地鐵信號維護支持系統(tǒng)探討

劉強

摘要：近年地鐵行業(yè)發(fā)展迅速，對推動城市化的進程有著重要作用。地鐵信號維護支持系統(tǒng)的應(yīng)用，可以及時發(fā)現(xiàn)故障，并解決故障，有效提升設(shè)備故障檢測以及運行狀態(tài)監(jiān)測的工作效率，進一步保證地鐵系統(tǒng)運營的安全性和可靠性。本文對地鐵信號維護支持系統(tǒng)進行探討。

關(guān)鍵詞：地鐵；信號維護支持系統(tǒng)；構(gòu)成；問題；發(fā)展

1信號維護支持系統(tǒng)

在地鐵信號系統(tǒng)中的作用地鐵信號系統(tǒng)是地鐵的主要技術(shù)設(shè)備，擔負著指揮列車運行、保證行車安全、提高運輸效率的重要任務(wù)。由列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）、列車自動防護系統(tǒng)（ATP）、列車自動駕駛系統(tǒng)（ATO）、正線計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)（DCS）、車輛段/停車場聯(lián)鎖系統(tǒng)、電源屏系統(tǒng)組成，包括計軸、軌道電路、信號機、轉(zhuǎn)轍機等設(shè)備。為保障系統(tǒng)的安全運行，必須對其進行良好的日常維護。信號維護支持系統(tǒng)是整個信號系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與維護工具，利用計算機、網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)，完成對信號系統(tǒng)所有設(shè)備的狀態(tài)集中監(jiān)視和報警，實時監(jiān)測信號設(shè)備的使用情況，定位故障地點，分析故障原因，統(tǒng)計故障時間，管理維修作業(yè)，以實現(xiàn)預(yù)防故障發(fā)生，提高系統(tǒng)維護管理水平的效果。同時，通過專業(yè)化、智能化、流程化的綜合維護平臺，進一步提高信號設(shè)備的維護管理效率和質(zhì)量，確保地鐵信號系統(tǒng)安全、可靠、高效運行。

2信號維護支持系統(tǒng)的主要構(gòu)成

信號維護支持系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上由中心級設(shè)備（維護中心）、車站級設(shè)備（各設(shè)備集中站、車輛段、停車場、控制中心和沿線各信號工區(qū)）和數(shù)據(jù)通道三部分組成。

2.1中心級設(shè)備

①兩套位于維修中心的中央應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，主要采集ATS、ATP、ATO、CBI等系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)，產(chǎn)生合適的事件和報警，并保存到報警歷史數(shù)據(jù)庫中；由其管理全線維護支持系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)（包括設(shè)備出廠信息、運行參數(shù)），維護工單，維護計劃等。②位于維修中心、控制中心的維護調(diào)度工作站，用于提供全線設(shè)備狀態(tài)及報警的實時顯示與報警確認，下達維護工單，并跟蹤維護工單執(zhí)行情況（例如，已關(guān)閉或是正在執(zhí)行等）；對報警歷史（時間、設(shè)備類型、位置、供應(yīng)商等）進行過濾和檢索，制定維護計劃。③系統(tǒng)配置工作站，用于系統(tǒng)初始化，分配人員角色及權(quán)限，配置設(shè)備清單，進行設(shè)備發(fā)現(xiàn)等。

2.2主要車站級設(shè)備

①信號設(shè)備集中區(qū)域。該區(qū)域中設(shè)置的維護系統(tǒng)既可保證維護功能得以實現(xiàn)，也可充當監(jiān)測系統(tǒng)對信號相關(guān)信息進行監(jiān)控收集；②信號工區(qū)。該部分維護支持系統(tǒng)的功能旨在根據(jù)相應(yīng)指令進行維護文檔的收集，并在中心維護調(diào)度中將維護內(nèi)容顯示出來；③車輛段。該區(qū)域中系統(tǒng)設(shè)計與信號工區(qū)終端功能相同，負責維護文檔的查閱與顯示。另外，現(xiàn)行維護支持系統(tǒng)設(shè)計中逐漸引入具有便攜式特征的維護終端，除具備基本維護功能外還可為數(shù)據(jù)下載處理提供極大便利。

2.3數(shù)據(jù)通道

信號維護支持系統(tǒng)采用通信系統(tǒng)提供的通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建信號維護支持系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。通信系統(tǒng)為信號維護支持系統(tǒng)在各正線車站、車輛段、停車場、維修中心、控制中心之間提供兩路帶寬100Mbps的數(shù)據(jù)通道，每個接點有2個100MRJ45網(wǎng)絡(luò)接口。

3地鐵信號維護支持系統(tǒng)存在的問題

①不同線路信號維護支持方式差異較大，沒有統(tǒng)一標準。由于不同信號系統(tǒng)核心設(shè)備供應(yīng)商提供的設(shè)備配置存在很大差異，在工程建設(shè)之初，用戶不可能對信號系統(tǒng)特性有非常深入的了解，難以提出詳細而明確的維護需求。隨著線路運營時間的增加，用戶需求逐漸清晰和完善，但此時對維護方式和維護內(nèi)容再作出修改已相當困難，且難以實現(xiàn)。因此不同線路的維護支持存在較大差異性，沒有統(tǒng)一的標準，沒有清晰的操作界面，可用性較差。

②功能、模式分散，不能滿足日益增加的維護需求。既有信號維護支持系統(tǒng)一般由ATS功能維護系統(tǒng)、電源屏系統(tǒng)和車輛段/停車場信號微機監(jiān)測系統(tǒng)組成。這些系統(tǒng)各自形成網(wǎng)絡(luò)，不僅增加建設(shè)成本，而且各系統(tǒng)的信息不能共享，各系統(tǒng)之間容易形成維護信息孤島，缺乏統(tǒng)一故障監(jiān)測和維護管理的信息平臺，在實際設(shè)備維護和管理時，只能靠人工進行信息的綜合、分析和處理。這不僅加大了信號維護人員的工作量，而且當有信號設(shè)備故障時，由于信息得不到良好的綜合，無法實行統(tǒng)一的設(shè)備維護工作。

③采集信息不全?，F(xiàn)有信號維護支持系統(tǒng)所采集的監(jiān)測信息不統(tǒng)一，部分地鐵專用信號設(shè)備（計軸、DCS、轉(zhuǎn)轍機等）信息沒有采集，地鐵信號系統(tǒng)特有的接口部位沒有進行有效的監(jiān)測（如與屏蔽門的接口、與緊急停車按鈕的接口、與出入段場線的接口等）。由于監(jiān)測信息不全，現(xiàn)有信號維護支持系統(tǒng)只能發(fā)揮部分功能，不能為信號設(shè)備的維護管理發(fā)揮應(yīng)有作用。

④對信息的分析處理不夠?，F(xiàn)有信號維護支持系統(tǒng)通過ATS系統(tǒng)管理報警信息，由于ATS系統(tǒng)的主要功能是進行運營調(diào)度，對設(shè)備維護信息的分析處理較為簡單，只能提供有限的報警信息，無法給信號維護人員提供完善的維護支持，也無法系統(tǒng)地計劃和安排維護工作。

⑤缺少對信號維護管理的支持。信號維護支持系統(tǒng)應(yīng)能為信號設(shè)備的維護和管理提供全方位的支持，而不應(yīng)僅局限于數(shù)據(jù)的采集和處理。系統(tǒng)所監(jiān)測到的設(shè)備工作狀態(tài)信息及智能分析和故障診斷結(jié)果，是信號設(shè)備維護、維修的重要依據(jù)。信號維護支持系統(tǒng)的監(jiān)測、分析和診斷結(jié)果與信號維護管理相結(jié)合，才能發(fā)揮系統(tǒng)的最佳效果。

4地鐵信號維護支持系統(tǒng)的發(fā)展分析

①應(yīng)向人工智能化的方向發(fā)展，不斷地對當前地鐵信號維護支持系統(tǒng)進行安全隔離，并通過專家知識庫對其技術(shù)進行分析，一方面可以通過對各方面技術(shù)的分析來了解當前設(shè)備是否存在運行故障，實現(xiàn)對設(shè)備的故障診斷以及檢測的目的，另一方面有效的分析當前地鐵信號維護支持系統(tǒng)中的不足，及時采取有效的改進措施提升系統(tǒng)的運行效率，這也是地鐵信號維護支持系統(tǒng)未來可持續(xù)發(fā)展的重要措施之一。②影響著數(shù)據(jù)統(tǒng)一化處理的方向發(fā)展，眾所周知，地鐵信號維護系統(tǒng)在運行的過程中，需要實現(xiàn)對不同類型的信息進行處理，尤其是在地鐵行業(yè)迅速發(fā)展的過程中，需要維護系統(tǒng)處理的信號信息量也越來越大，為了確保維護支持系統(tǒng)的運行效率，建議在未來的發(fā)展中應(yīng)向統(tǒng)一化數(shù)據(jù)信息處理方式的方向發(fā)展，實現(xiàn)維護功能以及操作界面的統(tǒng)一化，有效地促進地鐵行業(yè)的快速發(fā)展。

5結(jié)語

我國正處于城市軌道交通發(fā)展高峰時期，信號系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定是推動城市軌道交通和諧發(fā)展的保證。從地鐵信號維護支持系統(tǒng)的設(shè)計初衷和理念來看，正是順應(yīng)了這種發(fā)展趨勢，實現(xiàn)對信號系統(tǒng)的集中監(jiān)測和信號設(shè)備維護工作的科學管理。

參考文獻：

[1]信號維護支持系統(tǒng)的仿真測試方法研究[J].周庭梁，張兵建，趙時旻.城市軌道交通研究.2015（02）.

[2]地鐵信號維護支持系統(tǒng)信息安全采集設(shè)計與研究[J].程全，樊宇，郭秋月.河南理工大學學報（自然科學版）.2014（05）.

（作者單位：成都地鐵運營有限公司）