建設一流的城市軌道交通大型綜合實驗實訓基地

蘇　青

[摘要]本文以西安鐵路職業技術學院為例，論證了建設一個大型的、綜合的、能夠體現城市軌道交通系統總體結構框架，滿足多專業實訓需求的一流的城市軌道交通綜合控制實訓基地的必要性和可能性。該項目建成后能夠為提高辦學質量和效益，擴大就業，為西安市經濟發展做出積極貢獻。

[關鍵詞]城市軌道交通；實驗實訓基地；項目建設

一、項目建設的必要性

目前，我國正處在一個城市軌道交通空前發展階段，2009年3月正式宣布成立西安市軌道交通、軟件服務外包、動漫、旅游四大職業教育集團。其中《軌道交通職業教育集團》在西安鐵路職業技術學院掛牌，更加堅定了學院在創新職業教育、走集團化發展路子，做大做強職業教育，進一步提高辦學質量和效益，擴大就業，為西安市經濟發展做出積極貢獻的信心。

西安鐵路職業技術學院自1956年成立以來，經過幾代人努力，在軌道交通領域具備了較強影響力，為企業輸送4萬余名技術管理人才，備受企業歡迎。西安鐵路職業技術學院現開設有：城市軌道交通車輛、城市軌道交通控制、城市軌道交通運營等多個相關專業。

為提高教學效果，提高學生的實踐動手能力，建設一個大型的、綜合的、能夠體現城市軌道交通系統總體結構框架，滿足多專業實訓需求的一流的城市軌道交通綜合控制實訓基地就顯得非常必要。

二、項目主要建設內容構想

1、城市軌道交通運營實訓沙盤

（1）城軌運營模擬系統。A、地鐵車輛模型：仿西安地鐵B型車，各零部件均按實物比例1∶[KG-*3]1仿真制作，包括3張電動塞拉門。B、仿真地鐵車站站臺：包括3張屏蔽門、2套仿真閘機、一套監控設備。C、西安、咸陽、臨潼地面光帶地鐵線路模擬圖。D、仿真地鐵沙盤：包括5個不同形式的車站以及軌道線路和區間設備沙盤、1個車輛段、4列地鐵車輛模型和地鐵展示宣傳欄。

（2）城軌車站控制室。整個控制室以MCP控制盤為中心，控制室外屏蔽門、自動扶梯、照明等設備的動作，并準確顯示屏蔽門、自動扶梯、消防自動報警、照明設備、供配電、給排水及通風等設備的工作狀態及報警。MCP控制盤的各控制顯示系統均應有相應的計算機控制操作臺，計算機控制臺和MCP控制盤通過串口通信相互聯結，并且可以相互切換操作控制。

各系統相互獨立，自成一體，同時通過MCP集中進行控制和管理。各系統及軟件都留有擴展升級空間，保證后期工程的擴展和升級。

2、城市軌道交通控制中心

作為城軌交通管理的大腦中樞，控制中心（OCC）將完成對主控系統、監控網絡體系的各類計算機、網絡、視頻信號的集中顯示。實現對地鐵運行的行車調度SIG系統、電力調度SCADA系統、環境監控設備監控BAS系統、火災報警FAS系統、自動售票檢票AFC系統和視頻監控CCTV系統等六大運行系統的實時監控。

在建的城軌控制中心主要包含中心局域網、數字拼接墻顯示系統以及控制中心各監控系統的模擬軟件，具體為：

（1）數字拼接墻顯示系統。實現對交通主控系統、監控系統的計算機、網絡、視頻信號信息的集中顯示，并與列車編組站控制系統、應急通信系統及管理信息系統相互配合，建立具有數據采集、整合、處理、調度、反饋等功能的立體交通指揮運行機制。

（2）模擬軟件。包括電力監控SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系統模擬軟件；環境與設備監控BAS（Building Automatic System）系統模擬軟件；軌道交通自動售檢票AFC（Automatic Fare Collection）系統模擬軟件；火災報警FAS（Fire Alarm System）模擬軟件；行車調度系統SIG（Signaling System）模擬軟件；中央視頻監控CCTV系統模擬軟件；列車調度指揮系統TDCS（Train Operation Dispatching Command System）模擬軟件等。

（3）與車站控制室設備互聯。

（4）實訓用計算機網絡。

3、城市軌道交通列車運行控制系統ATC

城市軌道交通列車運行控制系統ATC系統包含三個子系統，即列車運行自動保護（ATP）、列車自動駕駛（ATO）、列車運行自動監控（ATS）。

按照目前設備發展方向和適當兼顧應用設備的原則，系統規劃為：一個列車控制中心（可以在已經報批的控制中心系統中增加ATS控制主機和其他相關設備），一個集中站（折返站），兩個非集中站，多段數字編碼軌道電路區段，構成簡單的ATC系統。其中控制中心設置調度指揮和列車運行控制系統、環境與設備模擬監控系統、電力模擬監控系統，防災報警模擬監控系統、通信網絡管理系統、旅客服務系統、閉路電視監視系統設備或與已建設模擬設備的接口實現系統互聯；集中站設置站臺（可以與原運營實訓沙盤共用）、折返線、精確定位停車裝置、屏蔽門系統、旅客自動售檢票系統（可采用原運營實訓沙盤的已有閘機）；區間采用準移動閉塞列車自動追蹤運行，同時在區間建設無線通道（車站采用擴頻、模擬隧道環境采用漏泄電纜）并預留CBTC無線接口。同時在線路上設置動車，安裝ATP/ATO車載系統。

在建設過程中，可以尋求與設計生產單位的合作，設計中考慮利用實際應用設備作為系統升級開發的試驗平臺或培訓平臺。

4、模擬駕駛系統

在ATC系統建設的基礎上，建立基于現場總線的列車控制系統（或真實控制系統的仿真），實現與ATC系統的聯動控制，完成城軌車輛手動和自動駕駛的實訓。

5、城市軌道交通車輛模擬展示

車輛模型部分有不同類型的整體車輛、車輛轉向架、車體框架結構、連接部分結構等具體細節的模型。

2008年底已投資205萬建成了“軌道交通運營實訓沙盤”和“軌道交通運營車站控制”。

“城市軌道交通運營控制中心”將投資368萬元，現已完成前期招標工作，正在建設之中。“城市軌道列車運行控制”和“城市軌道交通模擬駕駛系統”預計投資2千萬元，該項目將與西安地鐵共建，建成后會作為西安地鐵職工培訓基地。該項目已提交西安市教育局審批。

三、綜合實訓基地的超強功能與社會效應

一是滿足城市軌道交通運營專業學生實訓需求。集中站建有站臺和售檢票系統，可以對從事站務服務和票務服務的人員進行綜合培訓；控制中心系統可以對調度人員進行綜合培訓；集中設備站和非集中設備站可以對車站值班人員進行綜合培訓。

二是滿足城市軌道交通控制專業學生的實訓需求。控制中心維修與監控，包括控制中心電務監控機信息綜合判斷，維修協調、ATS設備管理維護；車載設備維修管理，包括車載ATP/ATO設備管理維修；運行線控制系統設備管理維護，包括基礎設備信號機、轉轍機管理維護，數字軌道電路、環線設備、定標設備等管理維護；ATP/ATO軌旁設備管理維護，正線聯鎖系統管理維護，此外還包括電源系統，車站其他信號設備及傳輸網絡設備的維修與管理。

三是滿足城市軌道交通車輛專業學生的實訓需求。通過車輛模擬駕駛系統，對學生進行城市軌道交通駕駛實訓，在高度仿真的環境中很好掌握車輛的駕駛技術。同時提供的車輛模型和車輛控制模擬仿真系統，還可以為車輛專業提供諸如動車的車輛結構和車輛維護管理；車載駕駛系統維護管理；車輛綜合控制系統維護管理的綜合實訓。為其他城市軌道交通相關專業學生提供車輛結構、功能實現等知識的直觀展現。

四是城市軌道交通綜合控制實訓基地的建成，已成為同類院校中的一個亮點，充分體現我院綜合實力和實踐教學水平。

五是項目建設，有西安地鐵的投資和技術力量支持，規劃與設計更符合企業培訓員工需求，這也是我院產學研相結合的一個成功范例。

六是設計建設過程中廣泛調研，探討系統設備的選型、結構設計等，為設計單位或企業的開發試驗提供一個實踐平臺。

七是通過校企之間橫向的科研合作，提高了學院和教師的整體科研水平。

八是對整合教育資源，校企聯合，優勢互補，降低成本，做大做強職業教育起了積極的表率作用。

[作者簡介]

蘇青（1963-）女，福建德化人，西安鐵路職業技術學院實驗師．