自動(dòng)化智能技術(shù)在城軌運(yùn)營管理及調(diào)度領(lǐng)域應(yīng)用可行性分析

竇月陽

[摘 要]城市化的建設(shè)進(jìn)程不斷深入和人們生活水平的不斷提高，使得城市中的交通擁堵問題日益嚴(yán)峻，擁堵問題成為城市化發(fā)展過程中急需解決的重點(diǎn)。為了方便人們的交通出行以及適應(yīng)城市化的發(fā)展速度，許多大中城市紛紛開始建造城市軌道交通工程，有效的解決的交通擁堵問題。軌道交通的運(yùn)營過程中還存在一定的問題，為了保證軌道交通正常運(yùn)營，確保人們的出行安全與便捷，需要對軌道交通的自動(dòng)化、智能化運(yùn)營與調(diào)度作進(jìn)一步的研究。

[關(guān)鍵詞]城市軌道運(yùn)營管理與調(diào)度；自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：S588 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1009-914X（2018）10-0366-01

引言

城市軌道交通的發(fā)展是一個(gè)城市整體發(fā)展的集中體現(xiàn)，隨著城市人口數(shù)量和汽車數(shù)量的增加，軌道交通的規(guī)模也日益壯大。當(dāng)前，軌道交通最主要的特點(diǎn)就是運(yùn)營時(shí)間長、運(yùn)營范圍廣以及具有專業(yè)化的運(yùn)營管理模式。軌道交通的管理與調(diào)度最初是由人工控制的，由于自動(dòng)化程度低，很多時(shí)候不能應(yīng)對突發(fā)事件，嚴(yán)重影響了軌道交通的正常調(diào)度和安全運(yùn)營。因此，需要在軌道交通的運(yùn)營管理與調(diào)度方面融入相關(guān)的自動(dòng)化技術(shù)，進(jìn)而使軌道交通的發(fā)展能夠適應(yīng)時(shí)代的步伐。

1 自動(dòng)化智能技術(shù)在城軌運(yùn)營管理及調(diào)度領(lǐng)域應(yīng)用的必要性

1.1 城市交通壓力急需緩解

由于我國是世界上人口最多的國家，在城市化發(fā)展的過程中，首先要解決的就是因人口眾多引起的交通壓力問題。隨著城市中人口數(shù)量越來越大，城市軌道交通的運(yùn)營管理方式也出現(xiàn)了一定的問題，既不利于軌道交通的安全運(yùn)營，同時(shí)也對城市軌道交通的發(fā)展造成了障礙。目前城市軌道交通的管理問題主要體現(xiàn)在以下幾方面：第一，軌道交通系統(tǒng)功能缺乏多元化，交通系統(tǒng)的運(yùn)營維護(hù)人員與場所減少；第二，隨著運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)的拓展，城市軌道交通的客流量不斷增加，客流與物流管理存在問題；第三，運(yùn)營系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中各系統(tǒng)之間缺乏關(guān)鍵性，應(yīng)對突發(fā)事件能力較差。

1.2 日趨迫切的運(yùn)營系統(tǒng)發(fā)展需求

隨著軌道交通的發(fā)展，運(yùn)營系統(tǒng)逐漸出現(xiàn)了如下幾點(diǎn)發(fā)展需求：第一，自動(dòng)化經(jīng)營信息管理需要集成多種信息、達(dá)成信息共享；第二，經(jīng)營機(jī)構(gòu)達(dá)成統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理、靈活應(yīng)對客戶反應(yīng)以及提升用戶服務(wù)水平；第三，經(jīng)營維護(hù)達(dá)到高效能化以及專業(yè)化、自動(dòng)化的宗旨；第四，能夠迅速反應(yīng)突發(fā)事件并協(xié)調(diào)各個(gè)部門對其開展處理。

1.3 城軌運(yùn)營生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)展的必然

覆蓋城市各個(gè)角落的軌道交通運(yùn)輸網(wǎng)對客運(yùn)列車運(yùn)行狀況、客運(yùn)站的服務(wù)范圍、列車及乘客的動(dòng)態(tài)監(jiān)控等環(huán)節(jié)提出了更高的要求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融入，軌道交通運(yùn)營實(shí)現(xiàn)了對運(yùn)營數(shù)據(jù)、運(yùn)營狀況以及運(yùn)營過程中的突發(fā)事件的實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理，大大提高了城市軌道交通的自動(dòng)化程度。城市軌道交通實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化管理的關(guān)鍵是做好交通數(shù)據(jù)的維護(hù)與管理，之后還可以利用自動(dòng)化的優(yōu)勢，對軌道交通的運(yùn)營系統(tǒng)、地鐵系統(tǒng)以及其他的交通系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全方位的監(jiān)控與維護(hù)。由此可見，自動(dòng)化、智能化技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用已經(jīng)成為了城市軌道發(fā)展的必然趨勢。

2 城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中面臨的問題

2.1 通信系統(tǒng)問題

在城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過程來看，整個(gè)通信系統(tǒng)是一個(gè)完善的流程，在網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，所涉及的線路以及環(huán)節(jié)非常多，不同的線路之間有存在相應(yīng)的接口，因此要想實(shí)現(xiàn)資源的共享相對比較困難，而且一旦發(fā)生緊急事件很難恢復(fù)，因此對于通信系統(tǒng)的進(jìn)一步完善來說必須要強(qiáng)化。

2.2 監(jiān)督力度不足

在當(dāng)前城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)中，一般是由相關(guān)的管理人員對軌道交通的運(yùn)營安全和交通網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度進(jìn)行管理，但由于軌道交通對于安全運(yùn)行模式提出了更高的要求，人為管理的模式已經(jīng)無法保證軌道交通的安全運(yùn)營。此外，由于監(jiān)管人員能力不足、工作態(tài)度存在問題，可能會(huì)由于監(jiān)管力度不夠?qū)е萝壍澜煌ㄟ\(yùn)行過程中出現(xiàn)安全事故。因此，為了減少安全事故，提高安全運(yùn)營質(zhì)量，需要在軌道交通的運(yùn)營管理與調(diào)度工作中應(yīng)用自動(dòng)化和智能化技術(shù)。

2.3 規(guī)劃客流預(yù)測不足

在城市軌道交通開始建設(shè)的前期階段，一般在單方向上以居民流量以及需求作為基礎(chǔ)的參數(shù)進(jìn)行考慮，對于客流量的預(yù)測和線路進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是新的線路對于已有線路容易產(chǎn)生影響，導(dǎo)致客流量發(fā)生巨大的變化，如果對于客流量的預(yù)測不夠，將會(huì)對線路的服務(wù)質(zhì)量以及可靠性產(chǎn)生影響，為后期軌道交通的升級工作帶來一定的阻礙。

3 自動(dòng)化技術(shù)在城軌交通中的可行性分析

3.1 集成行車指揮系統(tǒng)的可行性

行車指揮系統(tǒng)主要是通過信號系統(tǒng)對運(yùn)行的車輛發(fā)出信號，向其傳達(dá)運(yùn)行路線要求、速度要求自己車站的客流量情況。信號系統(tǒng)由主要由ATP、ATS和ATO三種設(shè)備組成。其中ATS信號系統(tǒng)是集成化的信號系統(tǒng)設(shè)備，而ATP和ATO屬于相互獨(dú)立卻又彼此之間存在輔助關(guān)系的組成部分，通過三者的融合，最終實(shí)現(xiàn)軌道列車的運(yùn)營指揮和調(diào)度管理。在研發(fā)ATS行車指揮信號系統(tǒng)時(shí)，需要有自動(dòng)化和智能化的專業(yè)技術(shù)對指揮系統(tǒng)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，進(jìn)而確保整個(gè)行車指揮系統(tǒng)以及列車調(diào)度工作的安全性和高效性。

3.2 多系統(tǒng)集成的技術(shù)可行性

隔離的軟件模塊架構(gòu)，維護(hù)了各個(gè)軟件系統(tǒng)間的耦合性，也保證了單一模塊故障不影響其余模塊運(yùn)行的獨(dú)立性能。多系統(tǒng)集成技術(shù)利用其自身重冗余技術(shù)維護(hù)了系統(tǒng)軟件、硬件的穩(wěn)定性和可靠性；系統(tǒng)內(nèi)軟件間使用獨(dú)立分布系統(tǒng)，該系統(tǒng)特征是數(shù)據(jù)分布存儲(chǔ)、分布處理以及功能集成。為系統(tǒng)提供了可行性、安全性、實(shí)時(shí)性的支持。多系統(tǒng)集成技術(shù)已經(jīng)在國際中被廣泛認(rèn)可和應(yīng)用。

3.3 多系統(tǒng)集成功能設(shè)計(jì)的可行性

目前，我國的城市軌道交通自動(dòng)化智能監(jiān)管系統(tǒng)日趨成熟，通過采取分布式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，使多系統(tǒng)集成管理模式成為現(xiàn)實(shí)。多系統(tǒng)集成管理具有明確的管理目標(biāo)和管理功能，為我國城市軌道交通的自動(dòng)化、智能化發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)和專業(yè)技術(shù)支持。

3.4 成熟的軟硬件組件平臺(tái)

目前，基于城軌運(yùn)營管理、綜合調(diào)度生產(chǎn)管理的需求整合出系統(tǒng)所需的技術(shù)要求、通用化功能以及系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求等，封裝系統(tǒng)組件平臺(tái)的核心指標(biāo)，建設(shè)系統(tǒng)中間層組成一套成熟的SOA技術(shù)基礎(chǔ)上的軟硬組件平臺(tái)。系統(tǒng)基于該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化需求、綜合性需求等。

結(jié)語

各種新型自動(dòng)化管理技術(shù)應(yīng)用到軌道交通的管理與調(diào)度之后，大大提升了軌道交通的安全運(yùn)營管理效率，進(jìn)一步提高了軌道交通的安全性。計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及其他的自動(dòng)化控制技術(shù)使我國的城市軌道交通運(yùn)營管理與安全調(diào)度工作實(shí)現(xiàn)了智能化，全面提升了城市軌道交通的管理效率。就目前情況來看，自動(dòng)化、智能化的運(yùn)營管理模式是我國城市軌道交通未來很長一段時(shí)間內(nèi)的發(fā)展趨勢。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐欣.城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營的管理模式探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017，（22）：79-80.

[2] 張茗.自動(dòng)化技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2017，（06）：195-196.

[3] 曾特楠.軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)度管理應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2017，24（06）：110-111.

[4] 韓曉.城市軌道無人駕駛調(diào)度指揮系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢研究[J].鐵路通信信號工程技術(shù)，2017，14（02）：61-64.