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[摘 要]城市轨道交通信号系统在城市交通网中发挥着重要作用，是现阶段城市发展不可或缺的因素。当前，科学技术的不断发展，使得人们对列车信号系统的要求也逐渐提升，不仅要求其安全性提升，还要求其效率不断加快。基于此，文章介绍了城市轨道交通信号系统及其发展现状，同时对城市轨道交通信号系统中的关键技术进行深入分析。
[关键词]城市轨道交通；信号系统；关键技术
中图分类号：R284 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）20-0297-01
引言
近年来，我国科学技术不断发展，这不仅为我国经济发展提供了动力，同时在城市发展中发挥着重要作用。城市轨道交通信号系统是城市走向发达的重要标志，也是提升城市发展水平的重要途径。因此，研究城市轨道交通信号系统中的关键技术具有深刻的现实意义。
1 城市轨道交通信号系统
1.1城市轨道交通信号系统简介
城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备。城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统（Automatic Train Control，简称ATC）组成，ATC系统包括三个子系统：列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，简称ATS）、列车自动运行系统（Automatic Train Operation，简称ATOM）、列车自动防护子系统（Automatic Train Protection，简称ATP）。这三个子系统通过信息交换网络形成闭环系统，实现中央控制与现地控制的结合、车上控制与地面控制的结合，进而构成一个有设备安全为基础、集列车驾驶自动化、运行调整、行车指挥为一体的列车自动发控制系统。
1.2城市轨道交通信号系统在生活中的作用
在实际运行中，城市轨道交通具有准点性、不间断性、舒适性的特点，因此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以及安全性能。
1.3城市轨道交通信号系统特征
1）由于城市中列车的运行间隔比较小，因此城市轨道通信信号系统运行中所展现的规律性比较强；
2）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；
3）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，其主要目的就是实现列车运行的安全性。
2信号系统无线通信现状
国内城市轨道交通信号系统主要采用基于通信的列车自动控制系统（CBTC系统），CBTC信号系统主要由数据通信子系统（DCS子系统）、计算机联锁子系统（CI子系统）、列车自动监控子系统（ATS子系统）、列车自动运行子系统（ATO子系统）、列车自动防护子系统（ATP子系统）等构成。其中DCS子系统中的无线通信系统是沟通地面车载信号设备与信号系统的关键系统，必须保证其安全、可靠、稳定的运行。CBTC系统构成如图1所示。
信号系统无线通信易受同频段其他设备干扰、对高速移动支持不足，且轨旁无线设备较多，这些都是城市轨道交通信号系统应该解决的问题。
3 基于LTE技术的城市轨道交通信号系统技术分析
3.1 LTE技术概述
LTE技术是现阶段城市轨道交通信号系统中的关键技术，也是应用最为广泛的技术。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叹
3.2 LTE技术与WLAN技术性能对比
LTE技术与WLAN技术性能对比如表1所示，由表1可知，通过对比分析可以看到，LTE技术相比于现在城市轨道交通信号系统采用的WLAN技术具有明显的优势。
3.3 LTE信号系统在城市轨道交通中应用
现阶段，LTE技术在城市轨道交通信号系统中的应用越来越广泛，也越来越流行。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。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，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：
1）从信号方面，信号丢包率上下行均为0.005%以下，切换延时为34-16ms左右，其中最长时间为135ms，15MHz频宽的平均吞吐量上行为11Mb/s，下行为19Mb/s。
2）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。因此在实际的测量下，LTE技术能够完全满足信号系统在无线传输中的要求。现阶段，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。
结语
总而言之，LTE技术是现阶段城市轨道交通信号系统中最为关键的技术，其能夠满足信号系统在无线传输中的要求。因此，相关部门应加大对TLE技术的研发力度，促使其更好地为城市轨道交通信号系统服务，不断提升城市发展速度。
参考文献
[1] 张志锋.城市轨道交通信号系统的关键技术分析[J].科技风，2016（02）：22.
[2] 谭耿.LTE技术在城市轨道交通信号系统中的应用探索[J].铁道通信信号，2015，51（06）：85-87+91.
[3] 甘勇.城市轨道交通信号系统冗余技术分析[J].城市轨道交通研究，2012，15（05）：110-113.
[4] 龚海文.城市轨道交通信号冗余技术分析[J].电子世界，2013（20）：25.
[关键词]城市轨道交通；信号系统；关键技术
中图分类号：R284 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）20-0297-01
引言
近年来，我国科学技术不断发展，这不仅为我国经济发展提供了动力，同时在城市发展中发挥着重要作用。城市轨道交通信号系统是城市走向发达的重要标志，也是提升城市发展水平的重要途径。因此，研究城市轨道交通信号系统中的关键技术具有深刻的现实意义。
1 城市轨道交通信号系统
1.1城市轨道交通信号系统简介
城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备。城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统（Automatic Train Control，简称ATC）组成，ATC系统包括三个子系统：列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，简称ATS）、列车自动运行系统（Automatic Train Operation，简称ATOM）、列车自动防护子系统（Automatic Train Protection，简称ATP）。这三个子系统通过信息交换网络形成闭环系统，实现中央控制与现地控制的结合、车上控制与地面控制的结合，进而构成一个有设备安全为基础、集列车驾驶自动化、运行调整、行车指挥为一体的列车自动发控制系统。
1.2城市轨道交通信号系统在生活中的作用
在实际运行中，城市轨道交通具有准点性、不间断性、舒适性的特点，因此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以及安全性能。
1.3城市轨道交通信号系统特征
1）由于城市中列车的运行间隔比较小，因此城市轨道通信信号系统运行中所展现的规律性比较强；
2）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；
3）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，其主要目的就是实现列车运行的安全性。
2信号系统无线通信现状
国内城市轨道交通信号系统主要采用基于通信的列车自动控制系统（CBTC系统），CBTC信号系统主要由数据通信子系统（DCS子系统）、计算机联锁子系统（CI子系统）、列车自动监控子系统（ATS子系统）、列车自动运行子系统（ATO子系统）、列车自动防护子系统（ATP子系统）等构成。其中DCS子系统中的无线通信系统是沟通地面车载信号设备与信号系统的关键系统，必须保证其安全、可靠、稳定的运行。CBTC系统构成如图1所示。
信号系统无线通信易受同频段其他设备干扰、对高速移动支持不足，且轨旁无线设备较多，这些都是城市轨道交通信号系统应该解决的问题。
3 基于LTE技术的城市轨道交通信号系统技术分析
3.1 LTE技术概述
LTE技术是现阶段城市轨道交通信号系统中的关键技术，也是应用最为广泛的技术。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叹
3.2 LTE技术与WLAN技术性能对比
LTE技术与WLAN技术性能对比如表1所示，由表1可知，通过对比分析可以看到，LTE技术相比于现在城市轨道交通信号系统采用的WLAN技术具有明显的优势。
3.3 LTE信号系统在城市轨道交通中应用
现阶段，LTE技术在城市轨道交通信号系统中的应用越来越广泛，也越来越流行。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。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，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：
1）从信号方面，信号丢包率上下行均为0.005%以下，切换延时为34-16ms左右，其中最长时间为135ms，15MHz频宽的平均吞吐量上行为11Mb/s，下行为19Mb/s。
2）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。因此在实际的测量下，LTE技术能够完全满足信号系统在无线传输中的要求。现阶段，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。
结语
总而言之，LTE技术是现阶段城市轨道交通信号系统中最为关键的技术，其能夠满足信号系统在无线传输中的要求。因此，相关部门应加大对TLE技术的研发力度，促使其更好地为城市轨道交通信号系统服务，不断提升城市发展速度。
参考文献
[1] 张志锋.城市轨道交通信号系统的关键技术分析[J].科技风，2016（02）：22.
[2] 谭耿.LTE技术在城市轨道交通信号系统中的应用探索[J].铁道通信信号，2015，51（06）：85-87+91.
[3] 甘勇.城市轨道交通信号系统冗余技术分析[J].城市轨道交通研究，2012，15（05）：110-113.
[4] 龚海文.城市轨道交通信号冗余技术分析[J].电子世界，2013（20）：25.