建設(shè)一流的城市軌道交通大型綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地

蘇　青

[摘要]本文以西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，論證了建設(shè)一個(gè)大型的、綜合的、能夠體現(xiàn)城市軌道交通系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框架，滿足多專業(yè)實(shí)訓(xùn)需求的一流的城市軌道交通綜合控制實(shí)訓(xùn)基地的必要性和可能性。該項(xiàng)目建成后能夠?yàn)樘岣咿k學(xué)質(zhì)量和效益，擴(kuò)大就業(yè)，為西安市經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

[關(guān)鍵詞]城市軌道交通；實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地；項(xiàng)目建設(shè)

一、項(xiàng)目建設(shè)的必要性

目前，我國正處在一個(gè)城市軌道交通空前發(fā)展階段，2009年3月正式宣布成立西安市軌道交通、軟件服務(wù)外包、動(dòng)漫、旅游四大職業(yè)教育集團(tuán)。其中《軌道交通職業(yè)教育集團(tuán)》在西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院掛牌，更加堅(jiān)定了學(xué)院在創(chuàng)新職業(yè)教育、走集團(tuán)化發(fā)展路子，做大做強(qiáng)職業(yè)教育，進(jìn)一步提高辦學(xué)質(zhì)量和效益，擴(kuò)大就業(yè)，為西安市經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)的信心。

西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院自1956年成立以來，經(jīng)過幾代人努力，在軌道交通領(lǐng)域具備了較強(qiáng)影響力，為企業(yè)輸送4萬余名技術(shù)管理人才，備受企業(yè)歡迎。西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)開設(shè)有：城市軌道交通車輛、城市軌道交通控制、城市軌道交通運(yùn)營等多個(gè)相關(guān)專業(yè)。

為提高教學(xué)效果，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，建設(shè)一個(gè)大型的、綜合的、能夠體現(xiàn)城市軌道交通系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框架，滿足多專業(yè)實(shí)訓(xùn)需求的一流的城市軌道交通綜合控制實(shí)訓(xùn)基地就顯得非常必要。

二、項(xiàng)目主要建設(shè)內(nèi)容構(gòu)想

1、城市軌道交通運(yùn)營實(shí)訓(xùn)沙盤

（1）城軌運(yùn)營模擬系統(tǒng)。A、地鐵車輛模型：仿西安地鐵B型車，各零部件均按實(shí)物比例1∶[KG-*3]1仿真制作，包括3張電動(dòng)塞拉門。B、仿真地鐵車站站臺(tái)：包括3張屏蔽門、2套仿真閘機(jī)、一套監(jiān)控設(shè)備。C、西安、咸陽、臨潼地面光帶地鐵線路模擬圖。D、仿真地鐵沙盤：包括5個(gè)不同形式的車站以及軌道線路和區(qū)間設(shè)備沙盤、1個(gè)車輛段、4列地鐵車輛模型和地鐵展示宣傳欄。

（2）城軌車站控制室。整個(gè)控制室以MCP控制盤為中心，控制室外屏蔽門、自動(dòng)扶梯、照明等設(shè)備的動(dòng)作，并準(zhǔn)確顯示屏蔽門、自動(dòng)扶梯、消防自動(dòng)報(bào)警、照明設(shè)備、供配電、給排水及通風(fēng)等設(shè)備的工作狀態(tài)及報(bào)警。MCP控制盤的各控制顯示系統(tǒng)均應(yīng)有相應(yīng)的計(jì)算機(jī)控制操作臺(tái)，計(jì)算機(jī)控制臺(tái)和MCP控制盤通過串口通信相互聯(lián)結(jié)，并且可以相互切換操作控制。

各系統(tǒng)相互獨(dú)立，自成一體，同時(shí)通過MCP集中進(jìn)行控制和管理。各系統(tǒng)及軟件都留有擴(kuò)展升級空間，保證后期工程的擴(kuò)展和升級。

2、城市軌道交通控制中心

作為城軌交通管理的大腦中樞，控制中心（OCC）將完成對主控系統(tǒng)、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)體系的各類計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、視頻信號(hào)的集中顯示。實(shí)現(xiàn)對地鐵運(yùn)行的行車調(diào)度SIG系統(tǒng)、電力調(diào)度SCADA系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控BAS系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警FAS系統(tǒng)、自動(dòng)售票檢票AFC系統(tǒng)和視頻監(jiān)控CCTV系統(tǒng)等六大運(yùn)行系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

在建的城軌控制中心主要包含中心局域網(wǎng)、數(shù)字拼接墻顯示系統(tǒng)以及控制中心各監(jiān)控系統(tǒng)的模擬軟件，具體為：

（1）數(shù)字拼接墻顯示系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)對交通主控系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、視頻信號(hào)信息的集中顯示，并與列車編組站控制系統(tǒng)、應(yīng)急通信系統(tǒng)及管理信息系統(tǒng)相互配合，建立具有數(shù)據(jù)采集、整合、處理、調(diào)度、反饋等功能的立體交通指揮運(yùn)行機(jī)制。

（2）模擬軟件。包括電力監(jiān)控SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系統(tǒng)模擬軟件；環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控BAS（Building Automatic System）系統(tǒng)模擬軟件；軌道交通自動(dòng)售檢票AFC（Automatic Fare Collection）系統(tǒng)模擬軟件；火災(zāi)報(bào)警FAS（Fire Alarm System）模擬軟件；行車調(diào)度系統(tǒng)SIG（Signaling System）模擬軟件；中央視頻監(jiān)控CCTV系統(tǒng)模擬軟件；列車調(diào)度指揮系統(tǒng)TDCS（Train Operation Dispatching Command System）模擬軟件等。

（3）與車站控制室設(shè)備互聯(lián)。

（4）實(shí)訓(xùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

3、城市軌道交通列車運(yùn)行控制系統(tǒng)ATC

城市軌道交通列車運(yùn)行控制系統(tǒng)ATC系統(tǒng)包含三個(gè)子系統(tǒng)，即列車運(yùn)行自動(dòng)保護(hù)（ATP）、列車自動(dòng)駕駛（ATO）、列車運(yùn)行自動(dòng)監(jiān)控（ATS）。

按照目前設(shè)備發(fā)展方向和適當(dāng)兼顧應(yīng)用設(shè)備的原則，系統(tǒng)規(guī)劃為：一個(gè)列車控制中心（可以在已經(jīng)報(bào)批的控制中心系統(tǒng)中增加ATS控制主機(jī)和其他相關(guān)設(shè)備），一個(gè)集中站（折返站），兩個(gè)非集中站，多段數(shù)字編碼軌道電路區(qū)段，構(gòu)成簡單的ATC系統(tǒng)。其中控制中心設(shè)置調(diào)度指揮和列車運(yùn)行控制系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備模擬監(jiān)控系統(tǒng)、電力模擬監(jiān)控系統(tǒng)，防災(zāi)報(bào)警模擬監(jiān)控系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、旅客服務(wù)系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)備或與已建設(shè)模擬設(shè)備的接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)互聯(lián)；集中站設(shè)置站臺(tái)（可以與原運(yùn)營實(shí)訓(xùn)沙盤共用）、折返線、精確定位停車裝置、屏蔽門系統(tǒng)、旅客自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（可采用原運(yùn)營實(shí)訓(xùn)沙盤的已有閘機(jī)）；區(qū)間采用準(zhǔn)移動(dòng)閉塞列車自動(dòng)追蹤運(yùn)行，同時(shí)在區(qū)間建設(shè)無線通道（車站采用擴(kuò)頻、模擬隧道環(huán)境采用漏泄電纜）并預(yù)留CBTC無線接口。同時(shí)在線路上設(shè)置動(dòng)車，安裝ATP/ATO車載系統(tǒng)。

在建設(shè)過程中，可以尋求與設(shè)計(jì)生產(chǎn)單位的合作，設(shè)計(jì)中考慮利用實(shí)際應(yīng)用設(shè)備作為系統(tǒng)升級開發(fā)的試驗(yàn)平臺(tái)或培訓(xùn)平臺(tái)。

4、模擬駕駛系統(tǒng)

在ATC系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)上，建立基于現(xiàn)場總線的列車控制系統(tǒng)（或真實(shí)控制系統(tǒng)的仿真），實(shí)現(xiàn)與ATC系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制，完成城軌車輛手動(dòng)和自動(dòng)駕駛的實(shí)訓(xùn)。

5、城市軌道交通車輛模擬展示

車輛模型部分有不同類型的整體車輛、車輛轉(zhuǎn)向架、車體框架結(jié)構(gòu)、連接部分結(jié)構(gòu)等具體細(xì)節(jié)的模型。

2008年底已投資205萬建成了“軌道交通運(yùn)營實(shí)訓(xùn)沙盤”和“軌道交通運(yùn)營車站控制”。

“城市軌道交通運(yùn)營控制中心”將投資368萬元，現(xiàn)已完成前期招標(biāo)工作，正在建設(shè)之中?！俺鞘熊壍懒熊囘\(yùn)行控制”和“城市軌道交通模擬駕駛系統(tǒng)”預(yù)計(jì)投資2千萬元，該項(xiàng)目將與西安地鐵共建，建成后會(huì)作為西安地鐵職工培訓(xùn)基地。該項(xiàng)目已提交西安市教育局審批。

三、綜合實(shí)訓(xùn)基地的超強(qiáng)功能與社會(huì)效應(yīng)

一是滿足城市軌道交通運(yùn)營專業(yè)學(xué)生實(shí)訓(xùn)需求。集中站建有站臺(tái)和售檢票系統(tǒng)，可以對從事站務(wù)服務(wù)和票務(wù)服務(wù)的人員進(jìn)行綜合培訓(xùn)；控制中心系統(tǒng)可以對調(diào)度人員進(jìn)行綜合培訓(xùn)；集中設(shè)備站和非集中設(shè)備站可以對車站值班人員進(jìn)行綜合培訓(xùn)。

二是滿足城市軌道交通控制專業(yè)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)需求?？刂浦行木S修與監(jiān)控，包括控制中心電務(wù)監(jiān)控機(jī)信息綜合判斷，維修協(xié)調(diào)、ATS設(shè)備管理維護(hù)；車載設(shè)備維修管理，包括車載ATP/ATO設(shè)備管理維修；運(yùn)行線控制系統(tǒng)設(shè)備管理維護(hù)，包括基礎(chǔ)設(shè)備信號(hào)機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)管理維護(hù)，數(shù)字軌道電路、環(huán)線設(shè)備、定標(biāo)設(shè)備等管理維護(hù)；ATP/ATO軌旁設(shè)備管理維護(hù)，正線聯(lián)鎖系統(tǒng)管理維護(hù)，此外還包括電源系統(tǒng)，車站其他信號(hào)設(shè)備及傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的維修與管理。

三是滿足城市軌道交通車輛專業(yè)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)需求。通過車輛模擬駕駛系統(tǒng)，對學(xué)生進(jìn)行城市軌道交通駕駛實(shí)訓(xùn)，在高度仿真的環(huán)境中很好掌握車輛的駕駛技術(shù)。同時(shí)提供的車輛模型和車輛控制模擬仿真系統(tǒng)，還可以為車輛專業(yè)提供諸如動(dòng)車的車輛結(jié)構(gòu)和車輛維護(hù)管理；車載駕駛系統(tǒng)維護(hù)管理；車輛綜合控制系統(tǒng)維護(hù)管理的綜合實(shí)訓(xùn)。為其他城市軌道交通相關(guān)專業(yè)學(xué)生提供車輛結(jié)構(gòu)、功能實(shí)現(xiàn)等知識(shí)的直觀展現(xiàn)。

四是城市軌道交通綜合控制實(shí)訓(xùn)基地的建成，已成為同類院校中的一個(gè)亮點(diǎn)，充分體現(xiàn)我院綜合實(shí)力和實(shí)踐教學(xué)水平。

五是項(xiàng)目建設(shè)，有西安地鐵的投資和技術(shù)力量支持，規(guī)劃與設(shè)計(jì)更符合企業(yè)培訓(xùn)員工需求，這也是我院產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的一個(gè)成功范例。

六是設(shè)計(jì)建設(shè)過程中廣泛調(diào)研，探討系統(tǒng)設(shè)備的選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，為設(shè)計(jì)單位或企業(yè)的開發(fā)試驗(yàn)提供一個(gè)實(shí)踐平臺(tái)。

七是通過校企之間橫向的科研合作，提高了學(xué)院和教師的整體科研水平。

八是對整合教育資源，校企聯(lián)合，優(yōu)勢互補(bǔ)，降低成本，做大做強(qiáng)職業(yè)教育起了積極的表率作用。

[作者簡介]

蘇青（1963-）女，福建德化人，西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)師．