城市軌道交通信號維護支持系統研究

王拓輝

摘? 要：信號維護支持系統屬于推動與提升城市軌道交通信號部門工作效率、維護效率以及維護水平的重要支撐，按照信號維護支持系統的配置現狀來看，需要基于市場發展現狀量身定做維護支持系統，基于信號維護支持系統的結構、功能實現以及設備配置等方面探討信號維護支持系統，并借助通信專業提供傳輸通道并構建獨立的信號維護支持網絡。對此，為了進一步提升城市軌道交通的發展效益，本文簡要分析信號維護支持系統，希望可以為相關工作者提供幫助。

關鍵詞：城市軌道交通? 信號? 維護支持系統? 系統研究

中圖分類號：U231.7? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）02（b）-0124-03

Research on Signal Maintenance Support System of Urban Rail Transit

WANG Tuohui

（Xi'an Transportation Engineering Institute，Xi'an，Shaanxi Province，710300 China）

Abstract： The signal maintenance support system is an important support to promote and improve the work efficiency， maintenance efficiency and maintenance level of the urban rail transit signal department. According to the current configuration of the signal maintenance support system， it is necessary to tailor a maintenance support system based on the current market development. Discuss the signal maintenance support system based on the structure， function realization and equipment configuration of the signal maintenance support system， and provide transmission channels with the help of communication majors and build an independent signal maintenance support network. In this regard， in order to further enhance the development benefits of urban rail transit， this article briefly analyzes the signal maintenance support system， hoping to provide assistance to relevant workers.

Key Words： Urban rail transit; Signal; Maintenance support system; System research

城市軌道交通信號維護支持系統屬于運營生產的重點設備，伴隨著城市軌道交通運輸客流量的持續性提升，導致軌道交通運輸期間對于信號設備的高效、安全運行要求也在隨之提升。為了更好的滿足運營需求，需要及時解決城市軌道交通信號系統的發展需求，同時針對性的建設與優化信號維護支持系統，為城市軌道交通的發展提供支持。對此，探討城市軌道交通信號維護支持系統具備顯著實踐性價值。

1? 城市軌道交通信號維護支持系統的作用

城市軌道交通信號維護支持系統屬于非常重要的設備，其需要負擔指揮列車運行、保障行車安全以及提升運輸效率等重要任務[1]。信號系統主要是通過列車自動監控系統、列車自動防護系統、數據通信系統、列車自動駕駛系統、車輛段與停車段聯鎖系統、正線計算機聯鎖系統、電源屏系統等構成，設備方面則是以軌道電路、計軸、信號機以及轉轍機為主，想要保障整個信號系統的運行質量，需要做好日常性維護工作，這也就衍生出了信號維護支持系統。

信號維護支持系統屬于為信號系統設備提供監測、維護的重要途徑，借助計算機、網絡以及通信技術為主，實現對信號系統設備狀態的集中化監視與報警，并基于實時性原則實現對監測信號的獲取，及時發現故障地點并分析故障發生原因[2]。借助信號維護支持系統還可以實現對系統故障時間、管理維修作業等工作提供支持，實現對故障的預防性控制，提升系統運行與維護綜合水平。另外，借助專業、智能以及流程性的綜合維護平添，可以針對性的提升信號維護支持系統的維護管理質量與效率，這也是提升城市軌道交通信號系統可靠、高效以及安全水平的重要途徑。

2? 城市軌道交通信號維護支持系統的研究

2.1 設備配置現狀

城市軌道交通信號維護支持系統主要是通過正線信號系統與車輛段、停車段的計算機聯鎖系統構成。車輛段與停車段的聯鎖系統分別配置獨立的微機監控設備，同時完成對系統范圍內相關信號設備的監測[3]。正線信號系統的核心子系統在于列車自動監控、列車自動防護、列車自動運行等不同系統，正線信號維護設備的配置現狀方面，列車自動監控系統主要功能在于故障報警提示功能，國內所配套的信號電源系統的構建則是以專用的電源屏監測系統為主，涉及到信號機、轉轍機、電纜絕緣等多方面，信號系統的子系統和其他系統接口方面并沒有構建有效的監測。正線信號設備監測工作的信息不全，部分信號設備所涉及到的狀態采集、報警信息分散存比較大的差異，同時系統之間無法實現數據的共享化管理。但是因為信號維護人員在數據應用中涉及到比較大的精力成本，在查詢與篩選方面成本相對較高，導致故障搶修難度以及處理的時間隨之延長。信號系統的核心設備狀態和報警信息需要與列車自動監控系統聯網運行，在網絡故障發生的同時需要將信號設備進行維護支持，同時基于列車自動監控系統的運營發展需求，基于報警信息實現對數據的采集、故障診斷支持，同時還能夠實現對維護數據的改動監測，但是維護成本也相對較高[4]。

2.2 主要技術要求

信號維護支持系統的主要技術在于：（1）信號維護支持系統應當構建單一且獨立性的維護支持系統，并基于不同系統供應商提供不同制式、不同類型的信號系統，其所帶有的設備應當保持模塊與小型化特征，滿足城市軌道交通設備的集中、非集中以及現場配置等多方面運行要求[5];（2）信號維護支持系統可以應用相對成熟的技術方式實現對信號設備運行期間的動態、實時性監測以及數據記錄、統計分析，監測的具體范圍涉及到計算機聯鎖、列車自動監控、列車自動防護以及自動運行等不同系統;（3）信號維護支持系統應當具備監督、記錄信號系統的重要功能，和電力、通信、屏蔽門等方面可以呈現結合支持;（4）信號維護支持系統的采集、被監測設備之間應當保持良好的電氣隔離，任何情況下都不能影響信號設備的正常運行，所采集的數據應當媽祖實時、完整、準確等基礎要求，所采集的信息應當和其他系統保持相互關聯，并實現資源的共享;（5）信號維護支持系統的模擬量采集器必須滿足標準計量器的校核，同時實現對測試精度的發展需求;（6）信號維護支持系統可以借助對信號設備的實時采集與智能化分析，實現信號設備運行質量的評估，在信號設備的電氣性能和額機械特征與標準閾值存在較大差異呈現出預警支持;（7）信號維護支持系統應當及時記錄監測設備的異常狀況，同時還可以實現對設備故障的綜合分類與報警支持;（8）信號維護支持系統應當具備一定的故障診斷與分析能力，在信號設備出現故障時可以基于電氣參數的變化情況以及關聯的信號設備信息實現對故障情況的判斷，并對故障處理提供建議;（9）信號維護支持系統和計算機聯鎖、計軸、電源屏等智能設備提供接口，并實現對智能設備的遠程化監控;（10）信號維護支持系統本身需要帶有一定抗電話干擾能力。

2.3 系統方案

信號維護支持系統以二層三級網絡結構，線網維護中心、線路維護中心的二層維護網。同時由線網維護中心、線路維護中心以及車站三級網絡結構構成。對于每一條線路配置的信號維護支持系統而言，線網維護中心可以借助通信專用的傳輸通道構建信號維護支持系統，并基于上層傳輸網絡的發展需求，落實線路維護中心到不同站、控制中心之間應用通信專用傳輸通道，同時構建信號維護支持系統的下層網絡結構。

2.4 系統功能

信號維護支持系統的基礎功能在于：（1）信號維護支持系統主要是通過控制中心的列車自動監控服務器實現線路、站場以及列車運行信息的獲取;（2）信號維護支持系統可以從中央列車自動監控服務器獲得軌旁設備狀態、報警信息[6];（3）信號維護支持系統可以通過控制中心列車自動監控服務器獲得車載設備的狀態以及報警信息;（4）DCS可以借助數據接口為信號維護支持系統以自動化上報報警信息，并基于周期性的方式傳輸DCS網絡設備實現在線狀態和信息流量的獲取，并在特定的信號維護終端方面借助IE瀏覽器實現對設備的遠程化監測和故障分析;（5）計算機聯鎖系統可以借助對設備集中化控制，并基于數據接口、控制中心接口實現信號傳輸，同時開關量信息、聯鎖系統狀態以及報警等信息都可以在特定格式的基礎上實現對遠程化監測和故障判斷;（6）計軸系統可以借助數據接口為信號維護支持系統上報報警信息，并基于周期原則傳輸計軸設備的運行狀態和報警信息，并基于特定的信號維護終端借助瀏覽器實現對計軸系統的遠程化監測和故障判斷;（7）智能電源屏可以為信號維護支持系統上報報警信息，同時可以周期性實現對狀態信息的傳輸，并在特定的信息維護終端上實現遠程監控和故障分析;（8）UPS可以借助數據接口為信息維護支持系統是自動上報，并基于周期性傳輸UPS和電池狀態信息提供支持，在特定的信號維護終端上可以借助瀏覽器實現對遠程監測和故障的分析。

2.5 系統設備配置

系統設備配置方面線網維護中心設備的配置方面，主要是設置獨立性電源供電系統，同時配額比服務器、防病毒服務器以及網關工作站、防火墻、交換機等網絡設備，按照具體的需求設置多個臺線網中心維護工作站，并基于信息系統相同的網絡時鐘進行管理。在線路維修中心設備配置方面，需要配備獨立性的電源供電系統以及數據庫服務器、磁盤陣列存放信息設備，設置服務器實現對智能設備的遠程監測，基于具體需求設置多線路中心維修工作站和必要的網絡設備。控制中心的設備配置可以通過控制中心采集信息并應用信號系統在控制中心設置接口，假設因為技術原因無法應用信號設備設置接口，則可以在控制中心設置接口計算機。在線網的維護中心沒有建成的同時，時鐘同步信息需要從控制中心的接口計算機引入信號維護支持系統。

在設備集中站方面，設備主要涉及到車站維護工作站、必要的網絡設備。信號智能設備方面的狀態和報警信息可以借助通信接口機上傳到車站采集設備上。計算機聯鎖設備的狀態和報警信息均不作為供應商提供的產品，在設備集中站接入信號方面可以實現對維護支持網絡，并借助控制中心服務器接入信號維護支持系統。

3? 結語

綜上所述，信號維護支持系統本身應當保持高度兼容、靈活、可拓展以及系統開發等特征，針對性提高信號維護支持系統的可用功能。目前來看，信號維護支持系統和ATS系統應當保持分網設計，盡可能規避維護信息和行車管理信息之間的相互干擾表現，積極應對ATS網絡故障期間不能發揮的缺陷問題，基于線網內部配置信號維護支持系統并實現集約化的維護管理，基于共享線網內部的信號維護資源提高信號維護工作能力。另外，還需要注重設備方面的改進，及時作好系統維護并最大程度降低維護成本，在用戶需求發生的同時應當及時對軟件進行修改與調整，在不影響行車秩序的同時最大程度降低系統成本，為城市軌道交通領域發展提供支持。

參考文獻

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[2] 姜西，虞翊，阿力瑪斯·伊力夏提，等.城市軌道交通信號設備綜合壽命評價系統研究[J].城市軌道交通研究，2019，22（1）：106-111.

[3] 李潤錦，許華陽.城市軌道交通信號系統的實時數據接口研究[J].城市軌道交通研究，2019，22（12）：132-135.

[4] 李翔.城市軌道交通信息系統信息安全風險辨識[J].電子技術與軟件工程，2019（3）：167.

[5] 何理，石杰紅，胥旋，等.RAMS在城市軌道交通信號系統安全評估中的應用[J].中國安全生產科學技術，2019，15（S1）：10-14.

[6] 陳嘉怡，燕飛.城市軌道交通信號系統信息安全風險辨識[J].都市快軌交通，2018，31（2）：119-123，134.