确定移动授权，随着前行列车的移动，移动授权将逐渐前移。
（2）车载设备接收到由地面设备发送的列车移动授权信息以及列车运行的最大限制速度命令、线路技术参数、紧急制动的建立和反应时间等数据，根据这些数据计算出列车的紧急制动触发曲线和紧急制动曲线，从而控制列车在紧急制动曲线下运行，以确保列车的运行安全。
2.2 CBTC系统的闭塞原理
在CBTC系统中，基于对最大运行速度、制动曲线和线路上相邻列车的动态位置计算出列车间的安全间隔距离。因为列车频繁的向地面设备发送其位置，地面设备频繁的向列车传送更新的移动授权信息，系统对列车的定位分辨率可以达到10m以下的精度。随着前行列车的移动，后续列车运行的移动授权的范围总是实时变化。基于相关区段的最大允许速度、在安全制动距离范同内安全地靠近前一列车尾部最后一次确定的位置，车载设备制定列车的运行曲线，从而尽可能缩短追踪列车的运行间隔。将随前行列车的运行位置和运行状态而变化追踪运行列车间的安全间隔距离的闭塞方式称为移动闭塞。
信号系统通过在车载和地面设备之间连续和高速的数据通讯来实现移动闭塞。在CBTC系统中，随前行列车的移动，列车从地面设备获得的移动授权的目标点总是变化，其后续列车运行的安全保护停车点总是在前行列车占用的闭塞分区轨道电路入口的前方。从而移动闭塞信号系统可大大缩短运行间隔，提高列车的运输效率。
2.4 CBTC系统的分类
随着数据通信技术的快速发展和应用，以及城市轨道交通对信号系统设备标准化的要求，通用数据通信系统快速应用于CBTC系统中，CBTC系统的车-地信息主要有交叉感应电缆环线、漏泄电缆、漏泄波导管和无线电台等传输媒介。
采用交叉感应电缆环线作为车-地数据通信媒介，车-地间直接通过电磁感应方式交换信息。采用漏泄电缆、漏泄波导管、无线电台作为传输媒介的车地数据通信系统，一般采用通用的无线扩频通信技术，因此CBTC系统按车-地数据通信媒介可分为：
（1）基于交叉感应电缆环线的CBTC系统，即CBTC-IL(inductive loop)；
（2）基于无线扩频通信技术的CBTC系统，即CBTC-RF(radio frequency)。
基于交叉感应电缆环线传输车-地信息的CBTC-IL系统有传输特性好，抗干扰能力强等优点。基于交叉感应电缆环线传输方式的缺点：需要在道床上安装感应电缆环线，受土建安装条件限制；数据传输速率比较低；数据传输需采用专用通信协议。
基于漏泄电缆、漏泄波导管、无线电台传输车地信息的CBTC-RF系统，其车-地间的无线扩频传输采用通用的IEEE 802.11系列标准，无线扩频传输是将要传输的数据信号转换为无线信号，当接收方接收到无线信号后将其还原为数据信号，数据信号和无线信号间的转换由无线网卡来实现。
3 CBTC应用现状及存在的问题
CBTC系统中采用当前先进的计算机技术和数据通信技术。与基于轨道电路的传统信号系统相比，CBTC信号系统有自动化程度高、轨旁设备少、运营能力大、高安全性和高可靠性等特点。其优点还有不与牵引供电争轨道，有利于牵引供电设备的合理布置；不需要在轨道上安装设备，易于形成疏散通道。正是由于CBTC系统的诸多优势，其开发和应用正在朝着互联互通和兼容性的方向发展，代表着城市轨道交通信号系统的发展方向。目前国内城市轨道交通信号系统选型采用CBTC信号系统作为主流制式，在轨道交通建设和改造过程中得到了广泛应用。
目前国外厂商都在结合工程实践不断完善CBTC系统，开通投入商业运营的线路并不多。开通和运营过程中主要存在以下技术问题，需要在今后的研制和工程实施中加以解决。
（1）由于CBTC系统中的列车定位和移动授权依赖于无线信息传输。如果某列车或地面某点发生无线通信中断或故障，就会失去对列车的定位，将对运营造成较大的影响，而且故障处理将比原来的轨道电路系统复杂。因此一旦发生通信故障时，如何保障行车安全和减小对运营的影响是一个技术瓶颈。为此绝大多数采用CBTC系统的工程都配置了后备信号系统，以解决上述问题。
（2）目前CBTC系统采用的IEEE 802.11系列的WLAN标准使用的是一个开放的无线频段。该频段不限制其他用户使用，因此用户较多时容易造成相互干扰。特别是在高架开放区段，抗外部干扰问题也是一个技术难题。
（3）从地面的一个AP切换到另一个AP时，列车信息传输会有中断，导致了一定程度的丢包现象，如何提高信息传输的可靠性也有待继续研究。
3 结束语
随着我国城镇化过程的不断深入，城市交通拥堵和环境问题与城市现代化发展的矛盾日益尖锐。城市轨道交通作为一种大容量、环保的交通方式，逐步成为解决此类问题的关键。CBTC系统为保障城市轨道交通运营的安全和高效至关重要。随着各大城市轨道交通基础设施的建设，CBTC系统将得到更大的完善和更广泛的应用。
参考文献
[1] 杜平.城市轨道交通信号系统的发展[J].铁道通信信号，2010，46(5).
[2] 周富彬，范永华.探析城市轨道交通信号控制系统[J] . 民营科技，2010(10).
【关键词】城市轨道交通;联锁系统;MicrolokⅡ;信号
前言
国内城市轨道交通正处于跨越式发展的阶段中，在轨道交通成为广大市民出行最便利的方式之一的同时，作为其核心的信号系统设备也逐渐呈现在人们眼前。轨道交通信号系统国内外产品种类繁多，其中MicrolokⅡ联锁控制系统是多用途的铁路和轨旁联锁设备的控制和监视系统。MicrolokⅡ联锁控制系统的设计可以为轨道交通提供广泛的应用。
一、MicrolokⅡ系统的原理
（一）系统原理
MicrolokⅡ联锁控制器是一个提供故障安全二进制输入输出管理的安全逻辑处理器。每个MicrolokⅡ联锁控制器对应每个网络都仅有唯一的IP地址，通过轨旁网络与区域控制器保持安全通信。
MicrolokⅡ通过由简单到复杂的不同硬件配置来实现联锁功能。MicrolokⅡ的模块化设计可以使用户根据实际需要来配置系统，从而实现所需控制方式和接口需求。MicrolokⅡ的操作结构主要是用应用逻辑软件来实现的，该软件是用MicrolokⅡ编程工具配置实现的。
（二）MicrolokⅡ的应用和使用
MicrolokⅡ的应用和使用包括：轨旁信号直接控制、道岔位置监视、控制转辙机、通过钢轨通信、监视轨道电路的占用状态、机车信号传送/传输编码。其扩展应用和使用又包括：（作为）通信线路接口、非安全控制逻辑、轨旁信号和转辙机本地控制、非安全/与远端控制室代码线信息传输、与其他兼容系统不间断通信。
二、MicrolokⅡ系统的基本硬件和软件元素
（一）MicrolokⅡ系统的基本硬件
MicrolokⅡ系统的基本硬件包括：机笼、安全断路继电器（VCOR）、电源监控、电路绝缘/保护。
系统的构成有用于现地控制盘的非安全控制和指示的非安全I/O通道、用于与其他远端系统通信的安全串行I/O数据通道、用于非安全代码通信的非安全串行I/O通道、用于应用逻辑和执行软件下载和升级的串行I/O通道、用于指示系统结构和诊断的用户控制显示单元、轨道电路传输的车载信号的生成和编码、现地控制盘。
安全断路继电器（VCOR）用于CPU控制提供电池电源给安全输出电路。作为商业电源监视器，一个电源切断继电器提供非安全的商业电源故障指示。
电码化轨道电路和机车信号接口具有下列特色：用于电码化轨道电路信号接收和向钢轨输出轨道代码的接口盘、用于不同载频时车载信号输出的接口盘、用于使编码轨道探测反应时间最小化的快速分路模块。
电路绝缘/保护具有下列安全特性：用于双断安全输出电路绝缘的绝缘模块、用于非安全串行通信线的浪涌抑制/绝缘单元、用于保护与远端设备室安全串行连接的串行通信适配器盘。
（二）MicrolokⅡ系统的软件元素
MicrolokⅡ系统的软件元素：MicrolokⅡ通过使用软件发挥硬件的作用，它基于布尔函数的逻辑对处理系统输入变量和输出函数的软件进行开发和维护。在建立MicrolokⅡ应用源文件时必须遵守一些规则和协议。MicrolokⅡ程序是不拘格式的，并且不易受损。MicrolokⅡ支持两种数据类型：布尔比特位和数字变量。离开了对布尔逻辑的准确理解就不能对MicrolokⅡ支持软件进行升级和维护。
三、MicrolokⅡ联锁系统的现场应用
（一）MicrolokⅡ联锁系统的工作方式
MicrolokⅡ联锁控制系统在轨道交通系统中用作安全联锁控制器和轨道电路的通信中介，执行联锁逻辑功能，驱动安全输入输出设备。MicrolokⅡ联锁控制系统一般在设备集中车站安装为联锁Microlok和轨道Microlok两个独立而相互联系的机柜，均采用双机热备的工作方式。
（二）联锁Microlok
联锁Microlok通过操控相关继电器负责车站联锁区域道岔和信号机的控制，并将运算数据和轨道电路数据通过非安全逻辑控制器（NVLE）与车站控制工作站及控制中心数据进行实时通信交互。任何必须的安全输出都通过与Microlok并口相连的安全型继电器实现。
（三）轨道Microlok
轨道Microlok是联锁Microlok的从单元，实现串行通信，完成速度数据逻辑控制，与轨道电路进行数据通信，并将相关数据传送给联锁Microlok。轨道电路将信息送到系统进行管理，以便控制中心进行安全处理和通信。
图1
（四）MicrolokⅡ系统的故障诊断和维护
MicrolokⅡ联锁控制系统是一个具有软件多样性和自诊断功能的安全系统。每个MicrolokⅡ联锁控制器包括主备两个单元。当在线单元故障时系统自动切换到备用单元并向车站控制工作站和控制中心发出报警信息，当备用单元故障时在线单元在正常工作的同时向车站控制工作站和控制中心发出报警信息。MicrolokⅡ联锁控制器板卡上提供用于检测和设置的串口，可用于连接带有相应串口的笔记本电脑，通过电脑上安装的诊断程序对联锁控制器进行相应的历史记录下载、系统时钟修正、应用程序更新等操作。
四、MicrolokⅡ联锁系统的发展
城市轨道交通信号联锁系统快速发展，MicrolokⅡ联锁控制系统经历了长期的应用实践，在半移动闭塞、移动闭塞控制广泛应用的环境下为确保列车运行安全提供必需的联锁功能。经过多年的积累和升级发展，MicrolokⅡ接口已经可以包括本站及其联锁区内其它车站的信号机、转辙机、计轴主机、紧急停车按钮、自动折返按钮、站台屏蔽门和防淹门等。
MicrolokⅡ作为较为成熟的联锁控制系统在今后轨道交通中可以继续实现它的功能和价值。信号联锁系统伴随着轨道交通科学技术的发展，计算机和通信技术的深度融合，成为了当今世界轨道交通系统的主流形势，对加强系统集成起到巨大推动作用，进一步推动信号联锁系统向安全系统化、移动智能化的大力发展，为适应城市轨道交通信号联锁系统的技术发展，提供了有力的科学技术条件，为实现信号联锁系统的创新打下了坚实基础。
五、结语
随着国内经济的快速发展，城市轨道交通得到了极大的发展。在发展的大环境中信号联锁系统也随着前进的步伐正在逐步的升级完善，以降低和减少故障的发生，保证行车安全和人身安全。城市轨道交通信号联锁系统的技术日趋成熟，可以满足人们对轨道交通安全、准点、高效、节能等不断增长的需求，从而支撑和引领轨道交通信号系统向更加安全化和智能化的方向发展。
参考文献
[1]林瑜筠.城市轨道交通联锁系统[M].中国铁道出版社，2013.
[2]刘伯鸿.城市轨道交通车辆段信号技术[M].西南交通大学出版社，2012.
[3]魏晓东.城市轨道交通自动化系统与技术[M].电子工业出版社，2011.
