浅析城市轨道交通机电一体化技术的应用及发展

曲 璟

（重庆公共运输职业学院，重庆 402247）

随着城市现代化建设的不断发展，国内城市交通设施出现极大改变。城市轨道交通已成为城市公共交通体系的主要组成部分，关系到城市居民的日常工作与生活。城市轨道交通的类型较多，凭借自身快捷、便利及节能等优势受到人们青睐[1]。城市轨道交通机电建设要合理应用机电一体化技术，推动城市轨道交通建设的健康发展。

1 城市轨道交通发展现状分析

1.1 项目审批工作不明确，流程不够规范

当前，由于城市轨道交通工程项目的不断增多，各地将改善交通条件作为一项重要工作。由于城市轨道交通、旅游轨道交通等产业理念存在差异，导致各地的建造流程和标准存在差异，甚至存在审批不明、流程缺失等问题，严重影响了我国的轨道交通规范化发展。

1.2 城市轨道交通与城市融合性不足

当前，我国部分城市已经建成了一定数量的地铁线路，客流强度依然不足，沿线站点开发力度不足。而轨道交通工程本身在城市发展中具有重要意义。但实际上这种问题的存在与城市功能的规划不完善有直接联系，表现出引导不足、轨道交通站点与周边环境的站点设计不合理、换乘效率低、地域资源浪费等问题。

1.3 线路及站内的设施管理不完善

当前，部分城市建成的线路存在设备标准低的问题，具体表现在安检工作、售票工作以及闸机的设置等方面，对于客流以及周边环境的研究力度不足，出入口的扶梯设置不够人性化，站外的设备设计没有完全落实以人为本的理念。在管理运营的过程中，一旦面对大客流缺乏有效的应急预案，就会造成旅客的大量滞留，因此，整体管理体系有待完善[2]。

2 机电一体化在城市轨道交通发展中的作用

城市轨道交通运行过程中机电一体化起着重要作用，有助于提高系统运行质量与效率。通过引入机电一体化，可以提高城市轨道交通运行的安全性，降低系统操作难度，完善城市轨道交通的功能，主要体现为：

2.1 安全系数高

运行的安全性是城市轨道交通发挥作用的重要标准，通过应用机电一体化可以大大提升控制系统的抗干扰能力，尤其是在复杂的环境中，这种技术的应用可以更好地满足人们的实际生产需要。由于机电一体化的不断发展，整个机车运行期间的安全水平也在不断提升，这对于促进我国城市轨道交通运行的进一步发展具有重要意义。

2.2 操作简单

在城市轨道交通运行中使用机电一体化可以在很大程度上简化操作流程，从而以更加直观的指令方式，降低系统的操作难度。并且这种设备的集成度相对较高，可以帮助工作人员快速地掌握操作方法，在很大程度上降低操作失误的概率，从而为生产提供稳定的支持[3]。

2.3 功能完善

机电一体化在电气设备的自动控制系统中具有非常重要的地位，该技术本身的适应能力也比较强，整体的外形轻巧，具有很明显的微型化优势，另一方面功耗较低，也在很大程度上节约了成本。由于相关技术的不断发展，集成板块的功能不断完善，进而提升了电气设备的自动化控制水平。

3 城市轨道交通机电一体化技术应用分析

3.1 PLC技术在顺序控制系统中的应用

就当前而言，PLC技术的应用也受到越来越多的群体关注，逐渐变成电气控制中的主流应用技术，利用这种技术可以实现工业生产环节、生产线和生产效率的多重控制，对于提升生产效率，提高生产效益具有非常重要的现实意义。

以城市轨道交通为例，PLC技术在顺序控制中的应用，对于改善城市轨道交通的实际效率具有重要意义，因此，也在一定程度上促进了城市轨道交通的发展。城市轨道交通的安全性问题一直是人们关注的焦点问题，使用PLC技术可以保持系统的稳定性。这种技术本身的智能化水平更高，可以充分利用电脑和监控设备的便利性，帮助工作人员更好地完成设备的配置工作，从而节约投入成本。

3.2 开关量控制中PLC技术的应用

在传统的电气控制自动系统中，通常会使用电磁性的继电器，相对于其他类型的继电器，这种设备的优势体现在更加省力方面，但器件本身也存在一定的缺陷，该继电器安全性相对较低，在使用过程中容易发生触电现象，对于电气控制系统的稳定性也会造成一定的不利影响。另外，这种电磁继电器设备的外接线相对复杂，导致安装之后，后期的维护工作开展起来难度大。

而使用PLC技术可以有效改善这种状况，充分利用虚拟继电器取代传统电磁继电器，很好的解决反应时间和返回量的问题，从而提升了系统的稳定性和性能水平。以电气控制系统中的断路器控制为例，使用PLC技术对断路器的控制情况进行改进，可以极大地提升反应速度，从而缩短断路控制的时间。其次，PLC技术还能在自动切换系统中使用，这种器件本身具有反应速度快的优点，可以提升对设备和器材的保护力度，相对于传统的方式也会更加稳定，提升了安全性能。最后，PLC技术具有较好的数据存储能力，可以对存储空间进行调整，从而提升实际价值。

3.3 闭路控制系统中PLC技术的应用

在电气控制中，闭路控制是一项基本的功能，在电气控制系统中应用PLC技术可以对闭路控制水平进行改善。通常情况下，可以将闭路系统的具体启动方式分为三类：1）自动控制；2）现场控制箱的手动控制；3）机旁屏手动控制。而设备的启动需要依靠PLC技术完成启动，这种处理方式可以根据实际情况对系统进行调整，从而提升系统的灵活性和控制水平。

PLC控制系统具体包括电子调节单元、转速测量单元和电液执行单元，单元的功能主要体现在以下方面：1）保证调节设备在电气控制系统的应用情况；2）确保整个系统的运行稳定性；3）结合调制解调器的具体情况最终确定转速的要求，方便进行实际控制。可以这样理解，PLC系统充当了整个电气自动控制系统的大脑部分，对于整个系统各部分进行协调控制。并且该系统也是电气系统与工作人员之间的重要媒介，工作人员通过观察生产情况，可以发布相应的指令，从而实现对电气控制系统的实际控制，将系统维持在一个相对稳定的状态。当然，这种处理方式在很大程度上也能对设备的故障情况进行检测，避免故障对生产造成影响[4]。

4 城市轨道交通的未来发展方向

4.1 以宏观调控为导向，重视政策的引导

顶层政策指导是城市轨道交通建设与发展的重要依据，也是城市轨道交通稳定发展的重要基础。以轻轨而言，就当前存在的定义不明、标准不同的问题，应该重视顶层设计，针对不同的城市特点，结合轻轨的实际用途以及使用频率，制定相应的建设项目。同时还应该尽快出台相应的政策法规，从而提升项目的规范性。在工程建造和后期运营管理的过程中，应该多借鉴国外的先进经验，通过重视后期管理制度的完善工作，将政策导向的功能彻底发挥出来。

4.2 以实际需求为基准，做好资源的整合

由于市场经济的发展，不同城市的不同地区、商圈的交通情况存在一定的差异，城市的不同位置客流量本身也存在较大的差异。因此，在城市轨道工程建设的过程中，需要结合实际情况，差异化地构建网络化、多制式、协调的发展模式。并且明确城市轨道的发展趋势，以市场的需求为基准，选择合理的发展项目，统筹全局，为市民的出行提供便利，促进城市交通的健康发展。由于不同发展程度的城市差异性非常明显，需要因地制宜设计管理标准，以提升群众的舒适感、改善社会效益为目标，完善交通体系。要积极拓展城市轨道交通的模式，整合资源，从而不断提升城市轨道交通的管理和服务水平。

4.3 注重综合效益，促进站城一体化发展

站城一体化模式是城市轨道交通和城市发展的一种综合模式，在很大程度上可以更好地统筹城市的有限资源，对于城市的可持续发展具有重要意义。当前，我国香港地区在站城一体化方面已经积累了一定的经验。对于香港模式而言，将轨道交通与物业相结合，通过相应的政策，对土地资源进行合理规划，从而将站点与周边环境的作用共同发挥出来。以轨道交通的站点为基准，形成以点带线、以线带面的格局，实现交通、商业、办公和休闲的结合，从而进一步丰富城市的功能，为人们的出行和交通提供便利。

4.4 以实际问题为基准，构建城市轨道交通行业的评估体系

城市轨道是一项综合工程，项目涉及规划、建设、运营以及车辆的制造和后期的维护管理等工作，整体行业的复杂性较高。当前，在技术的推动下，我国的城市轨道交通运营管理水平不断提升，创造了巨大的经济效益和社会效益。但对于不同区域的城市轨道交通行业的评价依然缺乏有效的标准。因此，政府部门需要做好牵头工作，完善行业的综合评估体系，以实际问题为导向采取针对性的措施，从而完善评估方式，为城市的规划和建设提供必要的支持。我国的城市轨道交通评估体系相对不够成熟，对城市轨道交通发展的指导意义不高。就城市轨道交通而言，需要联合规划、建设以及设备制造和运营方面等完善相关的制度，加快城市轨道交通行业评估体系的建立。

5 结语

总之，城市轨道交通建设中合理应用机电一体化技术，可进一步提升城市轨道交通的性能，给人们带来较大的便利。因此，需要根据实际情况选择合适的机电一体化技术，转变传统技术应用的不足，推动我国城市轨道交通的高速健康发展。