軌道交通環境智能節能控制技術研究綜述

董科

摘要：現如今城市的發展速度日新月異，在智能軌道的交通管理技術方面也有所進展。在這樣的大背景下實現軌道交通在環境保護方面的措施是當前軌道交通領域研究的重點所在。通過對軌道交通的環境特點進行分析和研究，可以具有針對性的從軌道交通的自身優缺點出發，集中性的改善軌道交通方面存在的不足，補足當前出現的問題，分析智能節能控制技術在根本上面臨的問題。再從這些問題入手，逐步解決并且完善軌道交通環境智能節能控制技術的發展和進步，在這個研究方向上取得突破。本文著重針對軌道交通環境方面的技術探討，做出以下分析見解。

關鍵詞：軌道交通;環境控制;技術探究

對軌道交通而言，本身就是城市交通運輸領域無法撼動的一部分，自身具備高速、載重量強、運輸穩定、時間準確等一系列優良特性，也正是這些特性的加持才使軌道交通在城市地區的發展速度尤為突出。當前軌道交通運輸已經被認為是世界范圍內可以大規模解決人口流動的最便捷，也是最受群眾歡迎的一種方式。但與此同時，地鐵滿足人們日益增長的需求的同時也對周圍的環境造成一定的威脅。最常見的就是為了保持恒定溫度設立的空調系統，給整個自然界的能源供應帶來了巨大的壓力。

一、地鐵環境方面的自身特點，以及在環境控制方面面臨的威脅

（一）地鐵環境方面的特點

地鐵由于自身的運輸速度快，并且跨境范圍遠，使這樣的一種運輸工具顯然不適合在地面以上進行架構。由于地面以上的種種自然因素，都會給地鐵的運輸造成一定的威脅，反觀地下的穩定性更適合地鐵這種運輸載具。在地下的地鐵環境構建中通常和地面之間有十米的土層，這些土層一方面形成穩定的內部結構，另外一個方面屏蔽地面的自然狀況對地鐵站內部的干擾，給地鐵的運輸提供一個相對穩定的空間和環境。

在通風方面地鐵站一般都會裝配大量的隧道風井，如下圖一所示，進而滿足人們在地鐵站中的正常呼吸。溫度控制方面則引用大量的空調設備，由于地鐵站自身所處的位置較深，溫度相較于地表更為寒冷，長時間處于這樣的寒冷環境中不但是對公共財物的一種損害，更不利于人體的自然生長。但又由于空調方面排出的廢氣會自然而然的對大自然的環境以及臭氧層形成一定的破壞，空調的持續開啟顯然不是長久之計[1]。

照明方面，地下的昏暗環境顯然不利于正常的生理活動。因此照明也是地鐵站中散發溫度較高的，大量的人群流動以及照明燈具釋放的熱量會形成地鐵站內部溫度的不穩定性。加上空調的持續增溫，實際的地下空間溫度很容易突破地層的正常溫度，倘若不針對這些溫度進行釋放，那么也會給乘客帶來不好的體驗。

地層自身也具備儲熱功能，這一特性使剛建好的地鐵站內部形成緩慢的溫度增長趨勢，這樣的溫度增長并非益處。如果缺乏調整和調動，會對整個地下空間乃至相鄰的地下空間造成負面影響，形成土壤干燥，不利于土層的穩定。

（二）智能節能控制技術方面面臨的挑戰

對當前的環境智能解控技術而言主要面臨如下一些挑戰：

首先就是對空氣的調節。這一方面主要表現在地鐵內部的運營，以及地鐵空氣的流動方面。處理不好很容易造成地鐵內部人員的缺氧，危害生命健康。造成這樣狀況的原因就是由于地鐵站內部溫度的不穩定性，這樣的不穩定性具體表現在內部活塞運動造成的熱量無處排解，以及空調內部運轉缺乏智能調動控制技術，對室內的溫度掌控不夠細致。

其次，在運營管理方面的技術支撐尚且比較薄弱，這種管控力不強的管理技術很容易受到外界因素的沖擊造成混亂。因此，加強自身的管理技術，提升管理人員的自身技術素養，增強技能儲備也是當前軌道交通方面需要急切解決的問題。

二、地鐵交通環境的節能控制系統

地鐵交通環境方面的節能控制系統可以大致分為以下幾類：帶風屏蔽門系統、通風空調大系統、緩控系統全局控制、基于模糊控制技術的節能監控系統等。這幾個方面基本上構成地鐵交通環境方面的控制系統，形成一個覆蓋面廣、自身技術支持過硬的系統[2]。下面主要從環境系統的全局控制方面入手，進行簡要的技術分析。

針對環控系統的全局控制而言，就是實現對程序控制的方法，實現對外界環境的大規模數據調動，這些數據的調動可以較為妥善的完成數據比對、數據分析，以及下一步系統指令的下發。在這個數據調動的過程中需要傳感器對外界的具體狀況進行分析和比對，經過數字化的顯示模式，幫助技術人員實現對外界環境的模擬化管理，進而形成對周邊環境的虛擬化。這一點在地鐵環境智能節能控制技術中作用十分廣泛，通過集中控制實現對設備的主觀化調節。主要步驟有：首先通過送風機實現對風流的掌控，之后打開二通閥開度，對二次泵的使用進行細致化調動，隨后還有水冷機、冷卻塔風機等機械的組合和搭配，形成對環境周圍的控制[3]。例如，通過環控系統對地鐵站的溫度進行調控，通過對外界溫度的虛擬化處理實現空調溫度的自動化調節、隧道風口的自動化調節、照明設備熱量的自動化調節等多種實驗操作。

三、結束語

總的來說，對軌道交通方面來說，高強的便捷性帶來的結果自然是不言而喻的，但背后蘊含的環境問題同樣值得引人深思。展開對軌道交通環境智能節能控制技術的研究和探討不但是對環境問題的彌補和改進，更是對軌道交通當前存在的不足進行的補全操作。只有發現問題的根源才能找到下一步發展和進步的方向，這也是當前眾多學者和科研人員探討和追尋的方向。

參考文獻：

[1]李燁，郭子立，郭奕杉.基于PSO的軌道交通列車節能控制優化研究[J].控制工程，2018（10）：1911-1915.

[2]閆威.淺析新型智能支付系統在城市軌道交通中的應用[C]//第三十二屆中國（天津）2018IT、網絡、信息技術、電子、儀器儀表創新學術會議.0.

[3]王陽，李少波，楊觀賜，et al. Review of Intelligent Energy-saving Control of Rail Transit Environment%軌道交通環境智能節能控制技術研究綜述[J]. 貴州大學學報（自然科學版）， 2014， 031（001）：46-51，74.

（作者單位：常州市軌道交通發展有限公司）