城市軌道交通信號維護支持系統(tǒng)應(yīng)用研究

袁錕

摘要：在當(dāng)前城市化建設(shè)發(fā)展進程中，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，運行過程中不產(chǎn)生環(huán)境污染物質(zhì)，并且具有運量大、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部分，現(xiàn)有的運維體系難以支撐現(xiàn)代城市對城市軌道交通的需求，城市軌道交通信號系統(tǒng)的工作狀態(tài)將直接決定城市軌道交通運行的安全性，這就要求城市軌道交通信號應(yīng)當(dāng)向智能化趨勢發(fā)展，要求信號系統(tǒng)要有較高的安全性與適用性。

1城市軌道交通信號系統(tǒng)的特點

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準文件，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)劃的實際需求，采取軌道運輸結(jié)構(gòu)模式加以車輛承重與導(dǎo)向運輸，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，使用列車運行或者單車運行的方式，將一定量的客流實現(xiàn)固定線路運送的一種城市公共交通類型。

城市軌道交通信號系統(tǒng)，是一種可以實現(xiàn)軌道交通自動化控制的系統(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輸?shù)默F(xiàn)代化發(fā)展，是切實提升城市公共交通的運輸效率的關(guān)鍵系統(tǒng)。城市軌道交通信號系統(tǒng)主要包括運行中的自動控制系統(tǒng)以及線路段的信號控制系統(tǒng)兩大部分，其中，自動控制系統(tǒng)又包含三個子系統(tǒng)，分別是車輛運行的自動監(jiān)控系統(tǒng)、車輛運行的自動防護系統(tǒng)以及車輛的自動運行系統(tǒng)。城市軌道交通信號系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的具體功能，主要包括車輛進入軌道線路的啟動控制、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)備運行情況的監(jiān)測與日常維護管理以及線路運行中的數(shù)據(jù)信息管理等。

此外，城市軌道交通信號系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、后臺支持維護系統(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行過程提供實時監(jiān)控，并在獲取第一手監(jiān)控資料后第一時間傳輸反饋至城市軌道交通信號系統(tǒng)的運行自動控制系統(tǒng)中，在通過自動化處理后再上傳至軌道交通線路的主控制系統(tǒng)，轉(zhuǎn)化為具體的線路運行指令，對車輛發(fā)出具體的運行操作指揮行為。

2運維管理需求

信號智能運維的質(zhì)量還應(yīng)當(dāng)基于多種技術(shù)手段進行實現(xiàn)，在這個過程中應(yīng)當(dāng)提高管理機制的升級，并對運維策略進行進一步優(yōu)化處理，要建立起健康維護過程中的閉環(huán)跟蹤系統(tǒng)，為設(shè)備維修提供一個實時感知、預(yù)警及故障處置等信息反饋機制。還應(yīng)當(dāng)跟蹤設(shè)備維修狀況，對維修流程進行監(jiān)測，將維修人員信息、設(shè)備信息以及備品庫、負責(zé)人等多種信息納入數(shù)據(jù)庫之中，使維修信號覆蓋至設(shè)備維修的整個流程之中，提高運維管理質(zhì)量。還應(yīng)當(dāng)對設(shè)備的全壽命周期進行全程跟蹤工作，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)，實現(xiàn)設(shè)備履歷的全程跟蹤效果。在城市軌道交通運輸過程中難免會出現(xiàn)緊急情況，為了滿足智能運維管理的需求，在進行運維管理系統(tǒng)設(shè)計的過程中，還應(yīng)當(dāng)設(shè)立緊急事件處理信號，提高應(yīng)急指揮調(diào)度能力，對出現(xiàn)緊急情況的設(shè)備或車輛進行快速評估工作，將設(shè)備的實時狀態(tài)進行有效反饋，并合理分配應(yīng)急資源，實現(xiàn)設(shè)備快速有效地維護。

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

3.1報警管理

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

3.2維護管理

城市軌道交通運營中，信號維護人員會根據(jù)設(shè)備的特性和使用情況制定計劃性維修。計劃性維修可提前發(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。信號維護人員通過維護終端實時監(jiān)視全線信號設(shè)備的工作狀態(tài)，實時調(diào)閱設(shè)備狀態(tài)，利用系統(tǒng)的統(tǒng)計分析功能分析各種維護數(shù)據(jù)，制定更合理的維護計劃。信號維護人員查看道岔動作電流曲線，并與參考曲線進行對比和分析，及時發(fā)現(xiàn)道岔存在的不良情況。道岔由定位轉(zhuǎn)換到反位時曲線正常;反位轉(zhuǎn)換到定位時，曲線如圖4所示。道岔在7s時電流有一相為零，另外兩相升高約20%;在8s時兩相電流減小到0.5A左右，說明在7～8s電機仍在轉(zhuǎn)動，此時主機到位而副機尚未到位。道岔在轉(zhuǎn)換到位前出現(xiàn)短暫缺相運轉(zhuǎn)，長期會影響轉(zhuǎn)轍機的使用壽命，甚至燒毀電動機。

3.3框架搭建

為了提高城市軌道交通信號智能運維效果，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，通過對運行設(shè)備數(shù)據(jù)的收集來達到“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，還包括了機械特性、電氣特性等多種機械特性，并對信號設(shè)備等多種設(shè)備進行數(shù)據(jù)收集工作，并將感知數(shù)據(jù)納入平臺管理層。平臺管理層在進行搭建過程中需要建立兩種不同的平臺，包括分布式實時數(shù)據(jù)平臺與大數(shù)據(jù)平臺。實時數(shù)據(jù)平臺還分為數(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)平臺則要更加注重數(shù)據(jù)的采集、儲存工作，通過大數(shù)據(jù)的分析功能能夠提高城市軌道交通信號智能化進度，提高智能化水平，并通過一定的專用算法使計算機能夠進行自主學(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)用都能夠及時解決城市軌道交通運行時出現(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智能運維探討可以得知，信號智能運維需求較廣，不僅要滿足維護的需求，還要滿足管理及智能分析的需求，工作人員在進行信號智能運維過程中應(yīng)當(dāng)搭建起系統(tǒng)框架，并有效的建立起多種系統(tǒng)管理機制，提高設(shè)備維修養(yǎng)護工作效率，提高城市軌道交通信號智能運維的質(zhì)量。

參考文獻

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