關于城市軌道交通綜合自動化系統(tǒng)的相關探討

李國鼎

摘 要：城市軌道交通應用自動化技術，以自動化系統(tǒng)為平臺，對規(guī)范交通行車進行制定以及調度，基于大數據技術、云技術等開發(fā)與應用，其集成了各管理系統(tǒng)的優(yōu)勢。本文基于城市軌道的交通自動化系統(tǒng)進行了概述，對城市軌道交通特點、類型等進行了明確，并分析了此系統(tǒng)的自動化技術，希望可為有關部門提供相關借鑒。

關鍵詞：城市軌道 交通綜合 自動化系統(tǒng) 控制裝置

引言：軌道交通自動化系統(tǒng)具有很強的應用優(yōu)勢，其融合了信息技術與集成技術，將車輛運行、系統(tǒng)監(jiān)測、數據管理、交通指揮決策等融合，實現以一體化、自動化的綜合管理。現階段，城市軌道自動化系統(tǒng)仍在發(fā)展之中，其具有很強的技術性，在不斷的發(fā)展以及完善過程中，其將會為交通管理帶來更大的便利，發(fā)揮自動化系統(tǒng)的管理優(yōu)勢。

1.城市軌道交通概述

城市軌道交通是指利用軌道作為車輛運行的載體，其在運行過程作用具有一定的承重作用以及導向作用。為了保障其安全性，軌道式交通通常以封閉式的方式存在，以列車的運輸形式為核心，對人員、貨物等進行運輸。在城市中，其可以分為地鐵軌道、磁浮軌道、導向軌道等，其在交通應用中具有運輸量大、運輸速度快、運行無污染等特點，是一項綠色的交通系統(tǒng)，其在安全性上也具有一定的保障。針對不同城市的特殊要求，其在軌道類型上分為輕軌、地鐵軌道、電車軌道，輕軌具有很強的舒適度以及靈活性，而地鐵具有很強的舒適度，在靈活性上略顯不足，但其運行速度比較快[1]。

2.城市軌道交通自動化系統(tǒng)設計

2.1城市軌道交通系統(tǒng)組成

城市軌道交通系統(tǒng)重要組成部分分為車體系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、站臺系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)等。車體系統(tǒng)是指軌道運行的各節(jié)車廂、車體中的通風系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、空調系統(tǒng)等，其還包括車輛行駛的制動系統(tǒng)、應急系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)等。通信系統(tǒng)是指指揮車輛進行調度的系統(tǒng)，每輛軌道列車上均具有通信裝置。車站系統(tǒng)是指車出站口、進站口、候車室、人員通道、電梯間等運載工具。牽引系統(tǒng)是指在軌道列車行駛過程中供電的設施、接觸網等，可保障電量系統(tǒng)的正常運行。在此過程中，需以雙回路供電的方式，并對其進行備用，避免其出現電力系統(tǒng)故障而影響整體系統(tǒng)運行的情況。

2.2城市軌道交通自動化系統(tǒng)內容

在城市軌道交通自動化系統(tǒng)中，其設計以及應用的主要目的是為了提高軌道交通管理水平、優(yōu)化軌道運輸質量，并盡可能優(yōu)化軌道運輸的成本，為用戶提供更加優(yōu)質的服務，為出行者提供更大的便利。在自動化系統(tǒng)設計過程中，主要包括兩方面內容，一是各項系統(tǒng)的自動化設計，二是整體調度系統(tǒng)的自動化設計。在現階段的應用中，自動化技術作為軌道交通輔助運行的工具而得到了廣泛的應用，很多軌道列車設置了自動化通信調度系統(tǒng)、自動運行系統(tǒng)、自動保護系統(tǒng)等。在自動化系統(tǒng)設計與應用中，其可以提供運行管理自動化服務、站務自動化服務、站內自動化服務等。在自動化管理中，其以階段化的自動化系統(tǒng)改進，提升自動化系統(tǒng)的服務能力。車站系統(tǒng)的自動化是指對電梯、通風設備等進行自動化控制。牽引系統(tǒng)自動化設計是整體系統(tǒng)的關鍵，其在計算載客量的基礎上，保障了運行的速度，其系統(tǒng)具有很強的容錯能力，在應用上也十分可靠[2]。

2.3 PLC網絡控制裝置應用設計

在自動化系統(tǒng)中，主要應用智能控制技術對其進行自動化控制，主要依據為現代的網絡通信技術，也被稱之為PLC（可編程邏輯控制器）。以PLC網絡控制裝置為基礎，對其進行順序控制以及開關控制，在系統(tǒng)中輸入邏輯程序，使其能夠具有對各項事務的連續(xù)處理能力，并以連續(xù)控制的方式，優(yōu)化軌道交通系統(tǒng)。在自動化系統(tǒng)設計以及應用中，除了可應用PLC技術之外，還可應用PID控制技術，對交通整體系統(tǒng)進行自動化診斷，并提供熱備冗余技術，以分布式的網絡化系統(tǒng)，將其與計算機設備進行連接，利用智能前端、終端的連接，實現對整體功能服務的自動化控制。除此之外，分散控制系統(tǒng)（DCS系統(tǒng)）可實現自動化開關控制，以斷續(xù)控制的方式，提高控制系統(tǒng)的適用性，在軌道交通系統(tǒng)中發(fā)揮重要的自動化服務價值。

2.4系統(tǒng)構成應用設計

在整體系統(tǒng)設計中，列車系統(tǒng)的自動化控制以專用系統(tǒng)實現，由廠家以及設計單位共同制定設計方案，并在施工過程中對其進行全面落實。在自動化系統(tǒng)設計中，其主要的功能在于提供數據交換通道，實現自動化數據的交換。在自動化系統(tǒng)中，管理系統(tǒng)與供電系統(tǒng)為公用系統(tǒng)，在具體的設計過程中，需要對其連續(xù)量進行控制，做好電氣設備的開關量控制，使其能夠滿足具體的繼電保護要求。除此之外，PLC作為網絡化的自動控制裝置，其在應用過程中具有開放性特征，在網絡層次對其進行分析，自動化控制系統(tǒng)分為網絡層、設備層、控制層，可實現對設備的異地監(jiān)督以及調控，為軌道車輛運行提供更加優(yōu)質服務。

結論：總而言之，城市軌道交通自動化系統(tǒng)的開發(fā)與應用是我國城市發(fā)展的主流方向之一，其在環(huán)節(jié)城市交通壓力、優(yōu)化城市交通運行條件上具有明顯的優(yōu)勢，在系統(tǒng)中，其可以實現對整體軌道行車的輔助調度功能，具有很強的容錯能力。我國要致力于交通自動化系統(tǒng)的開發(fā)與應用，進而實現優(yōu)化整體交通環(huán)境的最終目標。

參考文獻：

[1] 郭弘陽.城市軌道交通自動化車輛段/停車場信號系統(tǒng)研究[J].鐵路通信信號工程技術，2018，15（01）：41-45.

[2] 張勇.網絡化和新IT環(huán)境下的自動化和信息化技術解決方案——專訪北京和利時系統(tǒng)工程有限公司副總裁兼地鐵自動化事業(yè)部總經理李劍[J].城市軌道交通研究，2017，20（10）：24-27.