轨道交通自动化临控系统特点及发展趋势

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  [摘 要]随着科学技术的不断发展与进步,我国轨道交通自动化监控系统得到了巨大发展。本文作者通过对轨道交通自动化监控系统特点以及发展过程的分析,提出了未来的发展趋势,希望能够促进我国轨道交通自动化监控系统的不断发展与进步,提高轨道运输的安全性与可靠性。
  [关键词]轨道交通 自动化监控系统 特点 安全可靠 趋势
  中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)11-0206-01
  一、轨道交通自动化监控系统的特点
  轨道交通自动化监控系统的特点主要有受监控的设备复杂多样、涉及的专业和子系统繁多、对系统的安全可靠性要求较高等,具体内容如下:
  1.1 受监控的设备复杂多样
  轨道交通设备具有自动化、连续化,以及种类繁多、量大面广、专业性强等特点,其主要组成部分有:
  1)车辆,包括直流车和交流车,在地铁中早期多为进口车辆,生产厂商有德国的AEG公司、Adtranz公司及法国的ALSTOM公司等,现阶段国内的主要生产厂商有长客、浦镇、四方、株洲、大连、唐山等。
  2)供电系统,主要有主变、牵引、降压变电站,以及接触网及电力监控设备等。
  3)机电设备,主要有车站、区间、车辆段的各类低压配电设备,以及照明、FAS、自动电梯、自动扶梯、给排水系统等。
  4)通信设备,主要由传输、程控交换、无线、广播、图像监控、时钟、电源等系统和线路设备组成,为运营组织、指挥提供语音及图像信息,为BAS、FAS、AFC等传输信息。
  5)信号设备,ATC(列车自动控制)是轨道交通线路上唯一的指挥列车运行系统,主要由列车自动运行系统(ATO)、列车自动监控系统(ATS)、 基于无线通信的列车自动控制系统(CBTC)等组成。
  6)工务设备,主要有轨道等。
  1.2 涉及的专业和子系统繁多
  由于城市轨道交通使用的设备种类繁多、专业性强,为了保证这些设备的安全和高效运行,必须为这些设备设置监控系统,包括ATS、BAS、PSCADA、FAS、PSD(屏蔽门监控系统)、AFC、ACS(门禁系统)、PIDS(旅客信息显示系统)、TIS(车载信息系统)、SIS(车站信息系统)、通信系统(包括公务通信、调度通信、无线通信、广播系统、数字传输、时钟系统)等。
  1.3 要求系统安全且稳定可靠
  作为一种技术手段,轨道交通信号系统在提高运输效率、保证行车安全及旅客舒适度等方面具有决定性作用。由于信号系统担任着指挥列车安全运行的任务,关系到乘客的生命和财产安全,因此需要专门考虑在系统出现故障或操作人员不慎进行错误操作的情况下,系统仍能最大限度地维护乘客安全。
  二、轨道交通自动化监控系统的发展过程
  高起点、高水平的监控系统是城市轨道交通安全、高效运行的重要保证。随着城市轨道交通的不断发展,与之相应的监控系统大致经历了3个发展阶段:人工监控系统、分立监控系统、综合监控系统。
  2.1 人工监控系统
  最早期的地铁运营管理,是以人工为主的监控系统。由于特定时代的技术局限性,供电、通信、信号等专业的监控管理主要依靠人工进行,操作者与管理者之间的通信联系,多以电话方式进行。早期地铁的运营管理起点水平较低,效率较差,运营、站务和设备运转还没有实现自动化。
  2.2 分立监控系统
  该系统的出现,是城市轨道交通自动化发展到一个全新水平的标志。随着计算机技术和自动控制技术的飞速发展,这一时期的自动化监控系统,一般都按照系统的控制功能、控制对象、控制范围、控制特点或根据操作管理上的分界,将全线系统划分为若干专业子系统;每个子系统按照自身的技术特点,程度不同地应用了计算机技术、网络技术,建立了各自独立的计算机自动化系统。但在实际运营的过程中也存在一定的缺陷,需要在发展的过程中不断完善。
  2.3 综合监控系统
  目前,所使用的轨道交通分立监控系统缺乏整体性,所以综合监控系统必然是轨道交通调度自动化的发展趋势。从分立监控系统的缺点可看出,将各个专业的子系统进行综合和集成已是当前调度指挥系统的内在要求。而且随着经济和技术的发展,对城市轨道交通的安全性、舒适性提出了更高要求,管理人员也要求能更加简单直观、全面地掌握系统的运行状态,这就直接推动了控制系统由分离的系统发展成为集成系统。
  三、轨道交通自动化监控系统的发展趋势
  由于科学技术的不断发展进步,轨道交通自动化监控系统正朝着更加智能化、系统化、自动化的方向发展,具体发展趋势主要有以下几方面:
  3.1 综合监控系统深度集成化
  衡量综合监控系统的集成深度,可以从两个方面考察:一是从横向看集成的子系统的个数;二是从纵向看集成的层次,是OCC(运营控制中心)集成,还是集成到車站级,甚至集成到现场级。综合监控系统深度集成化已经成为一种趋势,
  反映了当前城市轨道交通发展的内在迫切要求,是城市轨道交通调度指挥系统追求的建设目标之一。
  3.2 综合监控系统路网化
  目前,轨道交通自动化系统已经逐步发展为了综合监控系统路网化。近年来,我国多个城市的轨道交通发展迅速,已经从原来的单条轨道运营方式,变成了多线路运营,这种多轨道交通线的运营方式使人们的出行变得更加方便、快捷的同时,也增加了城市轨道监控的难度。如何从单线路综合监控系统,向路网综合监控系统发展,是城市轨道交通的各部门所面临的一个新命题。现在已经出现的集中综合监控系统,是同一运营主体出于信息资源共享、管理指挥的需要,在某一地点将几条线路的相同系统集成或以单线综合监控系统为基础而建立起来的集中式的综合监控中心,如日本东京帝都营团、墨西哥地铁等。
  3.3 综合监控系统国产化
  改革开放以来,我国的科学技术水平得到了明显提高。在对轨道交通自动化监控系统的研究方面取得了明显效果,正朝着综合监控系统国产化的目标发展,并且已经取得了一些成绩。根据有关数据显示,具备较高国产化率的有BAS、自动扶梯、电梯系统和给排水系统;供电系统和通信系统国产化率达到85%以上,而综合监控系统构筑在这些子系统之上,直接面向运营调度人员,综合监控系统的国产化对推动这些相关子系统的国产化具有积极意义。虽然,我国的轨道交通自动化监控系统还不够成熟,没有达到综合监控系统的国产化,但只要制定科学有效的研究方法,朝着这一目标不断努力,一定会实现的。
  四、结语
  综上所述,我国的轨道交通自动化监控系统由最初的人工监控系统发展为分立监控系统,如今正朝着更加科学化、系统化的综合监控系统方向发展。在建设轨道交通的过程中要根据投资状况与城市的实际发展需求,运用科学系统的方法制定方案,选择合适的自动化监控系统。目前,我国所使用的轨道交通自动化监控系统主要是综合监控系统,而且还在向着更加深入的方向发展。
  五、参考文献
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