關(guān)于城市軌道交通綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的相關(guān)探討

李國鼎

摘 要：城市軌道交通應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，以自動(dòng)化系統(tǒng)為平臺(tái)，對(duì)規(guī)范交通行車進(jìn)行制定以及調(diào)度，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)、云技術(shù)等開發(fā)與應(yīng)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(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行了概述，對(duì)城市軌道交通特點(diǎn)、類型等進(jìn)行了明確，并分析了此系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)，希望可為有關(guān)部門提供相關(guān)借鑒。

關(guān)鍵詞：城市軌道 交通綜合 自動(dòng)化系統(tǒng) 控制裝置

引言：軌道交通自動(dòng)化系統(tǒng)具有很強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢，其融合了信息技術(shù)與集成技術(shù)，將車輛運(yùn)行、系統(tǒng)監(jiān)測、數(shù)據(jù)管理、交通指揮決策等融合，實(shí)現(xiàn)以一體化、自動(dòng)化的綜合管理。現(xiàn)階段，城市軌道自動(dòng)化系統(tǒng)仍在發(fā)展之中，其具有很強(qiáng)的技術(shù)性，在不斷的發(fā)展以及完善過程中，其將會(huì)為交通管理帶來更大的便利，發(fā)揮自動(dòng)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(yùn)行的載體，其在運(yùn)行過程作用具有一定的承重作用以及導(dǎo)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(yùn)輸形式為核心，對(duì)人員、貨物等進(jìn)行運(yùn)輸。在城市中，其可以分為地鐵軌道、磁浮軌道、導(dǎo)向軌道等，其在交通應(yīng)用中具有運(yùn)輸量大、運(yùn)輸速度快、運(yùn)行無污染等特點(diǎn)，是一項(xiàng)綠色的交通系統(tǒng)，其在安全性上也具有一定的保障。針對(duì)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(qiáng)的舒適度以及靈活性，而地鐵具有很強(qiáng)的舒適度，在靈活性上略顯不足，但其運(yùn)行速度比較快[1]。

2.城市軌道交通自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(tái)系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)等。車體系統(tǒng)是指軌道運(yùn)行的各節(jié)車廂、車體中的通風(fēng)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等，其還包括車輛行駛的制動(dòng)系統(tǒng)、應(yīng)急系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)等。通信系統(tǒng)是指指揮車輛進(jìn)行調(diào)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(jìn)站口、候車室、人員通道、電梯間等運(yùn)載工具。牽引系統(tǒng)是指在軌道列車行駛過程中供電的設(shè)施、接觸網(wǎng)等，可保障電量系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在此過程中，需以雙回路供電的方式，并對(duì)其進(jìn)行備用，避免其出現(xiàn)電力系統(tǒng)故障而影響整體系統(tǒng)運(yùn)行的情況。

2.2城市軌道交通自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)容

在城市軌道交通自動(dòng)化系統(tǒng)中，其設(shè)計(jì)以及應(yīng)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(yùn)輸質(zhì)量，并盡可能優(yōu)化軌道運(yùn)輸?shù)某杀荆瑸橛脩籼峁└觾?yōu)質(zhì)的服務(wù)，為出行者提供更大的便利。在自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，主要包括兩方面內(nèi)容，一是各項(xiàng)系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，二是整體調(diào)度系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)。在現(xiàn)階段的應(yīng)用中，自動(dòng)化技術(shù)作為軌道交通輔助運(yùn)行的工具而得到了廣泛的應(yīng)用，很多軌道列車設(shè)置了自動(dòng)化通信調(diào)度系統(tǒng)、自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)、自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)等。在自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用中，其可以提供運(yùn)行管理自動(dòng)化服務(wù)、站務(wù)自動(dòng)化服務(wù)、站內(nèi)自動(dòng)化服務(wù)等。在自動(dòng)化管理中，其以階段化的自動(dòng)化系統(tǒng)改進(jìn)，提升自動(dòng)化系統(tǒng)的服務(wù)能力。車站系統(tǒng)的自動(dòng)化是指對(duì)電梯、通風(fēng)設(shè)備等進(jìn)行自動(dòng)化控制。牽引系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)是整體系統(tǒng)的關(guān)鍵，其在計(jì)算載客量的基礎(chǔ)上，保障了運(yùn)行的速度，其系統(tǒng)具有很強(qiáng)的容錯(cuò)能力，在應(yīng)用上也十分可靠[2]。

2.3 PLC網(wǎng)絡(luò)控制裝置應(yīng)用設(shè)計(jì)

在自動(dòng)化系統(tǒng)中，主要應(yīng)用智能控制技術(shù)對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)化控制，主要依據(jù)為現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，也被稱之為PLC（可編程邏輯控制器）。以PLC網(wǎng)絡(luò)控制裝置為基礎(chǔ)，對(duì)其進(jìn)行順序控制以及開關(guān)控制，在系統(tǒng)中輸入邏輯程序，使其能夠具有對(duì)各項(xiàng)事務(wù)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(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及應(yīng)用中，除了可應(yīng)用PLC技術(shù)之外，還可應(yīng)用PID控制技術(shù)，對(duì)交通整體系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化診斷，并提供熱備冗余技術(shù)，以分布式的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，將其與計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行連接，利用智能前端、終端的連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)整體功能服務(wù)的自動(dòng)化控制。除此之外，分散控制系統(tǒng)（DCS系統(tǒng)）可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化開關(guān)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(dòng)化服務(wù)價(jià)值。

2.4系統(tǒng)構(gòu)成應(yīng)用設(shè)計(jì)

在整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，列車系統(tǒng)的自動(dòng)化控制以專用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，由廠家以及設(shè)計(jì)單位共同制定設(shè)計(jì)方案，并在施工過程中對(duì)其進(jìn)行全面落實(shí)。在自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，其主要的功能在于提供數(shù)據(jù)交換通道，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化數(shù)據(jù)的交換。在自動(dòng)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(shè)計(jì)過程中，需要對(duì)其連續(xù)量進(jìn)行控制，做好電氣設(shè)備的開關(guān)量控制，使其能夠滿足具體的繼電保護(hù)要求。除此之外，PLC作為網(wǎng)絡(luò)化的自動(dòng)控制裝置，其在應(yīng)用過程中具有開放性特征，在網(wǎng)絡(luò)層次對(duì)其進(jìn)行分析，自動(dòng)化控制系統(tǒng)分為網(wǎng)絡(luò)層、設(shè)備層、控制層，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的異地監(jiān)督以及調(diào)控，為軌道車輛運(yùn)行提供更加優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

結(jié)論：總而言之，城市軌道交通自動(dòng)化系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)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(yùn)行條件上具有明顯的優(yōu)勢，在系統(tǒng)中，其可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整體軌道行車的輔助調(diào)度功能，具有很強(qiáng)的容錯(cuò)能力。我國要致力于交通自動(dòng)化系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化整體交通環(huán)境的最終目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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

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