下一代CBTC數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的可用性

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摘要：隨著我國現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國通信列車自動控制系統(tǒng)取得了矚目的成就。數(shù)據(jù)通信在列車控制（CBTC）系統(tǒng)正常運(yùn)行的過程中，具有重要的作用和意義。以往的CBTC數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)狀況是很多子系統(tǒng)和地面數(shù)據(jù)設(shè)備連接的端口特別的多。隨著科技現(xiàn)代化的快速發(fā)展，當(dāng)下CBTC系統(tǒng)大多數(shù)采用的是列車和列車之間的相互通信。與以往CBTC數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)相比結(jié)構(gòu)更加簡單化。對此，我們從CBTC數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)角度出發(fā)，對其進(jìn)行深入探討和論述。

關(guān)鍵詞：基于通信列車控制系統(tǒng)；數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)；安全通信協(xié)議

CBTC系統(tǒng)是列車運(yùn)行綜合系統(tǒng)中重要內(nèi)容。通常情況下，這種特殊技術(shù)是持續(xù)、精確的兩個方向列車與地面互相通信作為基礎(chǔ)，對列車控制技術(shù)進(jìn)行持續(xù)的實(shí)時監(jiān)控。近些年，城市化發(fā)展規(guī)模一直在不斷擴(kuò)大，對城市軌道列車的需求量也呈現(xiàn)一種上升趨勢，于是CBTC通信列車控制系統(tǒng)越來越引起更多人的關(guān)注和重視。并且還要在創(chuàng)造時期展現(xiàn)全部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的流動性能，最后核實(shí)是否完成預(yù)期創(chuàng)造要求的方式。

1關(guān)于CBTC信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)概況分析

CBTC是一種現(xiàn)代化、創(chuàng)新型、高效的軌道列車綜合控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的主要作用是利用通信技術(shù)和軌道中大量設(shè)備進(jìn)行有效連接起來，并且保證兩者之間能夠互相通信。在一定程度上要比以往的軌道電路來實(shí)現(xiàn)對列車的控制更加現(xiàn)代化。另外，CBTC傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)量非常大，并且能夠在最短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)移動全自動閉塞系統(tǒng)，在很大程度上能夠減少電纜的使用量從而為企業(yè)節(jié)省更多資金成本。除此之外，CBTC系統(tǒng)的應(yīng)用在很大程度上還為后期維護(hù)工作帶來很大方便，使得整個列車區(qū)間運(yùn)行能力進(jìn)一步得到提升[1]。針對不同車速和運(yùn)行量的控制在一定程度上也會促進(jìn)城市軌道列車的正常運(yùn)行，CBTC是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的軌道列車控制系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)立不僅可以進(jìn)行安全性傳輸并且汗液進(jìn)行更多非安全類信息數(shù)據(jù)傳輸。另外，通過使用CBTC系統(tǒng)在一定程度上還能夠有效控制自動閉塞系統(tǒng)，關(guān)于不同方向信息數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，西歐一些國家在這種技術(shù)的應(yīng)用方面一直處于領(lǐng)先地位，西歐國家使用最多的是一種GSM-R綜合信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)。這種技術(shù)能夠?qū)α熊嚫黜?xiàng)功能實(shí)施有效控制。

2CBTC內(nèi)部安全通信協(xié)議

在CBTC系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，DCS（DataCommunicationSystem）子系統(tǒng)占有重要地位和價值。DCS骨架信息系統(tǒng)是DCS信息系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)，當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的快速發(fā)展對DCS綜合運(yùn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性帶來了很大影響。并且在一定程度上引起不同廠家的關(guān)注和重視[2]。站在DCS系統(tǒng)這個角度來講只有充分滿足實(shí)時性的相關(guān)需要，才能夠保證整個DCS系統(tǒng)的正常運(yùn)行。并且能夠在比較短的時間內(nèi)完成各種信息數(shù)據(jù)的傳輸，通常情況下這個時間限度主要是依據(jù)被控制的程序當(dāng)中的相關(guān)要求來最終確定。由此可以說明能夠有效衡量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能指標(biāo)好壞的并不是信息網(wǎng)絡(luò)的速率。

3下一代cbtc數(shù)據(jù)系統(tǒng)安全通信

CBTC數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一般包含地面骨干網(wǎng)絡(luò)和無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)組成，那么，CBDT容易受到安全威脅的主要兩個方面來自于地面骨干網(wǎng)絡(luò)與無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。通常這些安全隱患會造成相關(guān)信息丟失或者泄露、部分網(wǎng)絡(luò)信息功能喪失、嚴(yán)重則會促使整個網(wǎng)絡(luò)無法正常運(yùn)行。在以太網(wǎng)中TCP是通信系統(tǒng)中必不可少的重要內(nèi)容，這種傳輸協(xié)議是整個通信協(xié)議中重要基礎(chǔ)。通常情況下，這種通信協(xié)議在進(jìn)行連接的過程當(dāng)中需要通過建立三次握手才能夠進(jìn)行有效連接，在通信結(jié)束之后還要嚴(yán)格依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和程序來進(jìn)行拆除，這種通信連接主要是用在通信端和通信端之間的連接，并且這種傳輸協(xié)議在很大程度上能夠?qū)崿F(xiàn)一種安全、可靠的信息數(shù)據(jù)流綜合服務(wù)。除此之外，TCP還可以通過使用“滑動窗口”的方式實(shí)現(xiàn)對流量的控制，并且在一定程度上還能夠?qū)Πl(fā)送方的速度進(jìn)行有效控制。假設(shè)TCP信息數(shù)據(jù)包已經(jīng)封裝好，IP信息數(shù)據(jù)包將會進(jìn)一步上傳[3]。另外，TCP還會對錯誤信息數(shù)據(jù)進(jìn)行全面、綜合檢查，并且能夠在短時間內(nèi)有效實(shí)現(xiàn)虛電路之間的有效連接。在信息數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)倪^程當(dāng)中如果發(fā)現(xiàn)存在損壞的信息數(shù)據(jù)包則系統(tǒng)會進(jìn)行第二次的傳輸，并且把這種信息數(shù)據(jù)包繼續(xù)向更高層次進(jìn)行傳輸。在telnet遠(yuǎn)程登錄服務(wù)器程序當(dāng)中，應(yīng)用程序會把更多信息數(shù)據(jù)在最短時間內(nèi)運(yùn)送到TCP協(xié)議層當(dāng)中。CBTC內(nèi)部子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常簡單，因此整個運(yùn)輸協(xié)議相對來說并不是很復(fù)雜。在沒有三層路由器進(jìn)行控制的時候這種運(yùn)輸方式并不會受到來自網(wǎng)絡(luò)方面的攻擊。并且在一定程度上還能夠有效避免CBTC系統(tǒng)安全產(chǎn)生的重要影響。

4結(jié)束語

基于通信的列車控制CBTC系統(tǒng)（CommunicationBasedTrainControlSystem）是持續(xù)、精確的兩個方向列車與地面互相通信作為基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)通信在CBTC系統(tǒng)中具有重要意義和價值，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，下一代CBTC車與車通信系統(tǒng)已經(jīng)提到了研究桌面上，需要相關(guān)技術(shù)人員投入更多的精力去進(jìn)行研究，進(jìn)一步推動城市軌道交通系統(tǒng)向著更加科學(xué)、穩(wěn)定的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]陳豪，李新，張璟.地鐵數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)典型故障分析及改進(jìn)[J].鐵道通信信號，2017，53（7）：77-79.

[2]韓佳鑫.天津地鐵CBTC系統(tǒng)中車-地通信應(yīng)用比較[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（3）：39-39.

[3]胡凱.CBTC系統(tǒng)列車防護(hù)[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2017（2）：358-359.

作者：孫鵬飛 單位：中國通信建設(shè)集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司第四分公司