城市軌道交通信號維護支持系統應用研究

袁錕

摘要：在當前城市化建設發展進程中，城市交通的發展越來越趨向成熟。基礎交通設施得到不斷完善，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能性，運行過程中不產生環境污染物質，并且具有運量大、安全系數極高等顯著優勢，特別適用于大中型城市發展規模。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的發展展開深入研究與探索。

關鍵詞：城市軌道交通;信號系統;應用

引言

城市軌道交通是現代化城市組成中最重要的一個部分，現有的運維體系難以支撐現代城市對城市軌道交通的需求，城市軌道交通信號系統的工作狀態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當向智能化趨勢發展，要求信號系統要有較高的安全性與適用性。

1城市軌道交通信號系統的特點

城市軌道交通的基本定義。根據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：根據城市交通總體發展規劃的實際需求，采取軌道運輸結構模式加以車輛承重與導向運輸，將軌道線路設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，是一種可以實現軌道交通自動化控制的系統建設類型，用以保證軌道交通線路上的行車安全，并能夠實現軌道交通線路行車的指揮與運輸的現代化發展，是切實提升城市公共交通的運輸效率的關鍵系統。城市軌道交通信號系統主要包括運行中的自動控制系統以及線路段的信號控制系統兩大部分，其中，自動控制系統又包含三個子系統，分別是車輛運行的自動監控系統、車輛運行的自動防護系統以及車輛的自動運行系統。城市軌道交通信號系統能夠實現的具體功能，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、行車全天候調度的控制、線路設備運行情況的監測與日常維護管理以及線路運行中的數據信息管理等。

此外，城市軌道交通信號系統還包括數據傳輸系統、后臺支持維護系統以及聯鎖設備系統等配套的子系統建設。其中，聯鎖設備系統主要用于對軌道交通線路運行過程提供實時監控，并在獲取第一手監控資料后第一時間傳輸反饋至城市軌道交通信號系統的運行自動控制系統中，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，轉化為具體的線路運行指令，對車輛發出具體的運行操作指揮行為。

2運維管理需求

信號智能運維的質量還應當基于多種技術手段進行實現，在這個過程中應當提高管理機制的升級，并對運維策略進行進一步優化處理，要建立起健康維護過程中的閉環跟蹤系統，為設備維修提供一個實時感知、預警及故障處置等信息反饋機制。還應當跟蹤設備維修狀況，對維修流程進行監測，將維修人員信息、設備信息以及備品庫、負責人等多種信息納入數據庫之中，使維修信號覆蓋至設備維修的整個流程之中，提高運維管理質量。還應當對設備的全壽命周期進行全程跟蹤工作，為不同的設備建立不同的數據庫，在數據庫中顯示設備的整體狀態，實現設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設計的過程中，還應當設立緊急事件處理信號，提高應急指揮調度能力，對出現緊急情況的設備或車輛進行快速評估工作，將設備的實時狀態進行有效反饋，并合理分配應急資源，實現設備快速有效地維護。

3信號維護支持系統在城市軌道交通信號系統中的應用

3.1報警管理

報警可以通過信號維護支持子系統監測過程中的設備狀態變化自動生成。全線信號設備維護工作站在維護操作員的請求下顯示中央服務器的所有報警，這些報警可根據維護操作員請求定制并過濾。信號設備的告警與線路圖結合，即當某車站或是中心機房的信號設備出現故障時，將在線路圖相關位置進行提示，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。常規的報警處理流程主要涉及維護調度人員、車輛段設備維護人員、OCC維護人員、軌旁維護人員、車載維護人員等。在設備產生告警后，各維護人員均可收到相應的告警信息，維護人員判斷是否需要處理該信息，處理的結果體現在MSS監控見面上，由維護調度人員核驗設備是否已經恢復正常。信號維護人員可以對MSS系統生成的告警進行統計，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設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現設備的不良狀態并給予克服，使設備回歸正常工作狀態。維護人員的水平和測量的參數都是離散的，不能很好地反映設備狀態的變化。信號維護人員通過維護終端實時監視全線信號設備的工作狀態，實時調閱設備狀態，利用系統的統計分析功能分析各種維護數據，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，及時發現道岔存在的不良情況。道岔由定位轉換到反位時曲線正常;反位轉換到定位時，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電機仍在轉動，此時主機到位而副機尚未到位。道岔在轉換到位前出現短暫缺相運轉，長期會影響轉轍機的使用壽命，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，工作人員應當搭建相應的系統框架。首先應當搭建起感知層，感知層是以采集基礎數據為主的一種框架結構，感知層的覆蓋范圍最廣，通過對運行設備數據的收集來達到“感知”的目的。感知對象除了傳統的低頻狀態及電氣基礎信息感知之外，還包括了機械特性、電氣特性等多種機械特性，并對信號設備等多種設備進行數據收集工作，并將感知數據納入平臺管理層。平臺管理層在進行搭建過程中需要建立兩種不同的平臺，包括分布式實時數據平臺與大數據平臺。實時數據平臺還分為數據接收、數據服務與數據分析三種不同的工作模式，這三種模式涵蓋了數據分析處理過程中的全部工作內容，這些工作內容能夠有效地提高數據分析質量，而大數據平臺則要更加注重數據的采集、儲存工作，通過大數據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習。在框架搭建過程中工作人員還應當搭建起服務層，服務層的職能較多，其中包括基礎業務管理、業務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務模塊為搭建的核心工作，業務模塊包括在線監測程序、設備智能分析診斷程序及維修方案指導程序，這些程序的應用都能夠及時解決城市軌道交通運行時出現的問題，適用范圍較廣，有利于城市軌道交通服務質量的提升。

結束語

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當搭建起系統框架，并有效的建立起多種系統管理機制，提高設備維修養護工作效率，提高城市軌道交通信號智能運維的質量。

參考文獻

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