近些年來,為了市區(qū)的運輸效率,減輕交通壓力,提高行車的安全性等,許多城市都相繼建設(shè)了軌道交通。在這種情況下,建設(shè)能夠滿足調(diào)度、運營的軌道交通自動化監(jiān)控系統(tǒng)就成為必需的選擇。這對于避免軌道交通事故、排除重大險性,保證軌道交通在運行高效、安全等方面具有非常重要的意義。
一、軌道交通需要監(jiān)控的內(nèi)容
由于軌道交通本身具有自動化和連續(xù)性的特點,需要監(jiān)控的內(nèi)容非常復(fù)雜,面廣、量大,專業(yè)性要求很強。其中主要部分有以下內(nèi)容:車輛,包括和軌道相關(guān)的直流車、交流車;供電系統(tǒng),包括主變電力、牽引電力、變電站等;機電設(shè)備,包括車站內(nèi)的設(shè)備、區(qū)間內(nèi)的各類配電設(shè)備,照明、報警設(shè)施、環(huán)境、設(shè)備的監(jiān)控設(shè)備、自動售檢票設(shè)備、電梯、給排水設(shè)施等等設(shè)備;通信設(shè)備,包括無線、廣播、傳輸、程控交換、時鐘、圖像監(jiān)控、電源等設(shè)備;信號設(shè)施,包括列車的自動運行信號系統(tǒng)、列車在緊急情況下的自動保護(hù)信號系統(tǒng)、列車內(nèi)外的自動監(jiān)控等內(nèi)容。
同時,對于軌道交通監(jiān)控,涉及的內(nèi)容有屏蔽門信息、門禁系統(tǒng)、旅客信息顯示、車內(nèi)信息、站臺信息、公務(wù)通信、無線通信、廣播系統(tǒng)、調(diào)度通信、閉路電視、時鐘、防淹門等眾多的監(jiān)控系統(tǒng),要涉及較多的專業(yè),關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)也非常繁多,需要的監(jiān)控設(shè)備的種類也很不一致,但是,只有為這些設(shè)備建立完善的監(jiān)控系統(tǒng),才能保證上述設(shè)備能夠始終安全、高效地運行。
二、軌道交通對自動化監(jiān)控的要求
由于軌道交通涉及到公共安全問題,關(guān)系到廣大乘客的生命、財產(chǎn)以及公共資源的安全,這就給軌道交通的監(jiān)控系統(tǒng)要比普通的監(jiān)控更安全、更穩(wěn)定、更加可靠。這需要在軌道交通的安全系統(tǒng)中,準(zhǔn)備在系統(tǒng)萬一出現(xiàn)故障,或者由于操作人員做出了錯誤操作時,系統(tǒng)仍然能夠維護(hù)列車及乘客的安全。另一方面,作為保證安全的技術(shù)手段,需要軌道信號系統(tǒng)能夠在保證行車安全、保持旅客舒適度的前提下,盡要能地提高運輸?shù)男剩黾舆\營的效益。
三、軌道交通自動化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀
如上所述,軌道交通的監(jiān)控是一個非常復(fù)雜而又龐大的系統(tǒng),涉及了包括自動化控制技術(shù)、計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等眾多的專業(yè)領(lǐng)域,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,在解決軌道交通監(jiān)控的自動化方面也有了相應(yīng)的經(jīng)驗和技術(shù)基礎(chǔ)。事實上,軌道交通的監(jiān)控的發(fā)展大致經(jīng)歷了人工監(jiān)控、分立監(jiān)控、綜合監(jiān)控等幾個不同的時期。目前,各城市的地鐵公司在參考國內(nèi)外監(jiān)控自動化的基礎(chǔ)上,陸續(xù)采用了綜合性較強的監(jiān)控系統(tǒng),對不同的子系統(tǒng)加強了綜合和集成,大大提升了軌道交通監(jiān)控的自動化技術(shù)和水平。
綜合性自動化監(jiān)控,實質(zhì)就是按照監(jiān)控的功能、對象、范圍、特點等,把整個軌道交通整合成一個統(tǒng)一的整體,各專業(yè)和子系統(tǒng)都采用統(tǒng)一的機硬件、軟件平臺。這也是當(dāng)前軌道交通監(jiān)控的發(fā)展趨勢和內(nèi)在要求。整個監(jiān)控系統(tǒng)遵循的機制為兩級調(diào)度、三級控制,有中央監(jiān)控系統(tǒng)、各骨干網(wǎng)、和車站的綜合監(jiān)控和前置接口等部分組成。實施自動化監(jiān)控后,可以實現(xiàn)對軌道交通領(lǐng)域的資源、信息共享和互通,克服了原來分立系統(tǒng)的不足,對管理人員的操作也變得簡單、直觀,便于掌握,不易出錯。同時也大大降低了監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)程序和費用。綜合監(jiān)控代表了目前國內(nèi)外在軌道監(jiān)控方面的前沿水平。
四、軌道交通自動化監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
由于各相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步的前提下,綜合監(jiān)控成為被國內(nèi)外普遍采用的軌道交通監(jiān)控系統(tǒng),同時,在這一領(lǐng)域又出現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢。
4.1 集成化
綜合監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步的發(fā)展,深度集成化是一個重要的方向。而考察一個綜合監(jiān)控系統(tǒng),可以從兩個方面進(jìn)行觀察:一是在橫向上考察所集成的子系統(tǒng)數(shù)量。目前,隨著城市軌道建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大和發(fā)展,各城市的綜合監(jiān)控所集成的子系統(tǒng)也逐步有了增加等。有的系統(tǒng)幾乎能夠包括所有軌道交通的子系統(tǒng)。二是從縱向觀察集成系統(tǒng)的層次。目前,各城市的綜合監(jiān)控所集成的界面過都有向下層深入的趨勢。大部分的運營控制中心能夠集成到車站級,有的還進(jìn)一步集成到了現(xiàn)場級,直接到了各報警裝置和傳感器的探頭上。
4.2 網(wǎng)絡(luò)化
在同一城市,如果存在多條軌道交通,那么在運營上進(jìn)行整合也是一個必然的趨勢,這就要求把不同的線路資源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化處理。這樣,在軌道交通調(diào)度時所要面對就是一條線路,而是包括了所有軌道線路的一個網(wǎng)絡(luò)。從單線路的綜合監(jiān)控,向路網(wǎng)級的綜合監(jiān)控,是城市軌道監(jiān)控的另一個發(fā)展趨勢。一般地,對于軌道交通路網(wǎng)的綜合監(jiān)控,可以采用層次性管理、分級進(jìn)行控制的方式,正確處理好點、線和網(wǎng)三個方面的結(jié)合。所謂點,就是車站、車輛的基地,是線路的基本單元,可以看成整個網(wǎng)絡(luò)上的一點。所謂線,即是一條條線路,作為軌道交通網(wǎng)的骨架。而所謂的網(wǎng),就是整個的交通網(wǎng)絡(luò),由所有軌道交通線路所構(gòu)成的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)把計算機、通信和網(wǎng)絡(luò)等多項技術(shù)融為一體,具有相對完善的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),同時具備強大的數(shù)據(jù)處理能力,能夠更好地滿足和適應(yīng)軌道交通網(wǎng)絡(luò)在不同層面上的需求。
五、結(jié)語
城市軌道的自動化監(jiān)控系統(tǒng),不僅能夠反映國家的科技水平和管理能力,也是一個國家綜合實力的體現(xiàn)。建設(shè)安全、高效的軌道交通自動監(jiān)控系統(tǒng),有助于節(jié)約資源,促進(jìn)社會的和諧。只有充分利用最新的科研結(jié)果,選擇合適的監(jiān)控系統(tǒng)策略,才能實現(xiàn)快捷高效的運營和管理,便于預(yù)防事故,降低維護(hù)成本,提高軌道交通的運營效益。