城市轨道交通信号维护支持系统研究

王拓辉

摘  要：信号维护支持系统属于推动与提升城市轨道交通信号部门工作效率、维护效率以及维护水平的重要支撑，按照信号维护支持系统的配置现状来看，需要基于市场发展现状量身定做维护支持系统，基于信号维护支持系统的结构、功能实现以及设备配置等方面探讨信号维护支持系统，并借助通信专业提供传输通道并构建独立的信号维护支持网络。对此，为了进一步提升城市轨道交通的发展效益，本文简要分析信号维护支持系统，希望可以为相关工作者提供帮助。

关键词：城市轨道交通  信号  维护支持系统  系统研究

中图分类号：U231.7                            文献标识码：A                    文章编号：1674-098X（2021）02（b）-0124-03

Research on Signal Maintenance Support System of Urban Rail Transit

WANG Tuohui

（Xi'an Transportation Engineering Institute，Xi'an，Shaanxi Province，710300 China）

Abstract： The signal maintenance support system is an important support to promote and improve the work efficiency， maintenance efficiency and maintenance level of the urban rail transit signal department. According to the current configuration of the signal maintenance support system， it is necessary to tailor a maintenance support system based on the current market development. Discuss the signal maintenance support system based on the structure， function realization and equipment configuration of the signal maintenance support system， and provide transmission channels with the help of communication majors and build an independent signal maintenance support network. In this regard， in order to further enhance the development benefits of urban rail transit， this article briefly analyzes the signal maintenance support system， hoping to provide assistance to relevant workers.

Key Words： Urban rail transit; Signal; Maintenance support system; System research

城市軌道交通信号维护支持系统属于运营生产的重点设备，伴随着城市轨道交通运输客流量的持续性提升，导致轨道交通运输期间对于信号设备的高效、安全运行要求也在随之提升。为了更好的满足运营需求，需要及时解决城市轨道交通信号系统的发展需求，同时针对性的建设与优化信号维护支持系统，为城市轨道交通的发展提供支持。对此，探讨城市轨道交通信号维护支持系统具备显著实践性价值。

1  城市轨道交通信号维护支持系统的作用

城市轨道交通信号维护支持系统属于非常重要的设备，其需要负担指挥列车运行、保障行车安全以及提升运输效率等重要任务[1]。信号系统主要是通过列车自动监控系统、列车自动防护系统、数据通信系统、列车自动驾驶系统、车辆段与停车段联锁系统、正线计算机联锁系统、电源屏系统等构成，设备方面则是以轨道电路、计轴、信号机以及转辙机为主，想要保障整个信号系统的运行质量，需要做好日常性维护工作，这也就衍生出了信号维护支持系统。

信号维护支持系统属于为信号系统设备提供监测、维护的重要途径，借助计算机、网络以及通信技术为主，实现对信号系统设备状态的集中化监视与报警，并基于实时性原则实现对监测信号的获取，及时发现故障地点并分析故障发生原因[2]。借助信号维护支持系统还可以实现对系统故障时间、管理维修作业等工作提供支持，实现对故障的预防性控制，提升系统运行与维护综合水平。另外，借助专业、智能以及流程性的综合维护平添，可以针对性的提升信号维护支持系统的维护管理质量与效率，这也是提升城市轨道交通信号系统可靠、高效以及安全水平的重要途径。

2  城市轨道交通信号维护支持系统的研究

2.1 设备配置现状

城市轨道交通信号维护支持系统主要是通过正线信号系统与车辆段、停车段的计算机联锁系统构成。车辆段与停车段的联锁系统分别配置独立的微机监控设备，同时完成对系统范围内相关信号设备的监测[3]。正线信号系统的核心子系统在于列车自动监控、列车自动防护、列车自动运行等不同系统，正线信号维护设备的配置现状方面，列车自动监控系统主要功能在于故障报警提示功能，国内所配套的信号电源系统的构建则是以专用的电源屏监测系统为主，涉及到信号机、转辙机、电缆绝缘等多方面，信号系统的子系统和其他系统接口方面并没有构建有效的监测。正线信号设备监测工作的信息不全，部分信号设备所涉及到的状态采集、报警信息分散存比较大的差异，同时系统之间无法实现数据的共享化管理。但是因为信号维护人员在数据应用中涉及到比较大的精力成本，在查询与筛选方面成本相对较高，导致故障抢修难度以及处理的时间随之延长。信号系统的核心设备状态和报警信息需要与列车自动监控系统联网运行，在网络故障发生的同时需要将信号设备进行维护支持，同时基于列车自动监控系统的运营发展需求，基于报警信息实现对数据的采集、故障诊断支持，同时还能够实现对维护数据的改动监测，但是维护成本也相对较高[4]。

2.2 主要技术要求

信号维护支持系统的主要技术在于：（1）信号维护支持系统应当构建单一且独立性的维护支持系统，并基于不同系统供应商提供不同制式、不同类型的信号系统，其所带有的设备应当保持模块与小型化特征，满足城市轨道交通设备的集中、非集中以及现场配置等多方面运行要求[5];（2）信号维护支持系统可以应用相对成熟的技术方式实现对信号设备运行期间的动态、实时性监测以及数据记录、统计分析，监测的具体范围涉及到计算机联锁、列车自动监控、列车自动防护以及自动运行等不同系统;（3）信号维护支持系统应当具备监督、记录信号系统的重要功能，和电力、通信、屏蔽门等方面可以呈现结合支持;（4）信号维护支持系统的采集、被监测设备之间应当保持良好的电气隔离，任何情况下都不能影响信号设备的正常运行，所采集的数据应当妈祖实时、完整、准确等基础要求，所采集的信息应当和其他系统保持相互关联，并实现资源的共享;（5）信号维护支持系统的模拟量采集器必须满足标准计量器的校核，同时实现对测试精度的发展需求;（6）信号维护支持系统可以借助对信号设备的实时采集与智能化分析，实现信号设备运行质量的评估，在信号设备的电气性能和额机械特征与标准阈值存在较大差异呈现出预警支持;（7）信号维护支持系统应当及时记录监测设备的异常状况，同时还可以实现对设备故障的综合分类与报警支持;（8）信号维护支持系统应当具备一定的故障诊断与分析能力，在信号设备出现故障时可以基于电气参数的变化情况以及关联的信号设备信息实现对故障情况的判断，并对故障处理提供建议;（9）信号维护支持系统和计算机联锁、计轴、电源屏等智能设备提供接口，并实现对智能设备的远程化监控;（10）信号维护支持系统本身需要带有一定抗电话干扰能力。

2.3 系统方案

信号维护支持系统以二层三级网络结构，线网维护中心、线路维护中心的二层维护网。同时由线网维护中心、线路维护中心以及车站三级网络结构构成。对于每一条线路配置的信号维护支持系统而言，线网维护中心可以借助通信专用的传输通道构建信号维护支持系统，并基于上层传输网络的发展需求，落实线路维护中心到不同站、控制中心之间应用通信专用传输通道，同时构建信号维护支持系统的下层网络结构。

2.4 系统功能

信号维护支持系统的基础功能在于：（1）信号维护支持系统主要是通过控制中心的列车自动监控服务器实现线路、站场以及列车运行信息的获取;（2）信号维护支持系统可以从中央列车自动监控服务器获得轨旁设备状态、报警信息[6];（3）信号维护支持系统可以通过控制中心列车自动监控服务器获得车载设备的状态以及报警信息;（4）DCS可以借助数据接口为信号维护支持系统以自动化上报报警信息，并基于周期性的方式传输DCS网络设备实现在线状态和信息流量的获取，并在特定的信号维护终端方面借助IE浏览器实现对设备的远程化监测和故障分析;（5）计算机联锁系统可以借助对设备集中化控制，并基于数据接口、控制中心接口实现信号传输，同时开关量信息、联锁系统状态以及报警等信息都可以在特定格式的基础上实现对远程化监测和故障判断;（6）计轴系统可以借助数据接口为信号维护支持系统上报报警信息，并基于周期原则传输计轴设备的运行状态和报警信息，并基于特定的信号维护终端借助浏览器实现对计轴系统的远程化监测和故障判断;（7）智能电源屏可以为信号维护支持系统上报报警信息，同时可以周期性实现对状态信息的传输，并在特定的信息维护终端上实现远程监控和故障分析;（8）UPS可以借助数据接口为信息维护支持系统是自动上报，并基于周期性传输UPS和电池状态信息提供支持，在特定的信号维护终端上可以借助浏览器实现对远程监测和故障的分析。

2.5 系统设备配置

系统设备配置方面线网维护中心设备的配置方面，主要是设置独立性电源供电系统，同时配额比服务器、防病毒服务器以及网关工作站、防火墙、交换机等网络设备，按照具体的需求设置多个台线网中心维护工作站，并基于信息系统相同的网络时钟进行管理。在线路维修中心设备配置方面，需要配备独立性的电源供电系统以及数据库服务器、磁盘阵列存放信息设备，设置服务器实现对智能设备的远程监测，基于具体需求设置多线路中心维修工作站和必要的网络设备。控制中心的设备配置可以通过控制中心采集信息并应用信号系统在控制中心设置接口，假设因为技术原因无法应用信号设备设置接口，则可以在控制中心设置接口计算机。在线网的维护中心没有建成的同时，时钟同步信息需要从控制中心的接口计算机引入信号维护支持系统。

在设备集中站方面，设备主要涉及到车站维护工作站、必要的网络设备。信号智能设备方面的状态和报警信息可以借助通信接口机上传到车站采集设备上。计算机联锁设备的状态和报警信息均不作为供应商提供的产品，在设备集中站接入信号方面可以实现对维护支持网络，并借助控制中心服务器接入信号维护支持系统。

3  结语

综上所述，信号维护支持系统本身应当保持高度兼容、灵活、可拓展以及系统开发等特征，针对性提高信号维护支持系统的可用功能。目前来看，信号维护支持系统和ATS系统应当保持分网设计，尽可能规避维护信息和行车管理信息之间的相互干扰表现，积极应对ATS网络故障期间不能发挥的缺陷问题，基于线网内部配置信号维护支持系统并实现集约化的维护管理，基于共享线网内部的信号维护资源提高信号维护工作能力。另外，还需要注重设备方面的改进，及时作好系统维护并最大程度降低维护成本，在用户需求发生的同时应当及时对软件进行修改与调整，在不影响行车秩序的同时最大程度降低系统成本，为城市轨道交通领域发展提供支持。

参考文献

[1] 徐金祥.城市轨道交通信号系统迎接新时代发展的一些思考[J].城市轨道交通研究，2018，21（5）：41-43.

[2] 姜西，虞翊，阿力瑪斯·伊力夏提，等.城市轨道交通信号设备综合寿命评价系统研究[J].城市轨道交通研究，2019，22（1）：106-111.

[3] 李润锦，许华阳.城市轨道交通信号系统的实时数据接口研究[J].城市轨道交通研究，2019，22（12）：132-135.

[4] 李翔.城市轨道交通信息系统信息安全风险辨识[J].电子技术与软件工程，2019（3）：167.

[5] 何理，石杰红，胥旋，等.RAMS在城市轨道交通信号系统安全评估中的应用[J].中国安全生产科学技术，2019，15（S1）：10-14.

[6] 陈嘉怡，燕飞.城市轨道交通信号系统信息安全风险辨识[J].都市快轨交通，2018，31（2）：119-123，134.