城市轨道交通信号系统冗余技术研究
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城市轨道交通信号系统冗余技术研究
文
张腾 (苏州市轨道交通集团有限公司运营分公司)
摘要:城市轨道交通是当前城市交通
系统建设的重要内容,一方面是要完善城市交通系统,另一方面是要解决当前的城市交通问题,从而更好的发挥城市功能。
就城市轨道交通的具体分析来看,其运行安全对于信号系统有较强的依赖性,因为轨道交通的运行主要是受信号的引导和指挥,所以一旦信号系统发生故障,轨道交通的运行安全会受到威胁。
为了强化城市轨道交通信号系统的稳定性,在信号系统构建的时候利用了冗余技术,本文就信号系统中的冗余技术做具体分析,旨在为技术利用提供指导。
关键词:城市轨道交通;信号系统;
冗余技术
城市轨道交用的建设极大的完善了城市交通系统,对当前城市交通问题的解决起到了显著的作用,因此各大城市在规划发展中均将轨道交通作为了重点规划的内容。
从轨道交通的实际利用来看,信号系统对轨道交通的安全、稳定运行起着重要的作用,如果信号系统的故障不能够得到解决,轨道交通的运行安全会受到威胁。
冗余技术在解决信号传输故障方面有突出的作用,所以轨道交通在信号系统的具体构建中利用了此种技术。
为了使技术利用效果更加显著,深入分析该技术的利用有重要的现实价值。
冗余技术概述
冗余技术是目前利用的一种较为普遍的技术。
就现阶段的分析研究来
看,冗余技术在实践中也被称之为储备技术,有时候遇到的容灾备份技术指的也是冗余技术。
就冗余技术的具体利用来看,其实现系统可靠性提升目的主要利用的是并联模型这种方式。
在当前的实践中,具体使用的冗余技术有工作冗余和后备冗余的差别,前者具体指的是具备两个或者是以上单元并行工作的一种具有并联特征的模型。
在一般的工作中,此种模型的各单元是平均分担工作的,所以其工作能力存在着冗余。
后者在平时工作的时候仅仅需要一个单元,另外的一个单元留备使用,所以其具有冗余效果。
就城市轨道交通信号系统的具体利用来看,交通的运行、停止等都是由信号做指示和控制的,如果仅仅是利用单一的信号模型,那么在信号传输出现故障的时候,列车的控制会紊乱,安全会大受影响,所以需要冗余技术的利用实现对车辆的稳定指示和控制,这样,城市轨道交通的安全性才能够得到保证。
信号系统冗余技术利用的必要性
冗余技术的利用有着必要性,主要是因为网络安全和信号传输质量是城市轨道交通信号系统构建需要重视的重要内容之一,而且信号的传输效果直接影响车辆的运行稳定和安全。
换言之,即使网络发生了故障,网络依然需要在列车的指导和控制中发挥作用。
就信号系统的故障分析来看,其诱发因素是多样的,所以在工作实
践中不可能完全规避影响因素,如此一来,通信网络的节点故障便不可规避。
出于网络安全性提升的考虑,在系统建设中使用容灾技术非常必要,而双归属技术和IuFlex 技术是现在比较成熟的技术。
简单来讲,信号系统的故障会导致信号传输中断或者是错误,这会造成行车安全失控等问题,而利用冗余技术实现对信号系统的完善性构建,即使轨道交通的当前控制信号出现了问题,系统备用模型也能够快速的取代原有控制信号,从而实现对列车的指导和控制,这样,列车的安全运行问题得到解决。
城市轨道交通信号系统冗余技术
的具体利用分析
从目前的具体分析来看,在城市轨道交通信号系统构建中,冗余技术发挥了重要的作用,其具体的利用主要分两种形式,其一是双归属技术。
从具体的技术应用来看,双归属技术具体指的是一种可以通过设备交换达到备份节点的一种容灾方法。
这种方法在具体的利用中会使用两套设备,日常运行使用的称之为主用节点,在实践中可以为主用节点进行备份功能提供提供的设备称之为备份节点,当主用节点出现故障的时候启用备份节点,这样,信号系统的功能便可以保持稳定。
从目前的双归属技术应用实践来看,根据网络结构可以将其分为1+1主备、1+1互备、N+1主备、N+1互备四种形式。
其中1+1主备具体指服务器1是主用节点,服务器2是备用节点,备用节点和主用节点采用相同的容量配置。
1+1互备指服务器1和服务器2都有自己的业务处理,MG1和MG2注册在服务器1,MG3注册在服务器2。
N+1主备指有N 个主用节点和一个备份节点,备份节点为这N 个主用节点提供冗余备份。
N+1互备与
N+1主备有相似性,不过N+1互备的备份节点除了为主用节点提供备份外,同时有自己的业务处理。
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其二是uFlex 技术。
IuFlex 功能在3GPPR5引入,它允许一个无线接入网络(RAN)节点到多个核心网(CN)节点的域内连接路由功能。
用户发起业务后,RAN 节点把消息路由到不同的CN 节点进行业务处理。
其中,这些RAN 节点和CN 节点组成一个池域(Pool)。
对两种技术的具体应用做对比分析发现二者在使用上有非常明显的区别。
就双归属技术的具体利用来看,其在服务器节点容灾问题的解决中并不需要外部网元的配合,所以在地域跨度大的本地组网模式中,此种技术的利用有突出的实效。
就IuFlex 技术的具体利用来看,其需要接入到网络当中且要参与物理层级的具体工作,所以在网络升级和改造的过程中,需要消耗的成本非常的突出。
此外,在容灾问题的具体解决中,后者可以为网络进行负荷分担,而且可以提供管理能力,所以在局点建设比较多的大城市,此种技术的利用效果比较突出。
结束语
冗余技术的使用能够解决信号系统信息传输不畅的问题,所以深入分析冗余技术的具体利用,针对轨道交通车站的人流特点以及信号开放程度等对具体的信号系统做构建,这可以保证信息系统的完善性建设,从而发挥出信号系统的应有价值,保证城市轨道交通安全。
参考文献
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