袁錕

摘要：在當(dāng)前城市化建設(shè)發(fā)展進(jìn)程中，城市交通的發(fā)展越來越趨向成熟。基礎(chǔ)交通設(shè)施得到不斷完善，為民眾日常出行提供了極大便捷。城市軌道交通具有高度的節(jié)能性，運(yùn)行過程中不產(chǎn)生環(huán)境污染物質(zhì)，并且具有運(yùn)量大、安全系數(shù)極高等顯著優(yōu)勢，特別適用于大中型城市發(fā)展規(guī)模。本文將城市軌道交通作為研究對象，聚焦于城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展展開深入研究與探索。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;信號(hào)系統(tǒng);應(yīng)用

引言

城市軌道交通是現(xiàn)代化城市組成中最重要的一個(gè)部分，現(xiàn)有的運(yùn)維體系難以支撐現(xiàn)代城市對城市軌道交通的需求，城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)將直接決定城市軌道交通運(yùn)行的安全性，這就要求城市軌道交通信號(hào)應(yīng)當(dāng)向智能化趨勢發(fā)展，要求信號(hào)系統(tǒng)要有較高的安全性與適用性。

1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的特點(diǎn)

城市軌道交通的基本定義。根據(jù)我國針對城市公共交通分類的標(biāo)準(zhǔn)文件，我們將城市軌道交通定義為：根據(jù)城市交通總體發(fā)展規(guī)劃的實(shí)際需求，采取軌道運(yùn)輸結(jié)構(gòu)模式加以車輛承重與導(dǎo)向運(yùn)輸，將軌道線路設(shè)置為全封閉式或者部分封閉式的軌道布局專用線路，使用列車運(yùn)行或者單車運(yùn)行的方式，將一定量的客流實(shí)現(xiàn)固定線路運(yùn)送的一種城市公共交通類型。

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)，是一種可以實(shí)現(xiàn)軌道交通自動(dòng)化控制的系統(tǒng)建設(shè)類型，用以保證軌道交通線路上的行車安全，并能夠?qū)崿F(xiàn)軌道交通線路行車的指揮與運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)代化發(fā)展，是切實(shí)提升城市公共交通的運(yùn)輸效率的關(guān)鍵系統(tǒng)。城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)主要包括運(yùn)行中的自動(dòng)控制系統(tǒng)以及線路段的信號(hào)控制系統(tǒng)兩大部分，其中，自動(dòng)控制系統(tǒng)又包含三個(gè)子系統(tǒng)，分別是車輛運(yùn)行的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、車輛運(yùn)行的自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)以及車輛的自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)。城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的具體功能，主要包括車輛進(jìn)入軌道線路的啟動(dòng)控制、列車或單車之間間隔距離的控制、行車全天候調(diào)度的控制、線路設(shè)備運(yùn)行情況的監(jiān)測與日常維護(hù)管理以及線路運(yùn)行中的數(shù)據(jù)信息管理等。

此外，城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、后臺(tái)支持維護(hù)系統(tǒng)以及聯(lián)鎖設(shè)備系統(tǒng)等配套的子系統(tǒng)建設(shè)。其中，聯(lián)鎖設(shè)備系統(tǒng)主要用于對軌道交通線路運(yùn)行過程提供實(shí)時(shí)監(jiān)控，并在獲取第一手監(jiān)控資料后第一時(shí)間傳輸反饋至城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)中，在通過自動(dòng)化處理后再上傳至軌道交通線路的主控制系統(tǒng)，轉(zhuǎn)化為具體的線路運(yùn)行指令，對車輛發(fā)出具體的運(yùn)行操作指揮行為。

2運(yùn)維管理需求

信號(hào)智能運(yùn)維的質(zhì)量還應(yīng)當(dāng)基于多種技術(shù)手段進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，在這個(gè)過程中應(yīng)當(dāng)提高管理機(jī)制的升級(jí)，并對運(yùn)維策略進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化處理，要建立起健康維護(hù)過程中的閉環(huán)跟蹤系統(tǒng)，為設(shè)備維修提供一個(gè)實(shí)時(shí)感知、預(yù)警及故障處置等信息反饋機(jī)制。還應(yīng)當(dāng)跟蹤設(shè)備維修狀況，對維修流程進(jìn)行監(jiān)測，將維修人員信息、設(shè)備信息以及備品庫、負(fù)責(zé)人等多種信息納入數(shù)據(jù)庫之中，使維修信號(hào)覆蓋至設(shè)備維修的整個(gè)流程之中，提高運(yùn)維管理質(zhì)量。還應(yīng)當(dāng)對設(shè)備的全壽命周期進(jìn)行全程跟蹤工作，為不同的設(shè)備建立不同的數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫中顯示設(shè)備的整體狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備履歷的全程跟蹤效果。在城市軌道交通運(yùn)輸過程中難免會(huì)出現(xiàn)緊急情況，為了滿足智能運(yùn)維管理的需求，在進(jìn)行運(yùn)維管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，還應(yīng)當(dāng)設(shè)立緊急事件處理信號(hào)，提高應(yīng)急指揮調(diào)度能力，對出現(xiàn)緊急情況的設(shè)備或車輛進(jìn)行快速評估工作，將設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行有效反饋，并合理分配應(yīng)急資源，實(shí)現(xiàn)設(shè)備快速有效地維護(hù)。

3信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)在城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1報(bào)警管理

報(bào)警可以通過信號(hào)維護(hù)支持子系統(tǒng)監(jiān)測過程中的設(shè)備狀態(tài)變化自動(dòng)生成。全線信號(hào)設(shè)備維護(hù)工作站在維護(hù)操作員的請求下顯示中央服務(wù)器的所有報(bào)警，這些報(bào)警可根據(jù)維護(hù)操作員請求定制并過濾。信號(hào)設(shè)備的告警與線路圖結(jié)合，即當(dāng)某車站或是中心機(jī)房的信號(hào)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，將在線路圖相關(guān)位置進(jìn)行提示，例如閃爍、語音等方式，來提醒維護(hù)人員。每個(gè)系統(tǒng)生成的報(bào)警都必須由維護(hù)人員確認(rèn)，而維護(hù)人員可以選擇是否需要對待處理報(bào)警進(jìn)行維護(hù)操作。常規(guī)的報(bào)警處理流程主要涉及維護(hù)調(diào)度人員、車輛段設(shè)備維護(hù)人員、OCC維護(hù)人員、軌旁維護(hù)人員、車載維護(hù)人員等。在設(shè)備產(chǎn)生告警后，各維護(hù)人員均可收到相應(yīng)的告警信息，維護(hù)人員判斷是否需要處理該信息，處理的結(jié)果體現(xiàn)在MSS監(jiān)控見面上，由維護(hù)調(diào)度人員核驗(yàn)設(shè)備是否已經(jīng)恢復(fù)正常。信號(hào)維護(hù)人員可以對MSS系統(tǒng)生成的告警進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析，制定更合理的維護(hù)策略。

3.2維護(hù)管理

城市軌道交通運(yùn)營中，信號(hào)維護(hù)人員會(huì)根據(jù)設(shè)備的特性和使用情況制定計(jì)劃性維修。計(jì)劃性維修可提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備的不良狀態(tài)并給予克服，使設(shè)備回歸正常工作狀態(tài)。維護(hù)人員的水平和測量的參數(shù)都是離散的，不能很好地反映設(shè)備狀態(tài)的變化。信號(hào)維護(hù)人員通過維護(hù)終端實(shí)時(shí)監(jiān)視全線信號(hào)設(shè)備的工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)調(diào)閱設(shè)備狀態(tài)，利用系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析功能分析各種維護(hù)數(shù)據(jù)，制定更合理的維護(hù)計(jì)劃。信號(hào)維護(hù)人員查看道岔動(dòng)作電流曲線，并與參考曲線進(jìn)行對比和分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)道岔存在的不良情況。道岔由定位轉(zhuǎn)換到反位時(shí)曲線正常;反位轉(zhuǎn)換到定位時(shí)，曲線如圖4所示。道岔在7s時(shí)電流有一相為零，另外兩相升高約20%;在8s時(shí)兩相電流減小到0.5A左右，說明在7～8s電機(jī)仍在轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)主機(jī)到位而副機(jī)尚未到位。道岔在轉(zhuǎn)換到位前出現(xiàn)短暫缺相運(yùn)轉(zhuǎn)，長期會(huì)影響轉(zhuǎn)轍機(jī)的使用壽命，甚至燒毀電動(dòng)機(jī)。

3.3框架搭建

為了提高城市軌道交通信號(hào)智能運(yùn)維效果，工作人員應(yīng)當(dāng)搭建相應(yīng)的系統(tǒng)框架。首先應(yīng)當(dāng)搭建起感知層，感知層是以采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為主的一種框架結(jié)構(gòu)，感知層的覆蓋范圍最廣，通過對運(yùn)行設(shè)備數(shù)據(jù)的收集來達(dá)到“感知”的目的。感知對象除了傳統(tǒng)的低頻狀態(tài)及電氣基礎(chǔ)信息感知之外，還包括了機(jī)械特性、電氣特性等多種機(jī)械特性，并對信號(hào)設(shè)備等多種設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)收集工作，并將感知數(shù)據(jù)納入平臺(tái)管理層。平臺(tái)管理層在進(jìn)行搭建過程中需要建立兩種不同的平臺(tái)，包括分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)與大數(shù)據(jù)平臺(tái)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)還分為數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)服務(wù)與數(shù)據(jù)分析三種不同的工作模式，這三種模式涵蓋了數(shù)據(jù)分析處理過程中的全部工作內(nèi)容，這些工作內(nèi)容能夠有效地提高數(shù)據(jù)分析質(zhì)量，而大數(shù)據(jù)平臺(tái)則要更加注重?cái)?shù)據(jù)的采集、儲(chǔ)存工作，通過大數(shù)據(jù)的分析功能能夠提高城市軌道交通信號(hào)智能化進(jìn)度，提高智能化水平，并通過一定的專用算法使計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。在框架搭建過程中工作人員還應(yīng)當(dāng)搭建起服務(wù)層，服務(wù)層的職能較多，其中包括基礎(chǔ)業(yè)務(wù)管理、業(yè)務(wù)模塊可視化等多種職能。在進(jìn)行搭建過程中工作人員要以業(yè)務(wù)模塊為搭建的核心工作，業(yè)務(wù)模塊包括在線監(jiān)測程序、設(shè)備智能分析診斷程序及維修方案指導(dǎo)程序，這些程序的應(yīng)用都能夠及時(shí)解決城市軌道交通運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的問題，適用范圍較廣，有利于城市軌道交通服務(wù)質(zhì)量的提升。

結(jié)束語

通過城市軌道交通信號(hào)智能運(yùn)維探討可以得知，信號(hào)智能運(yùn)維需求較廣，不僅要滿足維護(hù)的需求，還要滿足管理及智能分析的需求，工作人員在進(jìn)行信號(hào)智能運(yùn)維過程中應(yīng)當(dāng)搭建起系統(tǒng)框架，并有效的建立起多種系統(tǒng)管理機(jī)制，提高設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)工作效率，提高城市軌道交通信號(hào)智能運(yùn)維的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]施聰.城市軌道交通通信信號(hào)專業(yè)的智能運(yùn)維系統(tǒng)[J].城市軌道交通研究，2020，23（8）：172-176.

[2]戴汀.城市軌道交通信號(hào)安全隱患分析[J].數(shù)字通信世界，2020（03）：82-83.