基于嵌入式的轨道交通信号控制仿真系统

基于嵌入式的轨道交通信号控制仿真系
统
摘要：地铁运输是城市交通中重要的组成部分，也是如今人们出行的重要交
通工具。

随着社会的发展和科学技术水平的提升以及现代通信技术的研究，地铁
信号系统的性能也得到了不断的完善。

关键词：轨道交通；信号控制；嵌入式；仿真系统
1基于嵌入式的轨道交通信号系统的概述
基于嵌入式的轨道交通信号系统主要由两部分组成，它们分别是列车运行自
动控制系统和车辆段信号控制系统，其组成部分看起来简单，实则要想让轨道交
通能够正式的运行是非常复杂的，其两大组成部分还有很多的分支，需要专业的
人才来进行操作。

城市轨道交通通信信号系统是一个自动化的系统，只要前期准
备工作充分，那么在列车投入运行的全程就只需要一个或者几个人对其进行控制。

关于城市轨道交通通信信号系统之所以能够被称为自动化系统，是因为其全是通
过高科技技术来对城市轨道交通的调度控制、信息管理以及列车进路控制等进行
监控。

如果某处出现问题，也能非常及时的进行了解，然后再对其进行深入的分析，探讨出相应的解决对策。

城市轨道交通通信信号系统在很大程度上能够保证
列车在轨道上快速并安全的运行。

城市轨道交通不仅仅能够减缓现代城市交通的
压力，还能为人们的出现提供很多的选择方式，很大部分的功劳都是来自于通信
信号系统。

其中，交通信号系统中有一个功能就是列车的自动监控子系统，它能
实时监控列车运行时的各种情况，这个列车自动监控子系统的主要组成部分有车
载设备、控制中心、车站以及车场。

车载设备就类似于监控器等，它们可以把轨
道列车内的情况及时的传输给城市轨道交通的控制中心，控制中心的工作人员对
其进行分类整理，如果出现事故，便于调出监控解决问题。

另外，控制中心会对
监控中心列车行驶的周围环境的海量数据进行计算，分析出轨道列车的运行是否
存在问题，以便于在最短的时间内做出调整，以防止危险事故的发生。

2基于嵌入式的轨道交通信号系统方案
2.1移动闭塞系统
城市轨道交通有线路规划、车辆管理的重要作用，如果说交通信号不能得到
良好的管理，那么整个交通城市轨道可能就会陷入混乱当中，从而不利于人们的
出行安全。

在城市交通管理方案中移动闭塞系统能够很好的促进城市轨道交通的
管理和发展，大多数城市轨道运行方案采取的是双向传输信息的方案，传输速度
非常的快，是其他传输系统的两倍，这样列车在行驶的途中可以很快了解道路信息，从而有效保证其运行的安全性。

而且该系统在运行的时候通过借助电缆环境、裂缝波导管、无线天线等方式进行信息的传播，能够加快列车的传播速，通过掌
握列车附近的环境，距离，速度等关键要素，结合列车行驶的特点，有效发出指令，保证列车行驶的安全性，由此看来，该系统具有无法比拟的优越性。

2.2准移闭塞系统
准移闭塞系统在列车进行运行的时候有非常强的抗干扰的能力，从而能够准
确的传输大量的信息，包括城市列车运行的信息，车载设备等等，都能够有效地
进行运输传送，从而实现对列车的全面的监控和管理，也积极为其提供有效的道
路引导方式，从而全面合理的控制列车的行驶速度和行驶安全的安全距离，确保
其行驶的安全性。

3基于嵌入式的轨道交通信号系统控制方式
3.1轨间电缆传送
这种控制方式主要是能够通过对列车行驶的轨道对列车进行检查，检查内容
包括列车运行状态以及列车城市轨道的基本情况，通过这些信息的检查能够有效
实现对列车行驶安全性的准确把握，从而实现对列车行驶安全性的把握。

当然，
这种控制方式也会存在一定的弊端，比如说有时候信息反馈不及时的情况，可能
会严重影响列车行驶的情况，所以说想要有效地利用股份电缆进行信息的传输，
那么一定要能够积极的稳定设备。

而且要能够不断地优化其传输的速度，从而才
能够更好的保证其在运输信息运输的稳定性，让信息在传递的过程中有效发挥出
最大的作用，更好的保障城市轨道的安全，确保城市交通运行的稳定性，更好的
促进城市交通运行和发展。

3.2轨道电路传输方式
轨道电路的传输主要是能够实现对城市轨道电路全面检查，从而有效地保证
其运行状况和发展状况的时候，有效的将列车的运行信息及时反馈给控制室，然后，控制室根据所反馈回来的信息做出有效的指令，从而有效地保证列车运行的
安全。

当然，在这过程当中，由于在列车传输要及时准确，这样的传输方式能够
获得保证列车行驶的安全性，能够最大限度地发挥列车行驶的安全性，从而更好
的促进列车行驶的发展。

虽然它能够很大限度地确保列车行驶的安全，但是在传
输的过程中，如果说其中一个设备出现了问题，那么所反馈的信息就会出现很大
的问题，因为城市道路交通都是紧密连接在一起的，所以其中一个环节出现问题
就会影响整体，从而不利于整个道路的建设和发展。

所以说，这种控制方式在进
行信息传输的时候一定要能够及时对传输的设备进行检查，定期更换，确保传输
设备的稳定性和安全性，从而才能够有效地保证其信息传递的正确性和安全性，
才能够更好的保证整个城市电路运行的安全性，更好的促进城市轨道交通运行的
安全。

3.3无线电传输方式
无线电传输方式，是近些年来从未提出了一个新型的信息传播方式。

在设计
的过程当中，它能够有效地对其中的设备信息进行核查，确保其信息传输的准确性。

无线电传播是借助无线通信进行沟通和交流的，无线设备它能够有效地规避
传统运输方式中存在的问题。

因为无线电发射无线电波波长较短，传播速度较快，而且它不受其他信号的干扰，所以说在进行信息传，传播便捷性比较大，从而有
效保证其传输的稳定性和安全性，能够有效地促进道路行驶的安全，确保其稳定
的发展，更好的保障道路行驶的安全性，更好地促进道路的建设和发展、当然无
线电传播也会存在一定的缺点，比如说无线电波长会受到同时期一些无线电的干扰，一旦受到干扰的话，就会容易出现问题，可能会出现信号紊乱的情况，从而
不利于无线电传播内容的进步和发展。

所以说在进行在自己利用无线电进行性沟
通交流传播的时候一定要能够积极的对其中的信息进行检查，确保无线电方式进
行有效的传播，积极在附近建立一些抗干扰的设备，保证其传输的安全性，从而
才能够更好的保证城市运行的安全性，更好地确保城市轨道建设的发展。

3.4点电应答传输
点式应答传输应该设置应答为轨道电路，首先应该确定它们的位置，在实际
的过程中还应该选用合适的设备才能够更好地保证城市轨道电路交通信号灯的运
行和发展。

当然这样的形式主要有两种方式，一种是固定式，另外一种是非固定式。

固定式方式能够有效地对数据进行传输，非固定式能够有效实现对接收的信
号进行控制，从而有效实现对信号灯以及信号内容的控制，从而实现对整个信号
整体的控制和发展。

这样固定式的传输方式和非固定式的传输方式相结合能够有
效的保证信息传播和信息控制的准确性，从而实现对信息的控制和运行，从而保
证列车在运行过程中能够更好地发展，从而有效实现对列车的控制和发展。

这样
的点式信息传输方式是需要在特定的地点进行的，所以说他们传输的信息是连续
且非常稳定的，当然稳定的设备也会存在一定的问题，那就是信息传输不够灵活，这样在进行传输的时候需要建立稳固的设备才能更好的保证信息的传输，才能够
更好地确保其进步和发展。

4基于嵌入式的轨道交通信号系统的仿真构建
4.1基于嵌入式的轨道交通信号系统中的模拟场景和信号设备模型的仿真模
拟
地铁信号系统仿真模型的构建主要是按照实际的地铁场景中的所有设备以及
信号设备的数据参数进行立体模型的仿真搭建，同时这两部分也是实现仿真虚拟
搭建的重大难点。

按照计算机软件开发流程来讲，要想实现地铁虚拟场景的搭建
首先要对地铁场景进行真实数据的获取，其次，进行实际场景的模拟计算，取地
铁三站两区之间的长度作为仿真场景的模拟数据，并增加列车模型。

4.2基于嵌入式的轨道交通信号系统仿真虚拟模型动画效果
对元件的查看与设备结构的分析目的是方便学生对地铁信号系统设备的结构
进行准确地观察和记忆，并实现对其结构做到准确地拆解记忆。

通过爆炸图和控
制道岔及转辙机各个元件属性的添加，能够将元件进行隐藏和显示设定，在显示时还能够通过语言文字的设置来提示和分析结构中的每一构成部分。

最后再进行地铁车辆驾驶模式的模拟设定，实现地铁车辆操控的演示让学生掌握地铁车辆的几种驾驶模式的实际情况，进而实现对地铁信号系统的仿真。

结语
城市轨道交通运量大、速度快,对运行安全性的要求较高。

建立城市轨道交通通信信号仿真系统,是提高交通运行安全性的关键。

参考文献
[1]范博锐.城市轨道交通无线通信系统抗干扰技术研究[J].中小企业管理与科技,2021,第19期
[2]王富春.城市轨道交通车地无线通信系统发展需求探讨[J].科技风,2021,第15期。