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軌道交通智能化范文1

關鍵詞：軌道交通 新一代信號系統 智能化 ITC 預研 方向與管理

中圖分類號：U284 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）09（b）-0181-03

軌道交通信號系統的發展主要經歷了模擬軌道電路系統、數字軌道電路系統、基于通信的列車運行控制系統CBTC（Comm

unication Based Train Control）三個重要階段，現階段 CBTC系統被廣泛應用。隨著科學技術的快速發展，列車自動控制系統ATC（Automatic train control）有望升級至列車智能控制系統ITC（Intelligent train control），且將成為新一代軌道交通信號控制系統的主要研究方向。

對于新一代軌道交通信號系統技術的開發需要啟動預先研究，首先應明確其研究方向，即智能化；其次是基于運營需求，明確哪些方面需要進行智能化，以期解決實際運營中的問題；最后應是討論如何進行智能化，應以怎樣的方式方法去組織預先研究與設計活動，以達到設計最大限度滿足需求的目的。

1 ITC系統預研方向主要技術的設定及其用例

1.1 人工智能技術

基于對自己所處專業領域的透徹了解，人類技術專家表現出了很高的推理水平。以信號系統基本概念與規則為前提依據，設想應用人工智能中的知識密集型方法建立智能算法來求解一些軌道交通信號系統問題。該算法的優點包括：其一，從人類專家那里獲取的經驗知識能夠被高度直接使用，這在軌道交通信號系統這種高度依賴規則來管理安全苛求及復雜性信息的自動控制領域非常重要；其二，預使用的規則可以被映射為狀態空間搜索；其三，具有良好的解釋機制，能夠應用基于信號系統規則的框架針對性地解釋信號系統問題。這些優點使得將該算法應用于新一代軌道交通信號系統智能控制成為可能，為實現智能控制的技術手段提供了基礎和依據。

信號系統在控制與維護等多個方面實現智能化，能有效減少信號設備設置，從而降低系統整體故障率，提高其安全可用性，并減少運維成本支出。以下舉例說明。

1.1.1 控制智能化

智能化算法除了能很好地實現無人駕駛運營外，還能根據運營中系統設備的各項狀態數據，加以智能判斷處理。例如，速度傳感器PG作為測速以及信號系統車載里程計算的主要原件，其測速的準確性對定位停車控制以及行車安全有直接重大影響。當受到運營環境中的某種瞬間干擾，導致由PG輸入的脈沖波形發生異常（包括空轉）時，信號系統檢測到的速度瞬間急劇增大，很可能在設備沒有故障時觸碰緊急制動曲線而導致緊停。作為對策，信號系統考慮列車實際加減速度，包括考慮車軸的打滑或空轉而發生檢測到的速度急劇變化等情況，首先對檢測出的速度按照列車運行防護曲線以下一定值進行智能修正，得到一個修正速度，并將此修正速度作為系統認識速度，從而有效減少PG檢測速度瞬間異常對ATO控車平穩度的影響。當然這種處理上的智能化是考慮在一定的控制周期間隙并結合運營經驗值，在安全容忍范圍內實施的。

根據上述控制規則，可應用智能化模糊關系矩陣通過求小、求大運算，離線生成模糊關系矩陣，實現智能化模糊推理。其實現過程的實質是將模糊合成向量、模糊關系矩陣進行合成求小、求大運算生成一個模糊輸出向量，最后主要利用加權對該模糊輸出向量進行求解即可。

1.1.2 維護智能化

現有ATC系統在設備維護方面，已經能夠做到直觀反映故障至機柜級，維護人員可通過機柜面板工作指示燈顯示判斷柜內是否發生故障。對于柜內具體板卡或控制模塊的數據傳輸故障、采集故障等，可以通過讀取特定故障顯示板卡上的等位組合代碼來判斷。但此種判斷更面向開發者而不是用戶。

ITC系統考慮一種故障定位顯示方法，對柜內板卡按照一定常規認識規律編號，這種認識規律面向用戶，將故障信息與之關聯對應。用戶通過數碼管顯示的故障編號直接查找故障，具體到故障板卡。

為實現上述設想，考慮將teleo-reactive技術[1]應用于ITC信號控制系統。teleo-reactive控制組合了基于反饋控制和離散動作規劃的特征，它不對動作的離散性和不中斷性以及每個動作效果的完全可預測性做出任何假定，只要teleo-reactive動作的前提條件是被滿足且與其關聯的目標還沒有實現，那么這個動作是持續的。可持續動作可以在某個其他的更靠近頂層目標的動作被激活時打斷，一個很短的感知――反應循環保證了當環境變化時控制動作也會迅速改變以反映問題解的最新狀態。以上所述的動作序列可用一種數據結構來實現，可稱其為條件――動作TR（Tree），規則如圖1所示。

其中Ci是條件，Ai是與之關聯的動作。C0為TR最頂層目標，A0為空動作。若最頂層目標已實現，則不必再做任何事。在teleo-reactive系統的每次循環中從TR的最頂層向下評估每隔Ci直至找到第一個成立的條件，之后執行與之對應的動作。

這與信號控制系統中的ATS（Automa

tic Train Supervision列車自動監控子系統）自排進路原則是一致的。ATS自排進路機制是列車壓入設定觸發軌道開始觸發進路，當進路中所涉元素不滿足進路建立條件時，會每隔一定時間再次觸發，直至進路建立。而當進路建立過程中已經滿足條件的某個元素突然不在既定狀態，也會停止進路的繼續建立。

一個簡單的評估原理示意TR如圖2所示。

這個評估會被循環執行，頻率接近于電路控制頻率。就像ATS觸發進路時一樣，在設定觸發軌道上會循環執行檢測進路元素，直至檢測到所有元素均在滿足進路建立的狀態，則觸發進路，該進路相當于一個滿足條件Ci的動作Ai。

滿足上述解釋機制的teleo-reactive技術被應用于ITC系統控制是可能的。

1.2 障礙物探測技術

現有信號系統主要通過檢測裝備列車的位置來進行安全防護，若為基于軌道電路的信號系統還能檢測到部分小型施工軌道車、搭接兩軌間的金屬物件、道床的較深積水等造成的軌道區段非正常占用。但當高架線路出現不明物體墜落懸空于軌道上方、正線隔離墻及各類隔斷門發生坍塌但卻不壓實軌道等狀況時，現階段的信號系統由于判斷不出軌道占用而無法進行安全防護。因而，有效的列車防撞系統應增加安裝于列車端頭的障礙物探測設備，而目前最具先進性、實用性的障礙物探測裝備當屬雷達（毫米波雷達）。

障礙物探測系統應能探測到列車運行前方一定距離范圍（一定距離范圍指列車行駛限界范圍內、保證最壞情況下列車能夠在障礙物前停下的距離）內的障礙物，判斷對列車運行安全的危害程度并對駕駛人員發出聲光報警。雷達作為該系統的主要功能實現裝備，對障礙物的探測功能可包括直線段靜態與動態目標識別與判斷、架空障礙物識別處理、彎道障礙物識別處理等。雷達對障礙物探測的一般性原理示意圖如圖3所示。

毫米波雷達探測技術屬成熟技術，為將其應用于軌道交通信號系統裝備列車上作為提高行車安全的技術手段之可行性提供了研究基礎。

1.3 災害應對處理技術

為進一步確保行車安全，尤其是發生地震、強風等破壞性極強的地質與自然災害時，能夠使列車以最快反應速度減速制動以避免或盡量減小人員傷亡，是新一代軌道交通智能控制系統ITC應該重點考慮的課題。

1.3.1 抗震設計

抗震設計基于首先考慮地震動和評估構造物（如鋼軌、道床等）的重要程度以及對行車安全系數的影響程度，據此考慮其應具備的抗震性能。地震作用下構造物的響應值可通過動態解析法或非線性頻譜法來計算，之后再通過檢算響應值來判斷構造物的抗震性能是否能夠達到要求。

1.3.2 地震預警系統

地震預警系統通過由地震動加速度傳感器和相關記錄傳輸裝置構成的地震計來檢測超出規定值范圍的地震波，并據此判斷震情并發送電波。相關區段線路的牽引供電系統接收到該報警電波后即切斷該區供電，列車ITC控制系統的停電檢測裝置檢測到牽引停電后即輸出緊急制動，最大限度制動列車。地震預警系統及ITC響應示意圖分別如圖4與圖5所示。

1.4 全生命周期的資產管理技術

信號系統的成功管理不僅依賴于系統設備本身的高可靠性，還與系統資產的高效管理息息相關。應用科學的智能手段建立順暢的管理系統，對于系統及設備全生命周期內的可靠運行、故障恢復、運維養護具有重大意義，從技術方面為運營方降低運營成本、提高企業利潤提供支持。

1.4.1 板卡生命周期的延長

智能納米電路的自組裝是實現有效納米電子的關鍵技術，自組裝能夠自動剔除錯誤形成的元件，并使眾多的電路元件自行組織起來，相當于納米電路能主動地自我配置。大量的電路元件及其尺寸太小造成的脆弱性，若僅僅因為眾多電路元件中的一小部分不能正常工作而拋棄整個電路，在可靠性和經濟性上都是不可取的。為了解決這一問題，智能納米電路將會不斷地檢查自身性能和周圍的路由信息，繞過不可靠的連接部分，就像互聯網網上路由信息繞過周圍無法工作的節點一樣。智能納米技術將極大提升信號系統設備板卡的可用年限。

1.4.2 定義至板卡級的資產管理

普遍的，城軌運營方在資產管理方面過多地依賴人工操作，比如為機柜、板卡、各子系統模塊甚至連接纜線等制作一些自定義標識或標簽。這些標識或標簽在設備運維過程中容易受到損壞，且損壞后若不能及時采取措施，則將給后續運維工作帶來不便。設想應用一種非接觸式自動識別技術―RFID射頻識別，制作一種電子標簽。該標簽能通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，后期采用智能分析方式處理，識別無需人工干預。將其內置于信號設備板卡之后，用于記錄板卡從生產制造、驗收運輸、調試上線、維護管理、資產報廢的全過程信息數據。基于這些信息數據的實時更新，電子標簽最終實現對信號系統設備至板卡級的視聽化監控與管理，如使用和流動情況、當前位置等的報表查詢以及不合理移動、擺放等的跟蹤記錄與報警。只有將資產智能管理定義至板卡級，才能真正意義上建立起一套規范、先進的信號系統設備資產管理機制。

2 新一代軌道交通信號系統預研的科學管理

預研是新型系統設備研制之前開展的科學研究和技術開發活動，是科研的前期部分。能提前評定技術的成熟程度、生產能力、可靠性、維修性和實際使用能力，為型號研制和生產打好基礎。建立起較為完善的信號系統預研管理體制和運行機制，將促進信號系統研發工作的順利開展，為國產化信號系統趕超外商提供了途徑，并為信號系統發展提供雄厚的技術儲備。

2.1 預研管理階段

基礎研究、應用研究、先期技術發展是預研過程中密切相關的三個階段。基礎研究著眼于信號系統的長遠發展，旨在為新型系統設備提供理論依據和基本知識，增強原始創新能力；應用研究著重于探索新思想、新概念、新原理用于系統設備的可行性，為新型系統的發展提供技術儲備；先期技術發展著重于為新型系統設備和改進現役系統設備提供實用的技術成果。

2.2 預研管理設定

2.2.1 注重結合需求牽引與技術推動的原則

一方面，突出需求牽引，研發戰略與預研規劃的編制，需要以聯合能力集成與開發系統制定的能力需求為基礎；另一方面，突出技術推動，研發戰略與預研規劃要充分考慮技術發展情況，客觀評價信號系統的科技基礎。在制定預研規劃的過程中，應堅持規劃決策部門、技術開發部門、采辦管理部門、銷售部門聯合參加，注重聽取各部門意見，并始終堅持技術評估和技術演示政策，緊密結合現有技術開發能力設定未來發展目標。在預研規劃制定后，還要注重結合地鐵公司需求，依據技術開發進展，滾動式調整研發戰略與預研規劃。

2.2.2 注重結合系統性與獨立性的模式

一方面，系統性要求較強，強化頂層指導和集中統一領導，采用“基于能力”編制思路，通過戰略指導、規劃、計劃加強對各子系統科技戰略與預研規劃計劃的集中指導和總體協調，增強全系統預研計劃的系統性、全局性；另一方面，有較強的獨立性，各子系統在預研規劃計劃編制上，應加以區別，具體做法和程序也各不相同，發揮各部門管理人員和專家的主動性、創造性和業務判斷能力。

2.2.3 注重結合時限性與靈活性的程序

建立起一套編制程序，這套程序應體現時限性與靈活性相結合的特點。一方面，時限性要求較強，規范各階段的責任主體和任務要求，規定了各階段的開始或結束時間；另一方面體現靈活性要求，實行預研規劃計劃定期滾動制定。

2.2.4 注重結合專家判斷與定量分析的方法

在預研規劃計劃制定中，采用的模型方法多種多樣，注重加強專家經驗判斷與模型定量分析的結合。一方面主要采用專家經驗判斷法，每次預研規劃計劃的編制，需要充分借助各方面專家的經驗、智慧和專業知識，增強戰略規劃的科學性、合理性；另一方面，充分應用各類模型、工具和定量分析方法，在編制時，采用大量的數據分析，對項目進行估算。

2.3 預研管理組織

2.3.1 加強系統工程管理

如果預研時系統設計上存在不足，就會給生產和使用帶來隱患，將造成研發出的信號系統可靠性差、使用壽命短、無故障時間短、維修困難，且使用后期費用較高。所以單體設備在制定技術指標時，就要有可靠性指標和維修性要求，做好系統的可靠性和維修性的論證、設計。

2.3.2 加強對技術成熟度的審查評估

技術成熟度評估需要建立衡量技術成熟情況的一套評價體系。

由硬件、軟件、制造技術這三類組成，每類的各級技術成熟度的定義可分為：第1級，發現基本原理并形成報告；第2級，形成技術概念和/或應用設想；第3級，關鍵功能和/或概念的特性得到分析驗證和實驗室驗證；第4級，組件和/或分系統在實驗室環境下得到驗證；第5級，組件和/或試驗模型在仿真環境下得到驗證；第6級，系統/分系統模型或原型在仿真環境下得到演示驗證；第7級，系統原型在使用環境下得到演示驗證；第8級，成品系統完成，并通過試驗和演示證明符合要求；第9級，成品系統在實際任務中得到成功應用。

2.3.3 實施顛覆性技術倡議

顛覆性技術概念描繪了一種新產品。這種產品不一定會比現有產品或/和技術先進，并不一定提供給客戶更高的質量，但卻具有成本優勢。在ITC系統預先研究時，在安全容忍范圍內加強顛覆性技術實施倡議，以期縮短研發周期，降低ITC系統生產成本，從而達到一種資源節約的目的。

2.4 預研管理中需關注的問題

首先，項目設置應注重專業穩定性和創新性的平衡，在信號系統功能多年來相對穩定的同時，在每年研發項目的選擇時，特別注重創新發展的項目，加強顛覆性技術項目激勵力度。

其次，應加強預研項目成本估算，建立成本估算分析方法、模型，建立各類成本數據庫，進一步提高預研成本估算的準確率。

最后，應注重預研管理部門對項目實施部門的技術支持，在系統全生命周期內，預研管理部門通過展會推介、技術交流、訪問互動、合同談判、設計聯絡、工廠監造、出廠檢驗等工作，為項目實施部門提供全面的技術支持。

3 結語

預研是科技長遠發展的戰略行為，具有重要的戰略意義。預研的突破能使技術格局發生轉變，并可能帶來技術理論、系統觀念的根本性變革。對于軌道交通信號系統而言，只有采用跨越式的預先研發，才會結束對國外廠商技術升級的亦步亦趨，才能在國產化的基礎上實現技術領先及產業超越。

參考文獻

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[2] 郜春海.自主創新CBTC系統的核心技術研究[J].現代城市軌道交通，2014（1）：7-10.

軌道交通智能化范文2

【關鍵詞】地鐵工程 低壓電器智能化 城市軌道交通自動化系統

地鐵深處地下是人流聚集的公共場所，為了營造安全舒適的地下乘車環境，就必須對地鐵機電設備進行全面、有效的自動化監控和管理，確保設備處于高效、節能、可靠的最佳運行狀態，特別是在地鐵發生火災或阻塞等緊急情況時，通過協調和調度車站設備的運行，充分發揮各種設備應有的作用，保證乘客的安全和設備的正常運行尤為重要。地鐵通風空調系統是地鐵內部的關鍵工藝系統，本文通過重慶地鐵六號線一期工程實例，論述近年來低壓電器及其成套設備的智能化、信息化，從根本上提高了城市軌道交通機電設備的控制智能化和管理網絡化。

1 重慶地鐵六號線工程特點分析

重慶市是著名的山城，其地鐵建設因地形、氣候因素受限較多，共設置16座車站，很多車站因埋深問題都采取TBM暗挖過站的方式，車站內機電、環控等專業設備數量多、系統復雜。其車站內監控系統主要通過PLC控制器配置有與環控設備智能低壓控制柜、冷水機組以及給排水水泵等的通訊接口、硬線接口，實現對相關設備的監控。

2 環控機電設備配電柜的智能化

重慶地鐵六號線一期工程車站通風空調系統主要包括：

（1）車站內通風空調系統分為兩個系統，大系統：公共區通風空調系統，兼做公共區排煙系統。小系統：車站設備與管理用房通風空調系統設備，兼做設備區排煙系統。

（2）空調水系統設備，系統的監控對象是冷水機組及其配套設備，以及各類調節閥。調節點一般是末端裝置，及調節閥。

（3）各類傳感器、執行器。按照環控系統與FAS系統的設計，火災模式下，立即停止車站大系統的空調水系統，同時停止車站小系統運行。由站臺回排風系統及隧道通風系統同時運作排煙，并進行人員疏散，整個車站控制系統進入消防聯動模式，以上論述的環控系統模式切換和切除非消防負荷是重要的手段。

環控機電設備由智能化環控低壓柜負責配電及控制，主要實現對通風空調機電設備的測量、控制、保護等功能。智能低壓控制系統由智能元件、現場總線、通信管理器等組成，通信管理器是環控低壓柜與BAS系統的接口。智能低壓控制系統示意圖如圖1。

3 應用智能低壓電器對環控機電設備運行的改善

智能低壓電器的運用容易實現對電機的各種保護，如過載、三相不平衡、短路等；而且易于實現在火災時電機過載故障只動作于信號不動作于跳閘。六號線一期工程的環控柜內部采用了大量智能低壓單元實現對用電設備的監視、測量、控制和保護，提高了開關設備運行的可靠性和準確性，同時其采用智能控保裝置，對電動機提供準確的過熱保護。

電動機的積累過熱量θΣ為：

θΣ= dt

=Δt

式中，Δt積累過熱量計算間隔時間，本裝置取Δt= 0.1S。

式中，Tfr為電動機的發熱時間常數

當θΣ≥θT時，過熱保護動作。θΣ=0表示電動機已達到熱平衡，無積累過熱量。電動機在冷態(即初始過熱量θΣ=0)的情況下，過熱保護的動作時間為：

t=

重慶地鐵六號線一期工程采用ABB公司的可嵌入式web技術低壓設備，其智能化程度具備上述功能，提高了開關設備運行的可靠性和準確性，實時為用戶提供所需要的信息，為系統的智能化管理提供了極大的便利。

4 光電園車站機電設備監控及系統調試結果

以下以重慶六號線一期工程典型車站光電園站為例，論述智能低壓電器在環控機電設備監控中的應用以及其調試結果。

光電園站現場控制箱布置在車站的環控機房、重要的設備房屋等，根據各個系統專業提供的監控分類和數量資料，具體確定各個區域的I/O模塊的類型和數量。就環控系統來說，是將其要求的溫度量、濕度量、二氧化碳濃度量這三類經常檢測的環境參加，通過傳感器模數轉換成電信號，實現環控機電設備運行環境的實時監控。

光電園站通風空調機電設備的控制采用中央級、車站級和就地級三級控制，對于通風空調系統的調試，該系統的調試主要檢驗通風空調系統與監控系統通訊及數據傳遞的正確性，以保證實現所有功能。表1是光電園站正式驗收、聯調聯試時的部分數據。

由上述對系統接口和聯動功能的聯調測試結果，可以看出環控機電設備監控系統在使用了大量智能低壓電器后，該系統控制模式執行正確，被控設備能夠正常運作。

5 結語

本文以重慶軌道交通6 號線一期工程為例，簡要論述了地鐵工程中環控系統機電設備的監控系統以及其下端控制單元中，使用了大量智能低壓元件，節省了二次電纜和I/O設備，在降低了整個監控系統造價的基礎上，提高了系統的可靠性。并通過工程驗收的通過系統聯調測試，驗證了機電監控系統能夠對相關機電設備實現安全可靠的實時監控，達到了預期的要求。隨著國內城市軌道交通建設的發展，低壓電器的智能化是地鐵內機電監控系統安全可靠運行的重要保障。

參考文獻

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[4]魏曉東.城幣軌道交通自動化系統與技術[M].北京:電子工業出版社,2004:396-412.

軌道交通智能化范文3

關鍵詞：交通安全；自動化技術；運用

中圖分類號：U675.7 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）02-0229-01

進入21世紀之后，無論是展開城市規劃建設工程還是城市交通管理工作，都離不開城市軌道交通。這就需要借助自動化技術，轉變傳統管理模式和技術，實現城市交通的安全管理，并促使城市交通安全體系向智能化、自動化方向發展。

1 交通安全中自動化技術概述

1.1 特點

在城市交通安全管理中，自動化技術的應用具有多方面的特點。在車站系統中，可以通過構建網絡監控機制的方式建立可靠管理站點和監控中心，實現全線網絡覆蓋點的監控與管理。網絡監控機制的中央站點和車站網絡中心主要是借助計算機建立。在軌道交通監控系統中，利用分層分布計算機網絡建立監控體系，可以大大提高監控體系的安全性和可靠性。與此同時，骨干網的安全性和可靠性也是設計中考慮的首要問題。由此可見，在城市交通安全管理中引入自動化技術，可以實現監控網絡的自動化水平[1]。

1.2 作用

城市軌道交通分布廣泛。對于交通設備的管理與維護工作，大多采用傳統的操作方法。這種操作與管理方式效率低下。這就需要引入現代化自動技術，降低操作風險、提高安全管理效率。因此在交通安全管理中引入自動化技術的必要性主要體現在以下方面[2]：

（1）提高交通設備操作和管理效率。在城市交通線的檢測系統中引入自動化技術，可以成分發揮計算機網絡的監控作用，實現實時檢測和監控的目的，從而提高交通管理效率。（2）減少城市交通擁堵問題的發生。將現代自動化技術引入城市交通的各個部門和網絡監控體系，可以在第一時間實現信息資源的共享，在提高任務完成效率的同時能夠有效避免城市交通擁堵，為進一步減少交通事故的發生率提供保障。

2 自動化技術在交通安全中的應用

2.1 自動駕駛技術

城市進程的加快，對汽車的需求逐漸增加，自動駕駛技術成為未來車輛的發展方向。在自動駕駛技術中，GPS導航技術是應用較為廣泛的一種技術。主要是通過導航定位獲取車輛道路行駛信息，或者通過電子地圖和軟件檢索等方式規劃車輛道路行駛路徑、判斷行駛方向等。最終使車輛到達目的地。

除此之外，定位技術也是自動駕駛技術中的又一重要技術。該技術主要是通過定位列車和控制列車軌道位置的方式實現。其過程為：首先，發送列車信號。其次，列車的一端可以接收完整信號表明在信號發射期間沒有列車通過。列車的另一端不能接收完整信號表明信號發射期間有列車通過。由此可見，通過分析信號信息，可以完成列車的定位與檢測任務，并實現提升列車自動化駕馭水平的目的[3]。

2.2 自動監控技術

將現代自動監控技術引入城市交通安全系統中，可以實現對固定設備的實時監控。硬件系統、軟件設備是自動監控系統的重要組成部分。其中，自動監控系統中的采集卡和計算機是硬件設備，圖形處理軟件是軟件設備。無論是完成車輛行駛信息的采集工作還是交通路線的監控工作，都可以通過連接中央處理器與站點分系統之間的方式得以實現，從而對整個交通線路進行實時檢測。現代自動監控技術在交通安全體系中的作用是交通設備的狀態檢測、火警預測等。從而進一步保障城市交通體系和線路監管系統的安全、穩定運行。

2.3 現代通信技術

交通安全系統中，自動化技術的實現主要借助計算機、互聯網等通訊設備。通過計算機和通訊設備實現數據的傳輸、交通訊息的共享、交通線路的計算等等。將現代通信技術引入交通安全體系中，可以加強各個城市交通站點的聯系與溝通，并實現城市交通線路網點的綜合管理與檢測。如此一來，無論是管理乘客信息還是優化交通系統結構，都能夠借助計算機網絡設備實現智能化管理，促使城市交通系統實現高效管理[4]。

3 結語

交通安全管理是城市劃建設體系的重要組成部分，是促使城市交通系統向智能化方向發展的重要措施。將現代通信技術、自動駕馭技術和自動監控技術引入城市交通安全管理中，可以提高交通軌道的管理效率，并實現全國各個城市交通網點的實時監控，不僅能夠節約人力，還可以為人們的出行提供安全保障，使管理模式更加智能化、自動化和高效化。

參考文獻：

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軌道交通智能化范文4

關鍵詞：地鐵通信；地鐵傳輸；視頻監控系統；

中圖分類號：U231+.7文獻標識碼： A 文章編號：

地鐵、輕軌、市郊通勤鐵路、有軌電車、磁懸浮鐵路等多種類型的城市軌道交通工具是城市公共交通系統中一個重要的組成部份。目前深圳市經濟發展迅速、人口不斷增多，發展城市軌道交通能節約土地能源、保護城市環境、引導城市的布局、解決城市居民出行的問題。由于城市軌道交通處于封閉，流動人員多、疏散困難、通風排氣不便的環境，因此，尤其需要強化安防設施，以保證軌道交通的安全運營。

一、傳統視頻監控技術目前在城市軌道中的運用

城市軌道交通技防的系統，主要包括視頻監控、門禁的出入控制、即時報警系統、危險品與化學品檢測以及實體防護等幾個領域。傳統的視頻監控系統使用模數結合的監控技術，本地采用模擬矩陣進行架構，使用硬盤錄像機進行存儲，同時通過編碼器上傳到監控中心進行統一監控。

傳統的視頻監控系統存在兩個難題目。首先是如何使保安人員能即時、有效的監視、控制有威脅的事件。以前的視頻監控系統只能通過錄像帶存儲的方法，以便作為事后的取證；其次以錄相帶作為取證，難以在海量錄相帶中，準確快速的搜索出所要信息。軌道交通的視頻監控技術已經普遍化，但是，要實現更完善、更高效，全方位的作好安防工作，必須提高視頻監控技術的廣度和深度，使用更新的技術。

二、視頻監控技術目前應用

1，目前城市軌道中的監控技術網絡化是發展方向。

1）實現全網絡化的技術架構。目前，網絡概念在各個領域中不斷普及，網絡成本不斷下降，網絡技術也不斷成熟，軌道交通也將隨著網絡技術的發展覆蓋至全線車站、每一臺車輛、每一節車廂、停車廠、主變電所、軌道交通的出入口、管理用房、票務室、銀行等每一個環節，城市軌道交通的每個監控點都能便捷的接入控制中心，能做到通過網絡靈活部署監控點。

2）逐步實現所有監控技術大聯網。視頻監控系統將采用全IP技術，同時使用IP-SAN存儲技術。提供移動網絡與固定網絡相融合的前端到整體解決方法。

全IP技術的監控技術通過建設各車站的監控系統和總控中心，對圖像統一管理，可以靈活調看各線的歷史圖像。一旦出現緊急情況，可通過網絡監控系統查看當時情況。在系統維護方面，全IP監控可對前端各種編碼統一管理，出現圖像視頻丟失，監控平臺能立刻作出提示，通過網絡準確定位故障發生地點。用全IP技術提高工作效率降低系統維護成本，在軌道交統視頻監控系統中有十分重要的意義。

存儲方式對軌道交通視頻監控系統上尤其重要，目前存在DVR存儲與IP-SAN存儲兩種方式。DVR分布式存儲在小規模的監控應用上比較適用。IP-SAN磁盤陣列的存儲方式有兩種應用①采用流媒體服務器+IP SAN；②IP-SAN直接存儲。通過IP-SAN存儲支持前端編碼器通過ISCSI流直接存儲模式，可簡化NVR/流媒體服務器等中間的環節，避免帶來數據傳輸的問題。

目前深圳乃至全國都沒有形成完整的軌道交通網，軌道交通正處在成熟與發展的階段。如今每條軌道交通控制中心各自獨立，各線之間單獨運營，各自治理，視頻監控系統也是每條線單獨監控，主要使用數字制式的模擬視頻監控系統。隨著軌道交通繼續向前發展，將來軌道交通會成為完整的交通網絡，以統一的調度和控制中心來對整個網統進行運營、管理。要實現方便快捷的大網絡系統，實現高性能統一管理，必須逐步實現網絡化視頻監控系統。

2，網絡傳輸的技術成熟與視頻圖像的壓縮技術發展，形成視頻監控技術智能化

目前隨著網絡技術的發展，監控的視頻技術也逐步往以下方面發展：

1)網絡技術的普及，使視頻圖像實現實時壓縮，在視頻質量提高的前提下，視頻壓縮碼流進一步降低，視頻更清晰；

2)IP網絡的傳輸成本降低，IP網絡的覆蓋面積進一步擴大；

3)流媒體技術的發展，使視頻監控的可控性更強。

只要在網絡能夠覆蓋的地方，就能用數字監控進行互聯網集中監控。這對發現問題必須迅速高效的軌道交通來說，是重要的應用突破，它能使現未來軌道交通視頻監控的智能化。如，對監控視頻圖像使用實時分析、可定位動態場景情形中的目標、能識別、跟蹤、分析、判斷目標的目的，這些技術可使異常中的實時反映得到實現。早期的預測異常狀況、主動的排除異常的狀態，能更加有效的處理軌道交通中有威脅的事件、突發的事件，同時保證軌道交通中人們的生命安全。

視頻技術清晰度的提高與流媒體技術的發展，可以提升監控錄相中的檢索效率。未來，可以對錄像中添加各種分析數據，使監控系統形成智能分析與智能監控，可以安全、便捷、高效的檢索出各種信息。比如進行人臉識別信息、自動報警系統、人物形態信息，以此達到收集視頻數據及及視頻檢索的智能化。

3，視頻監控視頻壓縮技術提升，實現監控視頻高清化

根據目前美國電影電視工程師協會與國際廣電、我國廣電局的規定，能稱得上高清視頻格式的主要有三種：①720P；②1080i；③1080P。1080P能達到分辨率1920×1080相素，幀率可達到每秒60幀。與傳統的D1與CIF相比，清晰度是D1視頻的5倍，CIF視頻的20倍。流暢度是D1與CIF的兩倍。智能監控需要更高清晰度的監控視頻，清晰的圖像，能提高智能分析的效率與準確率。目前流媒體的技術與網絡技術的提升，將來視頻監控技術能得到更高的清晰度。因為軌道交通的特點，也需要監控技術的高清晰度進一步實現。

三，安防綜合管理技術提升視頻監空系統可視指揮調度

監視技術的提高，對可視的指揮調度方面提出新的要求。安防系統不僅僅是視頻監控系統，還需要門禁出入、電子圍墻以及即時報警等其它系統同時配合。隨著網絡技術和監控技術的進步，可以通過普及網絡視頻會議等通信應用。以前，軌道交統的系統，很多都是獨立進行、獨立管理，彼此之間沒有特別的聯系，各自的調度，得不到問題即時性的反饋，網絡技術與監近代技術的進一步發展，可把傳統的指揮調度過渡到交護式、可視式方向發展，使安防的綜合管理技術與可指指揮調度實現集中性、便捷性、高效性發展。當意外事件出現實，軌道交通能以高防范能力作高效、即時的應急處理。

下圖是傳統視頻監控技術到未來智能化視頻監控技術的網絡結構分析。由下圖可知，隨著視頻監控技術不斷成熟，未來軌道視頻監控技術將向網絡化、高清化，集成化方向發展。未來的軌道交通視頻監控將走上模擬數字監控、數字監控、網絡監控、智能監控這個方向。

視頻監控技術發展圖

總結：

深圳的軌道交通，每年都在飛速的發展，2004年，深圳地鐵一期一期工程開始試運營，2006年開始正式運營，2011年，深圳地鐵二期工程全網開通，截止到2012年，深圳地鐵已通車五條線路，根據《深圳市城市軌道交通近期建設規劃（2011-2016）》年的計劃，深圳三期工程完結時，軌道交通線路將達到10條，通車里程約348公里。軌道交通的發展，對軌道交通管理提出更有效率的解決方案。根據目前鐵路視頻監控技術分析，隨著視頻監控技術向著網絡化、高清化、集成化方向發展，那么指揮調度與綜合安防管理也將隨著這些技術變得集中化，方式變得能即時可式，即時交互，這些技術使軌道交通的視頻技術更加完善。

參考文獻：

[1]GB50157-2003地鐵設計規范.北京城建設計研究總院主編.中國計劃出版社.2003

軌道交通智能化范文5

關鍵詞　新交通系統，城市軌道智能交通系統，綜合監控系統，旅客向導系統

智能交通系統(IntelligentTransportationSys em，簡稱ITS)是最近十幾年提出的新概念。從城市交通系統來看，無論是公共交通，還是非公共交通部分，ITS的研究還僅局限在道路交通，對于城市軌道交通鮮有涉及。

從另外角度講，城市軌道交通系統作為先進的公共交通系統(APTS)組成部分，已被納入ITS體系。但由于城市軌道交通的獨特性，城市軌道智能交通系統(UrbanMassIntelligentTransportationSystem，簡稱UMITS)各組成要素與傳統ITS不同，可以將其作為獨立的系統進行研究。ITS(主要指道路)所解決的本質問題是:如何將交通高峰時期的車輛有效地分布在道路網中，盡量縮短人們的出行時間[1]。城市軌道智能交通系統的研究對這一本質問題的解決提供了新的思路。即將交通高峰時的部分人流有效地分布在城市軌道交通網中，并間接影響與之相關的城市道路交通網。這意味著，U MITS與道路ITS相結合，將構成相對完整的城市智能交通系統。對這一本質問題的解決將產生實質性的影響。

1 城市軌道智能交通系統及其基本構成

1.1城市軌道交通系統的特點

廣義的城市軌道交通以軌道運輸方式為主要技術特征，是城市公共客運交通系統中具有中等以上運量的輪軌交通系統，在城市公共客運交通中起骨干作用[2]。

城市軌道交通與地面常規交通方式相比，具有運量大、速度快、能耗低、污染少、可靠性強、舒適性佳、占地面積少等優點。另外，城市道路擁堵是世界性的通病。道路不可能無限地拓寬、增加，道路ITS也不可能從根本上解決交通擁堵。而城市軌道交通的建設，則可有效減少地面交通車輛，是緩減道路擁擠的方法之一。而隨著城市交通中軌道交通客運份額的增大，對其智能化、系統化的研究也就日趨重要。

1.2 城市軌道智能交通系統的提出

軌道交通智能化范文6

關鍵詞：軌道車輛；智能監測系統；數據質量問題；研究

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.209

0 引言

軌道車輛智能監測系統能夠對受監控軌道的車輛信息進行自動采集和處理，軌道車輛智能監測系統實質上是一種監控處理設備。隨著經濟社會和科學技術的M一步發展，軌道車輛智能監測系統與高清測速取證系統等交通監控設備已經從單點應用逐步發展到互聯網階段了，并被廣泛用于了軌道交通安全管理中。近些年來，軌道車輛智能監測系統的數據在質量方面開始出現問題，在新時期探索軌道車輛智能監測系統數據質量問題的出現原因和構建解決對策，對于促進我國軌道車輛智能監測系統的進一步發展意義重大。

1 軌道車輛智能監測系統簡述

軌道車輛智能監測系統是指運用現代計算機技術，將軌道車輛的各種控制系統通過網絡將其連接起來，并運用智能化管理手段對所有的軌道車輛進行監督、檢測以及管理。軌道車輛智能監測系統是一種智能化的綜合辦公系統，其目的是為了提高對軌道車輛行駛的安全管理，保證軌道車輛行車安全。軌道車輛智能監測系統采用的技術主要是現代計算機網絡技術和通訊技術，通過設置智能化監測點的方式來對軌道車輛的運行狀態進行實時監控，以最大限度保證乘車人員與工作人員的生命財產安全。軌道車輛智能監測系統能夠對全線各系統的軌道車輛進行集中化管理、合理化管理和可視化管理，能夠將不同工況下的各系統連接起來，幫助軌道車輛排除行駛故障并實現軌道車輛運行信息的共享。軌道車輛智能監測系統的基礎是數據平臺，其不僅要實現監測的智能化管理，而且還能夠列車的控制、運行計劃以及運行調整提供優化決策。軌道車輛智能監測系統能夠在車輛發生災害故障時為管理指揮人員提供數據依據，幫助其快速地處理相關問題，減少損失。

2 軌道車輛智能監測系統數據質量存在的問題及其原因分析

2.1 軌道車輛智能監測系統數據質量存在的問題分析

軌道車輛智能監測系統在我國各地區設置的站點非常多，系統供應廠商也比較多，各供應商的技術管理水平呈現出參差不齊的狀態，單個的供應商技術力量有限，使得軌道車輛智能監測系統數據質量呈現出良莠不齊的現象。其次，軌道車輛智能監測系統所設置的標準略微落后于社會發展步伐，軌道車輛智能監測系統在實際應用過程中所能發揮的功能作用有限。再者，軌道車輛智能監測系統在信息采集和信息上傳兩方面都會對數據的質量帶來一定影響，在進行軌道車輛數據捕獲時無法得出完整過程的耗時標準，使得數據質量的準確度和可信度存在問題。在進行數據信息上傳時，也會出現數據傳送不及時，數據信息利用不到位等問題。在互聯網技術日益發達的今天，軌道車輛智能監測系統隨著互聯網技術應用的深入而衍生了眾多其他系統，這進一步暴露出了軌道車輛智能監測系統數據質量問題。

2.2 原因分析

軌道車輛智能監測系統數據之所以會出現質量問題既有客觀方面的原因也有主觀方面的原因。具體而言，客觀方面的原因主要表現在軌道車輛智能監測系統本身，軌道車輛智能監測系統在采集運行中的車輛信息時間延遲問題、號牌種類錯誤問題、號牌圖像不匹配問題以及前后拍不匹配問題等。在信息上傳方面軌道車輛智能監測系統也會出現上傳時間延遲、上傳數據遺漏、基礎信息匹配等問題。這些問題都會影響軌道車輛智能監測系統數據的質量，引發質量問題，影響軌道車輛智能監測系統功能作用的發揮。這些問題的出現與軌道車輛智能監測系統中的軟件的未定性和硬件的運行環境緊密相關，系統內部的各個元件都可能引發數據質量問題。在未來的發展中，為軌道車輛智能監測系統各軟件硬件設置獨立的質量控制指標十分必要。就主觀方面的原因而言，主要是由人這一主體的行為而引發的，在軌道車輛智能監測系統運行過程中，工作人員的操作失誤也會引發數據質量問題，使得系統監測得到的數據出現模糊、不真實、前后信息不匹配等質量問題。

2.3 解決對策分析

在后續的發展過程中，需要依據軌道車輛智能監測系統的相關識別技術規范建立完整的信息采集過程質量控制指標體系。根據軌道車輛智能監測系統數據質量問題產生的客觀原因加大技術投入，優化軌道車輛智能監測系統中的各軟件、硬件設施，提高系統中各設施的監測性能。在軌道車輛信息采集過程中，通過設置嚴格而完整的質量控制指標體系來減少信息采集時間延遲問題，規范軌道車輛智能監測系統的運行。其次，可以利用相關軟件在軌道車輛智能監測系統識別機上合成后的圖片，將修改時間與通行信息中的過車時間進行自動化對比，改善軌道車輛智能監測系統的檢測方法，提升其檢測水平。再者，對于信息上傳遺漏問題，則可以通過強化軌道車輛智能監測系統中工作人員的崗位職責意識和工作責任心等方式來解決。讓工作人員在進行信息上傳之前對規定時間范圍內通過的車輛進行目視抽樣檢查，并將人工觀測到的數據與軌道車輛智能監測系統觀測到的數據進行比較。如果存在差異，則表明信息有遺漏。在上傳信息時則需要將遺漏的信息補上，以減少軌道車輛智能監測系統數據的質量問題。

3 結束語

軌道車輛智能監測系統數據質量問題與數據信息采集和上傳的質量指標密切相關。在軌道車輛智能監測系統的后續使用和發展過程中，要通過優化系統設施和提高工作人員職業素養等方式來減少數據質量問題。

參考文獻：

[1]《中國公路學報》編輯部.中國交通工程學術研究綜述2016[J].中國公路學報，2016（06）：1-161.

[2]劉志亮，潘登，左明健等.軌道車輛故障診斷研究進展[J].機械工程學報，2016（14）：134-146.