城市轨道交通信号维护支持系统应用研究

袁锟

摘要：在当前城市化建设发展进程中，城市交通的发展越来越趋向成熟。基础交通设施得到不断完善，为民众日常出行提供了极大便捷。城市轨道交通具有高度的节能性，运行过程中不产生环境污染物质，并且具有运量大、安全系数极高等显著优势，特别适用于大中型城市发展规模。本文将城市轨道交通作为研究对象，聚焦于城市轨道交通信号系统的发展展开深入研究与探索。

关键词：城市轨道交通;信号系统;应用

引言

城市轨道交通是现代化城市组成中最重要的一个部分，现有的运维体系难以支撑现代城市对城市轨道交通的需求，城市轨道交通信号系统的工作状态将直接决定城市轨道交通运行的安全性，这就要求城市轨道交通信号应当向智能化趋势发展，要求信号系统要有较高的安全性与适用性。

1城市轨道交通信号系统的特点

城市轨道交通的基本定义。根据我国针对城市公共交通分类的标准文件，我们将城市轨道交通定义为：根据城市交通总体发展规划的实际需求，采取轨道运输结构模式加以车辆承重与导向运输，将轨道线路设置为全封闭式或者部分封闭式的轨道布局专用线路，使用列车运行或者单车运行的方式，将一定量的客流实现固定线路运送的一种城市公共交通类型。

城市轨道交通信号系统，是一种可以实现轨道交通自动化控制的系统建设类型，用以保证轨道交通线路上的行车安全，并能够实现轨道交通线路行车的指挥与运输的现代化发展，是切实提升城市公共交通的运输效率的关键系统。城市轨道交通信号系统主要包括运行中的自动控制系统以及线路段的信号控制系统两大部分，其中，自动控制系统又包含三个子系统，分别是车辆运行的自动监控系统、车辆运行的自动防护系统以及车辆的自动运行系统。城市轨道交通信号系统能够实现的具体功能，主要包括车辆进入轨道线路的启动控制、列车或单车之间间隔距离的控制、行车全天候调度的控制、线路设备运行情况的监测与日常维护管理以及线路运行中的数据信息管理等。

此外，城市轨道交通信号系统还包括数据传输系统、后台支持维护系统以及联锁设备系统等配套的子系统建设。其中，联锁设备系统主要用于对轨道交通线路运行过程提供实时监控，并在获取第一手监控资料后第一时间传输反馈至城市轨道交通信号系统的运行自动控制系统中，在通过自动化处理后再上传至轨道交通线路的主控制系统，转化为具体的线路运行指令，对车辆发出具体的运行操作指挥行为。

2运维管理需求

信号智能运维的质量还应当基于多种技术手段进行实现，在这个过程中应当提高管理机制的升级，并对运维策略进行进一步优化处理，要建立起健康维护过程中的闭环跟踪系统，为设备维修提供一个实时感知、预警及故障处置等信息反馈机制。还应当跟踪设备维修状况，对维修流程进行监测，将维修人员信息、设备信息以及备品库、负责人等多种信息纳入数据库之中，使维修信號覆盖至设备维修的整个流程之中，提高运维管理质量。还应当对设备的全寿命周期进行全程跟踪工作，为不同的设备建立不同的数据库，在数据库中显示设备的整体状态，实现设备履历的全程跟踪效果。在城市轨道交通运输过程中难免会出现紧急情况，为了满足智能运维管理的需求，在进行运维管理系统设计的过程中，还应当设立紧急事件处理信号，提高应急指挥调度能力，对出现紧急情况的设备或车辆进行快速评估工作，将设备的实时状态进行有效反馈，并合理分配应急资源，实现设备快速有效地维护。

3信号维护支持系统在城市轨道交通信号系统中的应用

3.1报警管理

报警可以通过信号维护支持子系统监测过程中的设备状态变化自动生成。全线信号设备维护工作站在维护操作员的请求下显示中央服务器的所有报警，这些报警可根据维护操作员请求定制并过滤。信号设备的告警与线路图结合，即当某车站或是中心机房的信号设备出现故障时，将在线路图相关位置进行提示，例如闪烁、语音等方式，来提醒维护人员。每个系统生成的报警都必须由维护人员确认，而维护人员可以选择是否需要对待处理报警进行维护操作。常规的报警处理流程主要涉及维护调度人员、车辆段设备维护人员、OCC维护人员、轨旁维护人员、车载维护人员等。在设备产生告警后，各维护人员均可收到相应的告警信息，维护人员判断是否需要处理该信息，处理的结果体现在MSS监控见面上，由维护调度人员核验设备是否已经恢复正常。信号维护人员可以对MSS系统生成的告警进行统计，分析，制定更合理的维护策略。

3.2维护管理

城市轨道交通运营中，信号维护人员会根据设备的特性和使用情况制定计划性维修。计划性维修可提前发现设备的不良状态并给予克服，使设备回归正常工作状态。维护人员的水平和测量的参数都是离散的，不能很好地反映设备状态的变化。信号维护人员通过维护终端实时监视全线信号设备的工作状态，实时调阅设备状态，利用系统的统计分析功能分析各种维护数据，制定更合理的维护计划。信号维护人员查看道岔动作电流曲线，并与参考曲线进行对比和分析，及时发现道岔存在的不良情况。道岔由定位转换到反位时曲线正常;反位转换到定位时，曲线如图4所示。道岔在7s时电流有一相为零，另外两相升高约20%;在8s时两相电流减小到0.5A左右，说明在7～8s电机仍在转动，此时主机到位而副机尚未到位。道岔在转换到位前出现短暂缺相运转，长期会影响转辙机的使用寿命，甚至烧毁电动机。

3.3框架搭建

为了提高城市轨道交通信号智能运维效果，工作人员应当搭建相应的系统框架。首先应当搭建起感知层，感知层是以采集基础数据为主的一种框架结构，感知层的覆盖范围最广，通过对运行设备数据的收集来达到“感知”的目的。感知对象除了传统的低频状态及电气基础信息感知之外，还包括了机械特性、电气特性等多种机械特性，并对信号设备等多种设备进行数据收集工作，并将感知数据纳入平台管理层。平台管理层在进行搭建过程中需要建立两种不同的平台，包括分布式实时数据平台与大数据平台。实时数据平台还分为数据接收、数据服务与数据分析三种不同的工作模式，这三种模式涵盖了数据分析处理过程中的全部工作内容，这些工作内容能够有效地提高数据分析质量，而大数据平台则要更加注重数据的采集、储存工作，通过大数据的分析功能能够提高城市轨道交通信号智能化进度，提高智能化水平，并通过一定的专用算法使计算机能够进行自主学习。在框架搭建过程中工作人员还应当搭建起服务层，服务层的职能较多，其中包括基础业务管理、业务模块可视化等多种职能。在进行搭建过程中工作人员要以业务模块为搭建的核心工作，业务模块包括在线监测程序、设备智能分析诊断程序及维修方案指导程序，这些程序的应用都能够及时解决城市轨道交通运行时出现的问题，适用范围较广，有利于城市轨道交通服务质量的提升。

结束语

通过城市轨道交通信号智能运维探讨可以得知，信号智能运维需求较广，不仅要满足维护的需求，还要满足管理及智能分析的需求，工作人员在进行信号智能运维过程中应当搭建起系统框架，并有效的建立起多种系统管理机制，提高设备维修养护工作效率，提高城市轨道交通信号智能运维的质量。

参考文献

[1]施聪.城市轨道交通通信信号专业的智能运维系统[J].城市轨道交通研究，2020，23（8）：172-176.

[2]戴汀.城市轨道交通信号安全隐患分析[J].数字通信世界，2020（03）：82-83.