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摘 要:本文首先分析了我国轨道交通自动化监控系统的特征,然后探讨了轨道交通自动化监控系统的路网化、深度集成化和国产化。
关键词:轨道交通;自动化监控系统;特征;发展趋势
作为解决现代城市交通拥堵的有效手段,轨道交通的运行以高度安全为前提,这就要求必须对车辆、供电和机电等设备进行监视和控制,确保其运行在可控制的范围内,因此轨道交通自动化监控系统的特征和发展趋势是一个值得深入探讨和研究的课题。
1.我国轨道交通自动化监控系统的特征
1.1 轨道交通自动化监控系统的监控对象多样且复杂
轨道交通设备具有连续化和自动化的特征,并且种类繁多且专业性较强,导致轨道交通自动化监控系统的监控对象多样且复杂。具体说来,轨道交通自动化监控系统的监控对象主要有以下几类:
(1)轨道交通中的车辆设备。车辆设备主要包括直流车和交流车,在地铁中多为进口车辆,如法国ALSTOM和德国AEG公司生产的地铁车辆。
(2)轨道交通中的供电系统。供电系统主要包括主变、牵引和降压变电站,以及接触网和电力监控设备等。
(3)轨道交通中的机电设备。机电设备包括轨道交通车站、车辆段以及区间之内的各种相关低压配电设备、各种系统中的照明设备、环境和机电设备监控系统、GAS火灾报警设备、自动售票系统、电梯系统和自动给排水系统等。
(4)轨道交通中的信号设备。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、列车自动监控系统和列车自动保护系统等几个部分构成。
(5)轨道交通中的各项工务设备。轨道交通自动监控系统还必须对各项工务设备进行监控,如轨道路面上的信息和轨道的情况等。
1.2 轨道交通自动化监控系统对可靠性和安全性要求较高
作为现代城市最为重要的交通工具,轨道交通在经济和社会的发展中发挥着举足轻重的作用,而轨道交通自动化监控系统承担着确保车辆安全可靠运行的任务,其是否能够正常运行直接关系着人们的生命财产安全,因此轨道交通自动化监控系统对可靠性和安全性要求较高。
IEC 61508是国际电子电工委员会制定的《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》国际标准,是国际电子电工委员会专门针对轨道交通安全自动监控系统的可靠性和安全性所制定的评估标准。对于连续运行的系统,IEC 61508规定通过对危险的定量评估来确定功能安全的水平,可以划分为四个等级,这个安全水平也被称为安全综合水平。其中轨道交通自动化监控系统的危险失效率在每小时百万分之一的概率之下,也就是安全综合水平在两级之上,可以认为该自动化监控系统是安全和可靠的。
1.3 轨道交通自动化监控系统的子系统种类繁多且专业性较强
轨道交通所涉及的设备种类繁多且专业性较强,为了确保这些设备的安全可靠运行,就必须配备相应的子系统,这导致轨道交通自动化监控系统的子系统种类繁多且专业性较强。具体说来,轨道交通自动化监控系统的子系统主要包括电力传输监控系统、列车自动监控系统、电力监控系统、机电设备监控系统、屏蔽门监控系统、车载信息系统、自动售票系统、车站信息系统、旅客信息显示系统、列车自动运行系统、闭路电视系统、调度信息系统、广播系统、通信控制系统、时钟系统和数字传输系统等。
1.4 轨道交通自动化监控系统的自动化程度日益提高
轨道交通是一个复杂且庞大的系统工程,涉及的专业种类繁多,所有的控制系统都包含控制技术、网络技术和计算机技术在内的现代科学技术。随着科学信息技术的发展和进步,轨道交通自动化监控系统的自动化程度日益提高。经过一系列关于轨道交通自动化监控系统的探索和研究,借鉴国内外相关自动化监控系统的经验,以及实践过程中丰富的管理经验,我国的轨道交通自动化监控系统也越来越自动化和智能化,在今后建造的轨道交通也会不断的朝着轨道交通全方位全过程综合监控的方向发展。
2.我国轨道交通自动化监控系统的发展趋势
2.1 轨道交通自动化监控系统的路网化
随着城市轨道交通的不断发展,同一城市必须会出现多条轨道交通线的运营,这会使得轨道交通调度所面对的对象是包括若干条线路的一个路网。因此轨道交通自动化监控系统路网化是必然的趋势,这就要求轨道交通自动监控系统从单线路综合监控向路网综合监控系统发展,在每一天孤立的轨道交通监控基础上实现所有轨道交通点、线、面的网络化监控。在国内轨道交通比较发达的城市,如上海和广州,已经开始考虑建设路网综合监控系统,通过将先进的计数机、通信和网络技术等融为一体,来更好地满足城市轨道交通网络各层面的使用需求。
2.2 轨道交通自动化监控系统的深度集成化
对轨道交通自动化监控系统集成程度的衡量,可以从两个方面进行:一是从横向看集成的子系统数量,二是从纵向看集成的层次,是运营控制中心集成,还是集成到车站级或现场级。
首先从横向看,在采用轨道交通自动化监控系统建设城市轨道交通的初期,一般是适度集成,例如上海地铁3号线是把电力和环控系统集成在一个平台上;深圳地铁1号线工程集成了PSCADA、BAS、FAS三个子系统,并且在OCC的大屏幕上将地铁各专业信息接入。随着城市轨道交通建设的发展,轨道交通自动化监控系统集成和互联的子系统越来越多,如广州地铁4号线已开始实施目前国内最大的轨道交通自动化监控系统,集成的子系统有PSCADA、FAS、EMCS、FG等,互聯的子系统有PA、CCTV、TIS、SIS、AFC、SIG、CLK等。该系统集成和互联的子系统多达12个,几乎包括了地铁运营的所有系统。
再从纵向看,轨道交通自动化监控系统集成的界面有向下层移动的趋势,如北京城市铁路的13号线在OCC集成了PSCADA、BAS和FAS,在车站依然保持了各自独立的子系统;广州地铁3号线和4号线主控系统则从车站级集成了PSCADA、FAS、EMCS、PSD、FG等子系统。
轨道交通自动化监控系统的深度综合集成化是发展的必然趋势,是加强轨 道交通能够安全性和可靠性加快的内在需求,同时也是促进城市轨道交通安全运行的重要保证。
2.3 轨道交通自动化监控系统的国产化
近几年来,在国家产业政策支持下,城市轨道交通车辆和设备国产化的工作取得了一些成绩。据统计,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;SIG和AFC的国产化率比较低。而轨道交通自动化监控系统构筑在这些子系统之上,直接面向运营调度人员,轨道交通自动化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,一方面有助于降低城市轨道交通建设居高不下的投资额,为普及城市轨道交通打下基础;另一方面也有助于保证轨道交通自动化监控系统的维护和升级改造。
小结
作为人们日常生活必不可少的交通工具,轨道交通在解决城市交通问题上发挥着举足轻重的作用。而轨道交通自动化监控系统对于提高轨道交通的安全性和可靠性,以及满足乘客的需求是十分重要的,因此不同的城市要根据自己的实际情况和投资规模,构建适合的轨道交通自动化监控系统结构。
参考文献
[1]魏晓东.城市轨道交通自动化系统与技术[M].电子工业出版社,2004.
[2]朱沪生,毕湘利.上海城市轨道交通网络化建设中若干问题的探讨[J].城市轨道交通研究,2005(2).
(作者单位:1.沈阳浑南现代有轨电车运营有限公司;
2.沈阳浑南现代有轨电车运营有限公司)
关键词:轨道交通;自动化监控系统;特征;发展趋势
作为解决现代城市交通拥堵的有效手段,轨道交通的运行以高度安全为前提,这就要求必须对车辆、供电和机电等设备进行监视和控制,确保其运行在可控制的范围内,因此轨道交通自动化监控系统的特征和发展趋势是一个值得深入探讨和研究的课题。
1.我国轨道交通自动化监控系统的特征
1.1 轨道交通自动化监控系统的监控对象多样且复杂
轨道交通设备具有连续化和自动化的特征,并且种类繁多且专业性较强,导致轨道交通自动化监控系统的监控对象多样且复杂。具体说来,轨道交通自动化监控系统的监控对象主要有以下几类:
(1)轨道交通中的车辆设备。车辆设备主要包括直流车和交流车,在地铁中多为进口车辆,如法国ALSTOM和德国AEG公司生产的地铁车辆。
(2)轨道交通中的供电系统。供电系统主要包括主变、牵引和降压变电站,以及接触网和电力监控设备等。
(3)轨道交通中的机电设备。机电设备包括轨道交通车站、车辆段以及区间之内的各种相关低压配电设备、各种系统中的照明设备、环境和机电设备监控系统、GAS火灾报警设备、自动售票系统、电梯系统和自动给排水系统等。
(4)轨道交通中的信号设备。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、列车自动监控系统和列车自动保护系统等几个部分构成。
(5)轨道交通中的各项工务设备。轨道交通自动监控系统还必须对各项工务设备进行监控,如轨道路面上的信息和轨道的情况等。
1.2 轨道交通自动化监控系统对可靠性和安全性要求较高
作为现代城市最为重要的交通工具,轨道交通在经济和社会的发展中发挥着举足轻重的作用,而轨道交通自动化监控系统承担着确保车辆安全可靠运行的任务,其是否能够正常运行直接关系着人们的生命财产安全,因此轨道交通自动化监控系统对可靠性和安全性要求较高。
IEC 61508是国际电子电工委员会制定的《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》国际标准,是国际电子电工委员会专门针对轨道交通安全自动监控系统的可靠性和安全性所制定的评估标准。对于连续运行的系统,IEC 61508规定通过对危险的定量评估来确定功能安全的水平,可以划分为四个等级,这个安全水平也被称为安全综合水平。其中轨道交通自动化监控系统的危险失效率在每小时百万分之一的概率之下,也就是安全综合水平在两级之上,可以认为该自动化监控系统是安全和可靠的。
1.3 轨道交通自动化监控系统的子系统种类繁多且专业性较强
轨道交通所涉及的设备种类繁多且专业性较强,为了确保这些设备的安全可靠运行,就必须配备相应的子系统,这导致轨道交通自动化监控系统的子系统种类繁多且专业性较强。具体说来,轨道交通自动化监控系统的子系统主要包括电力传输监控系统、列车自动监控系统、电力监控系统、机电设备监控系统、屏蔽门监控系统、车载信息系统、自动售票系统、车站信息系统、旅客信息显示系统、列车自动运行系统、闭路电视系统、调度信息系统、广播系统、通信控制系统、时钟系统和数字传输系统等。
1.4 轨道交通自动化监控系统的自动化程度日益提高
轨道交通是一个复杂且庞大的系统工程,涉及的专业种类繁多,所有的控制系统都包含控制技术、网络技术和计算机技术在内的现代科学技术。随着科学信息技术的发展和进步,轨道交通自动化监控系统的自动化程度日益提高。经过一系列关于轨道交通自动化监控系统的探索和研究,借鉴国内外相关自动化监控系统的经验,以及实践过程中丰富的管理经验,我国的轨道交通自动化监控系统也越来越自动化和智能化,在今后建造的轨道交通也会不断的朝着轨道交通全方位全过程综合监控的方向发展。
2.我国轨道交通自动化监控系统的发展趋势
2.1 轨道交通自动化监控系统的路网化
随着城市轨道交通的不断发展,同一城市必须会出现多条轨道交通线的运营,这会使得轨道交通调度所面对的对象是包括若干条线路的一个路网。因此轨道交通自动化监控系统路网化是必然的趋势,这就要求轨道交通自动监控系统从单线路综合监控向路网综合监控系统发展,在每一天孤立的轨道交通监控基础上实现所有轨道交通点、线、面的网络化监控。在国内轨道交通比较发达的城市,如上海和广州,已经开始考虑建设路网综合监控系统,通过将先进的计数机、通信和网络技术等融为一体,来更好地满足城市轨道交通网络各层面的使用需求。
2.2 轨道交通自动化监控系统的深度集成化
对轨道交通自动化监控系统集成程度的衡量,可以从两个方面进行:一是从横向看集成的子系统数量,二是从纵向看集成的层次,是运营控制中心集成,还是集成到车站级或现场级。
首先从横向看,在采用轨道交通自动化监控系统建设城市轨道交通的初期,一般是适度集成,例如上海地铁3号线是把电力和环控系统集成在一个平台上;深圳地铁1号线工程集成了PSCADA、BAS、FAS三个子系统,并且在OCC的大屏幕上将地铁各专业信息接入。随着城市轨道交通建设的发展,轨道交通自动化监控系统集成和互联的子系统越来越多,如广州地铁4号线已开始实施目前国内最大的轨道交通自动化监控系统,集成的子系统有PSCADA、FAS、EMCS、FG等,互聯的子系统有PA、CCTV、TIS、SIS、AFC、SIG、CLK等。该系统集成和互联的子系统多达12个,几乎包括了地铁运营的所有系统。
再从纵向看,轨道交通自动化监控系统集成的界面有向下层移动的趋势,如北京城市铁路的13号线在OCC集成了PSCADA、BAS和FAS,在车站依然保持了各自独立的子系统;广州地铁3号线和4号线主控系统则从车站级集成了PSCADA、FAS、EMCS、PSD、FG等子系统。
轨道交通自动化监控系统的深度综合集成化是发展的必然趋势,是加强轨 道交通能够安全性和可靠性加快的内在需求,同时也是促进城市轨道交通安全运行的重要保证。
2.3 轨道交通自动化监控系统的国产化
近几年来,在国家产业政策支持下,城市轨道交通车辆和设备国产化的工作取得了一些成绩。据统计,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;SIG和AFC的国产化率比较低。而轨道交通自动化监控系统构筑在这些子系统之上,直接面向运营调度人员,轨道交通自动化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,一方面有助于降低城市轨道交通建设居高不下的投资额,为普及城市轨道交通打下基础;另一方面也有助于保证轨道交通自动化监控系统的维护和升级改造。
小结
作为人们日常生活必不可少的交通工具,轨道交通在解决城市交通问题上发挥着举足轻重的作用。而轨道交通自动化监控系统对于提高轨道交通的安全性和可靠性,以及满足乘客的需求是十分重要的,因此不同的城市要根据自己的实际情况和投资规模,构建适合的轨道交通自动化监控系统结构。
参考文献
[1]魏晓东.城市轨道交通自动化系统与技术[M].电子工业出版社,2004.
[2]朱沪生,毕湘利.上海城市轨道交通网络化建设中若干问题的探讨[J].城市轨道交通研究,2005(2).
(作者单位:1.沈阳浑南现代有轨电车运营有限公司;
2.沈阳浑南现代有轨电车运营有限公司)