地铁信号维护支持系统探讨

刘强

摘要：近年地铁行业发展迅速，对推动城市化的进程有着重要作用。地铁信号维护支持系统的应用，可以及时发现故障，并解决故障，有效提升设备故障检测以及运行状态监测的工作效率，进一步保证地铁系统运营的安全性和可靠性。本文对地铁信号维护支持系统进行探讨。

关键词：地铁；信号维护支持系统；构成；问题；发展

1信号维护支持系统

在地铁信号系统中的作用地铁信号系统是地铁的主要技术设备，担负着指挥列车运行、保证行车安全、提高运输效率的重要任务。由列车自动监控系统（ATS）、列车自动防护系统（ATP）、列车自动驾驶系统（ATO）、正线计算机联锁系统、数据通信系统（DCS）、车辆段/停车场联锁系统、电源屏系统组成，包括计轴、轨道电路、信号机、转辙机等设备。为保障系统的安全运行，必须对其进行良好的日常维护。信号维护支持系统是整个信号系统的设备状态监测与维护工具，利用计算机、网络和通信技术，完成对信号系统所有设备的状态集中监视和报警，实时监测信号设备的使用情况，定位故障地点，分析故障原因，统计故障时间，管理维修作业，以实现预防故障发生，提高系统维护管理水平的效果。同时，通过专业化、智能化、流程化的综合维护平台，进一步提高信号设备的维护管理效率和质量，确保地铁信号系统安全、可靠、高效运行。

2信号维护支持系统的主要构成

信号维护支持系统从结构上由中心级设备（维护中心）、车站级设备（各设备集中站、车辆段、停车场、控制中心和沿线各信号工区）和数据通道三部分组成。

2.1中心级设备

①两套位于维修中心的中央应用、数据库服务器，主要采集ATS、ATP、ATO、CBI等系统的设备状态，产生合适的事件和报警，并保存到报警历史数据库中；由其管理全线维护支持系统的相关参数（包括设备出厂信息、运行参数），维护工单，维护计划等。②位于维修中心、控制中心的维护调度工作站，用于提供全线设备状态及报警的实时显示与报警确认，下达维护工单，并跟踪维护工单执行情况（例如，已关闭或是正在执行等）；对报警历史（时间、设备类型、位置、供应商等）进行过滤和检索，制定维护计划。③系统配置工作站，用于系统初始化，分配人员角色及权限，配置设备清单，进行设备发现等。

2.2主要车站级设备

①信号设备集中区域。该区域中设置的维护系统既可保证维护功能得以实现，也可充当监测系统对信号相关信息进行监控收集；②信号工区。该部分维护支持系统的功能旨在根据相应指令进行维护文档的收集，并在中心维护调度中将维护内容显示出来；③车辆段。该区域中系统设计与信号工区终端功能相同，负责维护文档的查阅与显示。另外，现行维护支持系统设计中逐渐引入具有便携式特征的维护终端，除具备基本维护功能外还可为数据下载处理提供极大便利。

2.3数据通道

信号维护支持系统采用通信系统提供的通信网络构建信号维护支持系统网络。通信系统为信号维护支持系统在各正线车站、车辆段、停车场、维修中心、控制中心之间提供两路带宽100Mbps的数据通道，每个接点有2个100MRJ45网络接口。

3地铁信号维护支持系统存在的问题

①不同线路信号维护支持方式差异较大，没有统一标准。由于不同信号系统核心设备供应商提供的设备配置存在很大差异，在工程建设之初，用户不可能对信号系统特性有非常深入的了解，难以提出详细而明确的维护需求。随着线路运营时间的增加，用户需求逐渐清晰和完善，但此时对维护方式和维护内容再作出修改已相当困难，且难以实现。因此不同线路的维护支持存在较大差异性，没有统一的标准，没有清晰的操作界面，可用性较差。

②功能、模式分散，不能满足日益增加的维护需求。既有信号维护支持系统一般由ATS功能维护系统、电源屏系统和车辆段/停车场信号微机监测系统组成。这些系统各自形成网络，不仅增加建设成本，而且各系统的信息不能共享，各系统之间容易形成维护信息孤岛，缺乏统一故障监测和维护管理的信息平台，在实际设备维护和管理时，只能靠人工进行信息的综合、分析和处理。这不仅加大了信号维护人员的工作量，而且当有信号设备故障时，由于信息得不到良好的综合，无法实行统一的设备维护工作。

③采集信息不全。现有信号维护支持系统所采集的监测信息不统一，部分地铁专用信号设备（计轴、DCS、转辙機等）信息没有采集，地铁信号系统特有的接口部位没有进行有效的监测（如与屏蔽门的接口、与紧急停车按钮的接口、与出入段场线的接口等）。由于监测信息不全，现有信号维护支持系统只能发挥部分功能，不能为信号设备的维护管理发挥应有作用。

④对信息的分析处理不够。现有信号维护支持系统通过ATS系统管理报警信息，由于ATS系统的主要功能是进行运营调度，对设备维护信息的分析处理较为简单，只能提供有限的报警信息，无法给信号维护人员提供完善的维护支持，也无法系统地计划和安排维护工作。

⑤缺少对信号维护管理的支持。信号维护支持系统应能为信号设备的维护和管理提供全方位的支持，而不应仅局限于数据的采集和处理。系统所监测到的设备工作状态信息及智能分析和故障诊断结果，是信号设备维护、维修的重要依据。信号维护支持系统的监测、分析和诊断结果与信号维护管理相结合，才能发挥系统的最佳效果。

4地铁信号维护支持系统的发展分析

①应向人工智能化的方向发展，不断地对当前地铁信号维护支持系统进行安全隔离，并通过专家知识库对其技术进行分析，一方面可以通过对各方面技术的分析来了解当前设备是否存在运行故障，实现对设备的故障诊断以及检测的目的，另一方面有效的分析当前地铁信号维护支持系统中的不足，及时采取有效的改进措施提升系统的运行效率，这也是地铁信号维护支持系统未来可持续发展的重要措施之一。②影响着数据统一化处理的方向发展，众所周知，地铁信号维护系统在运行的过程中，需要实现对不同类型的信息进行处理，尤其是在地铁行业迅速发展的过程中，需要维护系统处理的信号信息量也越来越大，为了确保维护支持系统的运行效率，建议在未来的发展中应向统一化数据信息处理方式的方向发展，实现维护功能以及操作界面的统一化，有效地促进地铁行业的快速发展。

5结语

我国正处于城市轨道交通发展高峰时期，信号系统的安全和稳定是推动城市轨道交通和谐发展的保证。从地铁信号维护支持系统的设计初衷和理念来看，正是顺应了这种发展趋势，实现对信号系统的集中监测和信号设备维护工作的科学管理。

参考文献：

[1]信号维护支持系统的仿真测试方法研究[J].周庭梁，张兵建，赵时旻.城市轨道交通研究.2015（02）.

[2]地铁信号维护支持系统信息安全采集设计与研究[J].程全，樊宇，郭秋月.河南理工大学学报（自然科学版）.2014（05）.

（作者单位：成都地铁运营有限公司）