【《城市轨道交通信号系统养护与维修》8200字（论文）】

城市轨道交通信号系统养护与维修目录TOC\o"1-3"\h\u14286第1章引言 第1章引言现在社会发展比较迅速，经济水平也在不断提升，车辆销售一路飙升，导致的交通问题也是越发严重。据前瞻网调查统计，2014年至2018年，中国私家车数量从二千多万辆增加到六千多万辆。在道路资源有限的情况下，私家车只能共享交通基础设施。当需求超过原本的承受时，就会出现拥堵，导致许多不良问题，如环境污染、堵车情况等。不仅是浪费时间，而且行驶速度慢还会增加油耗，使汽车出行的成本不断增长。除此之外，汽车尾气排放是大中城市污染问题中难以进行解决的问题。美国环保部门就曾经发表声明指出，当主要道路的车速从每小时10英里增加到每小时20英里时，碳氢化合物的排放量减少了约40%，氮氧化物的排放量减少了约20%。基于此，放慢行驶会导致车辆废弃排放增加的问题，只是环境污染。除此，一系列的交通堵塞和事故会严重威胁到人们的生命安全。根据确切消息统计，2018年我国的交通事故共225686起，其中死亡63514人，25起重大事故造成一次性死亡15人以上。由于经济和环境因素，不可能通过无限制地扩建或新建运输设施来满足日益增长的运输需求。有组织的官方研究表明，由于忽视管理和控制，当下致使发展中国家交通拥堵的主要原因是因为道路的低效率。水平性的交叉路口的车辆通信能力是不急障碍通信了给你，所以就非常容易引发各类交通问题，导致交通拥堵以及事故产生。合理的交通管理策略已成为保障道路安全、交通顺畅、提高现有交通基础设施英语、减少污染的主要手段。最基础的方式就是安装一个交通信号灯，并运用一个科学合理的系统规划来控制十字路口的交通灯。除此之外，近年来，自然灾害、事故、人为灾害等事件给社会造成了严重的经济损失，对社会心理和个人心理造成了毁灭性的影响，有时还威胁到国家或地区的安全。当这些事故发生时，应急管理能够有效坚强灾害产生的财产损失与人身安全损失。一般紧急情况下的应急管理决策需要着重考虑两方面内容，分别是时间和成本。因此，根据事故类型和交通网络的实际情况，制定出一个科学合理、安全且速度的救援疏散决策，是衡量救援服务有效性的重要指标。然而，突发公共事件具有不确定性、破坏性、衍生性和社会性的特点，它的出现是人们无法进行预料的，并且产生的危害是非常大的，这给突发公共事件的行政决策带来了极大的障碍。在进行突发事件处理上，首要的目标就是先疏散，将高危人群尽快转移到网站安全或医疗设施,因为跌至现场很长一段时间将会增加由于缺乏及时获得——深受伤甚至死亡的机会由于救援,所以减少疏散时间是减少突发事件的负面影响的关键。不幸的是，在一些发达城市，交通拥堵正在蔓延，使得应急车辆很难快速、安全地到达事故现场。研究表明，从1994年到2000年，美国有600多辆应急车辆相撞，造成许多人死亡。因此，缩短疏散时间是降低因为事件带来消极影响的重点。但现实情况并不理想，尤其是在一些大型城市，本身道路就非常拥挤，路面上几乎到处都是车，这就使应急车辆很难快速到达事故地，进而延误了救援。根据调查结果显示，全世界每年都会发生车辆相撞的事故，因为难以实施快速救援出现了很多伤亡。2005年佛罗里达州交通业务会议上，一些与会者建议制定一个在疏散计划中使用控制交通灯的方案。城市交通信号灯控制系统是交通信息的重要组成部分，信号灯控制系统的先进性是影响城市交通性能的关键因素。最早的交通灯其实出现在1868年的英国，后来随着交通问题的不断出现，交通信号等被广泛使用，现如今城市交通信号灯控制系统已经走过了一个世纪的发展历程，并逐渐得到完善。在此过程中，根据不同的标准，交通灯控制系统总体来讲可以氛围不同的种类，主要有点、线、面三部分，同时也可以将其划分为固定信号控制以及感应信号控制、实时自适应信号控制。第2章城市轨道交通信号控制的理论概述2.1交通控制的分类作为智能交通的一部分，可以将交通控制系统进行有效划分，其分类依据两方面展开，第一是信号控制范围，第二就是信号控制原理，主要分类情况见下图2-1所示。交通控制系统的分类交通控制系统的分类按信号控制范围划分按信号控制原理划分点控线控面控定时控制感应控制自适应控制图2-1交通控制系统的分类2.1.1按信号控制的范围划分1、点控系统点控系统也有属于自身的特性，如果是相邻斜坡或交叉路口之间的协调，就不是点控系统的一部分，在高速公路匝道和城市道路的交叉路口，点控系统就属于一个独立的成立，使用该系统，可减少车辆在匝道或交叉口等待的时间。2、线控系统在点控制系统的基础上，缓慢开发并产生了线控系统，这也是曲面控制的一个非常重要的组成部分。在每个交叉口调整控制方案，使进入主干道的车队在以一定速度行驶或不闯红灯的情况下尽可能少地越过主干道。相位差是地面控制系统的关键参数。3、面控系统面控制系统是非常基础的，它控制着整个城市给定区域的多个路口。根据交通检测获取的数据，协调各交叉口的信号配时，实现不同交叉口的协调。例如可以将汽车的消耗、行驶时间以及停车次数等指标达到最佳效果。2.1.2按信号控制的原理来分1、定时控制定时控制可分为一次性时间控制和多时段控制两种类型。控制单个时间段意味着每天只使用一个基于交通日志数据的预定义计时计划;反之，则是基于不同时段的多时段控制。2、感应控制为了实时都能够收集到交通流信息，在路径中设置检测器，显著提高了信号配时的实时性。这种就属于感应控制，可以将其分为半感应控制和全感应控制。半感应控制一般都被应用到二级公路与高速公路的交叉口，主要公路客流量大，二级公路客流量小，这样两者之间产生的波动就很大。在一般情况下，主路始终保持绿灯畅通，作为障碍，除非车辆和行人必须穿过次要道路，主路会在一段时间内保持最小绿灯，直到二级道路收到绿灯信号。全感应控制主要参考的指标就是绿灯的时间以及发展的周期，它跟交叉路口检测器通过感应收集的交通流信息呈现出紧密的联系，并随其变化而变化。总的来说，阶段的顺序是预先确定的。每个阶段的最低绿灯时间限制已经设定。但是，这个阶段可以任意调整，如果在这个阶段没有检测到车辆，可以跳过这个阶段运行其他阶段。3、自适应控制(1)实时红绿灯仿真系统:交通模型存储在中央计算机中，基于总体目标函数的期望值以及随时收获的交通流信息，通过改进和调整控制区交通信号时序参数，提高了交通模型预测的真实与准确性，减少出现控制台异常的情况产生，信号配时参数的改进和调整步骤小、频率高。(2)定时参数实时检测系统:系统开启后，实现流量等级与定时参数之间的控制关系。即针对不同级别的流量，选择最佳响应时间参数组，并将流量比保存到主机。中央控制计算机自动响应各交叉口车辆检测器返回的交通流参数，并根据设定的时间参数实时控制路网上的交通灯。2.2城市轨道交通信号系统的作用及特点2.2.1城市轨道交通信号系统的作用城市交通具有速度快、密度集中和连续性的特点，一般被用来进行驾驶操作以及控制列车。虽然在整个城市交通项目的投资额占比相对很小，但对于保证道路安全、提高运输能力、节约能源等方面都发挥着至关重要的作用。在城市交通中使用先进的信号设备，提出的要求相对较低，通过对发达国家的地铁交通运行情况进行总结可以发现，信号系统水平越高，才能充分发挥出其它配套设施的技术潜力，推动地铁以及轻轨等城市交通实现现代化发展。进入21世纪以来，信息技术和微电子技术发展迅速，信号技术也得到了大幅度的提升，以前司机必须完成的控制信号和提高或降低列车速度等任务指标，现在都可以借助计算机进行监视，并指挥其完成，在确保安全的同时实现最短的列车通过时间。通过在列车控制中心的计算机之间建立可靠、高效的信息通信通道，使通信中心与计算机能够协调列车的工作，充分发挥运输效率。此任务仅限于监控设备状态。目前，在一些发达城市，随着信号技术的发展，最短距离已经缩短到100秒以下。科学完善的信号技术大大提高了驾驶的效率，并在安全方面得到有效保证，减少了因为认为原因或者是设置出现故障从而引发的事故。此外，先进的信号技术可以避免车辆发展突然减速和加速，这样车辆驾驶的稳定性与安全性得到大幅度增长，在节能方面发挥重要作用。2.2.2城市轨道交通信号系统的特点城市轨道交通中的信号技术系统类似于大型轨道信号系统，但仍有其固有的特点，主要体现在以下几点:1.由于城市轨道交通经常有大量涌入的乘客，最小行车间隔要求比大型铁路高得多。因此对列车的行驶速度控制起到了很大的影响，使列车能够得到更大的安全性。2.由于铁路列车运行速度远低于正常线路，通信系统在信号系统中的应用速度相对有所减缓。3.由于很多城市的火车站仅供旅客上下车使用，因此大部分车站没有道岔信号，更有可能地面信号也不会出现，联锁车站和仓库较少。由于只配备道岔和地面信号，因此联锁设备的监测器远低于铁路上大型客运站的监测器。4.除了仓库外，大部分城市轨道车站的操作规程都是单纯而简单的。5.由于线路长，城市火车站之间的距离短，列车类型单一，那么列车的时间表就具有一定的规律性。因此，城市轨道交通信号系统通常包含自动布线的功能，简单来说就是轨道根据预设好的程序展开布置，当运行时间表发生变化以后，才有可能实施人工布置。第3章我国轨道交通信号控制的现状3.1我国城市轨道交通信号系统的发展自首都地铁建设以来，我国轨道交通灯系统发展迅速。根据当时的国情，中国开始了自己寻找和开发所有部件的旅程，并规定装备技术要有更高的水平。根据当时的情况，技术起点相对较高，100%自主研发了全系列的设备，为我的第一条地铁建设工程，确保安全可靠运行多年。此后，由于我国城市交通建设整体的发展速度较慢，因此信号系统的发达程度无法跟一些发达国家进行比较，并处于一个发展较慢的缓解，支持部件或设备只能用于城市有轨电车系统。因此，研发是分散的，并不能保证其形成一个完整的系统。后来在1990年，我国实行改革开放，经济快速发展，城市人口急剧增加。城市轨道交通随之进入快速发展阶段。在这种情况下，我的城市交通灯系统没有选择，然后引入了信号系统的流程，并采用了一些国外最先进的信号系统。我国的红绿灯系统的研发过程与社会发展格格不入。已经推延了好长时间了。在中国很长一段时间,系统装备中国供应商很不理想,如外国信号可以仅仅依靠外国系统,对于整个系统来说,主要的子系统也必须从国外进口,国内供应,只可以提供设备和实现一些技术服务支持。引进国外信号系统后，可以在较短的时间内适应我的交通发展需求，大大提高运营效率、安全性、交通能力等，可以学习国外先进的信号系统技术，了解发展趋势和趋势。3.2我国城市轨道交通信号应用模式在我国，城市轨道交通信号的应用主要包括:基本的功能设施、发达国家的信号系统以及国家自主创新研发出的ATS和IT等，同时还有一些地区公司研发的全套信号系统，但是通过计算表面，运用国外的交通信号系统需要花费的成本与国内的建设和维护成本相当。国外信号技术测试提供的新系统在国外还不成熟，没有运行性能，这将在未来的过程中带来一系列问题，并不断加重，这是阻碍我国城市轨道交通发展的重大障碍性因素，同时也与国家的相关政策相违背。吸收引进先进技术，培育成熟的铁路信号技术，结合我市轨道交通的特点和自主研发的需要，尽快提供全方位的本地ATC技术。这是我国发展交通信号灯的唯一出路。CBTC系统得到了国家城市轨道交通建设部的特别重视，但CBTC信号系统的广泛选择始于20世纪初。由于该系统的属性基本上是自动化的，轨道两侧的设备更少，操作和安全性更好，并逐渐得到专家的认可。因此，自21世纪以来，国外在交通灯系统建设过程中，在建设和改进项目中都选择了CBTC。与传统的信令系统相比，CBTC具有许多优点。CBTC的研发体系已广泛应用于城市轨道交通的建设和完善。第4章常用轨道交通信号控制系统4.1准移动闭塞方式的ATC系统ATC系统通常采用非隔离数字音频轨道电路，将其当成检测列车利用率和ATP通信的手段，它具有较强的通信功能和抵挡信息干扰的能力。声路发射器可以为车辆和车辆设备提供强大的信息，如目标速度、目标距离、路线状态等。而ATP系统被集成到车辆设备中，用于计算和利用车辆性能数据。为其提供的列车速度和行车轨迹等，都可保证列车在速度/距离曲线下有序运行，提高轨道线路的利用率。ATP系统引入了速度/距离曲线管理方法，这样也能够增强列车在运行过程中的安全性以及稳定性。该系统在对列车的使用过程中能够有效缩小行车安全间隙，由于列车的速度和距离不能很好的控制住，所以导致列车很难控制与前车之间的距离，不是距前车的实际距离,因此,该系统对于列车的移动闭塞系统来讲也可以意为准移动ATC闭塞式系统。4.2移动闭塞方式的ATC系统移动ATC闭塞系统不依赖轨道电路，主要就是借助交叉感应线或扩频无线电实现车辆段内双向实时通信，并且随时对列车所处的位置进行监测与跟踪，让地面控制台能够得到与前车之间的距离以及其他的信息，并根据显示出来的数据进行速度和轨道分析，列车依据收到的信息自动计算出行驶速度，距离曲线,车上的设备确保列车在这条弯道下运行。因此，在保证安全的前提下，可以使通行能力最大化。采用通信技术的移动分块系统已经在开发中，包括采用经验更为成熟的交叉分块方法的移动分块系统。第5章城市轨道交通色灯信号控制系统5.1作业模式色等信号控制系统的工作模式可以分为不同的方式，根据模式实现的优先级顺序可以分析如下。首先是启动模式。当系统启动并执行系统的第一个程序时，立即进入启动模式，红绿灯装下红灯持续3秒。如果系统此时的状态是正常化的，立即与控制中心通信，请求控制中心发送系统性能参数。其次是全红的模式。播放模式结束时，如果将控制面板上的所有红色按钮都设置为“全红”，则系统切换为“全红”，信号灯状态也会立即变为“全红”，并且这种状态还好一直持续，知道红色系统重启，全红的状态才会真正结束。最后就是闪烁模式。在这种模式之下，调节控制面板上的“闪烁”开关，那么系统就会开始呈现上说的状态，道路上的信号灯也会进行闪烁，在闪烁过程中，红灯与黄灯两者会交替出现，出现的频率是每秒四次。当控制面板上的“手动”按钮变为“手动”模式时，系统就会变成手动模式，照明模式立即停留在灯光执行模式之中。要改变灯的状态，必须按下手动控制按钮。每次按下手动按钮，灯光状态就会一个接一个地改变。第五种是锁定模式，控制台可以通过触摸路径或中央连接来控制，锁定模式需要打开。锁操作分为:轨道锁、分机锁、中央锁和专用服务锁。第六种是自动模式。当“手动/闪光/自动”开关全部禁用为“自动”模式时，系统进程可进入自动模式并执行正常的光状态循环功能。5.2系统备份色灯信号控制系统可以与中心建立连接，实现正常运行状态下的中心连接控制。如果控制台运行状态异常，将提供多层备份服务。各备份级别描述如下:第一点是中央连接失效，即控制器立即进入独立运行模式，每天执行指定执行时间的操作;第二点是控制台不应该在断电半秒内被断电干扰，继续正常运行;三点是CPU故障，即彩灯引擎单元负责信号处理的备份服务，提供故障所指定的平台，检查平台时已经立即检查了时间系统，或者当前时间系统不存在或不正确。以长沙轨道交通2号线为例。项目一期及西部延长线一期使用的信号均为彩光信号。其中112个安装在干线上，分布在全线的各个车站和路段。信号机的每个灯位均设有主熔丝开关和辅助，主线有熔丝开关按钮300多个。2号线开通试运营至今，共发生信号机故障20余件，其中灯丝转换按钮故障14件，占总故障数量的70%，信号量失败的影响。信号量发生故障后，首先ATS中央大屏幕会显示故障警告，干扰正常的指挥组织;第二,它可能导致联锁输出融合失败或照明面板失败,最终扩大范围三世,这可能导致反射等信号的线和接线盒使用额外的融合很长一段时间,一旦额外的保险丝坏了,信号出现故障，直接影响行驶，这也同样象征着系统备份的重要性与必要性。5.3连线服务色灯控指挥中心可以借助有线或者是无线的连接形式，在城市内安装通信系统，并形成一个网络，每一个区域的交通信息都可以适用共享，以此来加强交通色灯对交通起到的指挥与控制系统，作品能够提来说，控制系统起到的服务主要有以下几点，首先是信息的控制，在控制中心处，可以将信息发送到不同区域，实现信息的传递，其次是时间同步，也就是说，处于一个交通信息系统之下，系统的时期、日期等都是统一的，这就要求色灯控制器来对系统实际的时间进行调节，使其达到统一，由控制中心发出的彩色光决定一个特殊的服务命令，控制台从控制中心接收这个命令。第二是提供信息，根据报表信息的内容特点，将色灯控制器分为要求返回信息和周期性或即时返回信息。第6章城市轨道交通信号控制现状及建议6.1地铁轨道交通现状随着城镇化进程的发展以及扩大，现阶段我国的轨道交通建设力度不断增长，同时建设压力也更大，如果能够建立起科学合理的轨道交通，其是缓解交通压力的良药，是保障人口的重要途径，是经济发展的不竭动力。地铁的安全与维护关系到国家的经济发展、社会稳定、人民生命财产安全，是造福今世后代的大事。近年来，地铁因其交通能力强、出行速度快、准时舒适等诸多城市交通中无可比拟的优势，在我国各大城市中越来越普遍，并日益成为大多数市民出行的首选。地铁主要在地下隧道的特殊轨道上工作。可以看出，与其他城市交通相比，它具有较高的安全性，但由于它的运营环境，如果发生事故，是不可避免的严重影响。由此可见，研究地铁安全问题是十分重要和必要的。与其他公共交通工具相比，一旦发生事故，地铁的应急疏散相对困难。因此，一旦发生地铁安全事故，必然会对人们的生命财产造成损害，也会对社会产生负面影响。可以看出，地铁安全问题与人民群众的生命财产和社会稳定息息相关。综合维修中心负责地铁运营商管辖范围内各运营线路仓库内日常养护与维修工作;作业线上各工位的生产服务设备及设施。为确保公司各作业线安全、稳定、有效的长期运行和生产，综合维修中心通过总结和持续改进，制定并采用科学的管理模式，建立数字化标准设备，设施维护和维修，维护文件，并标准化错误报告。响应、维修、登记和归档过程有效地提高了养护与维修能力，并确保设备和设施的完好率。6.2地铁轨道交通发展建议一是加快制度建设，规范公司运作。分改制是独立负责的改制，公司必须逐步发展项目的程序化生产、公司的统一管理、日常工作的制度规章制度，确保公司的正常运行。二是明确发展方向，制定发展目标。开发是贯穿整个公司的主线。公司的成立必须有明确的发展方向和目标，才能不断进步，更好地发展。三是开放思维，强化创新。如果说发展是公司经营的主线，创新就是公司持续进步的源泉。只有创新，企业才能活跃，才能发展。四是培养养护维修人员的专业素质。地铁维修人员需要较强的