城市軌道交通地下建筑安全智能檢測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)技術(shù)

城市軌道交通系統(tǒng)同時(shí)涉及工程復(fù)雜性和社會(huì)復(fù)雜性,呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)性、開放性、交互性、自主性等特征,是社會(huì)物理信息系統(tǒng)(cyber-physical-socialsystem,cpss)的典型代表,傳統(tǒng)的仿真技術(shù)難以對(duì)其進(jìn)行全面的研究和分析.本文研究并構(gòu)建了城市軌道交通cpss平臺(tái)(包括物理系統(tǒng)模型、社會(huì)系統(tǒng)模型、cyber系統(tǒng)模型),建立相應(yīng)的計(jì)算實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和綜合評(píng)估系統(tǒng),描述其詳細(xì)功能.通過(guò)cpss平臺(tái)可進(jìn)行各種極限和常規(guī)實(shí)驗(yàn),對(duì)城市軌道交通在正常情況下的評(píng)估優(yōu)化和在突發(fā)事故下的應(yīng)急管理進(jìn)行研究,提高對(duì)城市軌道交通的建模、評(píng)估、分析和優(yōu)化能力,還可為運(yùn)行方案評(píng)估與規(guī)劃、城市軌道交通設(shè)計(jì)、應(yīng)急預(yù)案評(píng)價(jià)與優(yōu)化、人員培訓(xùn)等方面提供技術(shù)支持.

軌道交通應(yīng)急平臺(tái)是以公共安全科技和信息技術(shù)為支撐、以應(yīng)急管理流程為主線、軟硬件相結(jié)合的突發(fā)公共事件應(yīng)急保障技術(shù)系統(tǒng),是實(shí)施應(yīng)急預(yù)案的工具。運(yùn)用現(xiàn)代安全科技和信息規(guī)劃理論,通過(guò)研究城市軌道交通應(yīng)急指揮平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)、層次結(jié)構(gòu)、應(yīng)用結(jié)構(gòu)和功能機(jī)構(gòu),提出建立城市軌道交通應(yīng)急指揮平臺(tái)所需要的關(guān)鍵技術(shù),包括信息資源整合共享技術(shù)和城市軌道交通地理信息系統(tǒng)技術(shù)等。

北京縱橫機(jī)電技術(shù)開發(fā)公司一直致力軌道交通牽引產(chǎn)品的研究與開發(fā)工作,并且在高速鐵路牽引、輔助系統(tǒng)等方面積累了豐富的產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)及裝車運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)。目前已經(jīng)建成并投入運(yùn)用的城軌牽引傳動(dòng)系統(tǒng)地面聯(lián)調(diào)試驗(yàn)臺(tái)、輔助變流器型式試驗(yàn)臺(tái)、控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)等為城軌牽引、輔助系統(tǒng)研制提供了多種開發(fā)試驗(yàn)手段,具備了各

城市軌道交通自動(dòng)售檢票(以下簡(jiǎn)稱afc)系統(tǒng)是集城市軌道交通售票、檢票、計(jì)費(fèi)、清分結(jié)算和運(yùn)營(yíng)管理為一身的自動(dòng)化系統(tǒng),它在城市軌道交通中占有十分重要的地位.在城市軌道交通趨于網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展進(jìn)程中,引入新興的云平臺(tái)來(lái)優(yōu)化afc系統(tǒng)架構(gòu)對(duì)緩解大客流量的壓力,解決海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)是十分有利的.

隨著科技的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)集成技術(shù)得到了廣泛地運(yùn)用,大大提升了城市軌道交通系統(tǒng)在同一個(gè)平臺(tái)上集成的可能性。這種集成系統(tǒng)不僅解決了城市軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)中自動(dòng)化的孤島問(wèn)題,同時(shí)還使監(jiān)控平臺(tái)中的信息實(shí)現(xiàn)了共享。因此,大力發(fā)展城市軌道交通綜合監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)集成對(duì)提升我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展具有重要意義。本文以城市軌道交通綜合監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)集成為研究對(duì)象,從城市軌道交通綜合監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、城市軌道交通車站級(jí)綜合監(jiān)控平臺(tái)的作用以及城市軌道交通車站級(jí)綜合監(jiān)控平臺(tái)的設(shè)計(jì)三個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)論述。

針對(duì)城市軌道交通大量開展的互聯(lián)互通cbtc系統(tǒng)的方案研究,文章在分析其關(guān)鍵組成和技術(shù)要求的基礎(chǔ)之上,開展了對(duì)互聯(lián)互通cbtc系統(tǒng)驗(yàn)證平臺(tái)的研究工作,以實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證平臺(tái)和試驗(yàn)線現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證平臺(tái)為主要載體,綜合了仿真模型和實(shí)物驗(yàn)證的功能,為下一步的互聯(lián)互通示范工程建設(shè)提供參考和借鑒。

為了解決城市軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)中的自動(dòng)化孤島問(wèn)題,必須建立綜合監(jiān)控平臺(tái)以實(shí)現(xiàn)各個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)間的信息共享、無(wú)縫連接和綜合監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。本文首先對(duì)城市軌道交通各個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的特征及現(xiàn)狀作了整體的描述;根據(jù)各子系統(tǒng)的現(xiàn)狀及特征,規(guī)劃了城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的總體框架,提出整個(gè)系統(tǒng)由中央級(jí)及車站級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)組成的分層管理模式;對(duì)車站級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能作了詳細(xì)描述;根據(jù)車站級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能,應(yīng)用異構(gòu)數(shù)據(jù)源提取技術(shù)、分布式組件技術(shù)、xml技術(shù)、元數(shù)據(jù)技術(shù)以及工業(yè)控制接口技術(shù)等,提出實(shí)現(xiàn)車站級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的具體方法和步驟。

隨著近年來(lái)我國(guó)城市軌道交通建設(shè)的飛速發(fā)展,城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)管理已經(jīng)成為各城市地鐵運(yùn)營(yíng)部門面臨的重要課題.為此,通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)管理模式分析比選,對(duì)線網(wǎng)與線路管理職責(zé)分工和系統(tǒng)功能需求的研究,闡述城市軌道交通線網(wǎng)指揮平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思路和重點(diǎn)內(nèi)容,為國(guó)內(nèi)城市軌道交通線網(wǎng)運(yùn)營(yíng)指揮平臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和工程實(shí)施提供參考借鑒.

城市軌道交通自動(dòng)售檢票(以下簡(jiǎn)稱afc)系統(tǒng)是集城市軌道交通售票、檢票、計(jì)費(fèi)、清分結(jié)算和運(yùn)營(yíng)管理為一身的自動(dòng)化系統(tǒng),它在城市軌道交通中占有十分重要的地位。在城市軌道交通趨于網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展進(jìn)程中,引入新興的云平臺(tái)來(lái)優(yōu)化afc系統(tǒng)架構(gòu)對(duì)緩解大客流量的壓力,解決海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)是十分有利的。

智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有全線各系統(tǒng)綜合監(jiān)控、不同工況下各系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)、信息高度共享和系統(tǒng)自主決策等特征。從數(shù)據(jù)流和控制流角度出發(fā),提出系統(tǒng)的3層體系架構(gòu),即綜合決策層、車站決策層和現(xiàn)場(chǎng)控制層。綜合決策層負(fù)責(zé)監(jiān)控全線范圍內(nèi)的系統(tǒng),制訂全線的綜合決策,并與外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息交互。中央級(jí)綜合監(jiān)控中心具有控制、報(bào)警和畫面顯示等等功能。車站決策層負(fù)責(zé)監(jiān)控本站范圍內(nèi)的各監(jiān)控子系統(tǒng),并協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能,提供車站級(jí)的決策。車站級(jí)綜合監(jiān)控中心具有實(shí)時(shí)信息采集、維護(hù)監(jiān)控和報(bào)警處理等功能?，F(xiàn)場(chǎng)控制層分為面向服務(wù)類、運(yùn)營(yíng)類和安全類等3類系統(tǒng),包括6個(gè)子系統(tǒng)。系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是信息共享平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)。構(gòu)建信息共享平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)包括:數(shù)據(jù)源接口、信息融合、數(shù)據(jù)挖掘和信息發(fā)布等技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)主要是目前通用的sdh,atm等標(biāo)準(zhǔn)通信技術(shù)。

城市軌道交通地下安全檢測(cè)是軌道交通安全工程領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向,是一個(gè)研究難點(diǎn)。針對(duì)這一問(wèn)題,文章分析了我國(guó)城市軌道交通地下安全檢測(cè)的現(xiàn)有狀況,提出了城市軌道交通地下安全檢測(cè)的總體設(shè)計(jì)及其系統(tǒng)集成,并就系統(tǒng)集成的功能和技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了闡述。

隨著我國(guó)城市軌道交通建設(shè)的快速發(fā)展,采用合理的防雷與接地系統(tǒng),減少系統(tǒng)雷擊風(fēng)險(xiǎn),降低運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作量顯得尤為重要.從軌道交通防雷的特點(diǎn)、運(yùn)營(yíng)管理需求出發(fā),結(jié)合通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,提出軌道交通中應(yīng)用智能化防雷系統(tǒng),分析該系統(tǒng)構(gòu)架和應(yīng)用前景.

城市軌道交通智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

研究目的:城市軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)是運(yùn)營(yíng)階段管理工作的核心,其監(jiān)控范圍的廣度和深度直接影響軌道交通運(yùn)營(yíng)質(zhì)量。目前國(guó)內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng),關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)大都從國(guó)外全盤引進(jìn),很不經(jīng)濟(jì),也造成了隱患。實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化勢(shì)在必行。研究方法:本文在分析國(guó)內(nèi)外城市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了利用通信、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和人工智能技術(shù),建立城市軌道智能運(yùn)輸系統(tǒng)的基本構(gòu)想,并進(jìn)一步提出城市軌道交通智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框架。分析該綜合監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)涵、邏輯框架、結(jié)構(gòu)信息流、物理框架和接口技術(shù)。研究結(jié)果:跟現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)相比,智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有監(jiān)測(cè)范圍廣、分工明確、實(shí)現(xiàn)集中化管理、一體化協(xié)調(diào)運(yùn)作和智能化管理的特點(diǎn),充分體現(xiàn)了以人為本的理念。研究結(jié)論:對(duì)于今后國(guó)內(nèi)的城市軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)具有科學(xué)的指導(dǎo)意義。

智能智能監(jiān)控技術(shù)提高與發(fā)展給人類生活帶來(lái)了歷史性的變革,智能智能監(jiān)控現(xiàn)狀也幾乎是人人熱議的重要話題,面對(duì)智能網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控下對(duì)城市軌道交通綜合工作能力的提高,文章以倡導(dǎo)智能智能監(jiān)控技術(shù)的意義與必要性、現(xiàn)狀與對(duì)策入手,并詳加闡釋,使人們?cè)谝庾R(shí)上得到提升,從而推動(dòng)城市軌道交通相關(guān)事業(yè)平穩(wěn)向前發(fā)展。

城市軌道交通地下安全檢測(cè)是軌道交通安全工程領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向,是一個(gè)研究難點(diǎn)。針對(duì)這一問(wèn)題,文章分析了我國(guó)城市軌道交通地下安全檢測(cè)的現(xiàn)有狀況,提出了城市軌道交通地下安全檢測(cè)的總體設(shè)計(jì)及其系統(tǒng)集成,并就系統(tǒng)集成的功能和技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了闡述。

結(jié)合鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架的研究成果,提出城市軌道智能運(yùn)輸系統(tǒng)的基本構(gòu)想,并探討其中的城市軌道智能化綜合監(jiān)控系統(tǒng)。在對(duì)國(guó)內(nèi)外城市軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上,提出智能化、綜合化將是未來(lái)城市軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。分析城市軌道智能化綜合監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

城市軌道交通列車牽引系統(tǒng)(包括輔助供電系統(tǒng))是最主要的用電負(fù)載,節(jié)能空間最大。圍繞節(jié)能降耗,從再生制動(dòng)功率的回收,永磁同步牽引系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和部件的更高效率,輕量化技術(shù)降低車輛載荷,以碳化硅(sic)為代表的新一代半導(dǎo)體器件應(yīng)用等幾方面展望牽引系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展前景。

現(xiàn)階段,我國(guó)的城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)還是以實(shí)時(shí)監(jiān)控為主.但是隨著社會(huì)的發(fā)展,實(shí)時(shí)監(jiān)控已不能滿足城市軌道對(duì)安全性能的要求,也無(wú)法有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)管理.因此,需要建立一體化的iscs與信息系統(tǒng),提升其安全性能,實(shí)現(xiàn)其管控一體化.

城市軌道交通以高效、低碳、承載量大、速度快、節(jié)能等運(yùn)輸特點(diǎn),受到廣大市民的青睞與選擇。城市軌道交通作為新型運(yùn)輸設(shè)備,其安全性能是最受關(guān)注的話題。城市軌道交通智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)由若干個(gè)子監(jiān)控系統(tǒng),按照不同監(jiān)控功能、對(duì)象與范圍,對(duì)軌道交通的運(yùn)行狀況進(jìn)行全方位監(jiān)控,以提高城市軌道交通對(duì)突發(fā)事故的抵御能力。

城市軌道交通以其高效、速度快、節(jié)能環(huán)保、承載量大等運(yùn)輸特點(diǎn),受到廣大市民的青睞,其安全性能問(wèn)題也日漸成為了人民討論和關(guān)注的焦點(diǎn).結(jié)合智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)和效果,對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)技術(shù)、數(shù)據(jù)信息共享平臺(tái)技術(shù)和數(shù)據(jù)整合挖掘技術(shù)進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)城市軌道交通的智能安全綜合監(jiān)控,保證城市軌道交通的安全性能,促進(jìn)城市軌道交通的進(jìn)一步發(fā)展建設(shè).

設(shè)計(jì)了能監(jiān)測(cè)信號(hào)設(shè)備狀態(tài)的沙盤控制系統(tǒng),通過(guò)設(shè)置故障來(lái)構(gòu)建城市軌道交通運(yùn)營(yíng)非正常工況實(shí)驗(yàn)環(huán)境。采用visio、altiumdesigner、keiluvision4工具,設(shè)計(jì)了信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)電路、道岔驅(qū)動(dòng)電路和檢測(cè)電路,并為聯(lián)鎖主機(jī)提供通信接口。聯(lián)鎖主機(jī)既可以控制沙盤上的信號(hào)設(shè)備,也可以檢測(cè)信號(hào)設(shè)備狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的檢測(cè)。系統(tǒng)建成后,通過(guò)故障點(diǎn)設(shè)置,可以訓(xùn)練學(xué)生故障處理、應(yīng)急處理和預(yù)案實(shí)施能力,為高校、鐵路局培訓(xùn)單位和研究部門的教學(xué)、培訓(xùn)和科研提供服務(wù)。