現代城市軌道交通綜合自動化系統的研究

李師杰

長沙智力機械制造有限公司 湖南 長沙 410000

在現代城市軌道交通綜合自動化系統的建設進程中，交通基礎設施網絡建設是至關重要的一環。因此，相關部門應高度重視軌道交通作為城市生命線工程的價值效應，通過創新設計理念，對交通基礎設施網絡進行合理規劃布局，賦予其安全環保、節約能源、全天候覆蓋等特征，保障城市公共交通網絡的全面性與整體性，為區域經濟的健康穩定發展注入生機活力。

一、城市軌道交通綜合自動化系統的特點

（一）資源共享

資源共享是城市軌道交通綜合自動化系統建設主打的特點，客觀來說，現階段應用于城市軌道交通領域的系統是硬件平臺與軟件平臺的集成統一，相關操作人員可以借助平臺對各專業信息的數據庫進行實時訪問，共享程序結果，從而為軌道交通自動化系統中資源的共享、信息的互通奠定了前提基礎。以火災等突發事故為例，在災難發生的第一時間，綜合自動化系統會通過動態追蹤，協調開展應急救援處理。與此同時，綜合自動化系統蘊含多個子系統，數據信息規模極其龐大，倘若可以在系統建設過程中合理引入多媒體技術，那么將會大幅度提升系統的信息集成水平，實現精準化的專業資源分門別類，確保綜合監控系統的服務器中蘊含著可靠的實時數據和歷史數據，從而良好的協調軌道交通運營工作，提供高水平的軌道交通現代化管理服務。

（二）可靠性良好

隨著互聯網技術在城市軌道交通自動化系統建設中逐漸普及，軟硬件技術的融合為統一的多功能平臺建造提供了技術支撐。與傳統意義上的離散多導平臺不同，具備多功能的統一平臺，在技術性能方面有重大突破，僅需兩臺高端的數據服務器就可以完成數據信息處理工作，這是數據服務器功能創新的核心體現。與此同時，綜合自動化系統設計人員提出了建構計算機網絡層次的理念，由專業控制網構成基本的自動化層，從而賦予自動化層實時性特征，便于開展分散控制。如此一來，即便自動化系統中的上層網絡出現短板問題，人員也可以及時對現場設備展開調控，避免軌道交通安全運行存在隱患。

（三）性價比高

多網合一是城市軌道交通綜合自動化系統的鮮明特色，在一定程度上降低了用于監控所需的網絡設備和通信設備的投入數量，但是卻并未削弱系統的安全可靠性，性價比有了大幅度提升。而且，為降低系統建設成本，相關設計人員還在致力于減少系統軟件和應用軟件數量，將綜合自動化系統的子系統連接至同一網絡，便于設備的統一。除此以外，在城市軌道交通系統建設周期中，相關部門往往會為其額外設置附加項目，從而拓寬自動化系統的優化空間，實現系統的高水平集成。

二、軌道交通和自動化系統基本構成

（一）中央監控中心

作為全線的信息中心，中央監控中心在軟硬件技術體系的協同配合下完成供電功能、機電功能，實現對輔助系統的精準集成。如此，自動化系統中的邏輯系統就可以實現獨立運行、相互協調以及資源共享，避免系統出現運行漏洞，實現自動化監控的全覆蓋。

（二）車站級監控系統

車站級電力監控自動化系統和車站級機電設備監控自動化系統是車站級監控系統的兩種不同表現形式，根據二者的不同特征，相關工作人員需要重點把握中央監控中心和站級監控在側重點方面存在的差異。客觀來說，車站級電力監控自動化系統主要負責監控供電設備的運行情況，并將相應的數據信息上傳至中央監控中心。因此，在設計該監控系統時，人員設計了多元化的現場網絡接口，在現場監測網絡站點安裝了微機數據交換裝置，從而為監控設備的有效運行奠定了前提基礎，達到保護事件序列信息、裝置狀態信息的目的。而車站及機電設備監控自動化系統的核心功能在于監視照明系統、空調系統以及電梯系統等基礎設施。二者分工明確，共同針對監控工作的有效落實相輔相成、協同發力。

（三）基礎設備自動化系統

在現代城市軌道交通站內，基礎設備自動化系統是綜合監控系統的核心。結合現有技術水平以及設計理念來看，基礎設備自動化系統包括交流保護測控單元、低壓測控單元、直流保護測控單元、牽引整流機組保護單元等共計8個單元模塊，整體設計理念遵循面向對象的間隔設計思想，在一定程度上降低了對車站級監控系統、中央監控中心的依賴作用，設備就地級監控系統得以建成。

三、城市軌道交通綜合自動化內容

（一）分析子系統信息需求

子系統的自動化是軌道交通綜合自動化得以實現的先決條件，在此基礎上協調子系統的配合與運轉，可以達到降低運營成本的目的。客觀來說，各個子系統之間對彼此的信息依賴需求整體相對較高，這就要求相關部門和人員對子系統之間的協調模式進行優化，建立子系統信息資源共享途徑，從而科學分析子系統的信息需求。以火災等安全事故發生為例，一旦引發火災，綜合系統中的火災報警系統將會實時監控火災動態，給出及時有效的消防滅火建議。與此同時，借助電力監控系統，列車服務人員可以控制局部的變電停電；借助列車自動控制系統，人員可以修改列車運營圖，并在一定程度上對信號進行控制；借助照明系統、扶梯系統，可以為乘客提供優質的乘車服務，從而為安全故障的消除提供便利。而在列車運行過程中，供電設施故障搶修工作對信息的需求量更高，要求相關工作人員在第一時間提供列車沿線運行情況、列車狀態、客流的實時分布狀態、客流高峰位置等信息，從而制定可行的停電作業檢修計劃，以便調動人員作出抉擇，避免軌道交通運營管理存在漏洞隱患。

（二）分析子系統信息需求特征

根據現有的軌道交通自動化綜合系統建設技術成果來看，各子系統信息需求呈現出基礎數據的共享性、需求程度的差異性以及需求時間的差異性等特征。首先，對于基礎數據的共享性，子系統彼此之間所運用的包括列車運行位置信息、電力監控系統運行狀態以及車站售票的實時數據等基礎信息共用頻率相對較高，各系統對于這些數據信息的共享與運用為綜合系統的運行提供了保障。其次，在信息需求程度的差異性方面，各個子系統的區別顯著。以信息發布系統為例，其主要職能是對事故信息進行整合與發布，任務量相對較小，但列車自動控制系統卻需要將事故信息進行深入分析，確保事故地點以及損傷情況等基礎信息的精準性。最后，在信息需求時間差異性的方面，以監控系統和信息發布系統為代表的子系統會提出實時的數據要求，將信息反饋給軌道交通綜合自動化系統，從而實現科學運營方案的自動生成。

四、城市軌道交通綜合自動化的構建

城市軌道交通綜合自動化系統的建設是一項耗時巨大的工程，各項工作難以一步到位。因此，相關部門可以交綜合自動化系統分割成若干個模塊，以模塊為單位展開分別建設，并不斷擴充其規模。在這一條件下，綜合自動化系統實質上是若干個子系統的集合，系統實現的關鍵在于子系統的自我協調控制。也就是說，當其中一個子系統出現故障問題后，不會對其他子系統的任務執行情況產生影響，而技術人員則可以集中精力對故障系統展開維修和升級，大幅度提升了綜合自動化系統升級維護的容錯率，使得信息的共享效率大幅度提升。

五、綜合自動化系統發展趨勢

城市軌道交通系統的建設關系到城市交通體系建設以及經濟發展，其涉及領域眾多，覆蓋范圍極廣。而隨著計算機技術、網絡通信技術及自動控制技術更新迭代頻率的逐漸加速，這些技術將會為軌道交通的自動化建設持續注入新鮮血液，為其提供堅實的技術支撐，最終建立起高速綜合化的軌道交通網絡系統。隨著時代的發展和技術的進步，部分人員對于綜合自動化系統的建設提出了運用無人值守、無人駕駛等技術功能的構想，提出應用局域互聯技術提升資源共享水平，在降低系統運營成本的同時提升軌道交通自動化的總體水平。

六、結束語

綜上所述，城市軌道交通綜合自動化系統的建設是現代軌道交通運營的發展趨勢。因此，相關部門應充分認識到軌道交通綜合自動化系統的價值優勢，合理規劃建構各自系統間的關聯，從而提升各系統間的信息資源共享水平，為軌道交通系統的運營及管理提供便利。