电子信息技术在智能交通信号控制系统中的应用分析

王斌柘

（石家庄市轨道交通建设办公室 河北 石家庄050000）

0 引言

在交通建设的新时期，如何应用电子信息技术来优化与完善智能交通信号控制系统，已经成为我国现代化交通建设过程中所面临的主要问题之一。站在技术层面上来讲，当前已经投入使用的交通信号灯，根据控制位置的不同，可将交通控制类型分成两类：一类是城市交通控制，另外一类是高速公路交通控制。而智能交通信号灯可以根据不同时段与街道，车辆的通行规律来合理设定交通信号灯交替时间的长短，以此来有效解决城市交通的拥堵问题，确保城市交通的安全与畅通。

1 电子信息技术在智能交通信号控制系统中的应用优势

1.1 加强系统监视

将电子信息技术应用到智能交通信号控制系统中，不仅可以对系统进行实时的诊断与检测，同时也可以及时发现其在实际运行中所存在的安全隐患，并且可以在第一时间进行有效处理，进而避免引发各种故障。另外，电子信息技术的应用还可以保证智能交通信号控制系统始终处于稳定运行的状态当中。例如，借助传感器，列车速度监控系统可以对列车运行的速度进行实施的监测，并且可以依据列车运行的速度来客观评估列车的实际运行状态，进而判断列车是否存在异常，能否稳定运行。

1.2 增强信息处理的灵活性

随着我国科学技术水平的不断提高，电子信息技术的发展呈现出多元化趋势，并且可以对图像、文本以及语言等信息实施灵活、高效的处理。而传统技术的发展与应用，则可以为信息处理操作提供可靠的数据支持，保证信息处理的有效性。除此之外，随着电子信息技术的持续完善与改进，信息技术的处理算法相应地提高，较为常见的就是人工智能技术、滤波技术以及数据融合技术。借助电子信息技术，对原始数据进行处理，可以深度挖掘出信号传递出的本质信息。在具体实践中，虽然有部分信号在时域中的处理难度很大，但借助傅里叶变换与小波变换等，就可以在频域中，对信号实施高效的分析与处理，进而得出最为理想的结果。

1.3 提升信息处理的速率与可控性

信号处理这一环节既可以在软件完成相应的处理操作，也能够在专用芯片上完成，二者均可以明显加快信息处理的速度[1]。同时，在智能硬件快速发展的背景下，信号处理对于芯片的需求量也在不断的增加。现阶段，信号处理速率之所以会加快，主要是因为芯片的构架不同，且可以对数据进行并行化处理，这也是与传统串行处理的主要区别之一。在实际应用中，定制化处理能够缩小信息处理模型的面积，以此来增强其适用性，满足不同场合的使用需求。另外，在信号处理的过程中，要将各种非电信号转化成电信号，这主要是因为信息系统只能够针对电信号做出处理。与此同时，在非电信号与电信号之间进行转换的环节中，要针对信息损失这一问题进行充分的考虑，便于这种高集成度的芯片在交通信号系统中可以得到广泛的应用，以此来进一步提升信息处理的速率，增强信息处理的可控性。

2 智能交通信号控制方式

2.1 ATS子系统控制方式

集中控制方式作为一种宏观的控制方法，主要是针对轨道列车的运行状态及有关参数进行控制。该种控制方式在多数情况下是指一个相对控制的过程。主要的控制指标就是列车总体运行的计划以及入站时的相关状态。其中，列车运行的轨迹信息与状态参数均是通过光缆来完成传输操作的。在此过程中，通过对车上设备与车站信息等相关数据的分析与准确的计算，就可以得到列车当前的实际运行状态，对其运行安全进行客观的评估。在实际应用中，集中控制方式也存在着较大的弊端与局限性。这是因为集中控制方式在对设备实施集中控制的过程中，极易导致设备系统出现负荷异常增大问题。在这种情况下，集中控制就会发生故障，就会对设备的集中协调控制造成不利影响，甚至会导致列车无法正常的运行。为此，在对列车设备进行控制时，优先选择集中控制与分散控制相结合的控制方式。同时，由于不同控制中心的任务存在明显差异，在列车运行期间，就需要借助终端控制中心来对其实施整体控制，而不是对其实施局部控制与阶段性控制。之外，选择集中控制与分散控制相结合的控制方式，不仅可以全面监督与控制列车总体的运行状态，同时也能够大大增强列车实际运行过程中的安全性与稳定性。

2.2 ATP子系统列控方式

目前，在我国列车系统当中，分级速度控制系统已经得到了广泛的普及与应用。这主要是因为该系统可以依据目标速度，完成多阶段的加速过程，同时也能够保证列车在加速过程中的安全性与平稳性。基于此，借助列车系统所构建的基站，ATP设备可以在列车运行期间，为其提供可靠的数据传输服务，更为重要的是，ATP设备能够针对列车，对下一闭塞区域的数据进行实时分析。与此同时，在具体实践中，ATP设备还可以与列车上的各种设备进行有效的关联，并结合列车实际运行的状态，对其实时运行的速度进行合理的调整，依据列车的运行规划来对下一站的进、出速度进行合理的设置。而针对闭塞区，利用ATP设备也可以将其采集到的数据及时反馈给列车控制系统，具体包括该区域的真实数据类型与闭塞等相关信息等，以便列车控制系统可以结合闭塞区的相关信息，对列车的实时速度进行合理的控制。

除上述内容以外，借助铁路系统的基础设施，ATP设备可以实现列车与地面控制中心之间实时的数据传输。而数据内容主要包括入口数据与前行数据信息等。为了增强数据传输的可靠性，在进行数据传输操作之前，一定要对数据实施加密处理。若采用保密技术来实现系统对列车运行的控制，在列车运行期间，ATP设备就会自动分析与判断目标距离，并且可以参照分析结果来对列车的实时速度进行合理的调整，而在对列车速度进行调整的过程中，仍旧要选择分阶段的速度调整方式。另外，在列车运行期间，也可以应用ATP设备来发出明确的控制命令。以“允许列车运行权限LMA”这一命令为例，其功能是禁止运行的列车在进站前做出制动行为，这一命令既能够确保列车安全、稳定的运行，同时也可以缩短列车的运行间隔。

2.3 西门子SICAS信号系统

作为一种高效、安全的微机连锁系统，西门子SICAS信号系统可以针对城市轨道灯区段与列车道岔进行合理的控制[2]，实施实时监督，并且也能够有效的控制室外设备部件及信号机。另外，西门子SICAS信号系统也包括如下几种功能，例如相关排列进路、单独操作与辅助操作等。在实际应用中，解锁与进站占用为该系统的主要核心，且能够实现列车自动控制系统设备的继承。另外，西门子SICAS信号系统作为一种ATS系统，不仅可以增强系统的拓展性与可用性，同时也能够实现ETCS标准系统的兼容与互联、互通。

3 电子信息技术在智能交通信号控制系统中的应用趋势

3.1 绿色化方向发展

在智能交通信号控制系统当中，电子信息技术的应用会不可避免的产生大量的能耗，并且还会对生态系统造成不同程度的破坏。为此，要想避免产业发展对我国生态系统产生不利的影响，就要对当前的产业结构进行积极的调整，加快高危、高污染、高能耗等三高产业的淘汰速度。在当前背景下，要想在产业结构中充分发挥电子信息技术的各种应用优势，就要利用技术提高工艺的效率，来降低非必要性的能量消耗。基于此，绿色化方向就成为了我国现阶段智能交通信号控制系统发展的主要趋势之一。在具体发展的过程当中，要针对绿色技术、绿色材料以及绿色工艺的应用当做探究与发展的重点，以此来进一步提高自动化系统的运行效率。而随着我国智能化技术与EDA技术的持续发展与完善，系统运行的各个环节均可以处于一个相对稳定的状态，并且可以实现对各环节运行的状态与实际功耗实施全过程监控与有效的反馈，以此来适时调整系统运行的状态，大大增强系统运行的安全、稳定性能，进一步提升系统运行的经济性。

3.2 强化电子信息技术在信号安全控制系统中的应用

由于工业数据在安全等级方面的要求较高，因此，要加大对相关数据的保护，提高数据使用过程中的可靠性与完全性。一旦这些数据被网络黑客恶意盗取，就会直接影响到系统的安全运行[3]。为此，在对信号安全信号进行建设的过程中，要高度重视信息防护系统的强化与完善，以此来大大增强信息防护系统抵御外部网络恶意攻击的能力，并且也要针对非法访问进行直接、有效的识别。首先，要定期对信息防护系统进行升级与改造。在此过程中，要及时发现该系统中所存在的安全漏洞，并借助系统升级这种方式来进行及时有效的解决，以此来减少信息安全控制系统的漏洞。与此同时，针对不同的数据，要建立不同的加密级别，以此来进一步加大对核心数据的安全保护。其次，要合理构建入侵检测系统，加强对各种访问的是非判断。其中，针对非法访问的用户，要进行及时的拦截，禁止其入侵系统内部。另外，要进一步加大系统安全建设的力度，大大提升信号安全控制系统的安全等级，以便其抵御各种形式的恶意攻击。

4 结论

在现代化交通建设的新时期，要想保证高速公路交通与城市交通的安全、顺畅运行，就要在智能交通信号控制系统中，充分发挥与应用电子信息技术的各项优势，以此来不断提升智能交通信号控制系统的稳定与安全性。同时，交通部门在对电子信息技术应用与发展的过程中，也要充分考虑到该项技术的安全性与环保性，以便电子信息技术在现代化智能交通建设中进一步的发光发热。