基于智慧城軌的地鐵車(chē)輛基地設(shè)計(jì)需求與關(guān)鍵技術(shù)*

朱健偉

(1.軌道交通工程信息化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中鐵一院)，710043，西安；2.黃山市鐵路投資有限公司，245099，黃山∥工程師)

《中國(guó)城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》繪制了智慧城軌的發(fā)展藍(lán)圖，并提出智慧城軌是建立在更具安全性、便捷性、經(jīng)濟(jì)性和高效化、綠色化五大基礎(chǔ)上的新一代城市軌道交通[1]。智慧城軌的建設(shè)對(duì)車(chē)輛基地相關(guān)業(yè)務(wù)場(chǎng)景提出了新要求。車(chē)輛基地須創(chuàng)新性地集成多項(xiàng)智能化技術(shù)，以適應(yīng)智慧城軌的要求。

1 智慧城軌車(chē)輛基地設(shè)計(jì)場(chǎng)景與需求

基于智慧城軌提出的“創(chuàng)建智慧乘客服務(wù)、智能運(yùn)輸組織、智能能源系統(tǒng)、智能列車(chē)運(yùn)行、智能技術(shù)裝備、智能基礎(chǔ)設(shè)施、智能運(yùn)維安全和智慧網(wǎng)絡(luò)管理八大技術(shù)體系，以及1個(gè)城軌云與大數(shù)據(jù)平臺(tái)[1]”，從不同的主體對(duì)象角度，分析車(chē)輛基地的功能定位及業(yè)務(wù)場(chǎng)景。面向車(chē)輛、停車(chē)場(chǎng)及車(chē)輛段(以下簡(jiǎn)為“場(chǎng)段”)和人員時(shí)，車(chē)輛基地的主要業(yè)務(wù)場(chǎng)景各不相同[2]。

1.1 面向車(chē)輛

1.1.1 運(yùn)維檢修

車(chē)輛運(yùn)維檢修是車(chē)輛基地的根本任務(wù)，其過(guò)程一般包括狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集、檢修計(jì)劃的制定與檢修作業(yè)的執(zhí)行。在傳統(tǒng)模式下，通常采用“計(jì)劃修+故障修”的策略，主要依靠人工紙質(zhì)化記錄的方式來(lái)進(jìn)行車(chē)輛故障數(shù)據(jù)的采集與判斷、檢修計(jì)劃的生成與派發(fā)、作業(yè)過(guò)程的執(zhí)行與把控，以及作業(yè)信息的記錄與反饋。如今傳統(tǒng)的車(chē)輛運(yùn)維模式已不能匹配智慧城軌的需求，需要運(yùn)用智能技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)維過(guò)程的數(shù)字化、信息化與自動(dòng)化，支撐計(jì)劃修及故障修向狀態(tài)修的轉(zhuǎn)換，以降低運(yùn)維成本[3]。

1.1.2 運(yùn)行控制

列車(chē)全自動(dòng)運(yùn)行是城市軌道交通的重要發(fā)展趨勢(shì)。采用全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)后，車(chē)輛基地設(shè)計(jì)原則需隨之調(diào)整[4]：全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的控制權(quán)將從正線延伸至車(chē)輛基地停車(chē)場(chǎng)；停車(chē)列檢庫(kù)內(nèi)，列車(chē)自動(dòng)完成入庫(kù)、休眠、喚醒、自檢與出庫(kù)。結(jié)合智能運(yùn)維技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)正線停車(chē)，減少車(chē)輛空駛時(shí)間，優(yōu)化車(chē)輛修程。

1.2 面向場(chǎng)段

1.2.1 建設(shè)施工

作為前期階段，設(shè)計(jì)引領(lǐng)施工、服務(wù)運(yùn)營(yíng)，故車(chē)輛基地的設(shè)計(jì)階段需要考慮包含施工與運(yùn)營(yíng)在內(nèi)的全過(guò)程智慧化需求。設(shè)計(jì)為施工提供指導(dǎo)和依據(jù)，施工將設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為具體成果，在設(shè)計(jì)階段預(yù)先融入智能化建造相關(guān)技術(shù)，可有效提高施工效率、質(zhì)量與安全管理水平。

1.2.2 運(yùn)行調(diào)度

除車(chē)輛檢修外，車(chē)輛基地的主要運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)還包括行車(chē)作業(yè)、乘務(wù)派班(全自動(dòng)運(yùn)行模式下無(wú)乘務(wù)派班作業(yè))等。在傳統(tǒng)車(chē)輛基地，調(diào)度管理信息化程度普遍不足，仍依靠具備一定工作經(jīng)驗(yàn)的工作人員手動(dòng)辦理，并通過(guò)電話傳遞信息[5]。智慧城軌車(chē)輛基地需建設(shè)信息化手段，提升管理決策的便捷性與高效性。

1.2.3 運(yùn)營(yíng)管理

1)資產(chǎn)管理。車(chē)輛基地工程設(shè)施設(shè)備數(shù)量多、種類雜。目前，在傳統(tǒng)車(chē)輛基地，管理手段能效低，數(shù)據(jù)集成度很低，竣工資產(chǎn)交付工作存在準(zhǔn)確度差、工作繁瑣、標(biāo)準(zhǔn)不一、數(shù)據(jù)丟失嚴(yán)重等問(wèn)題。智慧城軌車(chē)輛基地需要借助數(shù)字化手段與信息化平臺(tái)，打造便捷、全面、清晰的資產(chǎn)全壽命周期管理模式。

2)安全防護(hù)。場(chǎng)段安防措施通常包括視頻監(jiān)控、檢修作業(yè)防護(hù)、平交道口管理、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控以及周界防護(hù)等。列車(chē)全自動(dòng)運(yùn)行下安防要求更為嚴(yán)密，需考慮無(wú)人駕駛區(qū)內(nèi)人員進(jìn)出、作業(yè)與登車(chē)的安全防護(hù)以及自動(dòng)停車(chē)安全距離等。傳統(tǒng)安防手段部分依靠人工把控，在此基礎(chǔ)上需要結(jié)合各項(xiàng)智能檢測(cè)手段和邏輯聯(lián)鎖控制方法，建立全面立體化的安全管控體系，避免因人為疏忽可能導(dǎo)致的安全隱患，切實(shí)提高場(chǎng)段安防措施的可靠度。

3)能源管控。綠色化是新一代城軌系統(tǒng)的基礎(chǔ)特征。建設(shè)節(jié)約環(huán)保型車(chē)輛基地，可為運(yùn)營(yíng)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，并助力“碳達(dá)峰”與“碳中和”。在設(shè)計(jì)階段，智慧城軌車(chē)輛基地需在源端對(duì)通風(fēng)空調(diào)、采暖、給排水、動(dòng)力照明等專業(yè)采用高效節(jié)能型環(huán)控設(shè)備，并通過(guò)智能化管控來(lái)實(shí)現(xiàn)能源由配額化管理向精益化管理的轉(zhuǎn)變。

1.3 面向人員

智慧城軌具有社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)的雙重特征，其實(shí)現(xiàn)不僅要將先進(jìn)技術(shù)賦能于設(shè)備設(shè)施，還需賦能于人，以達(dá)到更高效能[1]。與正線運(yùn)營(yíng)不同，車(chē)輛基地面向的是段內(nèi)各級(jí)生產(chǎn)辦公人員，其作業(yè)場(chǎng)景交叉于車(chē)輛基地各項(xiàng)業(yè)務(wù)中。智慧城軌理念下的車(chē)輛基地在運(yùn)維檢修中運(yùn)用自動(dòng)化設(shè)備代替人工進(jìn)行重復(fù)性強(qiáng)、強(qiáng)度大、環(huán)境惡劣的作業(yè)；運(yùn)營(yíng)管理依托高效化培訓(xùn)，提升人員應(yīng)急處置能力與作業(yè)技能水平；生產(chǎn)環(huán)境貫徹生態(tài)人文理念，解決因過(guò)度開(kāi)發(fā)導(dǎo)致的雨水循環(huán)受阻以及蓋下采光缺失、煙塵廢氣、振動(dòng)噪音等問(wèn)題。可見(jiàn)，智慧城軌車(chē)輛基地能為作業(yè)人員提供人機(jī)交互友善、健康舒適的生產(chǎn)條件，有利于激發(fā)其積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性，從而有效保障生產(chǎn)安全、提高生產(chǎn)效率。

2 智慧城軌車(chē)輛基地設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)

基于智慧城軌理念的車(chē)輛基地設(shè)計(jì)需契合安全、便捷、經(jīng)濟(jì)、高效、綠色建設(shè)目標(biāo)，考慮運(yùn)維手段、運(yùn)行模式、基礎(chǔ)設(shè)施及管理策略的需求。如圖1所示，車(chē)輛基地設(shè)計(jì)的技術(shù)支撐體系需以需求為導(dǎo)向，將各項(xiàng)智能化系統(tǒng)的實(shí)施作為著力點(diǎn)，以推動(dòng)車(chē)輛基地建設(shè)與運(yùn)營(yíng)全過(guò)程的智慧化發(fā)展。

注：VR為虛擬現(xiàn)實(shí)；AR為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)；BIM為建筑信息模型；5G+指5G技術(shù)的應(yīng)用。

2.1 智能運(yùn)維體系

智能運(yùn)維體系的建設(shè)是智慧城軌車(chē)輛基地設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一。通過(guò)搭建車(chē)載設(shè)備在途狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、軌旁設(shè)備綜合檢測(cè)系統(tǒng)、智能運(yùn)維專家平臺(tái)、檢修作業(yè)綜合管控系統(tǒng)、智能檢修系統(tǒng)與基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)維過(guò)程的數(shù)據(jù)采集數(shù)字化、分析診斷智能化、管理系統(tǒng)信息化與工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化。車(chē)輛基地智能運(yùn)維體系架構(gòu)如圖2所示。

圖2 車(chē)輛基地智能運(yùn)維體系架構(gòu)

2.1.1 車(chē)載在途狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

車(chē)載在途狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般包括對(duì)走行部、受電弓、蓄電池、空調(diào)、車(chē)門(mén)與列車(chē)等的運(yùn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能模塊。當(dāng)監(jiān)測(cè)到發(fā)生故障時(shí)，該系統(tǒng)將通過(guò)車(chē)輛總線實(shí)時(shí)報(bào)出故障代碼，并借助WLAN(無(wú)線局域網(wǎng))、LTE(長(zhǎng)期演進(jìn))、4G或5G等技術(shù)，將車(chē)輛狀態(tài)信息通過(guò)PIS(乘客信息系統(tǒng))或?qū)Ｓ密?chē)地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)通道傳至地面智能運(yùn)維系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛基地對(duì)車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)的全息感知。

2.1.2 軌旁綜合檢測(cè)系統(tǒng)

軌旁綜合檢測(cè)系統(tǒng)通常安裝于車(chē)輛基地入庫(kù)前軌道旁，一般包括車(chē)體360°檢測(cè)、輪對(duì)受電弓在線檢測(cè)、走行部紅外溫度檢測(cè)、車(chē)輛限界輪廓檢測(cè)等子系統(tǒng)。車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí)，該系統(tǒng)可自動(dòng)檢測(cè)其外表故障、磨耗件尺寸、走行部溫度及車(chē)體姿態(tài)等，并將檢測(cè)信息通過(guò)以太網(wǎng)傳輸至服務(wù)器終端，從而實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)識(shí)別與狀態(tài)數(shù)據(jù)記錄。

2.1.3 智能運(yùn)維平臺(tái)

智能運(yùn)維平臺(tái)依托城軌云與大數(shù)據(jù)平臺(tái)，融合大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算及人工智能等技術(shù)，能將接收的實(shí)時(shí)故障代碼、車(chē)輛狀態(tài)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)及檢修過(guò)程數(shù)據(jù)等作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，并據(jù)此制定檢修策略與作業(yè)指導(dǎo)規(guī)范。此外，在DCC(車(chē)輛基地調(diào)度中心)內(nèi)還應(yīng)設(shè)置智能運(yùn)維監(jiān)控室，以實(shí)現(xiàn)對(duì)列車(chē)狀態(tài)信息的集成存儲(chǔ)、可視化展示及統(tǒng)計(jì)分析等功能。

2.1.4 檢修作業(yè)綜合管控系統(tǒng)

檢修作業(yè)綜合管控系統(tǒng)服務(wù)器置于DCC內(nèi)，以便檢修調(diào)度人員進(jìn)行終端控制；感知與執(zhí)行設(shè)備分散布置于應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)。檢修作業(yè)綜合管控系統(tǒng)將檢修計(jì)劃管理、作業(yè)安全管理、作業(yè)質(zhì)量管理、人員管理、倉(cāng)儲(chǔ)物流管理、設(shè)備管理及全程可視化等功能融入同一平臺(tái)進(jìn)行信息化管控，以實(shí)現(xiàn)檢修生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的信息共享和高效協(xié)同。

2.1.5 智能檢修系統(tǒng)

檢修人員配備了基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的智能終端與智能檢修工裝等裝備，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)作指導(dǎo)，提升作業(yè)精準(zhǔn)度。目前，AGV(自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(chē))、列檢機(jī)器人與清洗機(jī)器人等在地鐵車(chē)輛檢修中的運(yùn)用已較為普及，可部分代替人工作業(yè)，但其缺乏單點(diǎn)設(shè)備間的有機(jī)集成。合理運(yùn)用工業(yè)機(jī)器人與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)檢修作業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型；結(jié)合車(chē)輛檢修工藝，還能進(jìn)一步形成自動(dòng)化檢修線，以構(gòu)建“無(wú)人工廠”的檢修模式。

2.2 智能運(yùn)行體系

2.2.1 列車(chē)全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)

為滿足列車(chē)全自動(dòng)運(yùn)行需求，全自動(dòng)運(yùn)行線路的車(chē)輛基地在設(shè)計(jì)時(shí)需分區(qū)布置，2個(gè)區(qū)域邊界應(yīng)清晰劃分并設(shè)置隔離柵欄。車(chē)輛基地分區(qū)布置圖如圖3所示。無(wú)人駕駛區(qū)包括出入段線、洗車(chē)線、停車(chē)列檢線；人工駕駛區(qū)包括檢修線、鏇輪線、調(diào)機(jī)及工程車(chē)庫(kù)等；周月檢線可根據(jù)工藝布局靈活選擇歸屬分區(qū)。分區(qū)間設(shè)轉(zhuǎn)換軌并配套登車(chē)平臺(tái)，以便轉(zhuǎn)換駕駛模式，登車(chē)區(qū)域部署安全防護(hù)系統(tǒng)。洗車(chē)機(jī)可采用全自動(dòng)洗車(chē)模式，以提高作業(yè)效率。停車(chē)列檢庫(kù)是無(wú)人駕駛區(qū)的核心。綜合考慮作業(yè)安全與運(yùn)營(yíng)效率，停車(chē)列檢庫(kù)內(nèi)劃分為若干防護(hù)分區(qū)，各分區(qū)間設(shè)防護(hù)柵欄；庫(kù)中或庫(kù)后設(shè)置地下通道或架空天橋供人員出入，且出入口門(mén)禁與行車(chē)信號(hào)、接觸網(wǎng)或接觸軌的狀態(tài)安全聯(lián)鎖；邊跨內(nèi)增設(shè)處于熱備狀態(tài)的備用控制中心，可在應(yīng)急情況下接管全線的運(yùn)營(yíng)指揮。

圖3 全自動(dòng)運(yùn)行線路的車(chē)輛基地布置方案

全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)能自動(dòng)收集各專業(yè)系統(tǒng)的行車(chē)數(shù)據(jù)，有利于實(shí)現(xiàn)車(chē)輛智能運(yùn)維。車(chē)輛智能運(yùn)維技術(shù)成熟后，可通過(guò)正線停車(chē)來(lái)減小車(chē)輛基地規(guī)模，增加運(yùn)營(yíng)靈活性。

2.2.2 智能調(diào)度指揮平臺(tái)

信息化、數(shù)字化的調(diào)度指揮平臺(tái)，能實(shí)現(xiàn)車(chē)輛基地內(nèi)收發(fā)車(chē)、調(diào)車(chē)、檢修與乘務(wù)派班計(jì)劃自動(dòng)編制(全自動(dòng)運(yùn)行模式下無(wú)需編制乘務(wù)派班計(jì)劃)，以及列車(chē)調(diào)車(chē)進(jìn)路自動(dòng)辦理。調(diào)度指揮平臺(tái)的控制層包括計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖、車(chē)號(hào)自動(dòng)識(shí)別和調(diào)車(chē)電臺(tái)信令等子系統(tǒng)，能按作業(yè)調(diào)度計(jì)劃自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)并反饋執(zhí)行結(jié)果，其主要用于控制現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)設(shè)備、監(jiān)測(cè)列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)、與調(diào)車(chē)組進(jìn)行無(wú)線通信等；調(diào)度指揮層為場(chǎng)段調(diào)度員的調(diào)度指揮平臺(tái)，主要實(shí)現(xiàn)各工種調(diào)度員和管理人員間的信息共享，以及不同作業(yè)流程的智能化調(diào)度；決策層和管理層可為各級(jí)管理人員提供生產(chǎn)報(bào)表等，以便其掌握實(shí)際生產(chǎn)情況并按需下達(dá)指令。

2.3 智能基礎(chǔ)設(shè)施

2.3.1 裝配式結(jié)構(gòu)

目前，車(chē)輛基地內(nèi)的生產(chǎn)房屋中，除運(yùn)用庫(kù)、檢修庫(kù)、物資總庫(kù)可局部采用裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)外，常用的裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)施還包括裝配式作業(yè)平臺(tái)、裝配式軌道橋、裝配式綜合管廊與裝配式綜合支吊架等[6]。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，其建設(shè)周期短、綠色環(huán)保、質(zhì)量可控，在美觀、安全、施工效率、節(jié)約空間、后期維護(hù)等方面均有優(yōu)勢(shì)。

2.3.2 海綿設(shè)施

基于車(chē)輛基地內(nèi)雨水流向，布置綠色屋頂、透水鋪裝、雨水花園、植草溝、下沉式綠地與雨水調(diào)蓄池等被稱為“海綿設(shè)施”的城市水循環(huán)系統(tǒng)。通過(guò)滲、滯、蓄、凈、用、排，海綿設(shè)施能有效吸收雨水徑流沖擊與污染負(fù)荷。其結(jié)合生態(tài)景觀的建設(shè)，還可為工作人員提供綠色舒適的生產(chǎn)辦公環(huán)境。

2.3.3 人文設(shè)計(jì)

結(jié)合開(kāi)發(fā)方案，將以人為本的思想融入車(chē)輛基地設(shè)計(jì)理念，從環(huán)境工程學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、行為心理學(xué)、建筑心理學(xué)等角度著力營(yíng)造溫馨舒適的工作環(huán)境，綜合考慮天然采光、體感溫度、建筑外立面與內(nèi)飾、色彩心理、景觀綠化、蓋板與風(fēng)機(jī)等吸音降噪、蓋下通風(fēng)排煙、活動(dòng)場(chǎng)地預(yù)留與設(shè)備人機(jī)交互等因素，切實(shí)提高人員身心舒適度與歸屬感。

2.4 智能管理體系

2.4.1 基于BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)數(shù)字一體化

在車(chē)輛基地的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)中，BIM作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)承載體，能有效保存和傳遞信息。如圖4所示，開(kāi)發(fā)BIM全壽命周期管理平臺(tái)，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源，推廣標(biāo)準(zhǔn)化資源共建共享模式，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全壽命周期的信息化、可視化、精細(xì)化管理[7]。

圖4 基于BIM的全壽命周期管理平臺(tái)方案

設(shè)計(jì)方利用BIM協(xié)作平臺(tái)開(kāi)展多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)，易于核實(shí)各專業(yè)間接口信息與工程數(shù)量，能有效避免差錯(cuò)漏碰等設(shè)計(jì)缺陷。施工方利用完成的BIM模型可有效指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工、保障施工安全、加強(qiáng)施工質(zhì)量與進(jìn)度管理，還可利用模型工程量信息快速進(jìn)行造價(jià)與耗材管理。

通過(guò)BIM竣工模型的數(shù)字化交付，設(shè)計(jì)院、設(shè)備供應(yīng)商、施工單位與運(yùn)營(yíng)單位的文檔、資產(chǎn)、維護(hù)等各系統(tǒng)數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，形成以BIM為核心載體的電子數(shù)據(jù)庫(kù)。運(yùn)營(yíng)方可充分挖掘數(shù)據(jù)庫(kù)中大量的建設(shè)、監(jiān)測(cè)與維護(hù)信息，開(kāi)展數(shù)字化資產(chǎn)管理與可視化運(yùn)維。在數(shù)字化資產(chǎn)交付中，先對(duì)設(shè)備等進(jìn)行統(tǒng)一編碼，使BIM模型數(shù)據(jù)庫(kù)和資產(chǎn)管理數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)聯(lián)，就可根據(jù)檢索需求來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的快速定位，并讀取設(shè)備模型的資產(chǎn)管理信息。還可將模型數(shù)據(jù)庫(kù)與設(shè)備實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以動(dòng)態(tài)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。此外，將BIM模型與數(shù)字孿生技術(shù)等前沿技術(shù)融合，即可實(shí)現(xiàn)車(chē)輛基地運(yùn)營(yíng)全業(yè)務(wù)場(chǎng)景數(shù)字模型與物理模型的雙向映射。在此基礎(chǔ)上配套基于VR、AR等虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的培訓(xùn)指導(dǎo)平臺(tái)，就能將沉浸式三維體驗(yàn)與BIM模型無(wú)縫對(duì)接，在提高技能水平、識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)故障及應(yīng)急處理突發(fā)情況等方面為運(yùn)營(yíng)人員提供訓(xùn)練支持。

2.4.2 智能安防系統(tǒng)

智能安防系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)管控邏輯由人工把控向設(shè)備自控、人機(jī)聯(lián)控、人員互控的轉(zhuǎn)換，其相關(guān)子系統(tǒng)如下：

1)智能門(mén)禁系統(tǒng)：應(yīng)用紅外檢測(cè)、圖像分析、生物識(shí)別等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別、人臉識(shí)別、防尾隨、出入計(jì)數(shù)等功能，完成人員出入管理。

2)侵界報(bào)警系統(tǒng)：于防護(hù)區(qū)域設(shè)置激光傳感器、紅外傳感等探測(cè)設(shè)備，發(fā)現(xiàn)人員異常闖入即報(bào)警；與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，影像實(shí)時(shí)傳至顯示終端，以便值班人員快速判斷響應(yīng)。

3)可視化自動(dòng)接地系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)驗(yàn)電、掛接地線及地線拆除等接地作業(yè)的全程可視化、操作自動(dòng)化、管理網(wǎng)絡(luò)化。

4)人員定位系統(tǒng)：基于RFID(射頻識(shí)別)與UWB(超寬帶無(wú)線通信)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)庫(kù)內(nèi)檢修作業(yè)人員的實(shí)時(shí)定位；并與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，監(jiān)測(cè)記錄人員作業(yè)軌跡。

5)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)：基于PLC(可編程邏輯控制器)與外部設(shè)備接口，實(shí)時(shí)采集和傳輸區(qū)域內(nèi)車(chē)輛、信號(hào)、人員、供電等多維數(shù)據(jù)狀態(tài)，根據(jù)不同運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景需求，建立人員、車(chē)輛及設(shè)備互聯(lián)互控的安全保障體系。

2.4.3 智能能源系統(tǒng)

1)布設(shè)可再生能源系統(tǒng)技術(shù)裝備。庫(kù)頂鋪設(shè)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，蓋下采用光導(dǎo)照明等。

2)配套精益化能源管控系統(tǒng)。可對(duì)檢修設(shè)備、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、通風(fēng)排風(fēng)設(shè)備、冷熱源設(shè)備、給排水設(shè)備及供配電系統(tǒng)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)能源消耗異常，進(jìn)行報(bào)警并處理；采集、存儲(chǔ)及管理相關(guān)系統(tǒng)耗能信息，以進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和挖掘，并給出科學(xué)的節(jié)能建議。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，在智慧城軌的建設(shè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)下，車(chē)輛智能運(yùn)維系統(tǒng)、全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)、智能城軌建設(shè)管理系統(tǒng)、綠色能源管理系統(tǒng)等已逐步得到應(yīng)用。本文以設(shè)計(jì)者的角度，從車(chē)輛、場(chǎng)段、人員三界面出發(fā)，分析基于智慧城軌理念的地鐵車(chē)輛基地建設(shè)與運(yùn)營(yíng)過(guò)程中相關(guān)場(chǎng)景需求，以實(shí)際業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向，就車(chē)輛基地的設(shè)計(jì)提出了智能運(yùn)維體系、智能運(yùn)行體系、智能基礎(chǔ)設(shè)施與智能管理體系四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，旨在提升車(chē)輛基地建設(shè)與運(yùn)營(yíng)全過(guò)程的安全性、便捷性、經(jīng)濟(jì)性和高效化、綠色化。以期發(fā)揮規(guī)劃設(shè)計(jì)的前導(dǎo)協(xié)同作用，推進(jìn)智慧城軌的進(jìn)一步建設(shè)發(fā)展。