城市轨道交通通信工程施工常见故障问题的分析及解决方案

张杰

【摘要】    建立在信息技术的基础上，利用智能化和自动化技术实现城市轨道交通系统的智能管控是多方关注的重点，因此本文便是建立在城市轨道交通通信系统的角度，分析其存在的故障和优化方法，阐述了城市轨道交通系统的基础结构，分析了常見的运行故障和原因，并且制定了优化解决措施以及未来发展规划方向，意在通过文章论述能够进一步提升城市轨道交通通信系统的运行稳定性。

【关键词】    城市轨道交通    通信系统    常见故障    优化分析

进一步提升城市轨道工程的运行质量，是基础设施建设过程中的重点问题，而信息技术的参与让城市轨道交通系统的通讯体系逐步完善，但是在实际运行的过程中，通讯系统自身也存在着较多的问题，突发的故障不仅会影响出行安全，也会限制城市轨道交通系统的发展，因此探究通信系统的故障情况及发生因素，制定优化解决策略，不仅是本文论述的重点，也是进一步增强城市轨道交通系统运行稳定性和安全性的重点研究课题。

一、常见的城市轨道交通通信系统基础结构

建立在信息技术的基础上，城市轨道的通信系统涵盖了多种功能，例如以信号传输、无线通信、专用电话、公务电话、广播系统、乘客信息系统、时钟系统以及办公自动化系统等为主，同时也涉及到了提升城市轨道运行安全性的电源及接地系统、视频会议系统、集中告警系统、视频监控系统等[1]。

这其中线路传输系统是通过mstp技术组网构成的，能够实现多个车站设备的统一控制。利用软交换技术打造公务电话系统，大部分城市轨道系统中的站内，轨旁电话以及站间电话都是公务电话系统中的一部分，而专用电话系统是利用数字调度主分系统实现的，控制中心以及不同的车站站点能够通过程控交换机进行多环的调度组分系统规划。

涉及到视频以及音频的视频监视系统以及地铁广播系统，是建立在全高清数字视频监视技术以及数字语音信号传输技术的基础上达成的，同时也涉及到了模拟扬声器系统，这些系统能够实现最基础的音画信息传输，可以有效加强对整体轨道运行的状态监控以及信息整合质量。

和安全管控相关的报警系统以及电源系统是建立在智能传感以及信息捕获的技术的基础上实现的电源系统利用了uPS电源，能够为多项信息传输系统提供正常的运行攻击，接地设备主要采取常规的接地方案，能确保整体通信系统以及轨道交通系统稳定运行。

和轨道交通系统运行管理相关的办公自动化系统结构主要分为三层，以核心层、汇聚层以及接入层为主[2]，视频会议系统是建立在主会场的基础上进行控制单元分化，结合分会场的视频会议终端设备进行数据连通，可以实现音频以及视频的交互转接，能够有效进行命令的下达以及现场的统筹控制。

二、城市轨道交通通信设备联调联试过程中的常见故障

2.1 UPS结构故障及原因

uPS故障主要指的是交通系统的综合电源存在系统故障，由于uPS电源直接承担了轨道交通系统权限范围的控制中心、车辆段以及车站等多个通信系统和监控系统的供电功能[3]，一旦出现断电故障，会直接导致部分系统电源中断，影响地铁以及其他轨道设施的正常运行。

而针对uPS系统故障产生的原因来看，首先对于轨道交通的电气环境有着不足的认知，是导致系统出现故障的首要原因，若在落实UPS系统优化的过程中单纯的以输入绿色要求为标准，未能结合实际的电气环境，分析UPS本身是否具备可靠性和适应性，并有可能在使用的过程中导致系统承载压力较大，从而产生故障。

另外与uPS系统自身的型号也有一定的关系，当前在轨道交通系统优化的过程中，UPS系统主要分为商业型和工业型，而商业系统存在故障的几率较高，商业型的UPS系统主要是利用三相pwm整流器进行控制，其三相电网电压不平衡，往往控制在2%以下，短时间内不能超过4%。若在实际使用过程中，实际的电网电压高于这个标准，便会导致系统内部存在低频率高幅值的交流电流，这将直接影响三相pwm整流器的实际性能，若严重将直接会导致整流器烧毁。

2.2无线通信系统的运行故障及原因

无线通信系统的故障主要体现为部分无线调度台的运行性能较差，存在较强的同频干扰情况，或者存在无法使用的情况，在进行现场调试的过程中，存在呼叫测试不成功现象。

通常来讲，产生无线通信系统故障的原因有以下几种，首先，重点控制路由器和边界路由器之间的接线电缆存在故障问题，受到了外界破坏，或者因为长时间的使用性能下降，无法实现信号传输，其次，二次开发调度台自身的运行性能较差或者和代理软件之间的连接不够稳定，同时DCC调度台在运行过程中，由于在短时间内传送了大量的数据以及资源，占据了较多的网络通道，导致语音业务之间发生冲突，无法实现语音数据的传播，再次，整体系统的线网运营控制中心接入的无线系统数据流较大，导致二次开发网络存在闪断情况，或者调度台的接口冲断，无法实现语音通信。另外CAD服务器的端口若出现错误，也会导致语音文件以及数据内存溢出，限制服务器的正常运行。

2.3 PIS应用故障及原因

PIS系统主要指的是地铁以及轨道交通系统中的乘客信息体系，其故障情况主要体现为数据信息无法在到站信息上全程显示，显示屏播放的画面存在故障循环状态，网络故障以及媒体声音过大，都是乘客信息系统故障的主要表现。

产生该种情况的主要因素在于核心交换机的运行存在卡死情况，获取到的信息无法向其他车站的uPS主机系统进行传输，或者系统中的监控程序运行异常，出现了资源卡死和占用通道的情况，整体的通讯程序处于假死状态，站台的到站信息无法显示或者无法获取。

三、城市轨道交通通信系统联调联试过程中的常见故障

3.1 UPS系统优化措施

由于UPS系统是轨道交通运行过程中最核心的基础保障性系统与通讯系统以及监控系统都有紧密的联系，因此必须要落实UPS系统的质量监管和信号追踪。因此首先要加强对uPS系统的告警信息建设，进一步提升告警的等级，同时显示的信息須要利用醒目的标识进行标注，统一告警标准，全面提升UPS系统的质量监控有效性。针对系统检测到并且记录的告警信息进行全面排查，分析信息产生的类型和原因，将信息分类之后集中的制定解决优化策略，在下一次检测到告警信息之后能够快速的制定优化方案。在系统设计角度，结合GPS系统故障的原因，进行网管时间以及标准时间同步设置，在后续线路内利用时钟系统进行对接，严格定位UPS系统出现故障的时间点以及因素[4]。

另外也要进一步加强对UPS系统的运营和维护，利用巡视管理制度作为系统工班日常运维执行的约束保障，加强对uPS系统的日常检测和维修，确保其具备正常的运行状态，同时及时的根据内部的系统运行需求更换UPS型号及相关配套设施提升企业运行可靠性和稳定性。

3.2无线通信系统优化措施

针对无线通信系统来讲，为了进一步提升其运行质量，在后期必须要全面落实软件以及系统服务器的质量维护和管理工作，结合实际的通信体系进行设备优化，落实配套设施的质量检测，确保基础设施能够满足日常的无线通信需求，另外从人员角度来讲，必须要加强对相关管理人员以及运维人员的技能培训，进一步提升运营人员的基础技能水平以及综合素养，确保具备安全管控意志以及可持续发展理念，能够及时的结合当前的无线通信系统运行情况，进行技术体系以及运维管理方案的创新。

另外也需要打造全面管理的安全理念，无线通信系统自身质量的提升并不能完全杜绝故障的出现与其他配套设施之间的接口以及对接问题，也可能是导致无线通信故障的因素，因此还需要建立在通信系统的整体角度进行故障排查和检测，确保能够为无线通信系统自身的运行提供稳定的环境。

3.3 PIS系统优化措施

针对存在故障的pis系统来讲，首先要确保后期的播控软件平台运行可靠，可以选择成熟的产品进行更换，能够维持车载设备以及车站的正常解析性能。在硬件设备的选择角度，需要建立在自身工程的使用环境层面进行分析，确保车载无线缓存器能够满足实际的车载振动以及电磁干扰环境需求。技术人员需要积极的参与到通信系统的运维中去落实好车载多媒体系统以及通讯系统的设备选型以及组网建设分析，在前期的通信系统建设和维护阶段，必须要落实好最终组网方案的研究，加强对技术资料以及相关设备性能的检验。

四、城市轨道交通通信系统可持续发展规划

4.1建立回访及交流机制

及时的落实通信系统的设计回访，加强回访质量和结果的评估检测，针对线路运行的实际状态以及故障情况进行总结和分析，集中地落实好故障点以及故障事件的研究，在总结经验的同时，进行运维优化策略的创新。

4.2联络阶段中对供货商的告警信息

轨道交通系统自身的通讯系统故障不仅仅要从内部进行技术体系和运维方案的优化，也需要从外部的社会产品生产商角度进行质量管控，因此可以打造联络体系，利用内部的报警信息系统实现告警信息的分类和故障体系的分类[5]，将这些信息反馈给供应商，建立在产品生产以及研发的角度进行故障排除和质量优化。

4.3通信系统设计应充分考虑远期能力的预留

轨道交通系统的通信系统在应用过程中必须要具备稳定性和安全性，而这种性能的优化并不只是以当前应用场景为条件进行考虑的，还需要打造具有可持续发展性能的管理模式。因此可以针对当前的实际需求进行分析，然后进一步拓展线路传输系统的运行能力和覆盖范围，不仅能够满足当前的需求，也可以进一步实现业务领域的拓展和传输链路的优化。

五、结束语：

综合来讲，当前轨道交通系统中的通信系统涉及到的领域和层次较多，在进行集中管理的过程中，必须要按照相关运行规范以及技术应用规律进行统一整合管理。针对性的分析通信系统运行过程中的故障因素和影响，落实好日常监测体系的结果评估和分析，建立在经验总结的基础上实现基础体系的优化开发，实现多主体监控、多层次研究、多领域创新，才能够进一步优化轨道交通通信系统的运行质量。

参  考  文  献

[1]徐磊，殷培强，李文正等.城市轨道交通列车通信网络系统故障分析[J].城市轨道交通研究， 2018，21（12）：89-91，96.

[2]李程.通信故障集中监视系统在城市轨道交通工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2012，（1）：58-58.

[3]王炳者.列车车地通信故障对列车追踪与移动授权的影响分析[J].数字通信世界，2018，（12）：54-55

[4]张自强.轨道交通通信系统的故障容错保护能力的功能与试验[C].//2015年智慧城市与轨道交通学术会议暨智慧城市轨道交通学组年会论文集.2015：321-322.

[5]邢红霞.城市轨道交通基于通信的列车控制系统后备模式方案[J].城市轨道交通研究，2012，15（5）： 42-45.