軌道交通環(huán)境智能節(jié)能控制技術(shù)研究綜述

董科

摘要：現(xiàn)如今城市的發(fā)展速度日新月異，在智能軌道的交通管理技術(shù)方面也有所進(jìn)展。在這樣的大背景下實(shí)現(xiàn)軌道交通在環(huán)境保護(hù)方面的措施是當(dāng)前軌道交通領(lǐng)域研究的重點(diǎn)所在。通過對軌道交通的環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行分析和研究，可以具有針對性的從軌道交通的自身優(yōu)缺點(diǎn)出發(fā)，集中性的改善軌道交通方面存在的不足，補(bǔ)足當(dāng)前出現(xiàn)的問題，分析智能節(jié)能控制技術(shù)在根本上面臨的問題。再從這些問題入手，逐步解決并且完善軌道交通環(huán)境智能節(jié)能控制技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，在這個研究方向上取得突破。本文著重針對軌道交通環(huán)境方面的技術(shù)探討，做出以下分析見解。

關(guān)鍵詞：軌道交通;環(huán)境控制;技術(shù)探究

對軌道交通而言，本身就是城市交通運(yùn)輸領(lǐng)域無法撼動的一部分，自身具備高速、載重量強(qiáng)、運(yùn)輸穩(wěn)定、時間準(zhǔn)確等一系列優(yōu)良特性，也正是這些特性的加持才使軌道交通在城市地區(qū)的發(fā)展速度尤為突出。當(dāng)前軌道交通運(yùn)輸已經(jīng)被認(rèn)為是世界范圍內(nèi)可以大規(guī)模解決人口流動的最便捷，也是最受群眾歡迎的一種方式。但與此同時，地鐵滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求的同時也對周圍的環(huán)境造成一定的威脅。最常見的就是為了保持恒定溫度設(shè)立的空調(diào)系統(tǒng)，給整個自然界的能源供應(yīng)帶來了巨大的壓力。

一、地鐵環(huán)境方面的自身特點(diǎn)，以及在環(huán)境控制方面面臨的威脅

（一）地鐵環(huán)境方面的特點(diǎn)

地鐵由于自身的運(yùn)輸速度快，并且跨境范圍遠(yuǎn)，使這樣的一種運(yùn)輸工具顯然不適合在地面以上進(jìn)行架構(gòu)。由于地面以上的種種自然因素，都會給地鐵的運(yùn)輸造成一定的威脅，反觀地下的穩(wěn)定性更適合地鐵這種運(yùn)輸載具。在地下的地鐵環(huán)境構(gòu)建中通常和地面之間有十米的土層，這些土層一方面形成穩(wěn)定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，另外一個方面屏蔽地面的自然狀況對地鐵站內(nèi)部的干擾，給地鐵的運(yùn)輸提供一個相對穩(wěn)定的空間和環(huán)境。

在通風(fēng)方面地鐵站一般都會裝配大量的隧道風(fēng)井，如下圖一所示，進(jìn)而滿足人們在地鐵站中的正常呼吸。溫度控制方面則引用大量的空調(diào)設(shè)備，由于地鐵站自身所處的位置較深，溫度相較于地表更為寒冷，長時間處于這樣的寒冷環(huán)境中不但是對公共財(cái)物的一種損害，更不利于人體的自然生長。但又由于空調(diào)方面排出的廢氣會自然而然的對大自然的環(huán)境以及臭氧層形成一定的破壞，空調(diào)的持續(xù)開啟顯然不是長久之計(jì)[1]。

照明方面，地下的昏暗環(huán)境顯然不利于正常的生理活動。因此照明也是地鐵站中散發(fā)溫度較高的，大量的人群流動以及照明燈具釋放的熱量會形成地鐵站內(nèi)部溫度的不穩(wěn)定性。加上空調(diào)的持續(xù)增溫，實(shí)際的地下空間溫度很容易突破地層的正常溫度，倘若不針對這些溫度進(jìn)行釋放，那么也會給乘客帶來不好的體驗(yàn)。

地層自身也具備儲熱功能，這一特性使剛建好的地鐵站內(nèi)部形成緩慢的溫度增長趨勢，這樣的溫度增長并非益處。如果缺乏調(diào)整和調(diào)動，會對整個地下空間乃至相鄰的地下空間造成負(fù)面影響，形成土壤干燥，不利于土層的穩(wěn)定。

（二）智能節(jié)能控制技術(shù)方面面臨的挑戰(zhàn)

對當(dāng)前的環(huán)境智能解控技術(shù)而言主要面臨如下一些挑戰(zhàn)：

首先就是對空氣的調(diào)節(jié)。這一方面主要表現(xiàn)在地鐵內(nèi)部的運(yùn)營，以及地鐵空氣的流動方面。處理不好很容易造成地鐵內(nèi)部人員的缺氧，危害生命健康。造成這樣狀況的原因就是由于地鐵站內(nèi)部溫度的不穩(wěn)定性，這樣的不穩(wěn)定性具體表現(xiàn)在內(nèi)部活塞運(yùn)動造成的熱量無處排解，以及空調(diào)內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)缺乏智能調(diào)動控制技術(shù)，對室內(nèi)的溫度掌控不夠細(xì)致。

其次，在運(yùn)營管理方面的技術(shù)支撐尚且比較薄弱，這種管控力不強(qiáng)的管理技術(shù)很容易受到外界因素的沖擊造成混亂。因此，加強(qiáng)自身的管理技術(shù)，提升管理人員的自身技術(shù)素養(yǎng)，增強(qiáng)技能儲備也是當(dāng)前軌道交通方面需要急切解決的問題。

二、地鐵交通環(huán)境的節(jié)能控制系統(tǒng)

地鐵交通環(huán)境方面的節(jié)能控制系統(tǒng)可以大致分為以下幾類：帶風(fēng)屏蔽門系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)大系統(tǒng)、緩控系統(tǒng)全局控制、基于模糊控制技術(shù)的節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)等。這幾個方面基本上構(gòu)成地鐵交通環(huán)境方面的控制系統(tǒng)，形成一個覆蓋面廣、自身技術(shù)支持過硬的系統(tǒng)[2]。下面主要從環(huán)境系統(tǒng)的全局控制方面入手，進(jìn)行簡要的技術(shù)分析。

針對環(huán)控系統(tǒng)的全局控制而言，就是實(shí)現(xiàn)對程序控制的方法，實(shí)現(xiàn)對外界環(huán)境的大規(guī)模數(shù)據(jù)調(diào)動，這些數(shù)據(jù)的調(diào)動可以較為妥善的完成數(shù)據(jù)比對、數(shù)據(jù)分析，以及下一步系統(tǒng)指令的下發(fā)。在這個數(shù)據(jù)調(diào)動的過程中需要傳感器對外界的具體狀況進(jìn)行分析和比對，經(jīng)過數(shù)字化的顯示模式，幫助技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)對外界環(huán)境的模擬化管理，進(jìn)而形成對周邊環(huán)境的虛擬化。這一點(diǎn)在地鐵環(huán)境智能節(jié)能控制技術(shù)中作用十分廣泛，通過集中控制實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的主觀化調(diào)節(jié)。主要步驟有：首先通過送風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)對風(fēng)流的掌控，之后打開二通閥開度，對二次泵的使用進(jìn)行細(xì)致化調(diào)動，隨后還有水冷機(jī)、冷卻塔風(fēng)機(jī)等機(jī)械的組合和搭配，形成對環(huán)境周圍的控制[3]。例如，通過環(huán)控系統(tǒng)對地鐵站的溫度進(jìn)行調(diào)控，通過對外界溫度的虛擬化處理實(shí)現(xiàn)空調(diào)溫度的自動化調(diào)節(jié)、隧道風(fēng)口的自動化調(diào)節(jié)、照明設(shè)備熱量的自動化調(diào)節(jié)等多種實(shí)驗(yàn)操作。

三、結(jié)束語

總的來說，對軌道交通方面來說，高強(qiáng)的便捷性帶來的結(jié)果自然是不言而喻的，但背后蘊(yùn)含的環(huán)境問題同樣值得引人深思。展開對軌道交通環(huán)境智能節(jié)能控制技術(shù)的研究和探討不但是對環(huán)境問題的彌補(bǔ)和改進(jìn)，更是對軌道交通當(dāng)前存在的不足進(jìn)行的補(bǔ)全操作。只有發(fā)現(xiàn)問題的根源才能找到下一步發(fā)展和進(jìn)步的方向，這也是當(dāng)前眾多學(xué)者和科研人員探討和追尋的方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]李燁，郭子立，郭奕杉.基于PSO的軌道交通列車節(jié)能控制優(yōu)化研究[J].控制工程，2018（10）：1911-1915.

[2]閆威.淺析新型智能支付系統(tǒng)在城市軌道交通中的應(yīng)用[C]//第三十二屆中國（天津）2018IT、網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)、電子、儀器儀表創(chuàng)新學(xué)術(shù)會議.0.

[3]王陽，李少波，楊觀賜，et al. Review of Intelligent Energy-saving Control of Rail Transit Environment%軌道交通環(huán)境智能節(jié)能控制技術(shù)研究綜述[J]. 貴州大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 2014， 031（001）：46-51，74.

（作者單位：常州市軌道交通發(fā)展有限公司）