机电设备技术融合和信号系统总承包的探析
摘要: 近年来,我国一直在加快城市化建设,这也使得城市中有更好的就业机会、教育环境以及医疗环境,并因此吸引了更多的人在城市中工作和扎根,城市的人口密度也明显地加大,交通也时常出现拥堵情况。为了改善城市的出行环境,各个地区开始倡导低碳出行,以公交作为优先发展对象是缓解城市出行压力的有效措施。并且在20世纪以来,我国城市轨道交通也应运而生,各个地区构建了城市轨道交通的网络化运营管理体系,每天负责输送大量的通勤人群,提升了运营能力,提高了路网整体效益。

引言

因为城市轨道交通作为城市交通运输中的重要项目,其在建设运营阶段存在以下特点,即城市轨道交通建设投资较大、城市轨道交通建设周期较长、城市轨道交通运营成本较高以及城市轨道交通很难达到盈利和回收投资的目的。现阶段除了极个别的城市外,世界大部分国家的城市轨道交通都很难达到收支平衡的目的,均需要政府方面提供一定的财政补贴支持。为了对城市轨道交通企业的这种运行模式进行转变,企业便需要以自身行业以及实际运营特性对自身的企业管理组织模式进行优化完善,以此推动企业的良好发展。

1网络化运营基本概念

城市轨道交通网络化运营主要包含网络化行车组织和网络化客运组织两个重要组成部分,每一个网络化组织在社会发展中都有不同的特征。网络化行车组织特征主要有以下几个:首先,行车指挥调度难度加大。在城市中轨道交通越来越重要,轨道交通的建立和完善在一定程度上提高了城市的运输效率,但是也会存在很多负面性的问题,比如因各种原因导致的列车延误等;另外每一班次的发车时间较为固定,但是受到技术条件影响调整运营的弹性较小,甚至在一些城市和地区,城市轨道交通的列车密度已经达到饱和状态,若出现设备故障等情况容易造成后续多趟次列车晚点,严重影响行车组织效率。其次,运行计划编制要求提高。随着轨道交通行业的发展,对轨道交通运行编制计划也有了更高的要求。鉴于当前城市轨道交通运行线路趋于复杂化,需要制定严密的运行计划,只有这样才能保障城市轨道交通正常的运行。最后,城市轨道交通运行、交通形式变得更加复杂。不少的大中城市的轨道交通发展已经十分完善,并且轨道交通已经覆盖了城市的大街小巷,很多人一出门就能够享受到城市轨道交通所带来的便利。而错综复杂的城市轨道运行交通形式成为制约当前城市轨道发展的因素。

2多专业机电设备系统技术融合

2.1计算机联锁子系统

互联互通的计算机联锁(CI)的基础是与传统独立线路功能和技术方案一致的基于“灯、岔、路”的控制。通常CI是独立于列控系统独立工作,CBTC是基于联锁基础上的移动闭塞,移动授权是建立在联锁进路构成的基础上生成的。互联互通中,CI单线独立工作,在涉及贯通配线交汇点时需要着重做好交汇点处联锁信息的一致性。主要包括但不囿于进路触发原则、进路锁闭与解锁策略、接近区段和保护区段布置原则、照查原则等。跨区域的不同集成商的联锁共管区域系统通信协议、解译一致。互联互通的接口中需要兼容不同厂家产品特点,内部控制逻辑在占用状态(如使用逻辑区段或物理区段)须保持一致,为实现相邻联锁集中区站场状态显示一致,应同时借助ZC向CI发送物理区段和逻辑区段占用、锁闭、解锁信息;将处理后的逻辑区段占用状态发送给对方,发送方保证发送的状态应与本方人机界面显示状态一致。接收方可直接用于人机界面显示相邻线路复示区域内(一般至少包含到接近及触发区段)逻辑区段状态。

2.2信号系统构架与数据流的互联互通

信号系统设计过程中采用了较为统一的技术以及系统框架,让很多信号系统内部构件存在着较强的相似度。结合我国当前的供应商情况进行分析,提供的信号系统以及设备配置方面分别满足集中控制和集中分散控制两种形式。为了有效实现信号系统的互联互通目标,需要在建设过程中,构建更加统一的系统构架,实现对内部系统应用功能的修正。在系统内部设置相应的外接口,在满足设备与设备之间的互联互通时,能够依靠外接设备满足设备接口有较强的适用性,避免因设备接口不匹配而出现的大规模改造,大幅度降低互联互通过程中的改造成本投入,同时也加快信号系统互联互通目标的尽早实现。由于城市轨道交通信号系统在互联互通的建设过程中,需要满足各个设备之间的信息交互,需要进行标准接口的设置,将各个子系统的接口信息根据互联互通要求进行接口配置,以满足互联互通的建设目标。

2.3  ATP列控安全子系统

1)地面ATP-ZC:基于通信的移动闭塞列控系统(CBTC)安全核心是ZC,用于移动闭塞计算;也正是ZC的安全性要求使每条地铁线成为独立封闭系统,非本线列车无法兼容本线车地通讯及授权识别、解译。互联互通就是要在安全基础上,打破封闭系统制约,将两条以上线路车辆共融到统一平台。两条线为不同的信号集成单位,实现ZC对不同车载ATP的安全协议互通互认、授权信息、安全指令的可靠识别,同时对本线列车跨出、外线列车跨入都有明确的捕获辨别。单一线路封闭统一的CBTC控制系统,即便存在分叉线路也是由同一套信号系统构成,在道岔区域是由同一套CI和ZC管辖。跨线运营时,越过交汇点将迎来不同集成商ZC的交接区域。跨线时关键是不同集成商的ZC交汇重叠区的处理,ZC间互传的列车位置信息应为车载控制器(VOBC)向ZC发送的列车位置,但若VOBC发送的列车安全包络覆盖ZC重叠区边界点,则发送方ZC应对列车位置信息进行处理,使发送的列车位置信息中的列车安全包络完全处于重叠区内。

3 机电设备招标管理优化

目前,轨道交通机电设备专业分类较多,对甲方业主来说,在承发包阶段,考虑各专业工作接口界面较多,不利于建设管理;在设计开发阶段,随着全自动运行系统线路的发展,一体化、智慧化的运营场景需求在增加,各专业机电设备功能的可靠性、安全性要求在提高,安全评估需求在增加;在项目执行阶段,多专业接口功能和运营联动场景需要一致性协调方参与协调管理;在运营维护阶段,对于接口问题的故障处理难以准确定位,投入人力资源成本多。综上所述,各专业机电设备采购及服务招标方式由单独招标优化为总承包管理后,由SIL4的信号系统作为总承包方进行一体化管理,将减轻甲方业主的建设管理压力,利于建设项目的顺利执行。

结束语

总而言之,城市轨道交通项目快速发展,网络化运营是未来的重要发展方向,在互联互通建设目标的影响之下,能够促进信号系统设备之间的有效连接,为乘客出行节省时间,缓解客流压力,促进资源共享。为了进一步实现互联互通应用价值体现,实现乘客满意度的提升,创造出更大的经济效益,应以信息化技术和智能化技术为建设发展方向,为信号系统的互联互通技术更有序、高效和规范化应用奠定基础。

参考文献

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