城市軌道交通信號維護支持系統設計

陳驍，易晶怡，丁文君

（陜西交通職業技術學院，陜西西安，710018）

城市軌道交通信號維護支持系統設計

陳驍，易晶怡，丁文君

（陜西交通職業技術學院，陜西西安，710018）

隨著城市的發展進步，軌道交通在城市發展中的作用日益凸顯，而交通信號維護支持系統作為城市軌道交通發展的重要內容，對于城市軌道交通信號的維護和管理具有重要意義。文章通過對當前城市軌道交通維護支持系統現狀的分析，結合系統功能需求，提出了新的城市軌道交通信號維護支持系統設計方案，重點分析了系統結構及其功能實現。

城市軌道交通；信號維護支持系統；系統架構；功能實現

0 引言

在我國社會經濟日益繁榮的今天，交通壓力逐年上升，軌道交通已經成為緩解城市交通壓力的一種重要方式。為有效提升城市軌道交通安全，就應確保交通信號設備的穩定運行，信號維護支持系統應運而生。設計功能、模式完整，信息采集全面，信息分析處理科學合理性高的城市軌道交通信號維護支持系統，對于提升城市軌道交通運行安全，以及城市立體交通發展具有重要意義。

1 城市軌道交通維護支持系統現狀

1.1 功能、模式分散

當前城市軌道交通信號維護支持系統一般包括ATS功能維護系統、電源屏系統、車輛段/停車場信號微機監測系統等子系統，功能、模式分散，與當前的維護需求不相適應。各子系統之間無法實現信息共享，各自形成網絡，既不利于節約建設成本，也不利于系統功能的實現及系統故障的維護。由于系統缺少相應的故障分析平臺設計，在進行系統設備維護時，只能靠人工進行信息分析和處理，故障處理效果不佳。

1.2 采集信息不全面

當前的城市軌道交通信號維護支持系統還存在著監測信息采集不統一問題，計軸、轉轍機等城市軌道交通部分專用信號設備信息未采集。而受監測信息采集不全面的影響，當前信號維護支持系統僅可發揮部分功能，無法實現最佳的信號設備維護管理效果。

1.3 信息分析處理不當

當前的城市軌道交通信號維護支持系統，是借助于ATS系統對報警信息進行管理的。但ATS系統以運營調度為主，只可進行簡單的設備維護信息的分析處理，管理的報警信息十分有限，并不能為維護人員提供充分的維護信息，不利于系統的實時維護。

2 系統功能需求分析

2.1 獨立的維護支持網絡

城市軌道交通信號維護支持系統，應組建單一、獨立的維護支持網絡，以便更好地與各系統供應商提供的各種制式、類型的信號系統的匹配。同時，應實現設備的小型化、模塊化，以更好地滿足設備集中站、控制中心、車輛段／停車場、非設備集中站等現場配置相關要求。

2.2 信號設備實時監測功能

城市軌道交通信號維護支持系統，應運用先進可靠的技術，實現信號設備運行中的實時監測，并對其運行數據信息進行記錄、整理與分析。監測范圍涉及智能電源屏、計算機聯鎖、ATP、ATS、ATO、UPS、DCS、計軸、信號機、道岔等信號設備。同時，還應能夠對信號系統與電力、通信、屏蔽門等系統結合部運行狀態進行有效監督與記錄。信號維護支持系統采集設備與被監測設備間應采取電氣隔離措施，確保信號設備正常運行，采集數據需符合實時性、完整性、準確性要求，并可實現采集信息在各系統的共享。

2.3 故障診斷分析功能

故障診斷分析功能是確保城市軌道交通信號維護支持系統安全穩定運行的重要功能。信號維護支持系統應具有一定的故障診斷能力，以對信號設備運行信息的采集與分析的基礎，實現對其運行質量的評估，若信號設備的主要電氣性能超出預定界限時要發出預警信號，并依據設備電氣參數及關聯信號設備狀態信息，明確故障位置及原因，并給出合理的解決方案。

3 系統設計方案

3.1 系統結構

圖1 信號維護支持系統網絡結構圖

本文結合當前城市軌道交通信號維護支持系統現狀及功能需求進行設計，其結構框架如圖1所示。如圖1所示，本文所設計的城市軌道交通信號維護支持系統，主要包含中心級設備、車站級設備和數據通道三部分，各部分功能實現如下。

3.2 系統功能實現

3.2.1 中心級設備

維護中心包括應用服務器、數據處理服務器、交換機、管理終端、維護終端等。應用服務器主要完成系統應用服務功能和數據庫服務功能。數據處理服務器主要對設備運行參數進行分析，若發現異常會發出預警提示，并給出維護建議。管理終端主要對系統信號設備進行管理和維護，當監測到設備運行信號異常時，服務器通過無線通信模塊將報警信息傳輸至維護終端，維護人員根據預警提示處理故障。

3.2.2 車站級設備

控制中心、設備集中站設備及車輛段/停車場車站設備是車站級設備的重要組成部分。控制中心有與ATS數據、DCS中心服務器連接的接口。集中站車站設備可采集外電網、信號機、線纜、道岔、環境溫濕度等的模擬量，按鈕、繼電器狀態等開關量信息；通過串口接收計軸ACS、智能燈絲、電源屏運行信息及報警信息，并接收ATS、CI車站設備運行信息及報警信息。車輛段/停車場車站設備結構與設備集中站相似，其區別在于車輛段/停車場車站設備與聯鎖的接口為串口；車輛段/停車場軌道電路為相敏軌道電路，通過軌道采集機獲取軌道電路信息。

3.2.3 數據通道

信號維護支持系統通過10M環網構建信號維護支持系統網絡。維修中心、車站級設備、車輛段、停車場、控制中心之間具備帶寬100M bps的數據通道，每個接點有2個網絡接口。

[1]牛英明,曹紅升,岳磊.城市軌道交通信號系統全生命周期維護管理技術支持系統功能需求研究[J].城市軌道交通,2015,(04):52-62.

[2]陳琦,張沖,孫冀東,李文祥.城市軌道交通信號維護支持系統與信號系統同步設計的可行性及實踐[J].中國鐵路,2014,(03):90-92.

Design of signal maintenance support system for urban rail transit

Chen Xiao,Yi Jingyi,Ding Wenjun
(Shaanxi College Of Communication Technology,Xi’an Shaanxi,710018)

With the progress of the city, the role of rail transport in the development of the city has become increasingly prominent, and traffic signal maintenance support system as an important part of city rail traffic development, is of great significance for the maintenance and management of city rail traffic signal Based on the analysis of the current situation of the maintenance support system of city rail transit, combined with the functional requirements of the system, put forward the city rail traffic signal new maintenance support system design scheme, analyzes the system structure and function realization

urban rail transit; signal maintenance support system; system architecture; function realization