城市轨道通信技术篇1
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主要是为轨道交通运营而服务，是保障列车运行过程中一个关键的因素。目前，我国城市轨道交通信息通信系统的发展方向主要是两个方面，分别是城市轨道交通信息通信系统的宽带化和城市轨道交通信息通信系统中新系统的开发应用。
1我国城市轨道交通信息通信系统现状
为了有效保障我国城市轨道交通信息通信系统安全、可靠以及快速地运行，就必须将城市交通系统与通讯系统之间进行有效配合，从而发挥城市轨道交通信息通信系统的服务功能。我国城市轨道交通专用通讯系统主要包括了十二个子系统，分别是公用电话系统、专用电话系统、广播系统、闭路电视系统以及传输系统等。
随着科技地不断发展，我国城市轨道交通信息通信系统正逐步向多样化方向发展。目前，我国城市在发展过程中，建立了大量城际轨道交通线，从而使城市轨道交通信息通信系统逐渐向大运量、中运量以及市郊线并存的方向共同发展。
2城市轨道交通信息通信系统中的核心系统
传输系统是城市轨道交通信息通信系统的核心，主要为各种应用业务提供必要的通道。通常来说，城市轨道交通信息通信系统的业务主要包括三种，分别是语言、数据以及图像。
对城市轨道交通信息通信系统而言，主要包括了控制中心、车场与各个车站需要通信业务。其业务流程如附图所示。
在实际运行过程中，为了保障传输系统的可靠性，就需要采用环形组网，也就是说控制中心与车站、车场形成了一个自愈性环形组织，当某一个部分出现问题时，整个系统能够自行保障业务正常运行。
通常来说，城市轨道交通信息通信系统有两个部分组成：其一，传输部分。该部分主要是为各种业务提供相应通道，并有效保障各种业务可以安全地从一个节点中进入到另一个节点中；其二，接入部分。该部分主要是对需要完成的业务进行接入与汇聚工作，同时将汇聚后的业务传输到传输节点中，并由传输节点完成最后的传输工作。
目前，主要应用的传输方式有三种形式：其一，开放式传输网络技术。其优点是，该技术主要为城市轨道交通而开发的技术，接口类型比较多，同时接口数据也比较多，此外，在运用过程中性能比较稳定。其缺点是，标准还未得到统一，如果业务量比较大的时候，将无法胜任宽带的要求；其二，同步数字传输技术。其优点是发展比较成熟，并拥有统一的标准以及强大的自愈功能。其缺点是主要是为语音而设置的，因此对业务中数据与图像部分不能进行有效支持；其三，异步转移模式技术。
3城市轨道交通信息通信系统中的其他系统
（一）公务电话系统与专用电话系统
城市轨道交通信息通信系统中的公务电话系统主要是为城市轨道交通提供有效的通讯工具。目前，在交换机技术不断发展的基础上，该系统在应用上有了更加多样的选择，其中，可靠性比较强而扩容比较方便的交换机在公务电话系统中的使用，促使了城市轨道交通的迅速增长。
专用电话系统主要是为列车指挥人员进行列车运行的指挥以及设备的操作提供相应通讯工具。通常来说，行车调度的可靠性越高，那么行车过程中的安全性也就越高，而行车调度的安全进行需要相应的设备支持。
（二）电视监控系统
城市轨道交通信息通信系统中的电视监控系统能够对列车的运行情况、车站客流情况进行实时、动态以及直观的图像跟踪与记录。由于闭路电视监控系统具有良好的指挥与管理功能，因此可以为城市轨道交通的调度与管理提供相应的依据。
城市轨道通信技术篇2
【关键词】城市轨道交通通信系统通信技术应用
为了缓解城市交通压力，我国大多数城市将交通建设的重点由传统的路面交通转向了地下或者路上的轨道交通，也就是我们常见的城市地铁、轻轨，这种轨道交通能够有效改善城市用地紧缺、交通压力大的问题，近年以来受到城市建设的青睐。除此之外，轨道交通作为城市交通的新型交通方式，随着科学技术的进步，其速度得到了极大的提升，更加方便了城镇居民的生产生活。地铁、轻轨还能够促进城市发展建设，极大地带动轨道交通周边地区的建设发展，更加充分了利用城市资源。
1通信技术在城市轨道交通中应用的关键技术
1.1通信技术的系统传输框架
通信技术应用于城市轨道交通中，首先需要建立一个通信传输系统，利用通信技术建立起点多点或者点对面的传输通道，综合数个传输通道建立起轨道间的通信连接，然后才能发挥出通信技术在轨道交通中的作用。轨道交通中的通讯系统是利用远程客户端与中央控制中心的信息交换机相互连接，对公务电话中各个车站或者站点进行数字模拟技术的处理，完成通话功能，然后在实现公务电话的外线联通业务。公务电话系统能够实现控制中心中不同调度台对各个站点发出调度指令，从而使得控制中心与车站、站点之间的语音通信得以完成。另外视频监控工作系统则是能够实现控制中心中的二级控制网络系统对某一车站中的某一个监控图像进行调用时，利用控制中心或者车站的操纵装置就能够有效控制显示屏幕，简便操作。广播系统可以实现控制中心和车站之间的二级控制，通过广播控制台直接发送紧急广播或其他广播信息，除此之外，根据控制中心收到的atS指令分析各列车的运行情况，对各车次列车的运行情况、到站、离站信息予以自动播放，如此可以更加充分的掌握好列车的运行信息。
1.2设计通信接口
通信传输系统作为轨道交通中必不可少的组成部分，信息传输系统需要满足能够充分掌握通信发展方向和为轨道交通安全性能保驾护航的两大要求。基于轨道交通中的通信业务极为复杂多样，通信接口作为通信传输系统中连接工具就显得尤为重要。如何设计通信接口，将直接影响到通信传输系统的运行、轨道交通的安全等等方面。因此，为保证城市轨道交通良好运行的要求，要求随时对通信技术进行更新处理。通讯传输系统最好的选择是目前较为成熟的ipoverSDH，SDH传输系统具备诸多优点，比如稳定可靠、通讯灵活、适用性强，不过SDH对多点与单点之间传送信息效果方面还是差强人意。为了弥补传送效果差的问题，技术人员可以采用pi技术，利用pi技术的优点对此缺陷进行有效的弥补，综合两种技术实现技术互补，因为可以利用其它技术进行缺陷弥补，且技术本身又有着诸多优点，ipoverSDH技术已经逐渐成为城市轨道交通中通讯系统的首选技术方案。具体来说，SDH传输技术中的SDH传输网的基础构成单位是一个一个的网络单元，通过光纤、卫星信号或者微波进行信息的同步接受和传输，网络单元的基础功能就是能够接受、传输、交换信息，通过各网络单元形成传输网，达到传送信息的目的，是一种可以进行网络统一管理的信息传输网。SDH通讯技术以很好的完成科学管理城市轨道交通网络的要求，除此之外还能够完成动态网络的维护工作、业务工作的实时监控等功能，有效提高网络资源的有效利用率，最大化地满足城市轨道交通中队通讯传输的要求。由此可见，只有真正提供城市轨道交通中的通讯水平，利用先进性的通讯技术、通讯网络，才能够加倍做好通讯网络传输系统，更好的服务于城市轨道交通运行，更好的服务城市市民的生产生活。在SDH技术的实践应用过程中，利用此种技术可以满足多种业务信息同时传输的要求，利用传输网、传输通道将各个车站、停车场的信息向其他站点或者控制中心传输，或者将控制中心的信息传输至各个车站、停车场，实现信息的及时传送和转接。
2通信技术在城市轨道交通中的具体应用
城市轨道交通作为新型的交通方式，不同于在路面上行驶的自由车辆，因为轨道交通需要在特定的轨道上才能运行，并且由于轨道交通是为了缓解城市交通压力而应运出现的交通工具，主要就是指的城市地铁与轻轨，轨道所在的位置都是地面下部开通的地下通道或者地面上部架起的各种轨道大桥等等。基于轨道交通的特殊性，城市轨道交通均是采用定点停车、定时停车的方式，因此在轨道交通车辆运行过程中，保持良好的通信，进行信息的沟通交通显得十分重要。需要保证城市轨道列车运行的安全，就必须要依赖于良好的通信系统，通过通信技术进行信息交换、指令、运行调度等等工作，满足城市居民的交通出行需求。正是基于轨道交通对通信技术的高度依赖，使得最好最先进的通信技术均在轨道交通中得到大量的广泛性应用。大量的通信网络系统的建立，使得信息得以有效、大量的传输，也就形成了一个巨大的交通信息网络，对信息网络进行科学有效的区分整理，使其更好的服务于轨道列车的运用。除此之外，通信技术需要和计算机网络进行紧密结合，两者共同作用才能完成城市轨道交通中的管理通信系统，为轨道交通提供各类信息、图像、文字、信号等的传输功能。
3结语
综上所述，城市轨道交通的快速崛起，不仅是因为轨道交通适用于交通压力巨大的城市交通，还依赖于先进的通信技术。没有高科技的通信技术为城市的轨道交通保驾护航，就不能真正的保证城市轨道交通的安全运行。尽管如今的通信技术随着科学技术的发展已经达到了现代化轨道交通所要求的水准，但是我们还是应该更加努力研究轨道交通通信技术，使得更好的通信技术为城市轨道交通服务，为广大城市居民的生产生活服务，为城市的发展服务，更好的用轨道交通促进城市的快速进步和发展。
参考文献
[1]钟治国.通信技术在城市轨道交通中的应用[D].上海海运学院，2003.
[2]张振兴.城市轨道交通中的列车定位方法研究[D].北京交通大学，2008.
[3]邢桂芳.通信技术在城市轨道交通中的应用[J].科技风，2011（11）：38.
城市轨道通信技术篇3
[关键词]城市轨道交通；信号系统；关键技术；分析
城市轨道交通信号系统在当今社会中发挥着重要的作用，是轨道交通发展中必不可少的科研成果。随着科技信息技术高速发展，列车对信号系统要求越来越高，不仅表现在安全方面，同时还表现在效率方面，都需要信号系统具有较强的技术基础，为此，下文对城市中城市轨道交通信号系统的关键技术进行深入研究。
1城市轨道交通信号系统
1.1城市轨道交通信号系统在生活中的作用
城市轨道交通在实际运行中具有舒适性、不间断性、准点性等特点，基于城市轨道交通的这些特点，在城市轨道交通系统中采用轨道交通信号系统能够将信号设备的作用充分发挥，达到事半功倍的效果。从世界上先进的轨道交通运营中发现，只有高水平的信号系统，才能够在交通中实现提高列车运行的效率，并且安全性能比较高[1]。
1.2城市轨道交通信号系统特征
第一，城市轨道交通中所承担的客流量比较多，基于安全角度考虑，对于行车之间的最小行车间距要求比较高，进而对列车的速度监控提出了较高的要求，其主要的目的就是为了实现列车运行中的安全保障。第二，对城市轨道交通运输速度进行分析，城市轨道交通运行中的实际速度与铁路干线相比，数值上相差很多，所以，在实际的城市轨道交通信号系统中，不需要数据传输较快的信号系统，只需要传输速度较低的系统就可以实现信号传输功能；第三，由于在城市中，列车的运行间隔比较小，运行中所展现的规律性比较强[2]。
2城市轨道交通信号系统设计情况
由于我国在城市轨道交通信号系统研发中起步比较晚，与国际水平间存在一定的距离。在城市轨道交通信号系统建设阶段，由于在各项技术上，外商对信号系统设计的核心技术掌握着主动权，因此，在国内市场中，不得不对信号系统进行比较长时间的调试；在信号系统的运营阶段，进口设备在实际运行与维护上存在很多障碍，一些比较轻微的故障就需要外援，并且设备在实际运行中的风险比较大；在建设阶段，对于网络化比较复杂的城市，存在多种形式的信号系统，因此，在实际的信号系统投入使用中，要想实现多元化网络系统的实际使用，需要在多种线路中进行线路互联，但是该种方式在某种程度上严重影响了资源的共享[3]。
3基于Lte技术的城市轨道交通信号系统技术分析
3.1Lte技术概述
Lte技术是当今比较适用的交通信号技术，该项技术在实际城市轨道交通信号系统中能够实现高传输速率，低时延，并支持信号系统中的多种功能，支持广播组的播出业务，具有无线接入架构。Lte技术的主体性能为：在20mHz频谱带宽条件下，技术系统能够提供上行、下行分别为100mb/s和50mb/s的峰值速率。实现的城市轨道交通覆盖率达到了100Km。为了实现更加优化的功能，Lte系统中采取一种网格化结构，集成了适用于宽带移动传输的众多先进技术。Lte技术优势有很多，能够实现传输效率高、频谱使用灵活等功能[4]。
3.2Lte技术与wLan技术性能对比
第一，在项目干扰方面，Lte技术能够申请比较专业的频段，有效避免外部设备的信号干扰，并且由iCiC来解决系统内部干扰。但是wLan技术在该方面采用的是开放性的频段，信号很容易受到外部的干扰。从技术的可维护性上进行分析，Lte技术在网元上的数量比较少，实现无线覆盖距离比较远，城市轨道交通轨旁设备之间的距离比较大。在wLan技术下，其信号覆盖距离比较短，每200米就需要设置无线设备，后者在维护比较困难；从移动性上进行分析，Lte自动频率校正技术性能比较高，能够保证信号平稳。而wLan只适合于低速环境；从技术的服务质量上进行分析，Lte技术支持优先级的设置，能够保证信号系统的无线传输，但是wLan技术却不能实现信号系统的优先级。
3.3Lte信号系统在城市轨道交通中应用
随着科技不断发展，Lte技术在城市轨道交通中的应用越来越广泛，Lte技术在诸多个城市轨道交通中应用。信号系统主要涉及的问题就是安全，无线信息系统要想实现稳定性以及可靠性，对于信息系统的要求比较高。信号系统在进行通讯传输时实时性要求比较高，而在piS系统中，无线通信传输要求比较低，但是在宽带方面的需求比较大。两者在技术需求上的方向不同，因此，不能单一的将piS系统中的Lte技术灵活应用到城市轨道交通信号系统中来[5]。2014年，在北京地铁指挥中心的支持下，多家信号厂商对Lte技术在信号系统中的实际应用进行现场测试，希望能够通过专业的技能检测，促进城市轨道交通信号技术发展。在现场测试中，具有代表性的厂商有华为、中兴、普天等，通过这些厂商对Lte技术的实际测试，得出结论，并提出Lte技术在信号系统中应用的测试结果：第一，从延时方面，其传输时延的测试结果为10~25ms，其中最长的延时为106.5ms；第二，从信号方面，信号丢包率上下行均为0.005%以下；切换延时为34~46ms左右，其中最长时间为135ms；15mHz频宽的平均吞吐量为，上行11mb/s，下行19mb/s。在实际的测量下，Lte技术能够完全满足信号系统在无线传输中的要求。在频率信息选择上，工信部了与无线接入系统频率使用的相关事宜，对城市中轨道交通的申请使用提供支持以及肯定，换言之，城市轨道交通单位可以使用该频段，并获取得该频段的使用权。民用手持设备中，对于信号的频段占位将不会影响频段的使用。与wLan的开放频段相比，专用频段能够有效缓解外部信息的干扰。Lte技术逐渐成为移动通信发展中的关键技术，在城市轨道交通信号系统中发挥着重要的作用。
4结论
本文中所介绍的城市轨道交通信号系统，在轨道交通行业发展中作用突出，是城市轨道交通的主力军。在科技不断发展的进程中，城市轨道交通信号系统与科技相结合，逐步实现智能化与科技化。本文立足于城市轨道交通信号系统的作用、特点，针对目前我国城市轨道交通信号系统的发展近况，对相关问题进行分析，为信号系统中的关键技术的发展研究提供了一定的帮助。
[参考文献]
[1]刘晓娟.城市轨道交通CBtC系统关键技术研究[D].兰州交通大学,2009.
[2]王飞杰.城轨CBtC智能调度指挥系统关键技术的研究[D].北京邮电大学,2011.
[3]阚庭明.城市轨道交通乘客信息系统关键技术研究[D].中国铁道科学研究院,2013.
[4]王东.轨道交通信号系统仿真测试与验证技术研究与应用[D].浙江大学,2014.
城市轨道通信技术篇4
【关键词】无线通信；技术；组网
【中图分类号】tn921【文献标识码】a【文章编号】1672-5158（2013）01―0172-02
1前言
伴随着我国科技与经济的不断发展与进步，我国地铁行业也在不断发展改进，其中通信技术承担着提高地铁运营效率、保障行车安全的重要任务。那么，地铁无线通信系统应该确保高通信质量和全线场强全覆盖。同时，通过高清晰数字视频通信，使各级行车指挥调度对列车车载电话、车厢内电视图像以及行驶列车对前方车站客流情况进行实时监视。列车无线通信所提供的车地之间的数据传输通道必须兼备高数据容量号快速移动性能。
2无线通信标准及其应用
目前，国内地铁行业使用的无线通信技术主要有以下几种。
2.1tetRa技术
tetRa数字集群通信系统是欧洲电信标准协会（etSi）制订的唯一支持数字集群专用移动通信的开放标准，可以在同一平台上提供指挥调度、数据传输及电话服务，并具有公开、开放的优点，其功能特点：①提供必要的带宽，无需通过用户接口即可同时发送或接收话音和数据；②支持数字图形、图像传输、电子邮件等多种数据通信；③动态分配带宽，一个通信链路最多容纳4个时隙；④每个时隙的通信能力为7.2kbit/s，总体传输速率可达28.8kbit/s；⑤在一个物理信道机内可容纳4个时分信道，可在不同的时隙内接收和发送数据，频谱利用率高；⑥具有话音和数据加密功能，支持开放式信道信令。即允许来自不同厂商的产品进入同一个公共通信信道。
2.23G技术
第三代移动通信（3G）能够在20mHz频谱带宽提供下行100mbit/s、上行50mbit/s的峰值传输速率；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms；支持100km半径的小区覆盖；能够为350km/h高速移动用户提供大于100kbit/s的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置1.2520mHz多种带宽。
2.3wLan技术
无线局域网（wLan）的主要标准是ieee802.11，具体包括ieee802.11b、802.11a和802.11g等。802.11b通常也被称为wi-Fi（wirelessFidelity），工作在2.4GHz频段，可支持最高11mbit/s的共享接入速率；802.11a工作在5.8GHz频段，其速率高达54mbit/s，分频采用oFDm（正交频分复用）技术，但最高速率的无障碍接入距离降到30-50m；802.11g也采用oFDm技术，与802.11a一样可支持最高54mbit/s的速率，同时它工作在2.4GHz频段，因此，可以做到与802.11b兼容，而最高速率是802.11b的5倍。
2.4wimaX技术
wimax是建立在ieee802.16和etSiHiperman无线城域网标准基础上，支持点对点或点对多点的网络结构，可选择在需执照频段或免执照的频谱中操作。它可为固定站提供达50km的宽带无线接入，可为移动站提供5-15km的宽带无线接入。但wimax核心网络的标准至今仍在制定和完善中，空中接口标准也存在信令开销大的问题，由于目前尚未通过中国通信标准委员会审定，未被频率分配，技术开展缓慢。
2.5DVB-t技术
数字视频地面广播（DVB-t）是DVB一系列标准中的一个标准，用于地面开路数字电视系统，采用国际标准的mpeG-2编码，CoFDm（编码正交频分复用）调制方式。在地铁列车运行过程中连续不断地接收到由泄漏电缆或地面发射基站发射的实时信号，通过数字机顶盒进行解码，并转换为模拟复合视频和音频信号，再经过视音频分配器输出到终端显示屏上。DVB-t具有容量大、接入方便等特点，其技术使用于下行高速数据的传输，可以工作在多个频点，减少无线频段干扰。
2.6mesh技术
无线mesh网络所需设备小巧轻便，易于安装。由于其路由选择特性使得链路中断，所以局部扩容和升级不会影响整个网络的运行。在mesh网络中，数据通过中间节点进行多跳转发，每一跳至少都会带来一些延迟，随着无线mesh网络规模的扩大，跳接越多，积累的总延迟就会越大，一些对通信延迟要求高的应用（如话音或流媒体应用等），可能面临无法接受的延迟过长的问题。目前，解决这一问题主要是增加mesh节点以及合适的网络协议。尽管在有线网络中使用的各种端到端安全技术（如虚拟专用网Vpn）同样可以用来解决无线mesh的安全问题，但正如internet一样，安全是选择无线mesh网络不容忽视的问题。
2.7tRainCom
tRainCom无线电系统是一种适用于各种数据服务和运用的列车无线电系统。与现行的其他列车无线电系统相比，该系统能提供更多的带宽。全双工模式下总数据传输速率高达16mbit/s（取决于无线通信系统的架构）。由于系统结构和构造可升级，无线通信系统几乎适用于所有列车系统――轻轨车、高速列车和高速磁悬浮列车。tRainCom是一套交钥匙系统。而且，符合列车市场要求的CCtV和Voip模块也可有多种应用。
3无线组网
地铁无线信号覆盖主要是站厅、站台以及隧道区间。站厅及站台区域多呈长条形，且站厅支柱及其他障碍物较多，为此，站厅层和站台层多采用天线覆盖。隧道区间无线信号的覆盖是关键，隧道区间中无线组网的方式主要有裂缝波导、漏泄电缆和无线电台等。
3.1裂缝波导
裂缝波导网主要由中空铝质矩形管（wG）、无线接入设备（tRe）、波导管连接器（tGC）、双面连接法兰（DFL）、末端负载等组成。波导信息网移动站由车载计算机、车载无线电台、数据采集卡、窄缝探测接收器等组成。信号传输是通过中心控制室、车站计算机、车载计算机、车载电台和列车上的定向天线发射和接收信号，轨旁单元通过同轴电缆与裂缝波导连接，以裂缝波导为载体双向传输列车实时信息。
3.2漏泄电缆
漏泄电缆系统的基本结构通常采用基站与漏缆中继方式。全线通常设1个控制中心，1个或若干个基站，1个无线移动交换机，基站信道数根据用户数及话务量大小灵活配置，动态分配。调度员发出的信息经控制中心及无线移动交换机传至基站，基站各无线信道发射机通过合路器、光电转换器、光分路器与光缆相接，基站发出的信息通过光缆传送至各车站中继器，由中继器将信号放大后馈送至全线漏泄同轴电缆辐射出去，使列车司机、车站值班员、手持台持有者能很好地收到来自控制中心的信息。反过来，列车司机、车站值班员、手持台持有者发出的信息由漏泄同轴电缆接收后传送至中继器，中继器将信号放大后经光电转换设备、光合路器与光缆相连，通过光缆将信息传送至基站，再由基站经控制中心及无线移动交换机传至控制中心。需要说明的是，有时无线覆盖是直接由基站将电信号传至漏泄同轴电缆等终端设备进行无线信号覆盖的，不需要经过具备光电转换功能的中继设备，这主要取决于无线场强覆盖的范围和距离。
3.3无线电台
无线电台组网方式是指利用1根光缆将每两站一区间上下行隧道组成一个封闭的光环网，通过以太网与车站无线网络交换机及隧道接入点（ap）连接。控制中心发出的信息经骨干网传输到车站子系统，再从车站交换机发送到隧道区间交换机，由隧道区间交换机把信息下发到连接到该交换机的所有ap上，最后通过ap与地铁列车相互通信。
4应用方案
到目前为止，地铁行业无论是在通信系统的无线引入、piS的无线布网还是信号系统的无线组网以及使用的标准方面并没有形成一套成熟的系统。各种不同的无线引入、组网方式和标准都在试验中。
4.1建议在车站的站厅层和站台层分别加装手机信号接入设备，直接与控制中心连接；在车厢内同样加装手机信号接入设备，通过和乘客资讯系统（piS）或信号系统使用同一个无线通信信道传输到车站。控制中心与运营商连接，这样一来就可以减少商用通信系统的引入设备，大大地减少了干扰源特别是区间隧道内的干扰。
4.2无线标准的选择
地铁在追求性能的同时更应该注重的是稳定和成熟。目前能够满足802.11a标准系列的产品比较少，布置密度大，tRainCom无线电系统则属于私有的技术，不具备开放性，对其二次开发、升级与维护等均需要依赖技术持有方；其他的无线标准不是传输的带宽小，无法满足地铁的功能需求，就是技术标准还不够成熟。目前国内绝大多数城市地铁都是采用wLan技术。
其中，城轨信号CBtC系统和乘客资讯系统（piS）都使用同一个wLan无线标准，802.11g无线标准只有3个互不干扰的信道，由于信号系统是保证列车的行车安全，必须保证其带宽，所以，一般信号系统分配2个信道，piS系统占1个信道。
虽然piS系统只使用1个信道，但是实践证明基本上能够满足地铁功能的需求。西门子（SiemenS）在北京地铁10号线测试piS系统中无线传输系统的带宽，其中信号系统也是使用802.11g标准，并且由于其重要性占用了1和11信道。这样piS系统只能使用其中的6信道，经过测试在移动的状态下有15mbit/s，静止的状态下可达到20mbit/s。
如果两条线的信号系统和piS系统都是采用802.11g标准，那么会在换乘站有比较大的同频干扰，所以在采用标准和分配信道的时候应该综合考虑整个地铁网。
城市轨道通信技术篇5
本文分析了信号系统基于通信的列车自动控制系统（CBtC）与乘客信息系统（piS）在城市轨道交通环境下使用wLan技术存在的问题，对Lte技术在车-地无线通信中应用的可行性进行了探讨。
关键词
Lte；城市轨道交通；车-地无线通信
1基于wLan技术的车-地无线通信网络兼容性分析
基于ieee802.11标准的waLn技术是城市轨道交通信号系统，目前主要可用的宽带数据无线通信技术，该技术于2004年在国内运用，并成为国内城市轨道交通信号系统主流的车-地通信技术，已在北京、上海、广州、深圳、成都、西安、杭州等城市广泛运用。近年来，通信piS系统可用的宽带数据无线通信技术制式相对信号系统较多，但国内城市轨道交通已开通和正在实施中的线路采用wLan方案占多数。综上，目前城市轨道交通环境中车-地无线通信系统以两张wLan网络共存的情况为主。
两个无线通信网络电磁兼容是工程实施中必须考虑的问题。根据已实施项目的实际使用情况，信号系统和piS系统的电磁兼容主要有三个方案：
方案一：信号系统和piS系统采用同一家wLan供货商，将信号系统和piS系统集成建设。例如，北京机场线采用该方案。
方案二：信号系统和piS系统分别使用不同频段，例如：信号系统使用2.4GHz频段，piS系统使用5.8GHz频段或其它无线频段。目前，上海地铁10号线和西安地铁2号线均采用该方案。
方案三：信号系统和piS系统采用同频段，当两系统采用同频段（如iSm频段）时，在工程实施中一般采取以下三项措施以尽量减少相互间的干扰：选择不同天线极化方向；合理规划无线频点；协调ap点位置。
2目前城市轨道交通车-地通信存在的问题
车-地无线通信系统采用2.4GHz开放频段，所有使用2.4GHzwLan技术的设备均为信号无线车-地通信系统的干扰源，系统不可避免的会遭到民用通信产品（miFi，wiFi，蓝牙等）的干扰，可能导致信号车-地无线通信传输系统无法工作，影响信号系统的可用性。而且随着将来无线智能城市的建设以及手机上网应用的普及，将会有更多的干扰源出现。而且近期发生的城市轨道交通信号系统车地通信受到民用3G热点设备干扰，导致列车正常运行受到较为严重影响的情况已逐渐显现，如2012年10月份以来，深圳蛇口线（2号线）、环中线（5号线）信号车-地无线受外界干扰，列车多次发生信号保护功能动作而产生的列车紧急制动，造成了列车严重晚点，使旅客大量滞留，产生较大的社会影响。成都、重庆等城市的城市轨道交通线路也发生了类似的情况。
3Lte技术在车-地无线通信中应用的可行性分析
若要从根本上解决目前车-地无线通信中的干扰问题，保证信号系统可靠、稳定工作，只能通过采用专用频段及更先进的无线通信技术解决。因此，工业和信息化部无线电管理局正在开展城市轨道交通采用专用频段的前期调研工作。
城市轨道交通车-地通信系统主要应具备以下几个特点：高可靠性、高数据业务传输速率和低数据传输时延、良好的移动性能。Lte技术较wLan技术可以更好的满足上述需求[1]。
第一，Lte系统采用扁平化组网方案，简化了网络架构，减少了网元数量，系统可靠性高。
第二，Lte技术的数据业务速率和频谱利用率高，优于窄带系统tetRa、GSm-R，也优于wiFi、wimaX。
第三，Lte系统采用扁平化网络结构，有效地缩短了端到端的数据传输时延，更加满足城市轨道交通特别是信号系统的应用需求。
第四，Lte技术可支持高达350km/h的移动性能，虽然城市轨道交通列车移动速度一般不会大于100km/h，但会造成由于移动性而导致的数据传输性能下降。
第五，Lte系统具有频谱灵活性特点，可支持不同大小的频谱分配，可在不同大小的频谱中部署，包括1.4mHz、3mHz、5mHz、10mHz、15mHz，以及20mHz，支持成对和非成对频谱。
4信号与piS共享Lte车-地无线通信网络可行性分析
信号CBtC系统承载安全信息，对数据传输实时性、丢包率、安全性要求高，但数据量较小；piS系统承载的为非安全性信息，数据量大，但对时延、丢包率要求相对较低[2]。
结合Lte方案提供的网络通信条件，为充分利用宽带移动通信平台的能力、实现资源共享和投资最大化，信号CBtC系统和piS系统在理论上可以共用车-地无线通信网络，可以通过设定不同优先级的方式保证信号系统信息的可靠传输。
5Lte在车-地无线通信应用中的频段选择
3Gpp组织在制定Lte协议的时候已经制定了频率范围，并且制定FDD与tDD各自的频段，兼容了全球现有无线通信的频段。
工业和信息化部于2013年12月4日向中国移动、中国电信和中国联通颁发了tD-Lte的经营许可，中国移动1880-1900mHz、2320-2370mHz、2575-2635mHz；中国联通的频谱资源为2300-2320mHz、2555-2575mHz；中国电信的频谱资源为2370-2390mHz、2635-2655mHz。FDD系统使用频段尚未能确定。
为了推动新一代宽带无线接入技术（含数字集群功能）在重点领域的行业应用，国家在政策和频率上也给予大力支持。针对行业信息化应用的新需求，2008年无线电管理局了工信部无[2008]332号文扩展了1785-1805mHz频段的业务应用范围，不仅可以开展语音、低速数据等窄带应用，也可以开展无线视频传输等宽带应用。
近年来，我国拥有自主知识产权的tD-Lte专网宽带集群产品已在政务网和重点行业开展商用。目前，北京、天津等城市已部署基于tD-Lte技术的政务网，我国为tD-Lte政务网分配了1447-1467mHz共20mHz试用频率。
目前在中国可申请用于城市轨道交通车-地无线通信系统中频段主要包括1.8GHz（1785-1805mHz）和1.4GHz（1447-1467mHz）。考虑到信号系统车-地无线通信系统采用双网同时工作的需求，且为了降低两张网络同频干扰的概率、提高系统的可用性和可靠性，建议在1.8GHz和1.4GHz各申请一定频段，建立异频双网。
参考文献
城市轨道通信技术篇6
1.1通信技术的系统传输框架
通信技术应用于城市轨道交通中，首先需要建立一个通信传输系统，利用通信技术建立起点多点或者点对面的传输通道，综合数个传输通道建立起轨道间的通信连接，然后才能发挥出通信技术在轨道交通中的作用。轨道交通中的通讯系统是利用远程客户端与中央控制中心的信息交换机相互连接，对公务电话中各个车站或者站点进行数字模拟技术的处理，完成通话功能，然后在实现公务电话的外线联通业务。公务电话系统能够实现控制中心中不同调度台对各个站点发出调度指令，从而使得控制中心与车站、站点之间的语音通信得以完成。另外视频监控工作系统则是能够实现控制中心中的二级控制网络系统对某一车站中的某一个监控图像进行调用时，利用控制中心或者车站的操纵装置就能够有效控制显示屏幕，简便操作。广播系统可以实现控制中心和车站之间的二级控制，通过广播控制台直接发送紧急广播或其他广播信息，除此之外，根据控制中心收到的atS指令分析各列车的运行情况，对各车次列车的运行情况、到站、离站信息予以自动播放，如此可以更加充分的掌握好列车的运行信息。
1.2设计通信接口
通信传输系统作为轨道交通中必不可少的组成部分，信息传输系统需要满足能够充分掌握通信发展方向和为轨道交通安全性能保驾护航的两大要求。基于轨道交通中的通信业务极为复杂多样，通信接口作为通信传输系统中连接工具就显得尤为重要。如何设计通信接口，将直接影响到通信传输系统的运行、轨道交通的安全等等方面。因此，为保证城市轨道交通良好运行的要求，要求随时对通信技术进行更新处理。通讯传输系统最好的选择是目前较为成熟的ipoverSDH，SDH传输系统具备诸多优点，比如稳定可靠、通讯灵活、适用性强，不过SDH对多点与单点之间传送信息效果方面还是差强人意。为了弥补传送效果差的问题，技术人员可以采用pi技术，利用pi技术的优点对此缺陷进行有效的弥补，综合两种技术实现技术互补，因为可以利用其它技术进行缺陷弥补，且技术本身又有着诸多优点，ipoverSDH技术已经逐渐成为城市轨道交通中通讯系统的首选技术方案。具体来说，SDH传输技术中的SDH传输网的基础构成单位是一个一个的网络单元，通过光纤、卫星信号或者微波进行信息的同步接受和传输，网络单元的基础功能就是能够接受、传输、交换信息，通过各网络单元形成传输网，达到传送信息的目的，是一种可以进行网络统一管理的信息传输网。SDH通讯技术以很好的完成科学管理城市轨道交通网络的要求，除此之外还能够完成动态网络的维护工作、业务工作的实时监控等功能，有效提高网络资源的有效利用率，最大化地满足城市轨道交通中队通讯传输的要求。由此可见，只有真正提供城市轨道交通中的通讯水平，利用先进性的通讯技术、通讯网络，才能够加倍做好通讯网络传输系统，更好的服务于城市轨道交通运行，更好的服务城市市民的生产生活。在SDH技术的实践应用过程中，利用此种技术可以满足多种业务信息同时传输的要求，利用传输网、传输通道将各个车站、停车场的信息向其他站点或者控制中心传输，或者将控制中心的信息传输至各个车站、停车场，实现信息的及时传送和转接。
2通信技术在城市轨道交通中的具体应用
城市轨道交通作为新型的交通方式，不同于在路面上行驶的自由车辆，因为轨道交通需要在特定的轨道上才能运行，并且由于轨道交通是为了缓解城市交通压力而应运出现的交通工具，主要就是指的城市地铁与轻轨，轨道所在的位置都是地面下部开通的地下通道或者地面上部架起的各种轨道大桥等等。基于轨道交通的特殊性，城市轨道交通均是采用定点停车、定时停车的方式，因此在轨道交通车辆运行过程中，保持良好的通信，进行信息的沟通交通显得十分重要。需要保证城市轨道列车运行的安全，就必须要依赖于良好的通信系统，通过通信技术进行信息交换、指令、运行调度等等工作，满足城市居民的交通出行需求。正是基于轨道交通对通信技术的高度依赖，使得最好最先进的通信技术均在轨道交通中得到大量的广泛性应用。大量的通信网络系统的建立，使得信息得以有效、大量的传输，也就形成了一个巨大的交通信息网络，对信息网络进行科学有效的区分整理，使其更好的服务于轨道列车的运用。除此之外，通信技术需要和计算机网络进行紧密结合，两者共同作用才能完成城市轨道交通中的管理通信系统，为轨道交通提供各类信息、图像、文字、信号等的传输功能。
3结语
城市轨道通信技术篇7
［关键词］城市轨道；交通车站；运营管理
doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2016.09.122［中图分类号］F270.7［文献标识码］a［文章编号］1673-0194（2016）09-0220-02
1城市轨道交通现状分析
改革开放以来，我国城市轨道网络建设、城市轨道交通服务以及城市轨道交通管理服务取得了长足的发展，特别是“十二五”以来，城市轨道网总体水平明显提高，国省干线城市轨道等级逐步提升，农村城市轨道行车条件不断改善。截至2012年底，全国城市轨道总里程突破423万千米，其中高速城市轨道9．6万千米；二级及以上城市轨道50．19万千米，占全国城市轨道总里程的11．9％；国省干线城市轨道水泥、沥青路面铺装率达到96．9％，乡镇城市轨道通达率达到99．97％，以高速城市轨道为骨架的干线城市轨道网络基本形成。同时，城市轨道运营管理事业取得显著成绩，国省干线城市轨道通畅率达到96．6％，干线城市轨道运营管理更趋规范，全国18个省市实现“有路必养”的目标。路网管理与应急保障能力进一步加强，“十一五”期间，有效应对处置南方低温雨雪冰冻灾害、汶川和玉树地震、舟曲泥石流灾害、北京奥运会和上海世博会交通保障，以及汛期防洪与冬季强降雪等一系列重大突发事件。
2城市轨道交通车站运营管理存在的问题
轨道交通车站将根据国民经济、社会发展需求，以“技术创新、高效化、智能化”为指导方针，利用依托单位的科研条件及人才优势，建立一个开放的、行业资源共享的技术研发转化平台，与科研院所进行责权利明确的产学研合作，以理论与技术创新为核心，以技术转化为目标，逐步形成良性循环，不断提升其自我发展能力。尽管我国城市轨道交通车站运营管理取得了令人瞩目的成绩，但城市轨道交通管理方面存在的问题也日益凸显，与快速发展的城市轨道建设和日益高涨的公众出行需求相比，城市轨道运营管理工作仍然存在一些亟待解决的问题。交通车站缺少轨道交通管理的实施资质和大宗智能设备，智能化车站实施和业务推广相对较难，企业影响力和业务开拓渠道会受到一定限制。在技术和管理方面主要体现在：（1）交通服务水平亟待提高。城市轨道网尤其是普通城市轨道的监控设施不够完善，城市轨道交通车站数据库的动态更新机制和应用支撑体系尚未建立，路况信息采集和机制缺少自动化和智能化，城市轨道服务信息量少且更新不及时，服务难以满足公众出行服务多样化和个性化的需求。（2）交通运营管理的基础支撑仍然薄弱。地方城市轨道管理体制不适应城市轨道网络化运行管理与应急处置需要的矛盾日益突出，城市轨道运营管理标准规范体系有待完善，城市轨道交通管理技术力量薄弱，特别是轨道施工技术和工艺难以满足快速、安全、环保的要求；预防性运营管理技术体系和科学决策体系尚待完善；城市轨道网运行监测与应急处置缺乏有效的技术手段，部分城市轨道安全技术难题尚未得到彻底解决。
3城市轨道交通车站运营管理的意义
为加快城市轨道交通行业转变发展方式，推进“两型”和“低碳”交通发展，促进城市轨道交通网络“更安全、更畅通、更便捷、更高效、更经济、更和谐”。其中，交通车站需遵循节能减排、资源综合利用和可持续发展的战略发展理念，严格执行环境保护法规，构建智能绿色交通体系，做到既节约资源，又节能环保。现阶段，城市轨道交通管理受到各级城市轨道主管部门的高度重视，并开展了科技攻关以及国外先进运营管理技术的引进应用，解决了城市轨道交通车站运营管理的一些问题。虽然运营管理技术取得了一定的进步，但是也存在一些亟待解决的问题：一是运营管理技术引进和推广应用研究不系统、不完善，没有进行跟踪评估；二是由于我国路况等因素与国外的差异，部分引进的运营管理技术不一定适合我国国情；三是运营管理人才储备不足，急需一批运营管理的高素质人才。为解决以上问题，迫切需要开展以下技术难题的研究：①城市轨道交通管理行业需要开展城市轨道交通车站运营管理技术的研究与开发；②搭建城市轨道交通管理技术研究与应用的平台，为全省城市轨道交通管理提供一流的人才、技术、装备和管理；③增强城市轨道交通管理产业的自主开发能力和市场竞争力，提高科技成果的成熟性、配套性和交通化水平，加强科技成果向现实生产力转化的关键技术环节，为我国城市轨道交通管理提供技术支撑。
4结语
在推进城市轨道智能化运营管理与科学决策上，相关人员需大力推进城市轨道交通管理信息化建设，完善部省两级城市轨道数据库，建立数据动态更新机制。以下是建议：①以轨道交通车站运营管理技术和“高精尖”技术难题为依托；②充分利用合作单位及社会优势资源，开展相关产品的关键技术研究；③充分发挥交通车站的作用，加大成果转化应用力度，拓宽产品范围；④加强与国家和省部相关部门联系，争取政策支持。本文的研究尚存在资料收集的难度，但本文的研究具有参考价值，可为日后的实践提供研究思路。
主要参考文献
［1］周利锋．浅析城市轨道交通运营管理［J］．民营科技，2014（2）：118．
［2］任红波．论城市轨道交通运营管理创新体系的构建［J］．都市快轨交通，2014（1）：4－7．
城市轨道通信技术篇8
关键词：城市轨道交通车地通信无线网络
中图分类号：U213文献标识码：a
当前，列车控制系统已经成为我国城市轨道交通信号系统的主流，但是在已经开通或者是待建城市轨道交通CBtC项目中，许多城市轨道交通运营线路在使用CBtC时因受到车地通信状态不稳定的因素影响，多数仍沿用传统落后的后备降级模式运营，使得多数专家质疑CBtC信号制式的稳定性和可靠性，当前城市轨道交通通信信号系统的焦点已经集中到了车地无线通信，这就为我们轨道交通信号系统工作人员提出了全新的研究方向。
CBtC系统概述。
基于通信的列车控制(Commullications一basedtrainControi，CBtC)系统是脱离轨道电路的一个独立系统，采用高精度的列车定位和连续、高速、双向的数据通信，通过车载和地面安全设备实现对列车的控制。欧洲连续式列车控制系统是CBtC技术的源头，多年的发展历程使其取得了长足的进步。包括阿尔斯通、西门子、阿尔卡特等多家列车控制系统设备供应商均进入了CBtC系统市场竞争中，具有自己的科技产品。温哥华、巴黎、伦敦、武汉、香港等多个城市都已经将CBtC系统应用到城市轨道交通信号系统当中。迄今为止最大的，实现不同厂商CBtC系统设备互连互通的cBtc项目正在纽约地铁进行，并准备将该技术用于改造纽约地铁信号系统。
无线CBtC系统的组成。
无线CBtC系统主要由3部分组成:无线移动通信系统,列车控制系统和列车定位子系统.列车控制系统又包括:中央控制室,无线闭塞中心(RBC,RadioBlockCenter)和车载子系统.其中,高可靠的无线移动通信系统是RBC、车载子系统和列车定位子系统的基础。无线移动通信系统主要是进行车地通信,在移动的列车和地面控制设备之间实时双向传输行车信息,由无线车-地通信技术提供技术保障.列车通过相应的地面设备,如信标灯、应答器,可以获知自身的位置及速度等信息.通过可靠的无线移动通信网络,列车将位置、车次、列车长度、实际速度、制动潜能、运行状况(诊断数据)等信息以无线的方式发送给RBC;RBC则开始追踪列车并发送移动权限、允许速度、限速、紧急停车等命令.因而,无线CBtC系统中,无线移动通信网络取代了轨道电路的信息传输地位[2].
CBtC系统的车-地通信系统按车-地信息采集方式分为连续式和点式传输方式.连续式能连续不断地将地面信息即列车间隔、线路容许的速度等情况及时地向车上反映,使司机随时掌握列车速度,有利于保证行车安全和提高行车效率。
无线CBtC系统属于连续式车-地信息传输方式,按数据传输媒介可分为:无线电台、裂缝波导管、漏缆和GSm-R(GSmforRailway)等方式。其中,无线电台、漏缆常用在城市轨道交通中,如无线电台、裂缝波导管方式在地铁使用,漏缆可在磁悬浮使用等;GSm-R是铁路专用无线通信,在我国一些新建铁路线使用,如在青藏线使用。
城市轨道交通信号CBtC系统中的车－地通信技术应用。
3.1CBtC系统中主要的车－地信息交换。
在固定闭塞技术中，线路上有固定的区段划分，这一区段只要有车占用，就意味着整个区段是占用的。而移动闭塞在线路上没有区段的划分，以前车的尾部或进路边界为追踪的目标，这就是固定闭塞和移动闭塞的区别。所以，在固定闭塞技术中一定要采用轨道空闲检查设备来检查列车的位置，而移动闭塞则靠车载设备自主定位来描述轨道的占用情况。
从车－地信息交换的角度来看，移动闭塞与固定闭塞不同，线路固定数据都存储在车载设备的数据库中，在进入正常的CBtC移动闭塞模式之后，车－地双向通信的关键内容包括：
（1）轨旁到车载的移动授权信息（亦称ma，eoa等）；
（2）车载到轨旁的位置报告；
（3）运营调整信息及维护信息等。
当然车－地信息中还包括其他的内容，如ip寻址、atS调整、维护事件或故障报警、车站设备控制、旅客信息、校验及时间戳等。不同供货商会根据各自系统的特点有不同的信息结构。
3.2CBtC系统的车－地通信方式。
CBtC系统的车－地通信方式通常由点式通信技术和连续式通信技术两种技术。
点式通信技术在线路上的某些特定位置安装固定的应答器（信标），当列车通过时，经车载查询器（天线）的激励，应答器会根据互感原理，把数据发送给车载接收设备，这就是点式通信。
连续式通信技术是基于wLan的无线通信方式。经过近十年的技术发展，与世界上多个互联互通试验工程的经验，虽然做到真正意义上的互联互通还有很长的路要走，但是对于CBtC系统所采用的无线通信系统，业内已经有了一定的共识。首先，从技术发展角度来说，采用商务现货供应（CotS）的产品；其次，把iSo七层模型中的低层统一采用ieee802.11wLan标准。
3.3CBtC系统的无线传播方式。
目前我国多数城市轨道交通系统CBtC系统供货商采用的传播方式主要分为空间自由传播和导行传播两种。
空间自由传播是目前使用最多最常见的一种传播方式。它利用电磁波在空气中从发射天线到接收天线传递数据，而无需线缆介质。空间自由传播的方式节省轨旁设备，在轨道交通狭窄的隧道安装上具有优势。理论上空间自由传播的无线小区最大距离在400～500m之间。
导行传播因为轨道交通的特点，对无线覆盖的要求不是空间上的，而是线性的，所以采用漏缆或漏泄波导管作为传输介质，形成一个沿走行轨的无线覆盖网，在轨道交通的复杂传输环境中具有优势。
结束语：
基于通信的列车控制(CBtC)系统代表了城市轨道交通信号列车控制系统技术的发展方向。在城市轨道交通信号系统中有效的运用CBtC通信系统技术誓将对其发展必将起到促进的作用。因此，尽快开展基于无线通信的CBtC系统的研究并进行有效的应用，已经成为国内城市轨道交通信号系统发展的一个契机。
参考文献：
［1］刘宏杰，陈黎洁．CBtC列车安全定位中通信中断时间的研究［J］．铁道学报，2012，34(6):40-45．
城市轨道通信技术篇9
摘要：为了提高城市轨道交通工程施工的安全风险管理效率和有效性，本文提出了构建基于Bim城市轨道交通施工安全风险管理的云平台信息系统，对该平台信息系统的框架，功能和管理流程等方面进行了阐述。最后，以天津一条城市轨道交通线为例，进行风险源管理实证研究和部分模拟研究，使传统的二维安全管理向以Bim技术为基础的三维协同方式转变，体现了对城市轨道交通施工安全风险识别与预警的可行性和优越性。
关键词：Bim；城市轨道交通；施工安全；风险识别
0引言
近年来，我国城市轨道交通进入了高速发展阶段，截至2016年初，共有44个城市轨道交通规划获批，规划规模4705km，预计总投资达24287亿元。在“十三五”期间，我国还将加大对城市轨道交通的投入，至2020年全国运营里程将达到6000公里以上[1]。城市轨道交通是城市公共交通中最重要的基础工程设施之一，与一般建设项目不同，具有建设规模大、工期长，地下及地上周边因素复杂，涉及面广、施工方众多等特点，无论是盾构推进，还是车站深基坑，都存在重大危险源，属于高风险的系统工程。同时，随着城市轨道交通建设大规模、高速度的建设，设计方案与实际施工计划的冲突，施工安全管理的复杂性,工程周边环境因素的影响等，也使得近几年城市轨道交通建设安全事故时有发生，给社会造成不安全隐患。如2003年7月1日上海轨道交通4号线横通道透水事故，造成直接经济损失为1.5亿元左右；2007年北京地铁10号线“3.28”塌方、深圳地铁1号线“3.10”基坑地表沉陷、2004年广州地铁5号线“8.3”地质补勘钻破煤气、2008年杭州地铁一号线“11.15”基坑坍塌等，结果表明：除了一部分施工技术问题，导致这些安全事故发生的主要原因在于工程安全责任体系不健全，安全管理流程不落实，对地下构建的空间定位不准，参与方之间信息传递不及时，监管力度不够等。
1城市轨道交通施工安全风险管理的相关研究
近年来随着我国城市交通的发展，城市轨道交通工程建设安全管理工作仍处于完善阶段，国内学者也都做了大量研究。丁烈云[2]等针对地铁施工安全风险识别和预警，提出了利用计算机技术从工程图纸中自动识别施工安全风险和地铁施工安全风险信息融合与时空耦合的预警方法。郭红领[3]等通过构建Bim与定位技术（pt）的工人不安全行为预警系统来预防施工安全事故发生。陈帆[4]等构建了基于因子分析与Bp神经网络相结合的地铁施工安全预警模型。仲青[5]等提出了将Bim与RFiD进行集成，并应用于施工现场安全的监控系统，实现施工现场实时可视化、信息自动化、多方协同参与的安全监控。王艳辉[6]等提出了建设基于GiS的城市轨道交通建设安全风险管理信息系统。范斌[7]等讨论了地铁工程建设安全控制管理与信息技术结合的重要性，提出了应用先进信息技术加强地铁工程建设安全监管的基本途径和方法。但并没有文献在城市轨道交通建设安全管理中对Bim、云平台集成进行系统化阐述和研究。本文认为，随着各类技术集成应用在建筑业的不断发展，提高城市轨道交通建设的安全性，需要建立一个基于Bim云平台的城市轨道交通建设安全系统用以从宏观层面上预防、分析、控制安全隐患和风险的管理平台，最大程度上把控影响城市轨道交通建设安全的信息数据，提高安全风险的预测能力，加强安全主体责任，按照“事先控制、主动控制”的原则，防范和避免施工事故的发生。
2基于Bim云平台在城市轨道交通施工安全风险管理的必要性
2.1城市轨道交通建设
对于Bim应用的局限性Bim（Buildinginformationmodeling），即建筑信息模型，从20世纪90年代提出至今，已经从概念普及进入到应用普及阶段[8]，具有三维可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性等特点。Bim目前在轨道交通上主要是以设计为导向，借助三维模型的工具。近年来，Bim技术逐渐引入到城市轨道交通建设上来。在上海地铁9号线三期（东延伸）项目中，上海市地下空间设计研究总院有限公司成功地将Bim技术运用到项目设计和施工全过程阶段，实现了场地仿真、管线搬迁模拟、交通疏解模拟、管线综合设计、施工仿真[9]等。中建五局土木工程有限公司在长沙地铁3号线松雅湖南站的施工过程中也首次应用了Bim技术，如施工动画漫游、三维动画交底、施工方案模拟等，减少了建筑质量安全问题和返工。然而，Bim技术在城市轨道交通的应用仍存在一定的局限性[10]，对于Bim技术的深入拓展与其他技术的集成还有待加强。
2.2Bim云平台应用于城市轨道交通施工安全风险管理的优势分析
Bim云平台实现了Bim技术、云计算与3DGiS之间形成无缝和属性信息无损综合集成应用，将丰富的地理空间信息和成熟的应用技术，直接引入建筑信息模型（Bim）的应用中，支持工程项目建设安全风险预警的可视化、精细化、一体化和智能化管理与应用。与传统城市轨道交通建设安全管理的优势如下：
2.2.1提高信息安全的存储能力
城市轨道交通项目从设计到施工，由于工程量大，必定会产生大量的资料信息，传统Bim技术又只能使用户在个人终端或个人Bim工作站上进行数据存储和查阅。而Bim的云平台系统，以天津超算中心为依托，有强大的运算能力和存储能力作为支持。经平台的云端存储，与工程项目建设安全相关的数据信息使用人员无论何地登录平台，可按类按时按需的进行上传，查阅。
2.2.2优化Bim技术在建设安全管理上的协同能力
城市轨道交通质量管理虽然有较多的地质监测，但由于信息化方面的滞后和缺乏与其他技术的集成，导致施工监测实时而安全问题控制不及时。而Bim云平台利用Bim技术进行协同设计的同时，3DGiS可表达项目室外周边环境，各参与方共享同一套工程信息数据，可以通过平台可视化模型准确定位工程质量安全问题所在，保证了信息的完整性和同一性并且最大程度的利用工程数据信息。
2.2.3提高应急处置的反应效率和速度
城市轨道交通不可避免的要从一些建筑物多，商业繁华，人流量大的敏感区地下穿过，一旦出现危机，很容易造成重大的人员伤亡、财产损失和次生灾害。将Bim云平台中的基础工程数据信息应用于建设施工事故应急处置以及人员疏散等，可快速控制灾害的蔓延，提高工程应急处置力量。
2.2.4加强安全责任体系的落实
落实安全责任体系是城市轨道交通建设的关键和根本。当前工程建设过程难免会受到进度、成本和质量等制约，参与建设的任何一方若质量安全管理意识淡薄，都会使得工程安全管理流程和责任制度难以落实。通过Bim云平台，可实现项目信息安全高速采集、整合到统计分析的全过程，同时建立一个闭环的安全管理流程。
3Bim云平台框架设计
3.1Bim云平台系统架构
Bim云平台的提出首先是一个集合多方管控，基于国家超级计算中心天河云平台建设，以Bim作为项目相关数字化信息模型基础，以3DGiS技术作为地理空间支持，关联工程项目的进度、成本、质量、安全、资源等信息，为工程项目全寿命周期服务的云端平台。除Bim模型整合服务器外，均使用天河云平台提供iaaS服务，包括云服务器、可视化云桌面、云存储和网络，实现真正意义上的对城市轨道交通建设安全的协同化、系统化和信息化管理。基于该平台的引入，业主及工程项目各参与方可从前期设计开始将工程图纸、Bim信息模型、动态信息等上传于云端，经过云端服务器的处理，将模型和数据进行整合集成存储于云端。地端用户可通过网络即可及时收集、查看、分析和管理工程各个标段的安全数据信息，增强了工程安全信息的共享程度，实现了对安全隐患和风险的预警，为决策者提供决策依据。
3.2基于Bim云平台的施工安全风险管理的应用集成
城市轨道交通建设的特点决定了其安全管理信息平台实质上是由技术集成、信息集成、进程集成、主体集成组成。安全技术集成是在平台强大兼容能力的基础上，让不同技术有效融合，Bim技术实现模型可视化，3DGiS则能更好的表达工程周边建筑环境，给设计方、施工方以直接的空间结构感，有效减少设计和施工安全问题和隐患。安全信息集成使得不同软件技术的信息能够全部汇总到平台，不同阶段不同标段的安全信息、安全知识可以通过平台准确的提供给相关责任主体。安全进程集成是在3DGiS、Bim模型与设计文件、施工资料等动态关联条件下，实现对项目整体安全信息的动态管理。安全主体集成实现了合理分配不同参与人员使用平台各个功能的权限，并且进行问题追踪时，对安全责任主体进行了明确划分，同时共享安全管理的信息。
3.3基于Bim云平台的安全管理的流程集成
传统的安全质量管理一般多采用手工方式管理，缺乏有效的质量安全管理流程方式，很难实现安全问题的有效跟踪，本平台以wBS（工作任务分解）为主线、以工作包为单位[11]，按照城市轨道交通工程开展的时间进度，建立了一个闭环的管理流程，以安全问题的发现，安全问题确认，安全问题修正，安全问题验证，安全问题关闭为一个闭环，从而保证促进工程建设安全问题的快速、有效解决[12]。
4基于Bim云平台的功能设计与实现
本文以天津市某条城市轨道交通线为例。该交通线串接滨海新区南北片区与核心区的骨干线路，总长约43.7公里，各个区段于2017年逐步启动建设，最终在2020年实现通车试运营。该交通线一期工程就引进了Bim应用技术，在该项目中，通过云平台，将Bim模型与3DGiS结合，实现了三维模型和地理信息系统无缝和信息无损结合，实现3D浏览和3D漫游、距离测量等工程，并且将会把Bim技术应用到建设以及后期运营维护过程中。由于该工程刚刚开工建设，下面以风险源管理为重点，以针对该交通线平台的功能设计为例，来介绍和探讨Bim云平台对于项目建设质量安全管理的功能架构。
4.1风险源管理
风险源管理是在项目建设过程中需进行严密监控和关注的重点内容之一，对不同类别的风险源信息（包括风险源区域、分类，等级和影响关系等）进行归类汇总。此模块主要实现对施工前和施工中的安全风险预警，以及事故险情和安全隐患的管理。
4.2管线切改
基于Bim云平台，在设计图纸完成后，通过Bim三维可视化技术手段，对地下隐藏的各类管线进行可视化展示，规避施工风险。
4.3复杂节点施工方案模拟
3DGiS技术可将复杂节点专项施工方案模拟数据整合，并关联相关模型构件以定位复杂节点的具体空间位置。平台支持单独显示关联的构件和复杂节点相关资料，通过专项施工模拟，对地下施工环境有着很好的指导和可预见性，能避免很多施工安全风险和隐患，实现设计和施工的高效精准。
4.4进度管理平台
将施工进度计划与施工Bim模型进行整合，形成5D（包括3D可视化、时间，成本）施工模型，模拟项目整体施工计划进度安排，施工单位上报施工进度计划至该平台，平台自动化的对比出现场实际进度，辅助业主单位及施工单位对现场施工进度进行整体的把控。图7显示的是工程实际施工进度。图8所示为各个工作包的实际进度与计划进度的偏差分析，实际施工时间，结束时间通过平台统一显示。这种双模型的对比，通过检查施工工序衔接，可减少由于施工方不按计划施工而带来的安全风险隐患。对于直接关系到建设安全的关键步骤，安全责任主体能更及时的得到回馈并做好风险预警和安全控制工作。
4.5监控量测本模块
主要基于Bim、3DGiS和轨道综合监控系统进行项目建设监测，对监测数据进行统计分析和数据报警（用户可以自行配置检测功能的报警值和责任人，系统会自动发邮件和短信进行报告）。对于已建立的安全隐患排查流程，如果该流程由该用户开始，可根据该流程新建流程任务，并在进行处理后，发送到下一个流程节点负责人处。如图9，图10所示。
4.5结论
影响城市轨道交通施工安全的因素复杂多变，建立Bim云平台可实现科学、全面、动态、直观地掌握地铁在建工程的安全现状，推进城市轨道交通建设质量安全信息化和集成化程度。本文通过分析总结现有城市轨道交通建设安全事故特征和安全管理现状的基础上，提出了基于Bim云平台对城市轨道交通建设安全的管理。Bim天河云平台在天津某条城市轨道交通线设计阶段的成功应用，有效实现了对城市轨道交通建设安全风险自动识别和预警，同时，平台中存储的Bim模型和相关安全信息数据也会为今后工程建设的安全风险识别和预警提供有效的支持。今后的研究中将在Bim云平台的应用激励机制以及Bim与其他技术集合等方面进行深一步的探讨和完善，以期为城市轨道交通建设质量安全管理提供参考建议，促进工程建设的发展，保障城市轨道交通建设的安全。
参考文献：
[1]郭聖煜，骆汉宾，滕哲，蒋晓燕.地铁施工工人不安全行为关联规则研究[J].中国安全生产科科学技术，2015（10）：185-190.
[2]丁烈云，周诚.复杂环境下地铁施工安全风险自动识别与预警研究[J].中国工程科学，2012（12）：85-93.
[3]郭红领，刘文平，张伟胜.集成Bim和pt的工人不安全行为预警系统研究[J].中国安全科学学报，2014（04）：104-109.
[4]陈帆，谢洪涛.基于因子分析和Bp网络的地铁施工安全预警研究[J].中国安全科学学报，2012（08）：85-91.
[5]仲青，苏振民，佘小颉.基于RFiD与Bim集成的施工现场安全监控系统构建[J].建筑经济，2014（10）：35-39.
[6]王艳辉，罗俊，张晨琛.基于GiS的城市轨道交通建设安全风险管理信息系统的设计与实现[J].交通运输系统工程与信息，2010（04）：33-37.
[7]范斌，骆汉宾，周诚.武汉地铁工程建设安全预警系统的设计与应用[J].华中科技大学学报（城市科学版），2010（01）：79-83.
[8]本书编委会.中国建筑施工行业信息化发展报告（2015）-Bim深度应用与发展[R].北京：中国城市出版社，2015.
[10]陈永高，单豪良.基于Bim与物联网的地下工程施工安全风险预警与实时控制研究[J].科技通报，2016（07）：94-98.
[11]蔡蔚.建筑信息模型（Bim）技术在城市轨道交通项目管理中的应用与探索[J].城市轨道交通研究，2014（05）：1-4.
城市轨道通信技术篇10
一、当前信息技术在城市轨道交通工程档案管理运用中存在的问题
（一）档案数据兼容性问题。
当前大多城市轨道交通工程的档案是先经过市档案馆扫描后，再统一纳入办公网档案管理系统。这个系统也是档案查阅使用的途径。但是当前城市轨道交通工程的档案数字化建设的指标未健全、档案统一管理的软件缺乏，因而当前使用多种档案管理系统，从而在管理时出现数据无法兼容性的问题，造成档案数据无法进行数据挂接、批量处理，严重影响档案管理的工作效率。
（二）工程竣工图数字化问题。
在城市轨道交通工程档案管理中，当前主要通过扫描纸质版的竣工图方式对竣工图进行信息技术数字化的处理，在这个环节中，需要扫描的竣工图数量多，且在扫描到电脑后，还需要对每张电子图进行后续处理，因而工作量繁重，并且其专业性要求非常高。此外，在扫描过程中因受到操作人员不当、纸张质量等因素的影响，其图像的扫描结果也不一样，有的因为操作失误，导致竣工图在数字化处理后无法使用了。
（三）信息化工程档案安全性问题。
工程档案通过信息技术转化为数字信息的形式，而数字信息化具有不稳定性、流动性的特征，因而容易出现数字信息丢失、遗漏、受损、被更改的问题，从而引起城市轨道交通工程档案安全问题。
二、提高城市轨道交通工程档案管理中信息技术的运用
（一）完善档案数字化建设的规范性和标准性。
完善档案数字化建设的规范性和标准性，首先从政策和制度上去规范。因此要建立一套统一的、全面的城市轨道交通工程数字化档案管理的制度以及移交标准。这套制度和标准中包含的内容有：对工程项目的数字化建设有一个明确的范围；对档案资料有一个统一的的数据格式、扫描软件格式、著录标准格式；要结合城市轨道交通工程的档案特点，使用统一的档案管理软件进行计算机程序编制，从而确保档案在移交的过程中，能够对相关的信息数据进行批量的处理及快速的挂接。
（二）通过信息技术探索竣工图数字化处理措施。
当前，在城市轨道交通工程档案信息化的管理中，很多施工单位对竣工图管理一般是将DwG格式的设计图直接转换成竣工图。这种方式虽然简单方便操作，但是此类型的竣工图缺失竣工相关负责人签字及竣工图章，因此这类竣工图是不符合要求的。但是对竣工图采用图纸扫描的方式进行数字化处理的方式花费的时间长，物力大。因此结合两种方式的优点，采取以下措施：依旧将DwG格式的设计图，对于缺失竣工相关负责人签字及竣工图章的问题，通过扫描技术处理。先把图像放入可以用于竣工图的CaD电子图中，再把DwG格式的图形文件转变为pDF格式的图像文件，从而解决此类问题。
（三）提高档案管理人员的素质。
要实现信息技术的有效利用和信息安全，需要提高档案管理人员的素质。具体措施是：对全市的城市轨道交通工程档案管理人进行信息技术数字化管理方面的培训，培训的主要内容为信息技术的使用和网络安全。通过培训，使相关档案管理人员掌握并加强档案数字化处理的方法、档案管理软件的应用、网络安全的技术性手段。此外，还需开展城市轨道工程基础性知识的培训，让档案管理人员能够储备一定的轨道交通工程专业知识，从而对一些专业性很强的轨道交通工程档案能够准确地把握，提高管理的专业性。
三、总结