分享

悬挂式单轨交通综合调度自动化系统集成方案研究与设计

 GXF360 2020-08-10

1 引言

随着高速铁路、城市轨道交通四电系统的集成化、自动化和智能化不断发展,“四电”技术的大幅度革新为传统悬挂式单轨系统性能提升创造了必要条件,而悬挂式单轨交通设施作为一种轻型、低速、中型运量的新型公共交通形式,未来是城市立体式、一体化、多模式的城市公共交通体系的必要组成部分,与传统巴士、城轨等其它公共交通形式形成优势互补、有益补充和完善,具有巨大的市场潜力。目前悬挂式单轨交通系统的弱电系统的自动化、智能化、标准化技术的研究还有诸多空白[1-3],本文根据悬挂式单轨交通的特点,设计了综合调度自动化系统集成系统,以行车为核心,深度集成ATS、车辆、综合监控、设备维护管理等系统功能,按中心、车站、车辆基地、列车进行配置,信号系统与综合监控系统深度集成,联动协同顺利完成悬挂式列车运行各个环节的全自动化运转管控,同时将火灾自动报警、广播、视频监控、乘客信息PIS、时钟CLK、自动售检票AFC、门禁等系统与综合调度自动化系统互联,可互联通信系统集中告警等监控信息,具有成本低、管理高效、运营简单、技术先进等特点,可推动新型轨道交通技术的发展和产业化。

2 多制式轨道交通的不同应用场景分析

悬挂式单轨交通系统既不同于高速铁路大而全的制式,又区别于传统地铁、轻轨、有轨电车等城市轨道交通,根据各种制式轨道交通进行应用场景分析如表1所示[4-7]

表1 多制式轨道交通应用场景分析

方式类型 有轨电车 悬挂式单轨 中低速磁浮 地铁技术性能单向客运能力/(万人次·h-1) 0.8~1.5 0.8~1.5 1.0~3.0 4.5~7旅行速度/(km·h-1) 15~30 30~35 35 35最小曲线半径/m 30 30 75 150最大坡度/‰ 60 104 70 35敷设方式 地面 高架 高架 地下/高架环境噪声/dB 70(钢轮)65(胶轮) 65 70 80城市协调地面辐射,城市协调性好,无需专设逃生通道,占用路权,对道路交通干扰不占用路权,墩柱占地小,可拆卸,重复利用;城市协调性差,需要专设逃生通道和设备墩柱占地较大,不占用路权,城市协调性差,需要专设逃生通道或设备不占用路权,城市环境协调性好天气影响 雨雪天气受影响 车轮和电气部分均封闭运行,雨雪天气影响小 雨雪天气受影响 地下运行,不受雨雪影响建设条件审批造价/亿元建设周期适用区域地方发改委审批1.5~2 1~1.5短中心城市交通补充,新城组团骨干交通,人工驾驶新城组团骨干交通,旅游线路,无人驾驶国家发改委审批约3 7~10较长 长新城组团骨干交通,无人驾驶大运量城市主干线,无人驾驶

通过其应用场景分析,其弱电系统设计应具有以下特点:

(1)建设投资小。悬挂式单轨的建设环境一般为旅游景区或城市主要交通连接线,建设成本低。

(2)子系统齐全且小。弱电各子系统均需设置但很多系统体量都不大。

(3)运营相对简单。运营没有地铁复杂,线路相对独立,线路设置也比较简单。

(4)施工难度大。需要在梁体或墩柱上进行安装,有的还需要进行预埋预设,安装难度大。

3 系统设计思路及原则

悬挂式单轨交通综合调度自动化系统的设计以实现轻量化、全自动化运营为目标,构建以行车为核心的综合调度指挥系统,依据应用场景分析,以下四点为设计思路及原则:

(1)成本降低。所有系统集成,服务器和存储设备、网络设备共用共享,数量节约大概25%(PSCADA/BAS/ATS/综合监控/网管,PIDS/CCTV/PA/调度电话,网络设备共用)。

2.4 不同液体管理方案对使用呼吸机的影响 1周内实验组停用呼吸机的比例(75.00%)高于对照组(44.00%),两者差异有统计学意义(P<0.05),见表2。

(2)管理高效。所有系统成为内部系统,简化业主的系统接口管理工作量,直接降低建设管理的人力资源数量和技术要求。

(3)运营简单。中心电调、行调、环调、维调、总调岗位合并,减少运营人力需求;系统设备维护功能一体化智能化,降低维保人员数量,大幅提高维保效率。

(4)技术先进。调度、监测、管理一体化,是轻型轨道交通弱电发展趋势,票务系统与全域旅游票务联动,是轻型轨道交通和旅游线路的样板工程。

2.资产负债率。受到债务契约的影响,管理者往往通过降低资产负债率来避免违约行为的发生。由于研发支出强度较大的公司大多为高新技术企业,为了能够迅速发展,这类企业往往需要保持较高的增长速度,相应就会增加流动负债,以应对其大规模研发投入;同时这类企业还要提高偿债能力,以获得较低融资成本,开拓更为宽阔的融资渠道。因此,为了降低资产负债率,提高利润水平,企业往往会将研发支出资本化。据此,我们提出第二个假设:

4 总体方案

该系统(见图1)以实现全自动化运营为目标,构建以行车为核心的综合调度指挥系统,深度集成了ATS、PSCADA、BAS,界面集成PA、CCTV、PIS,其中PA和PIS一体化设计,并与ACS、CLK、AFC、PSD、FAS、车辆TCMS、UPS等互联互通[8-9]

图1 系统总体方案架构

(1)采用全自动化运行信号系统,并以行车指挥为核心,实现多业务深度融合,实现对车、电、机的统一监控。

(2)采用统一的软、硬件平台,统一的网络,统一的人机界面,实现统一的运营指挥和统一的维护调度。

(3)正线车站不设控制室,实现中心扁平化一级管理,和中心、现地两级控制,具备本地和远程干预能力。

(4)全面的智能化车站设计,实现智能化车站管控和乘客自主化管理,实现无人值守的车站运营模式。

(5)多业务数据深度融合,实现智能化运营管理、维护,节能化运营。

5 系统主要功能构成

5.1 自动列车监控功能

采用了轻量型CBTC系统+车辆CCTV监控系统来进行列车运行状态检测[10-11]

隧道下穿处位于黄河冲洪积平原二级阶地,地下水位于地面以下16 m~17 m,为孔隙潜水,交叉处地层依次为粉土、粉砂、粉质黏土层。场地土层为不液化或可不考虑液化影响。计算分析按现地勘土体参数及水位。

轻量型CBTC系统采用正线ZC和联锁一体化,去除了传统联锁系统、计轴系统、信号机、动态应答器以及大量的轨旁信号线缆,大大降低了项目成本以及轨旁信号设备的施工难度。

为提高列车安全性配置车辆CCTV功能,实时动态监控列车前方障碍物,并与轻量型CBTC系统形成联动。

在进行影像信息提取前,首先进行图像的预处理,这样能够使影像数据更有利于提取和解译。用遥感技术进行不同研究中,针对不同的研究数据和研究内容,需要进行的预处理内容相应也会有一定的区别[1]。本文选用了许昌市建成区2013年和2017年两幅Landsat8遥感图像,首先利用ENVI5.1对遥感图像进行波段合成和拼接等工作,再利用研究区的矢量边界范围裁剪出研究区的遥感影像(图1)。最后对其进行辐射定标和大气校正等预处理,得到许昌市未分类遥感影像。

5.2 通信集中告警功能

综合调度自动化系统在OCC和通讯集中网管系统互联互通,通讯集中网管系统向综合调度自动化提供通信传输系统、民用通信、专用通信、无线系统、CCTV监控系统、广播系统、CLK系统、供电及UPS系统的整体工作情况。综合调度自动化系统还负责主要设备报警和故障情况的信息选择、筛选以及显示。

5.3 联动功能

综合调度自动化系统能按各不相同子系统相互间的联动要求,设计并全面实现必要的系统之间的联动,并全面提高运行操作的安全性能,不断改进各个专业相互之间的协调,进一步提高应急处理操作能力,减少突发状况下操作管理人员的工作心理压力,避免出现无谓的操作偏差,减低劳动量。

联动分类包含了:全自动联动、半自动联动、手动联动、火灾自动报警火灾联动的特殊处理。

药士配好了草药,交给青辰熬煮,又对女子身体上的外伤进行包扎。女子最重的伤势位于脖子侧面,那里血管密集,按理说,那样深的两道伤口,在没有得到及时救治的情况下,人是很难再活下来的。但女子似乎有着很强的自愈能力,不仅自行止住了血,青辰甚至发觉,她的伤口正在缓慢地愈合。

5.4 网络管理系统功能(NMS)

网络管理系统(NMS)是综合调度自动化系统的“管理中心”,支持TCP/IP和SNMP标准,负责对综合调度自动化系统所属服务器、工作站、各个子专业所属服务器、工作站、交换机等网络设备进行统一的管理和维护。网络管理功能包含网络管理、网络监控、故障报告、事件记录、统计报表、系统配置功能、监控功能、报警管理功能、在线自诊断、故障定位功能、软件在线功能(含编辑、维护、修改、扩展)。

5.5 设备维护管理系统功能(DMS)

设备维护管理系统用来对控制中心、车站内各种类型基础设备(比如电力监控系统和环境与设备监控系统所监控的基础设备)进行维护和管理[12]

6 硬件集成方案

6.1 方案一

中心采用超融一体机,用超融合一体机替换各专业中心服务器、磁盘阵列和服务器之间通信的交换机,并使用超融合架构提供的虚拟化方法,虚拟出各专业逻辑服务器,不破坏各专业原有的软件部署方式。

6.2 方案二

车站和车辆段采用分立服务器方案,各专业在车站和车辆段部署的服务器,采用各系统原来的分立服务器部署方式。

7 软件集成方案

综合调度自动化系统采用的操作系统为稳定、安全、可靠的UNIX或LINUX系统,采用的数据库系统为开放的、主流的商用关系型数据库,并采取冗余架构,数据库的容量支持动态可扩充性。

7.1 界面集成方案

人机界面集中显示,实现各专业统一的人机界面,人机界面集成后可在彼此界面中进行设备状态互显,也可以单屏、两屏、三屏显示ATS控显界面,并且任意两屏或三屏之间ATS控显界面实现无缝动态拼接显示,实现统一的权限管理等。

通过人机界面之间,以及人机界面和后台服务之间进行数据交互。

还是那结实的桥,还是那蜿蜒的溪,一切都是那么熟悉。宿晚喜极而泣,不想却惊到了四处戏耍的稚儿。小娃娃眼泪汪汪,“哇”一声哭出来,又吵到乡亲邻里。一老妪架着拐杖,颤颤巍巍走到宿晚身边,面露喜色道:“这,这不是宿家的小子吗?哎呦,可算回来了……”

行业英语(EOP),是专门用途英语(ESP)的分支之一,是根据学生所学的专业及其毕业后所能从事的行业有关的一种技能英语,是传统公共基础英语教学的一种延伸,其教学强调教学内容与学习任务的职业性和真实性,培养学生在特定职场中的英语应用能力。

技术实现方式:ISCS人机界面HMI以动态库调用的方式在中央显示区域调用显示ATS控显界面,ATS控显界面区域的所有显示、控制等输入输出都为ATS实现,其他由ISCS实现。

7.2 服务端集成方案

服务器端各专业软件通过通信协议的方式,交换信息和数据。

方案采用的超融合架构,在统一的资源池中,虚拟出原来各专业服务器,因此,各专业服务器的软件部署模式不变。

3.重视生产模式转变,实现提质增效。要重视分公司生产能力和生产效率的提升,要通过对资源的整合,新设备的投入,新工艺的推广,新工装的开发利用,提升在下料、切割、压型、焊接、组拼和喷涂等工序的机械化、自动化水平,突破生产能力瓶颈,提高全员劳动生产率。要根据地域差异,产品类别,制定合理的工费限价,严格按照单工号加工费用预算和用户实际过磅重量“双控”办法结算工费,工费总额经审批后限额发放,严控人工成本。要通过对结构件部件就近委托外加工和订购模式,充分利用社会资源,提供满足公司标准化设计要求的结构件成品或半成品;要积极探索在施工现场进行周转材料维修、改造的途径和方法,降低运营成本。

一个裂帛的声音,这声音又如一枚冲天小小爆仗,由地面腾起,五色纸作成翅膀的小玩具,便在一个螺旋形的铁丝上,被卖玩具者打发上了天。于是这里有各色各样的脸子,皆向明蓝作底的高空仰着。小玩具作飞机形制,上升与降落,同时还牵引了远方的眼睛,因为它颜色那么鲜明,有北京城玩具特性的鲜明。

8 结束语

本文对比分析了多种制式轨道交通的应用场景,根据悬挂式单轨交通的特点及应用需求,设计了一种集成化程度高、灵活性强、建造成本低等优点的综合调度自动化系统,集直观、互动、回溯、预测和智能寻检等功能于一体,利于可视化和精细化管理,可实现运营管理的高效、精准和事前预判,是一种具有良好推广价值的悬挂式单轨弱电系统集成解决方案。

参考文献

[1] 李芾,许文超,安琪.悬挂式单轨车的发展及其现状[J].机车电传动,2014(2):16-20.

[2] 王喜军,武长海.悬挂式单轨交通信号系统方案研究[J].铁道通信信号,2012,48(10):8-11.

[3] 易立富.悬挂式单轨交通列控系统车-地通信方案研究[J].铁道通信信号,2015,51(12):79-81.

[4] 钟异莹,陈坚,唐炜.山地城市悬挂式单轨交通系统可行性研究[J].铁道运输与经济,2015(7):87-91.

[5] 于人生,宋扬,姜仲昊.悬挂式单轨列车概述及其控制系统设计[J].产业与科技论坛,2019,18(14):67-70.

[6] 乔建敏.基于信标进行岔区定位的有轨电车列车防护原理分析[J].铁道建筑技术,2017(12):99-103.

[7] 陈丽君.新能源悬挂式单轨运控系统[J].交通与运输,2017(S2):16-21.

[8] 余斌.地铁综合自动化集成系统方案解析[J].中国新通信,2013(17):48-51.

[9] 刘丹.地铁综合自动化集成系统分析[J].科技创新与应用,2018(25):83-84.

[10]张涛.地铁信号系统的接口设计分析[J].铁路通信信号工程技术,2010,7(1):52-55.

[11]杨琪.地铁综合自动化集成系统方案的研究[J].城市轨道交通研究,2010,13(6):45-51.

[12]张越,徐小燕.地铁综合自动化系统的研究[J].南京林业大学学报(自然科学版),2007,31(5):97-100.

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多