梁　英

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計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力與城軌控制專業(yè)技能對接研究

梁英

摘要：通過對城軌控制專業(yè)崗位技能的分析研究，找出了該專業(yè)與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的對接點(diǎn)，從而明確專業(yè)綜合素質(zhì)中應(yīng)具備的計(jì)算機(jī)技能要求，對培養(yǎng)滿足城軌控制專業(yè)崗位需求的技能人才有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：城軌控制；計(jì)算機(jī)技術(shù)；技能對接

0　引言

隨著我國城市軌道交通的規(guī)模化、高速化發(fā)展，我國城市軌道交通系統(tǒng)迅速引入了基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的各類自動化系統(tǒng)，大量采用國際先進(jìn)水平的現(xiàn)代化技術(shù)，尤其是計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)（如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)仿真、信息處理、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)）已經(jīng)成為該行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性技術(shù)，在城軌交通的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)、微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）、自動售檢票系統(tǒng)（AFC）等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。

近年來城軌控制相關(guān)技術(shù)發(fā)展非?？?，信息化程度高，在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)、列車運(yùn)行控制系統(tǒng)、微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)及接口、聯(lián)調(diào)聯(lián)試等方面與計(jì)算機(jī)技術(shù)關(guān)聯(lián)緊密，所需的崗位技能也更加綜合，即需要專業(yè)技能的同時也需要相關(guān)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。然而，城軌控制專業(yè)究竟需要具備哪些計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，這些計(jì)算機(jī)技能如何和專業(yè)技能進(jìn)行有效對接？這些成為制定該專業(yè)人才培養(yǎng)方案時需要迫切解決的問題，找到這些問題的答案對提升學(xué)生綜合職業(yè)技能素質(zhì)、提高競爭力有著積極的現(xiàn)實(shí)意義。

1　計(jì)算機(jī)技術(shù)在城軌控制中的應(yīng)用優(yōu)勢

（1）實(shí)時性。現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)控制設(shè)備，其強(qiáng)大的程序處理能力及邏輯運(yùn)算能力，大型集成電路和智能控制替換了過去靠繼電器實(shí)現(xiàn)的邏輯電路，能準(zhǔn)確及時地反映現(xiàn)場列車狀態(tài)，整個系統(tǒng)內(nèi)所有變化信息的采集、傳輸、處理都要在很短時間內(nèi)完成，實(shí)時性好。

（2）安全可靠性。系統(tǒng)設(shè)備及計(jì)算機(jī)控制模塊均采用冗余比較或者多數(shù)表決的方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的故障——安全保證，并采用雙重或三重系統(tǒng)不停頓故障重組技術(shù)，以確保系統(tǒng)的可靠性和可用性。設(shè)備輸入、輸出接口電路遵循閉環(huán)工作原理，并采用動態(tài)脈沖形成的故障——安全電路，電路中有器件發(fā)生故障，可導(dǎo)致脈沖信息的中斷，從而使設(shè)備導(dǎo)向安全。

（3）智能化。采用計(jì)算機(jī)智能控制設(shè)備，其先進(jìn)的軟件編程技術(shù)，可以將過去靠人工手動作業(yè)的項(xiàng)目程序化、自動化，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)或作業(yè)過程智能化控制，解放了人工也提高了效率，同時增強(qiáng)了安全可靠性。

（4）分布式。網(wǎng)絡(luò)采用分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，信息化設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)多層次數(shù)據(jù)共享、信息交互，便于各級調(diào)度指揮和系統(tǒng)控制，可以做到指揮科學(xué)、狀態(tài)透明、信息暢通、點(diǎn)線協(xié)調(diào)、安全高效。

（5）模塊化。軟硬件設(shè)計(jì)全部采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化結(jié)構(gòu)，不同規(guī)模和作業(yè)性質(zhì)的控制可通過增減模塊實(shí)現(xiàn)，模塊之間的連接采用插件結(jié)構(gòu)，便于系統(tǒng)維護(hù)。

（6）易操作。人機(jī)對話由傳統(tǒng)的操作臺改為鼠標(biāo)、鍵盤和顯示器，友好的人機(jī)界面、完善的狀態(tài)顯示、實(shí)時的信息控制，使得系統(tǒng)操作簡單，顯示清晰直觀，內(nèi)容豐富多彩。

2　城軌控制對計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能的需求

2.1計(jì)算機(jī)技術(shù)在城軌控制中的主要應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)在城市軌道交通控制中的應(yīng)用非常廣泛，主要包括調(diào)度集中管理、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖、列車運(yùn)行控制、自動閉塞、微機(jī)監(jiān)測以及信號設(shè)計(jì)施工等方面。

（1）調(diào)度集中管理

調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）是城軌控制使用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)列車調(diào)度指揮的主要工具，其主要由控制中心（OCC）設(shè)備和車站（RPU，包括車輛段）設(shè)備組成。

控制中心采用基于以太網(wǎng)的分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過局域網(wǎng)收集在線的列車運(yùn)行信息及信號設(shè)備狀態(tài)信息，集中顯示在中心表示盤和中心調(diào)度員工作站監(jiān)視器上，以便調(diào)度員掌握實(shí)時信息，進(jìn)行運(yùn)營監(jiān)督和管理。車站RPU通過計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)獲取聯(lián)鎖系統(tǒng)及信號設(shè)備的表示數(shù)據(jù)和報(bào)警信息，并將這些信息轉(zhuǎn)發(fā)到控制中心的通信前置機(jī)。

（2）車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖

計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)（簡稱CBI）是以計(jì)算機(jī)為主要技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)車站聯(lián)鎖控制、監(jiān)督和維護(hù)的實(shí)時控制系統(tǒng)。它與CTC調(diào)度集中、RBC無線閉塞中心、車站控制中心、信號集中監(jiān)測系統(tǒng)等均有接口，負(fù)責(zé)處理進(jìn)路內(nèi)的道岔、信號機(jī)、軌道電路之間安全聯(lián)鎖關(guān)系，接受ATS或者操作員的控制指令，向ATP、ATS輸出聯(lián)鎖信息，實(shí)現(xiàn)軌旁信號設(shè)備的狀態(tài)信息采集與安全聯(lián)鎖控制。

（3）列車運(yùn)行控制

列車運(yùn)行自動控制系統(tǒng)（簡稱ATC）是對列車運(yùn)行全過程或部分作業(yè)實(shí)現(xiàn)自動控制的系統(tǒng)。它由列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（簡稱ATS）、列車自動防護(hù)系統(tǒng)（簡稱ATP）、列車自動運(yùn)行系統(tǒng)（簡稱ATO）等3個子系統(tǒng)組成，3個子系統(tǒng)通過信息交換網(wǎng)構(gòu)成閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)行車指揮、運(yùn)行調(diào)整、列車駕駛等作業(yè)的自動控制，從而確保列車運(yùn)行安全，杜絕追尾和沖突的事故發(fā)生，提高運(yùn)行效率。

（4）信號微機(jī)監(jiān)測

信號微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)是保證行車安全、加強(qiáng)信號設(shè)備結(jié)合部管理、監(jiān)測信號設(shè)備運(yùn)行環(huán)境和狀態(tài)、提高電務(wù)部門維護(hù)水平和維護(hù)質(zhì)量的重要技術(shù)平臺。依據(jù)信號微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件基礎(chǔ)，采用先進(jìn)的現(xiàn)場總線技術(shù)、嵌入式控制技術(shù)和人工智能理論等構(gòu)建一套集數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)通信、信號分析處理、智能控制、圖文顯示、信息融合、故障診斷、協(xié)調(diào)決策等為一體的智能化綜合數(shù)據(jù)應(yīng)用和信息管理系統(tǒng)。它是電務(wù)維護(hù)和維修的“黑匣子”，也是由“計(jì)劃修”向“狀態(tài)修”轉(zhuǎn)變的重要工具。

（5）信號設(shè)計(jì)施工

城軌信號設(shè)計(jì)與施工主要包括施工圖紙識讀、基本施工技能、安裝工藝及標(biāo)準(zhǔn)、工程驗(yàn)收項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)、城軌信號系統(tǒng)調(diào)試等，其中和計(jì)算機(jī)技術(shù)聯(lián)系緊密的主要是工程圖紙的設(shè)計(jì)和識讀，以及信號系統(tǒng)的調(diào)試。

2.2城軌控制專業(yè)對計(jì)算機(jī)能力的需求分析

城市軌道的自動化控制過程日益成熟，城軌控制專業(yè)對計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能也不斷提出了新的要求，通過對該專業(yè)崗位技能的調(diào)研和分析，總結(jié)出專業(yè)所需的計(jì)算機(jī)技能需求，如圖1所示：

圖1　城軌控制專業(yè)計(jì)算機(jī)能力需求分析

3　計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力與城軌控制專業(yè)技能的有效對接

3.1城軌控制專業(yè)崗位群分析

城軌控制專業(yè)崗位群主要包括現(xiàn)場設(shè)備維修、器材集中檢修、設(shè)備施工安裝等，通過分析每個崗位群的典型任務(wù)，明確完成具體任務(wù)時所需要的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，具體分析如圖2所示：

圖2　城軌控制專業(yè)崗位群分析

3.2計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力與城軌控制專業(yè)技能的對接

通過對城軌控制專業(yè)崗位技能的深入分析，總結(jié)和研究該專業(yè)的專業(yè)技能與計(jì)算機(jī)技能的對接點(diǎn)，從而得出計(jì)算機(jī)能力培養(yǎng)需求，如表1所示：

表1　城軌控制專業(yè)技能與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力對接表

4　總結(jié)

本文從計(jì)算機(jī)技術(shù)在城市軌道交通控制中應(yīng)用入手，通過對城市軌道交通控制專業(yè)崗位群、崗位技能的深入分析和研究，找出了計(jì)算機(jī)技術(shù)與城軌控制專業(yè)技術(shù)的對接點(diǎn)，從而明確了專業(yè)綜合技能中應(yīng)具備的計(jì)算機(jī)技能，并細(xì)化了計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力需求，這對制定城軌控制專業(yè)的人才培養(yǎng)方案有積極的促進(jìn)作用，以培養(yǎng)出滿足崗位需求的專業(yè)技能人才。

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收稿日期：（2015.03.03）

作者簡介：梁英（1977-），女，陜西西安，西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，講師，碩士研究生，研究方向：算法優(yōu)化、教學(xué)改革，西安，710014

基金項(xiàng)目：西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院2014年底立項(xiàng)課題（XTZY14J11）

中圖分類號：TP393

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1007-757X(2015)12-0021-02