地鐵信號維護支持系統探討

劉強

摘要：近年地鐵行業發展迅速，對推動城市化的進程有著重要作用。地鐵信號維護支持系統的應用，可以及時發現故障，并解決故障，有效提升設備故障檢測以及運行狀態監測的工作效率，進一步保證地鐵系統運營的安全性和可靠性。本文對地鐵信號維護支持系統進行探討。

關鍵詞：地鐵；信號維護支持系統；構成；問題；發展

1信號維護支持系統

在地鐵信號系統中的作用地鐵信號系統是地鐵的主要技術設備，擔負著指揮列車運行、保證行車安全、提高運輸效率的重要任務。由列車自動監控系統（ATS）、列車自動防護系統（ATP）、列車自動駕駛系統（ATO）、正線計算機聯鎖系統、數據通信系統（DCS）、車輛段/停車場聯鎖系統、電源屏系統組成，包括計軸、軌道電路、信號機、轉轍機等設備。為保障系統的安全運行，必須對其進行良好的日常維護。信號維護支持系統是整個信號系統的設備狀態監測與維護工具，利用計算機、網絡和通信技術，完成對信號系統所有設備的狀態集中監視和報警，實時監測信號設備的使用情況，定位故障地點，分析故障原因，統計故障時間，管理維修作業，以實現預防故障發生，提高系統維護管理水平的效果。同時，通過專業化、智能化、流程化的綜合維護平臺，進一步提高信號設備的維護管理效率和質量，確保地鐵信號系統安全、可靠、高效運行。

2信號維護支持系統的主要構成

信號維護支持系統從結構上由中心級設備（維護中心）、車站級設備（各設備集中站、車輛段、停車場、控制中心和沿線各信號工區）和數據通道三部分組成。

2.1中心級設備

①兩套位于維修中心的中央應用、數據庫服務器，主要采集ATS、ATP、ATO、CBI等系統的設備狀態，產生合適的事件和報警，并保存到報警歷史數據庫中；由其管理全線維護支持系統的相關參數（包括設備出廠信息、運行參數），維護工單，維護計劃等。②位于維修中心、控制中心的維護調度工作站，用于提供全線設備狀態及報警的實時顯示與報警確認，下達維護工單，并跟蹤維護工單執行情況（例如，已關閉或是正在執行等）；對報警歷史（時間、設備類型、位置、供應商等）進行過濾和檢索，制定維護計劃。③系統配置工作站，用于系統初始化，分配人員角色及權限，配置設備清單，進行設備發現等。

2.2主要車站級設備

①信號設備集中區域。該區域中設置的維護系統既可保證維護功能得以實現，也可充當監測系統對信號相關信息進行監控收集；②信號工區。該部分維護支持系統的功能旨在根據相應指令進行維護文檔的收集，并在中心維護調度中將維護內容顯示出來；③車輛段。該區域中系統設計與信號工區終端功能相同，負責維護文檔的查閱與顯示。另外，現行維護支持系統設計中逐漸引入具有便攜式特征的維護終端，除具備基本維護功能外還可為數據下載處理提供極大便利。

2.3數據通道

信號維護支持系統采用通信系統提供的通信網絡構建信號維護支持系統網絡。通信系統為信號維護支持系統在各正線車站、車輛段、停車場、維修中心、控制中心之間提供兩路帶寬100Mbps的數據通道，每個接點有2個100MRJ45網絡接口。

3地鐵信號維護支持系統存在的問題

①不同線路信號維護支持方式差異較大，沒有統一標準。由于不同信號系統核心設備供應商提供的設備配置存在很大差異，在工程建設之初，用戶不可能對信號系統特性有非常深入的了解，難以提出詳細而明確的維護需求。隨著線路運營時間的增加，用戶需求逐漸清晰和完善，但此時對維護方式和維護內容再作出修改已相當困難，且難以實現。因此不同線路的維護支持存在較大差異性，沒有統一的標準，沒有清晰的操作界面，可用性較差。

②功能、模式分散，不能滿足日益增加的維護需求。既有信號維護支持系統一般由ATS功能維護系統、電源屏系統和車輛段/停車場信號微機監測系統組成。這些系統各自形成網絡，不僅增加建設成本，而且各系統的信息不能共享，各系統之間容易形成維護信息孤島，缺乏統一故障監測和維護管理的信息平臺，在實際設備維護和管理時，只能靠人工進行信息的綜合、分析和處理。這不僅加大了信號維護人員的工作量，而且當有信號設備故障時，由于信息得不到良好的綜合，無法實行統一的設備維護工作。

③采集信息不全。現有信號維護支持系統所采集的監測信息不統一，部分地鐵專用信號設備（計軸、DCS、轉轍機等）信息沒有采集，地鐵信號系統特有的接口部位沒有進行有效的監測（如與屏蔽門的接口、與緊急停車按鈕的接口、與出入段場線的接口等）。由于監測信息不全，現有信號維護支持系統只能發揮部分功能，不能為信號設備的維護管理發揮應有作用。

④對信息的分析處理不夠。現有信號維護支持系統通過ATS系統管理報警信息，由于ATS系統的主要功能是進行運營調度，對設備維護信息的分析處理較為簡單，只能提供有限的報警信息，無法給信號維護人員提供完善的維護支持，也無法系統地計劃和安排維護工作。

⑤缺少對信號維護管理的支持。信號維護支持系統應能為信號設備的維護和管理提供全方位的支持，而不應僅局限于數據的采集和處理。系統所監測到的設備工作狀態信息及智能分析和故障診斷結果，是信號設備維護、維修的重要依據。信號維護支持系統的監測、分析和診斷結果與信號維護管理相結合，才能發揮系統的最佳效果。

4地鐵信號維護支持系統的發展分析

①應向人工智能化的方向發展，不斷地對當前地鐵信號維護支持系統進行安全隔離，并通過專家知識庫對其技術進行分析，一方面可以通過對各方面技術的分析來了解當前設備是否存在運行故障，實現對設備的故障診斷以及檢測的目的，另一方面有效的分析當前地鐵信號維護支持系統中的不足，及時采取有效的改進措施提升系統的運行效率，這也是地鐵信號維護支持系統未來可持續發展的重要措施之一。②影響著數據統一化處理的方向發展，眾所周知，地鐵信號維護系統在運行的過程中，需要實現對不同類型的信息進行處理，尤其是在地鐵行業迅速發展的過程中，需要維護系統處理的信號信息量也越來越大，為了確保維護支持系統的運行效率，建議在未來的發展中應向統一化數據信息處理方式的方向發展，實現維護功能以及操作界面的統一化，有效地促進地鐵行業的快速發展。

5結語

我國正處于城市軌道交通發展高峰時期，信號系統的安全和穩定是推動城市軌道交通和諧發展的保證。從地鐵信號維護支持系統的設計初衷和理念來看，正是順應了這種發展趨勢，實現對信號系統的集中監測和信號設備維護工作的科學管理。

參考文獻：

[1]信號維護支持系統的仿真測試方法研究[J].周庭梁，張兵建，趙時旻.城市軌道交通研究.2015（02）.

[2]地鐵信號維護支持系統信息安全采集設計與研究[J].程全，樊宇，郭秋月.河南理工大學學報（自然科學版）.2014（05）.

（作者單位：成都地鐵運營有限公司）