軌道交通系統(tǒng)精選(九篇)

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第1篇：軌道交通系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：軌道交通 交通系統(tǒng)軌道類型 軌道選型

交通運輸是城市基本職能和物質(zhì)基礎(chǔ)的重要組成部分,城市發(fā)展與城市交通運輸具有相輔相成、相互制約的密切關(guān)系。從地下鐵道誕生以來的100多年間,出現(xiàn)了許多不同類型的軌道交通方式,由于缺乏系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論研究,缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),因此,對各種軌道交通存在很多模糊的認(rèn)識,不但概念不清楚,而且叫法也不統(tǒng)一,給城市軌道交通的規(guī)劃及選擇合理的軌道交通方式帶來嚴(yán)重的障礙。

因此,開展城市軌道交通的分類和定義研究具有重要的意義和作用,不但可以清晰地闡明各種軌道交通的特點,而且有助于深化對各種軌道交通的了解，為確定城市軌道交通的發(fā)展模式、為城市軌道交通的選型提供理論依據(jù)。

在縱覽世界各國現(xiàn)有的城市軌道交通形式的基礎(chǔ)上,基于其各自不同的特點,可將現(xiàn)有的城市軌道交通形式分為以下8類。一些特殊型式的城市軌道交通(例如纜車和索道等),由于使用范圍不廣,故此處沒有涉及。

1 地鐵

地鐵(英語用Metro, Underground Railway,Subway等表示)是由電氣牽引、輪軌導(dǎo)向、車輛編組運行在全封閉的地下隧道內(nèi),或根據(jù)城市具體條件,運行在地面或高架線路上的大容量快速軌道交通系統(tǒng)。通常根據(jù)城市環(huán)境條件的情況,地鐵列車主要在城市地下空間修筑的隧道中運行,當(dāng)條件允許的時候,也可以穿出地面,在地面或者高架橋上鋪軌運行。為了降低工程費用,目前地鐵系統(tǒng)中地面和高架線路所占的比重越來越大。

2 輕軌

公共交通國際聯(lián)會(UITP)關(guān)于輕軌運輸系統(tǒng)(Light Rail Transit,簡稱LRT)的解釋文件中提到:輕軌是一種使用電力牽引,介于標(biāo)準(zhǔn)有軌電車和快運交通系統(tǒng)(包括地鐵和城市鐵路),用于城市旅客運輸?shù)能壍澜煌ㄏ到y(tǒng)。輕軌是從新式有軌電車逐步發(fā)展到路權(quán)專用、自動化程度較高及車輛在地下或高架軌道上運行的

城市軌道交通形式。輕軌發(fā)展的某一階段也許是最終階段,但也許可以進一步發(fā)展到更高階段。

因此,輕軌是一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)涵蓋范圍較寬的城市軌道交通形式,低技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的輕軌接近于現(xiàn)代有軌電車,而高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的輕軌則接近于輕型地鐵。

3 單軌

單軌系統(tǒng)(Monorail)是指通過單一軌道梁支撐車廂并提供導(dǎo)引作用而運行的軌道交通系統(tǒng),其最大特點是車體寬度比承載軌道寬。以支撐方式的不同,單軌一般包括跨座式和懸掛式兩種類型。由于單軌系統(tǒng)的單方向小時運量為5 000~20 000人次,故單軌常常被認(rèn)為是輕軌系統(tǒng)的一種。但實際上,單軌車輛的輪軌支撐形式以及走行方式與輕軌列車有很大的不同。從嚴(yán)格意義上來說,單軌應(yīng)該獨立列為一種城市軌道交通形式。單軌系統(tǒng)大多數(shù)情況下采用高架方式,其景觀性較好。根據(jù)需要,單軌列車也可在地面或地下運行。

4 有軌電車

有軌電車(Tram或Street Car)是使用電力牽引、輪軌導(dǎo)向、單輛或兩輛編組運行在城市路面線路上的低運量軌道交通系統(tǒng)。有軌電車的歷史比較久遠,其前身是19世紀(jì)初期的有軌馬車。由于科技的不斷進步,到了19世紀(jì)末又逐漸由蒸汽驅(qū)動過渡到電力驅(qū)動,形成了近代有軌電車的雛形。有軌電車運量小,且在街道路面上與其他交通混合行駛,其安全性和準(zhǔn)時性較差。

5城市鐵路

城市鐵路(Urban Railway)是由電氣或內(nèi)燃牽引,輪軌導(dǎo)向,車輛編組運行在市區(qū)、市郊以及衛(wèi)星城之間,以地面專用線路為主的大運量快速軌道交通系統(tǒng)。

城市鐵路實際是從干線鐵路發(fā)展而來,只是城市鐵路更多地具有通勤和公交性質(zhì)的運營特征。按照城市鐵路運行區(qū)域的不同,可以分為市區(qū)鐵路、市郊鐵路和機場聯(lián)絡(luò)鐵路等。

6 磁浮系統(tǒng)

磁浮系統(tǒng)(Maglev System)是一種運用“同性相斥、異性相吸”的電磁原理,依靠電磁力來使列車懸浮并走行的軌道運輸方式。它是一種新型的沒有車輪、采用無接觸行進的軌道交通系統(tǒng)。磁浮交通系統(tǒng)是20世紀(jì)一項偉大的技術(shù)發(fā)明,

相對于其他形式的軌道交通來說,它投入實際使用的歷史并不長。上海磁浮試運營線是目前唯一投入商業(yè)運營的線路。目前世界上許多國家都在對磁浮技術(shù)進行積極的研究,其中主要以德國和日本的技術(shù)較為成熟。

7 新交通系統(tǒng)

對于新交通系統(tǒng)(Automated Guideway Tran-sit,簡稱AGT),目前還沒有統(tǒng)一和嚴(yán)格的定義,從廣義上來講,是那些與現(xiàn)有運輸模式不同的各種短距離新交通方式的總稱。狹義的新交通系統(tǒng)則定義為:由電氣牽引,具有特殊導(dǎo)向、操縱和轉(zhuǎn)折方式的膠輪車輛,單車或數(shù)輛編組運行在專用軌道梁上的中小運量軌道運輸系統(tǒng)。

結(jié)語

如何適宜地發(fā)展我國城市軌道交通系統(tǒng),有很多政策性和技術(shù)性的課題需要研究。只有在充分研究論證的基礎(chǔ)上,統(tǒng)籌規(guī)劃、精心設(shè)計、合理引進消化,建立適合中國國情的城市軌道交通系統(tǒng),才能避免日后因現(xiàn)在的粗放發(fā)展而付出慘痛的成倍的代價。

參考文獻：

[1]陳海龍,李淼.上海軌道交通人民廣場換乘樞紐研究與設(shè)計[J].地下工程與隧道,2007(3):7-10.

第2篇：軌道交通系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞軌道交通系統(tǒng)安全可靠性分析

中圖分類號：C913.32 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

安全和可靠性是城市軌道交通運營中不可忽視的重要環(huán)節(jié)?！鞍踩谝弧笔浅丝偷幕拘枨蠛褪滓獦?biāo)準(zhǔn),也是軌道交通運營管理永恒的主題。運營安全和可靠性水平綜合反映了軌道交通運營管理水平和運輸服務(wù)質(zhì)量,是城市軌道交通系統(tǒng)實現(xiàn)順暢、高效運營的前提。高運營可靠性不僅是軌道交通運營管理追求的目標(biāo),也是滿足乘客需求、獲得良好社會和經(jīng)濟效益的根本保證。

城市軌道交通日常運營管理中,涉及運營安全和可靠性的事件主要體現(xiàn)在兩方面:一是由于恐怖襲擊、自然災(zāi)害、人為破壞等原因發(fā)生的火災(zāi)、爆炸等災(zāi)難性重大事件,造成生命和財產(chǎn)的重大損失。一般情況下,發(fā)生突發(fā)事件的概率很低。二是由于客流波動、技術(shù)設(shè)備故障、運營組織等原因,引起列車運行延誤、列車運行中斷等列車運行“大間隔”故障,造成乘客的出行延誤。相比較而言,故障的發(fā)生率是很高的,但是一般不會引起地鐵的安全問題,只是降低了地鐵運營的可靠性。因此,理清運營安全和可靠性的一些基本定義及其相互關(guān)系,對確立城市軌道交通系統(tǒng)運營安全和可靠性的對策很重要。

1運營安全和可靠性的定義及相互關(guān)系

城市軌道交通運營安全和可靠性是反映地鐵系統(tǒng)正常運營情況的總體概念。然而從后果及造成的影響看,運營安全與可靠性則具有完全不同的內(nèi)涵。運營中發(fā)生的安全問題除了造成列車運行延誤、運營生產(chǎn)中斷外,更重要的是涉及到人民生命財產(chǎn)損失、設(shè)施設(shè)備破壞等重大問題;而運營中的可靠性問題則主要涉及運營生產(chǎn)的穩(wěn)定、運輸質(zhì)量的好壞。

影響城市軌道交通系統(tǒng)運營安全和可靠性的因素統(tǒng)稱為事件。根據(jù)其發(fā)生的原因、特點以及造成的后果和影響,可分為故障、事故和突發(fā)事件三類。

1) 故障

故障是因設(shè)備質(zhì)量原因或操作不當(dāng)導(dǎo)致設(shè)備無法正常使用,須人工干預(yù)或維修的事件,根據(jù)表現(xiàn)和影響程度可分為輕微故障、一般故障和嚴(yán)重故障。輕微故障可以迅速排除,一般不會影響運營可靠性;一般故障將造成短時間的列車運行秩序混亂,部分列車運行延誤;嚴(yán)重故障則會導(dǎo)致較長時間的運營中斷,嚴(yán)重影響系統(tǒng)運營可靠性。按照設(shè)備類型和原因,故障又可分為列車車輛故障、線路故障、供電系統(tǒng)故障、通號系統(tǒng)故障、環(huán)控設(shè)備故障、車站客運設(shè)施故障等。

2) 事故

事故是因故障或工作人員操作不當(dāng)而造成人員傷亡、設(shè)備損壞,影響可靠性或危及運營安全的事件。事故根據(jù)其表現(xiàn)、影響程度與范圍,可分為一般事故、險性事故、大事故、重大事故等;按其專業(yè)性質(zhì)可分為行車事故、客運組織事故、電力傳輸事故等。

3) 突發(fā)事件

突發(fā)事件是指由故障、事故或其他原因(人為、環(huán)境、社會事件等)引起的、突然發(fā)生的、嚴(yán)重影響或可能影響運營安全與秩序的事件。突發(fā)事件根據(jù)其影響程度與范圍可分為一般突發(fā)事件、險性突發(fā)事件、大突發(fā)事件和嚴(yán)重突發(fā)事件等;根據(jù)其引發(fā)原因又可分為運營引發(fā)突發(fā)事件、外來人員引發(fā)突發(fā)事件、環(huán)境引發(fā)突發(fā)事件等。

2影響運營安全和可靠性的主要因素

1) 技術(shù)設(shè)備

技術(shù)設(shè)備的日常管理和維護直接影響著系統(tǒng)的運營安全和可靠性。城市軌道交通系統(tǒng)包含了以下主要設(shè)備:線路及車站、車輛及車輛段、通信信號、供電、環(huán)控設(shè)施、售檢票以及防災(zāi)監(jiān)控報警設(shè)備等。只有各項技術(shù)設(shè)備協(xié)同可靠工作,才能保證列車安全高效地完成運輸任務(wù)。城市軌道交通系統(tǒng)一般采用了高可靠性的元件、設(shè)備和軟件,而且構(gòu)成的系統(tǒng)具有“故障導(dǎo)向安全”的特征,使整個系統(tǒng)具有應(yīng)對設(shè)備故障及突發(fā)事件的高度安全性。城市軌道交通的線路長度、站間距離相對較短,列車種類單一,因此為了保持列車運行秩序穩(wěn)定,列車運行控制系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)可以自動調(diào)整列車的運行狀態(tài)。城市軌道交通車站一般不設(shè)置配線,列車在車站正線上辦理客運作業(yè),如果一列車出現(xiàn)故障,將直接影響到后續(xù)列車的正常運營。因此,整個軌道交通系統(tǒng)的設(shè)備維護和管理是十分關(guān)鍵的。

2) 網(wǎng)絡(luò)的運輸能力

城市軌道交通系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)運輸能力體現(xiàn)了運輸效率。提高網(wǎng)絡(luò)的運輸能力,可以最大程度地滿足乘客出行要求,安全高效地完成輸送任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)的運輸能力主要影響軌道交通運行系統(tǒng)的可靠性,列車一旦發(fā)生延誤不僅會影響到自身線路的正常運行,而且會影響到網(wǎng)絡(luò)中其他列車的正常運行。正是因為地鐵運行延誤具有傳播性,在發(fā)生列車運行延誤時,列車到達晚點或者取消車次都會降低線路與車站等設(shè)備的通過能力,限制系統(tǒng)設(shè)備能力的充分利用。特別是在客流高峰時段的運行延誤,將導(dǎo)致更大的能力損失,嚴(yán)重影響城市軌道交通系統(tǒng)的運營穩(wěn)定性和可靠性。因此,提高網(wǎng)絡(luò)的運輸能力,減少列車的運行延誤對提高系統(tǒng)運行的可靠性是很重要的。

3) 運營組織方案

城市軌道交通應(yīng)為乘客提供滿意的出行服務(wù),良好的運營組織是這種供給的前提和保證。在一定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和設(shè)備條件下,采用的運營方案應(yīng)針對客流變化的情況,有利于提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體運輸能力,適應(yīng)客流需求,增加運營效益和運營可靠性,滿足乘客在出行安全、舒適、準(zhǔn)時等方面的要求。

4) 突發(fā)事件

除了系統(tǒng)本身可能影響城市軌道交通系統(tǒng)運營安全和可靠性的因素外,自然災(zāi)害、恐怖襲擊、人為破壞等突發(fā)事件也是影響運營和可靠性的關(guān)鍵因素。這些突發(fā)事件的發(fā)生,將會造成重大的人身傷亡、財產(chǎn)損失以及運營中斷,產(chǎn)生軌道交通運營的安全問題。因此,必須加強自然災(zāi)害、恐怖襲擊或人為破壞事件的預(yù)警和發(fā)生后的應(yīng)急處置,最大程度地降低人員傷亡和財產(chǎn)損失。

3提高運營安全和可靠性的途徑

1)加強人員培訓(xùn)和系統(tǒng)設(shè)備的日常維護

城市軌道交通系統(tǒng)是一個包含土建、車輛、供電設(shè)備、通訊信號、運營管理等多學(xué)科、多專業(yè)、多工種的復(fù)雜大系統(tǒng)。系統(tǒng)的安全與可靠性貫穿了從工程的前期決策、設(shè)計、施工到運營管理等各個階段的全過程。對每個有不同崗位要求的工作人員而言,高質(zhì)量地完成本崗位的工作要求,是保證軌道交通系統(tǒng)安全高效運營的關(guān)鍵,因此,必須加強工作人員的職業(yè)素質(zhì)和道德培養(yǎng)。

2)提高軌道交通系統(tǒng)的技術(shù)裝備水平

為了保證軌道交通系統(tǒng)中各種設(shè)備的正常運行,減少故障、事故和突發(fā)事件的發(fā)生,應(yīng)盡可能地利用最先進的技術(shù)裝備和高科技手段。如采用高技術(shù)支持的信息管理、應(yīng)急處置系統(tǒng)等來確保各種事件發(fā)生時的信息傳輸通暢以及應(yīng)對措施的有效實施;采用列車運行智能化調(diào)度系統(tǒng),減少因人工疏忽所引發(fā)的各種故障或事故;采用線網(wǎng)綜合運營協(xié)調(diào)系統(tǒng),保證網(wǎng)絡(luò)中各車輛的高效、安全、可靠運行。

第3篇：軌道交通系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞　城市軌道交通，結(jié)構(gòu)振動控制，噪聲控制

城市軌道交通系統(tǒng)在給人們的生活、生產(chǎn)活動帶來便利的同時，也正在成為新的噪聲和振動的發(fā)生源。尤其是在密集的居住區(qū)、商業(yè)中心和工業(yè)區(qū)，軌道交通體系已經(jīng)造成了不可忽視的振動和噪聲污染，而且隨著人們對生活質(zhì)量要求的日益提高，也越來越引起公眾的關(guān)注。另外，在高科技生產(chǎn)企業(yè)、醫(yī)院和科研機構(gòu)等單位中，其日常使用的高精密儀器對周圍環(huán)境振動的敏感程度也日益增加，這也對新的振動污染源的設(shè)防提出了更高的要求。因此，控制軌道交通的振動和噪聲對環(huán)境的污染，已經(jīng)成為環(huán)境保護領(lǐng)域亟待研究和解決的重要問題。本文試從車輛構(gòu)造、軌道結(jié)構(gòu)、輪軌關(guān)系以及橋梁結(jié)構(gòu)等角度對城市軌道交通可采用的減振降噪技術(shù)措施進行了綜合闡述。

1 城市軌道交通振動與噪聲的來源

國內(nèi)外研究表明，軌道交通的主要振動源為:機車車輛動力系統(tǒng)的振動，通過車輪與軌道結(jié)構(gòu)的動態(tài)相互作用，引起軌道結(jié)構(gòu)的振動;這些振動通過地基又傳給周圍的建筑物。車輪和鋼軌長期相互作用都會產(chǎn)生磨耗，輪子可能失圓或產(chǎn)生扁疤，鋼軌可能會產(chǎn)生波浪形磨耗。狀態(tài)不良的輪軌相互作用會使振動加劇。

軌道交通的主要噪聲源為:機車車輛動力設(shè)備運行時產(chǎn)生的噪聲，包括牽引電機、通風(fēng)機、壓縮機、受電弓等設(shè)備噪聲，車輛行進過程中空氣動力摩擦噪聲，輪軌界面相互作用產(chǎn)生的滾動、沖擊和摩擦所產(chǎn)生的噪聲(輪軌產(chǎn)生的磨耗使噪聲加大，特別是鋼軌表面波長為3～5cm的短波浪型磨耗，車輛通過時產(chǎn)生的噪聲特別大);輪軌界面相互作用產(chǎn)生的振動通過軌道、橋梁和地基等傳遞導(dǎo)致相應(yīng)結(jié)構(gòu)振動而輻射的噪聲。

2　城市軌道交通減振降噪的綜合措施

2.1　車輛的減振降噪措施

1)對機車車輛動力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動部件進行轉(zhuǎn)子動力學(xué)設(shè)計，使系統(tǒng)的工作頻段遠離共振區(qū)(臨界轉(zhuǎn)速區(qū))和不穩(wěn)定區(qū)，盡量避免電磁耦合激發(fā)振動和噪聲。

2)在機車車輛上使用新型減振器，能有效地降低振動和噪聲。目前在國內(nèi)外的城市軌道交通中，金屬-橡膠復(fù)合減振器是應(yīng)用最為廣泛的減振降噪裝置。這是由于橡膠在很寬的溫度范圍內(nèi)具有獨特的粘彈行為，不僅可以象鋼彈簧一樣通過彈性形變來吸收、儲存沖擊能量，而且還可以通過分子鏈相對運動而大幅度地消耗能量。然而，橡膠件既是減振降噪的主要部分，也是影響使用壽命的關(guān)鍵部分。以少量具有納米片層結(jié)構(gòu)的有機改性蒙脫土與橡膠進行插層納米復(fù)合，可顯著降低材料的疲勞生熱，延緩疲勞破壞過程，從而改善橡膠的強度、耐蠕變、耐疲勞和耐老化等綜合性能，使減振器的質(zhì)量和機車車輛的舒適性、安全性得到較大的提高。

除金屬-橡膠復(fù)合減振器外，目前國際上開始將自適應(yīng)(有源/半有源)電/磁流變液減振器用于車輛的懸架系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)，以有效地調(diào)節(jié)系統(tǒng)的阻尼或剛度特性。電/磁流變液減振器是利用電/磁流變液的粘度在電/磁場作用下急劇變化的特性而制成的新型振動控制元件。電/磁流變液在無外場作用下為流動良好的液體狀態(tài)，而在強電/磁場作用下，短時間(毫秒級)內(nèi)其粘度可增加一到兩個數(shù)量級以上，并呈現(xiàn)類似固體的力學(xué)性能，而且粘度的變化是連續(xù)、可逆的，一旦去掉電/磁場后，又變成可流動的液體。這些特點使電/磁流變液裝置成為電氣控制與機械系統(tǒng)之間的簡單、安靜而且響應(yīng)迅速的中間裝置。

3)在車輛動力驅(qū)動系統(tǒng)中應(yīng)用直線電機技術(shù)，可省去齒輪箱等一系列傳動機構(gòu)，減少了許多噪聲源，噪聲水平比一般車輛可降低大約10dB(A)。

4)采用徑向轉(zhuǎn)向架能避免車輪在鋼軌上的蠕動，使車輛能順利地通過曲線，減少輪軌磨耗和消除常規(guī)轉(zhuǎn)向架通過曲線時的尖叫聲，因而噪聲比一般車輛降低近20dB(A)。

5)采用彈性車輪、充氣橡膠車輪、阻尼車輪及彈性踏面車輪等技術(shù)，通?？蓽p振降噪2～10dB(A)。

6)用改變車輪結(jié)構(gòu)的方法來改變噪聲的發(fā)射性能，可降低輪軌噪聲。如德國通過把制動盤放在輪心上來減少噪聲，試驗結(jié)果證明對1kHz以上的噪聲大約可降低5dB(A)。

2.2軌道結(jié)構(gòu)的振動和噪聲控制

軌道結(jié)構(gòu)主要由鋼軌、扣件及軌下基礎(chǔ)組成。根據(jù)振動理論，輪軌之間的振動噪聲與軌道各部件的質(zhì)量、剛度以及結(jié)構(gòu)阻尼密切相關(guān)。軌道結(jié)構(gòu)的減振降噪主要是通過改變結(jié)構(gòu)參數(shù)來實現(xiàn)。在國內(nèi)外軌道交通減振降噪研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國軌道交通的實際，對軌道結(jié)構(gòu)的減振降噪可采取下列有效措施:

1)采用焊接長鋼軌，可減少因列車通過鋼軌接頭所產(chǎn)生的振動噪聲。

2)采用鋼軌打磨技術(shù)，以控制軌道的不平順度，保證輪軌接觸面的良好狀態(tài)，從而獲得良好的減振降噪效果。實踐表明，鋼軌打磨后，在振動頻率為8～100Hz范圍內(nèi)，振動噪聲可下降4～8dB(A)。

3)采用防振型鋼軌，在鋼軌軌腰兩側(cè)粘貼(或包覆)防振吸音材料(如橡膠、樹脂等)，可有效地減少噪聲。

4)采用減振型扣件(如雙重鐵墊板式、剪切型、壓縮型和低剛度型等扣件)。

5)采用彈性支承塊式無碴道床軌道。這是一種低振動(LVT)軌道結(jié)構(gòu)。目前我國軌道交通主要采用支承塊式混凝土整體道床，由于只有扣件彈性墊板一個減振環(huán)節(jié)，其減振效果并不理想。如在扣件墊板和支承塊下各設(shè)置一層橡膠墊，便能大大降低軌道整體支承剛度，顯著提高軌道的減振降噪性能。該種結(jié)構(gòu)能使輪軌動力在鋼軌上經(jīng)過分配后傳到軌下膠墊得到第一次減振，再經(jīng)過支承塊傳到其下的膠墊進行第二次減振，這樣，振動的高頻成分及其幅值在得到了相當(dāng)?shù)乃p后才傳遞給基礎(chǔ)。巴黎7號、13號地鐵線在巴士底獄的新歌劇院下通過，歌劇院方面認(rèn)為地鐵車輛的噪聲和振動對劇場的演出有影響，為此巴黎地鐵公司對此進行了研究、試驗，并會同歌劇院、巴黎聲學(xué)研究所共同進行了現(xiàn)場測試，試驗證明在軌枕底部加了一層橡膠墊后情況得到了改善。

轉(zhuǎn)貼于

6)采用浮置板式軌道結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)使用扣件把鋼軌固定在鋼筋混凝土浮置板上，浮置板置于橡膠支座上，浮置板兩側(cè)用彈性材料固定，形成一種質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)。該系統(tǒng)含三層水平墊板(鋼軌下橡膠墊板、鐵墊板下橡膠墊板、浮置板下橡膠墊板)和一層側(cè)向墊板。該種軌道結(jié)構(gòu)在共振頻率下的放大倍數(shù)很低，減振降噪效果非常顯著。

2.3 高架線路和橋梁的減振降噪措施

目前，國內(nèi)外城市軌道交通的高架橋結(jié)構(gòu)大多采用箱形梁形式。由于箱形梁的內(nèi)部空腔在軌道交通噪聲主要頻段內(nèi)存在聲學(xué)模態(tài)，腔內(nèi)的聲場共振可能使橋梁的上下兩個面的輻射聲增加，而且，箱形梁橋的底面是大面積的平面，聲輻射效率比較高，因此，有必要研究箱形梁的減振降噪措施。目前箱形梁的降噪處理有以下幾類技術(shù):

1)在箱形梁腔內(nèi)設(shè)置隔聲板，將箱形梁腔內(nèi)的聲學(xué)共振頻率向上移至軌道交通噪聲的主要頻段以外，則可有效降低橋梁振動噪聲。

2)在箱形梁腔內(nèi)安裝動力吸振器，這是控制橋梁振動噪聲最有效的方法。

3)鋪設(shè)輕質(zhì)吸聲橋面和路面。高架軌道交通線的橋面是聲反射面，降低橋面的聲反射可以大大降低列車通過時的噪聲。近年發(fā)展起來的各種多孔混凝土都可以有效降低橋面的聲反射。即在橋面鋪澆一定厚度的多孔混凝土，既不影響檢修者行走，又有一定的吸聲效果。但是，多孔混凝土對1kHz以下的中低頻噪聲的吸聲效果不夠理想，而高架軌道交通噪聲中以500Hz為中心的中低頻噪聲占主要成分，因此對這類噪聲可以使用發(fā)泡混凝土。

4)在高架橋上安裝吸聲天棚或懸掛空間吸聲體等吸聲結(jié)構(gòu)，可以大大降低橋梁振動的輻射噪聲。高架軌道交通噪聲的各個聲源中，橋梁振動的輻射噪聲對周邊環(huán)境尤其是低樓層有較大影響。高吸聲、安全、美觀、易清洗保養(yǎng)是設(shè)計這類吸聲結(jié)構(gòu)的要點。

5)設(shè)置聲屏障是降低軌道交通運行噪聲的一種有效措施。現(xiàn)有的吸聲型聲屏障均為板式結(jié)構(gòu)，所用的吸聲材料分別有多孔材料(如泡沫玻璃等)、穿孔板加纖維類吸聲材料、微穿孔板等;但其頻帶窄，尤其是低頻段吸聲系數(shù)小，通常只有0.5左右，這是現(xiàn)有吸聲型聲屏障的共同缺點。常見的微穿孔板和其他抗性吸聲結(jié)構(gòu)對低頻噪聲比較有效，但在中高頻段的吸聲系數(shù)往往很低?？傊捎诮煌ㄔ肼曋饕植荚?00Hz～5kHz，單純阻性吸聲或抗性材料都難以在如此寬的頻率范圍內(nèi)達到滿意的吸聲效果。因此，國內(nèi)外都把研究阻抗復(fù)合型聲屏障作為拓寬吸聲頻帶、提高降噪效果的主要方向。

3結(jié)語

隨著城市軌道交通建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，軌道交通對城市生產(chǎn)、生活環(huán)境帶來的振動和噪聲污染也越來越多，對城市軌道交通減振降噪的研究就顯得越來越重要。本文從車輛構(gòu)造、軌道結(jié)構(gòu)、輪軌關(guān)系以及橋梁結(jié)構(gòu)等角度對城市軌道交通可采用的減振降噪技術(shù)進行了綜合闡述，以供有關(guān)部門能采取相應(yīng)的綜合性治理措施，使軌道交通運營產(chǎn)生的振動和噪聲降到最低。

參考文獻

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第4篇：軌道交通系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞: 城市軌道交通系統(tǒng); 建筑物; 振動

1 前言

隨著城市公共交通的發(fā)展， 地鐵、輕軌等城市軌道交通系統(tǒng)以其高效、快捷、環(huán)保等優(yōu)點， 成為緩解城市交通和減少污染的有效手段， 在現(xiàn)代城市的立體交通體系中發(fā)揮著重要的作用。我國擁有和正在建設(shè)城市軌道交通系統(tǒng)的城市也越來越多， 作為國內(nèi)第 4 個地鐵投入運營的城市， 廣州未來的城市軌道交通架構(gòu)將由十幾條地鐵及輕軌線組成， 深圳地鐵也已建成投入運營， 廣州—佛山、廣州—珠海軌道交通系統(tǒng)近期亦即將開工建設(shè); 珠江三角洲作為中國最重要的城市群之一， 其軌道交通的規(guī)模在國內(nèi)首屈一指， 城市軌道交通系統(tǒng)將在廣東省的經(jīng)濟生活中起到越來越重要的作用。但城市軌道交通系統(tǒng)在給人們工作和生活帶來高速、便捷的同時， 其對周圍建筑物的影響也逐步引起人們的關(guān)注。

2 振動的影響

軌道交通系統(tǒng)的車廂移動將使車輪與軌道產(chǎn)生振動， 這些振動經(jīng)過隧道結(jié)構(gòu)傳遞到周圍土層中并向四周傳播， 將引起鄰近建筑物的振動。由于城市建筑日益密集， 城市軌道交通系統(tǒng)在穿越更多建筑群的同時， 其交通密度也不斷增大， 另一方面隨著整個社會環(huán)境保護意識的提高， 國際上已把振動列為七大環(huán)境公害之一， 軌道交通對周圍建筑物的振動影響正在引起廣泛的關(guān)注。根據(jù)實測， 地鐵列車通過時引起地面建筑物振動的持續(xù)時間約為 10s; 在一條線路上， 高峰時兩個方向每小時內(nèi)可通過數(shù)十對列車， 振動作用的持續(xù)時間可達到總工作時間的15%～20%[1]。廣州地鐵一號線上的一幢 9 層框架房屋， 實測數(shù)據(jù)表明室內(nèi)的 Z 振級為(79.2～85.2)dB，超出了 GB 10070-88《城市區(qū)域環(huán)境振動標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的城市“混合區(qū)”， 即一般商業(yè)與居民混合區(qū)晝間 Z 振級標(biāo)準(zhǔn) 75dB、夜間 72dB 的要求[2～3]。

由于城市軌道交通系統(tǒng)投資巨大， 一旦建成則很難改線和遷移， 而建筑物正常情況下也具有較長的使用年限， 軌道交通的振動污染一旦形成將長期存在。目前廣東省正大力發(fā)展城市軌道交通系統(tǒng)，對環(huán)境質(zhì)量的要求也愈來愈高， 因此開展城市軌道交通對周圍建筑物振動影響的研究， 不僅具有重大的社會意義， 還可以對軌道交通的規(guī)劃、設(shè)計提供較為詳細、可靠的依據(jù)， 減少將來為降低這種振動污染所需的巨大經(jīng)濟投入。

3 振動的特點

近年來， 英國、日本、德國等國家已廣泛開展了對軌道車輛振動的傳播、衰減特性的研究， 并提出了一些減少振害的措施。英國鐵路管理局等部門對行車速度、激振頻率和軌道參數(shù)的相關(guān)關(guān)系及共振現(xiàn)象進行了試驗研究; 日本的研究人員就軌道車輛引起的結(jié)構(gòu)振動發(fā)生機理、振動波在地下和地面的傳播規(guī)律及其對周圍居民的影響進行了研究; 德國的研究人員提出了一種基于脈沖激勵和測試分析的診斷測試方法， 以預(yù)測市區(qū)軌道線附近建筑物地面振動水平。上述研究主要集中在進行相應(yīng)的測試并分析研究振動波傳播的規(guī)律， 側(cè)重于采取改善道床結(jié)構(gòu)、車輛構(gòu)造以及設(shè)置隔振設(shè)施等措施減少振動。

在國內(nèi)， 由于近年來城市軌道交通系統(tǒng)的迅速發(fā)展以及全社會環(huán)保意識的提高， 一些研究機構(gòu)也開展了對地鐵區(qū)間隧道及附近地面的振動測試分析工作， 在地表振動波的衰減規(guī)律等方面取得了一定成果[4]。但主要偏重于地鐵隧道結(jié)構(gòu)振動及振動傳播方面的研究， 未直接以對建筑物的振動影響作為研究對象， 并將其與城市軌道交通系統(tǒng)產(chǎn)生的振動以及振動傳播的特性進行綜合分析。

由于目前缺少專門的評估振動對建筑物影響的標(biāo)準(zhǔn)， 因此僅能根據(jù)已有的少量測試數(shù)據(jù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)較粗略地分析建筑物所受的影響， 而且建筑物的振動與其基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)形式、自重等多方面因素有關(guān)，顯得較為復(fù)雜。同時， 軌道車輛振動的傳播較為復(fù)雜， 與土層介質(zhì)有著密切關(guān)系， 振動波的傳播特性在不同地質(zhì)條件的地區(qū)不盡相同。由于地基土的區(qū)域特殊性， 在其他地區(qū)測試、分析的結(jié)果并不一定符合廣東省的實際情況， 特別是該地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜， 具有很強的多樣性， 因此， 可結(jié)合廣東省的土質(zhì)特點，對已建成使用的地鐵隧道結(jié)構(gòu)及周圍建筑物進行現(xiàn)場測試， 結(jié)合相應(yīng)的巖土試驗， 分析地鐵隧道結(jié)構(gòu)及周圍土體體系的動力特性， 研究振動的傳播途徑、振動性狀及對建筑物的影響， 確定不同地質(zhì)等條件下城市軌道交通系統(tǒng)與不同結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)形式建筑物的合理距離， 為已建成的地鐵線路周圍建筑物振動影響的評價及擬建軌道交通系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計提供相應(yīng)的理論依據(jù)。

4 有限元數(shù)值分析

由于城市軌道交通系統(tǒng)引起的振動較為復(fù)雜，涉及地鐵軌道道床、隧道結(jié)構(gòu)形式， 場地土層類型，鄰近建筑物的基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)形式等多種因素。而地鐵在線路上運行產(chǎn)生的振源是一連串移動式作用點，對地面形成迭加作用， 較為特殊。同時， 埋置于土中的地下結(jié)構(gòu)在動荷載的作用下， 土與結(jié)構(gòu)的動力相互作用不可忽視， 是否考慮土與結(jié)構(gòu)相互作用， 其計算結(jié)果將相差很大。土中的地下結(jié)構(gòu)由于土體介質(zhì)的存在， 將使結(jié)構(gòu)的振動特性發(fā)生很大的變化， 其結(jié)構(gòu)的動力性能很可能完全改觀， 因此對城市軌道交通系統(tǒng)引起的振動進行分析具有一定的復(fù)雜性。

動力有限元法是目前研究土與結(jié)構(gòu)動力相互作用的最常用的數(shù)值計算方法， 是隨著有限元法的發(fā)展與結(jié)構(gòu)動力學(xué)理論的日趨成熟而逐漸發(fā)展起來的。

動力有限元法可以方便地處理介質(zhì)的非均勻性、各向異性、非線性以及復(fù)雜的幾何形狀及邊界條件， 因此可以進行地下結(jié)構(gòu)動力特性的全面深入的研究。

由于地面水平方向振動在傳導(dǎo)過程中的衰減要快于豎向( 鉛錘向) 的振動， 沿線建筑物內(nèi)豎向振動多大于水平方向的振動， 因此在評價建筑物受地鐵振動的影響時， 可以豎向振動為主。地鐵列車豎向振動荷載如圖 1 所示， 由于地鐵在線路上運行產(chǎn)生的是一連串移動振源， 可在不同時刻在不同的計算斷面上施加荷載， 如圖 2 中的 1、2……n 斷面在不同的時間分別施加荷載 P1、P2……Pn。

轉(zhuǎn)貼于

建筑物在地鐵引發(fā)振動下的響應(yīng)分析， 過去的研究多為在一個二維體系或兩個正交的二維體系下的分析， 但僅當(dāng)建筑物沿隧道方向有著相當(dāng)長度及一致性時方可勉強簡化為二維情況進行分析， 而實際情況中極難滿足這些要求。因此， 本文針對某地鐵穿越其下的建筑物， 建立了地鐵隧道、土體及鄰近建筑物的三維整體模型(如圖 3)， 對隧道及建筑物在列車振動荷載作用下的動力響應(yīng)進行有限元分析[5]。

研究表明， 在類似工程地質(zhì)條件下， 地鐵振動對其穿越或緊鄰建筑物的影響以體波為主， 以通過體波將振動能量直接傳至建筑物基礎(chǔ)再影響上部結(jié)構(gòu)為主要方式， 面波對于該建筑物上部結(jié)構(gòu)的影響甚微[5]。

5 結(jié)語

城市軌道交通系統(tǒng)不僅有效地緩解了交通擁擠狀況， 同時還極大地推動了社會經(jīng)濟發(fā)展， 加快城市化建設(shè)步伐。由于國內(nèi)已進入了城市軌道交通系統(tǒng)以及城市化建設(shè)的高峰期， 積極開展城市軌道交通系統(tǒng)對周圍建筑物的振動影響的研究， 不僅可以較為準(zhǔn)確地評估其現(xiàn)有的影響， 同時將使以后的城市軌道交通系統(tǒng)的規(guī)劃、建設(shè)更加全面、科學(xué)， 具有較強的前瞻性， 對于保護生態(tài)環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。同時， 由于地鐵引發(fā)的建筑物振動問題較為復(fù)雜， 涉及交通工程、土動力學(xué)、結(jié)構(gòu)振動等領(lǐng)域， 需對地鐵振動波的傳播機理進行更深一步的研究， 并確切地分析鄰近建筑物的振動效應(yīng)。

參 考 文 獻

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[4] 辜小安， 劉， 張春華. 地鐵環(huán)境振動預(yù)測方法淺析

第5篇：軌道交通系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：無接觸電能傳輸；軌道交通；電磁感應(yīng)

中圖分類號：TM724 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）31-0089-02

1 概述

如今，在中國城市軌道交通系統(tǒng)中大部分采用的都是摩擦接觸供電方式，這種傳統(tǒng)的供電方式存在接觸火花、磨損、碳積和不安漏導(dǎo)體等缺陷。隨著城市公路交通的日益擁堵，城市的主要交通轉(zhuǎn)向為靠公用軌道交通來實現(xiàn)，由于地鐵、輕軌等軌道交通建設(shè)局限性較大，而使用無接觸系統(tǒng)能有效避免相關(guān)問題，因而具有巨大的應(yīng)用前景。因此，無接觸電能傳輸技術(shù)應(yīng)運而生，其發(fā)展前途在城市中較為光明，而且隨著技術(shù)水平的不斷提高，解決了此項技術(shù)在發(fā)展初期傳輸效率不高的問題。

2 無接觸電能傳輸技術(shù)在軌道交通行業(yè)的發(fā)展

綠色、環(huán)保、智能電氣化將成為交通運輸行業(yè)新的發(fā)展方向，這將為新型無接觸電能傳輸系統(tǒng)提供廣闊的市場空間。雖然，電磁感應(yīng)的能量傳輸方式在傳統(tǒng)的變壓器和電機中得到了廣泛的應(yīng)用，但是電磁能量在非接觸的大氣氣隙中傳遞在相當(dāng)長一段時間內(nèi)被認(rèn)為是不可能的。但隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，高頻率的無接觸電能傳輸方式得以實現(xiàn)。

起初，無接觸電能的傳輸需要依靠特殊的軌道結(jié)構(gòu)得以實現(xiàn)，即原邊設(shè)備是以在地面上的物理結(jié)構(gòu)的形式而存在的，依然存在較大的局限性，沒有在本質(zhì)上解決問題。因此，研究可共享地面的無接觸供電形式具有更多的現(xiàn)實意義。目前，龐巴迪公司和西班牙的CAF公司已經(jīng)在此方面做積極研究，并取得了一定成果。

龐巴迪公司生產(chǎn)的Primove免接觸網(wǎng)輕軌列車已經(jīng)在其公司德國的包岑基地進行展示。該車是基于變壓器的電磁感應(yīng)原理，通過敷設(shè)在鋼軌間的電纜獲得電能，通過電纜與鋼軌形成初級閉合電路，進而產(chǎn)生磁場，經(jīng)安裝在車下的耦合線圈傳遞電能，向牽引電機供電。只有當(dāng)列車經(jīng)過時才能形成閉合回路，電纜才能通電，所以電纜可以被埋在任何材質(zhì)的下面，包括柏油、水泥和草地。西班牙的CAF公司已經(jīng)研發(fā)出快速充電蓄電池（RCA）系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用超級電容進行供電，無需架設(shè)接觸網(wǎng)，使電能得以利用無接觸的方式進行傳輸。

3 無接觸電能傳輸原理及特點

無接觸電能傳輸技術(shù)是基于電磁感應(yīng)原理得以實現(xiàn)的，電磁感應(yīng)驅(qū)動技術(shù)由于實現(xiàn)了電源和用電設(shè)備之間完全的電氣隔離，具有安全、可靠、靈活等傳統(tǒng)電能傳輸方式無可比擬的優(yōu)點，因此得到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。然而，傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)技術(shù)由于電能傳輸效率低下，而沒能得到廣泛應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，利用整流逆變原理可得到高頻電流，通過高頻電能進行傳輸可得到較高的能量傳遞效率。

無接觸變壓器原、副邊電流計算公式如下：

磁場強度可由磁通密度計算。通過非線性分析獲得在名義電流載荷情況下的工作點的結(jié)果。通過線性分析，完成工作點處合適的擾動電流載荷和切向磁阻率張量的計算。對自感和互感，需要進行增量分析計算。從增量結(jié)果中獲得磁能，并根據(jù)公式計算電感。

能量增量的定義為：

以往根據(jù)變壓器原理對耦合系數(shù)較為看重，但根據(jù)實際情況，在大氣隙的條件下耦合系數(shù)是無法達到較高水平，在系統(tǒng)上更應(yīng)看重電能傳輸效率。松耦合系統(tǒng)下，通過高頻電流感應(yīng)傳輸電能，耦合程度低，但通過補償電路依然可以實現(xiàn)高效率的傳輸，由此松耦合高傳輸效率的系統(tǒng)是完全可行的。

4 結(jié)語與展望

未來的城市軌道交通必將沿著更加綠色、智能、環(huán)保的方向發(fā)展，這也將為無接觸式電能傳輸技術(shù)的發(fā)展提供更加廣闊的應(yīng)用和發(fā)展平臺。無接觸式電能傳輸技術(shù)作為一門新興技術(shù)，在國內(nèi)乃至國際上都還處于起步狀態(tài)，研究發(fā)現(xiàn)通過補償拓?fù)?、工作頻率的優(yōu)化，可使無接觸式電能傳輸?shù)男蔬M一步提高，對于此項技術(shù)依然任重道遠。

參考文獻

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第6篇：軌道交通系統(tǒng)范文

摘　要:通過分析我國既有環(huán)行鐵道試驗基地現(xiàn)狀和我國鐵路及城市軌道交通發(fā)展的需求，提出軌道交通綜合試驗系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計應(yīng)遵循系統(tǒng)性、通用性和可靠性3個原則，研究以既有環(huán)行鐵道試驗基地為基礎(chǔ)的軌道交通綜合試驗系統(tǒng)的建設(shè)方案。提出在既有大環(huán)試驗線內(nèi)側(cè)平行修建內(nèi)環(huán)試驗線、利用既有京承線修建高速綜合試驗線、利用環(huán)形鐵道試驗基地周圍3條鐵路(京包線、沙通線、京承線)修建120km長外環(huán)試驗線的3條試驗線方案。為提高試驗系統(tǒng)的綜合試驗?zāi)芰驮囼灁?shù)據(jù)的采集和集中處理能力，提出以無線通信和有線通信2種方式構(gòu)建軌道交通綜合試驗通信系統(tǒng)和基地計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心的方案。以機車車輛實驗室、通信信號實驗室、工務(wù)工程實驗室、運輸物流實驗室等為骨架，構(gòu)建軌道交通國家實驗室，開展機車車輛的型式試驗和耐久性試驗、通信信號設(shè)備的驗收試驗和綜合試驗、工務(wù)設(shè)施的特征及其破壞機理和工程措施試驗、貨物運輸及物流試驗等。

鐵道科學(xué)研究院環(huán)行鐵道試驗基地始建于1958年，試驗線全長約15.6km，由1條環(huán)形線中間加2條弦構(gòu)成。近半個世紀(jì)以來，環(huán)行鐵道試驗基地為中國鐵路事業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻。為適應(yīng)我國鐵路跨越式發(fā)展和滿足城市軌道交通快速發(fā)展的要求，按照建設(shè)軌道交通綜合試驗系統(tǒng)的發(fā)展思路，積極引進、消化、吸收發(fā)達國家鐵路及軌道交通系統(tǒng)的先進、成熟、經(jīng)濟、適用和可靠的技術(shù)和裝備，改擴建現(xiàn)有的環(huán)行鐵道試驗線及其試驗設(shè)施，使之成為面向全國鐵路和城市軌道交通的公共試驗平臺和國家級實驗室的重要組成部分，已是當(dāng)務(wù)之急。

1　發(fā)展目標(biāo)

在鐵道科學(xué)研究院環(huán)行鐵道試驗基地的基礎(chǔ)上，建設(shè)具備綜合試驗?zāi)芰Φ能壍澜煌ňC合試驗系統(tǒng)，為軌道交通國家實驗室提供高質(zhì)量的試驗平臺，服務(wù)于鐵路和城市軌道交通系統(tǒng)技術(shù)和裝備的試驗。新構(gòu)建的軌道交通綜合試驗系統(tǒng)應(yīng)具有模擬現(xiàn)場工況進行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)試驗的功能;具備對復(fù)雜的列車性能進行系統(tǒng)性試驗和對試驗結(jié)果集中進行分析處理的能力。軌道交通綜合試驗系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

2　軌道交通綜合試驗系統(tǒng)的設(shè)計原則

為保證軌道交通試驗的順利進行，軌道交通綜合試驗系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該遵循以下3原則。

1)系統(tǒng)性:軌道交通是一個龐大的復(fù)雜系統(tǒng)，涉及多學(xué)科多領(lǐng)域。因此，從科學(xué)、環(huán)保、資源利用最大化等各方面綜合考慮，在鐵道科學(xué)研究院環(huán)行鐵道試驗基地的基礎(chǔ)上構(gòu)建的軌道交通綜合試驗系統(tǒng)必須能夠基本滿足開展線路、橋涵、機車車輛、通信信號、牽引供電、運輸物流等各專業(yè)系統(tǒng)化科學(xué)試驗的需要，使試驗基地具備系統(tǒng)試驗和綜合分析的能力。

2)通用性:設(shè)計中要考慮大鐵路與城軌的兼容，各種試驗裝備、設(shè)施應(yīng)具有很強的通用性和共享性，爭取以最少的投資實現(xiàn)盡可能多的試驗功能。

3)可靠性:試驗系統(tǒng)在規(guī)定的條件和時間內(nèi)無功能故障運行的能力，稱之為系統(tǒng)的可靠性。從廣義上講，系統(tǒng)發(fā)生故障后的復(fù)原能力也屬于可靠性范疇。衡量系統(tǒng)可靠性的定量指標(biāo)主要有平均無故障時間、可靠度(系統(tǒng)正常工作的概率)等。要保證軌道交通綜合試驗系統(tǒng)的安全可靠，還要加強試驗基地的檢測能力和維修手段，這樣試驗系統(tǒng)才能象生命機體那樣自動監(jiān)測故障，自動克服故障，自我修復(fù)故障。

3　軌道交通綜合試驗系統(tǒng)方案

3.1　試驗線方案

目前，鐵道科學(xué)研究院環(huán)行鐵道試驗基地試驗線路的試驗?zāi)芰?yán)重不足，試驗計劃已排至3年以后。因此，為適應(yīng)鐵路和城市軌道交通的快速發(fā)展，結(jié)合鐵道科學(xué)研究院環(huán)行鐵道試驗基地的實際，研究提出以鐵道科學(xué)研究院環(huán)行鐵道試驗基地為基礎(chǔ)，建設(shè)內(nèi)環(huán)試驗線、高速試驗線和外環(huán)試驗線的軌道交通綜合試驗系統(tǒng)試驗線方案[1]，從而可以進行大鐵路和城軌列車的型式試驗、耐久性試驗、現(xiàn)場適應(yīng)性試驗和高速試驗，使鐵道科學(xué)研究院環(huán)行鐵道試驗基地成為國際一流的鐵路試驗基地。

3.1.1　內(nèi)環(huán)試驗線方案

如圖2所示，將內(nèi)環(huán)試驗線建于鐵道科學(xué)研究院環(huán)行鐵道試驗基地既有大環(huán)試驗線內(nèi)側(cè)，與大環(huán)試驗線并行，線間距約5m。同時，南半環(huán)利用既有城軌試驗線，與北半環(huán)封閉成環(huán)狀，即在內(nèi)環(huán)復(fù)線直線部分兩端分別采用高架式立交和下沉式立交，跨越既有東西R-1000曲線段與北半環(huán)相連，試驗線全長可達8.6km，主要用于城市輕軌試驗。

內(nèi)環(huán)試驗線方案的主要優(yōu)點是:①該方案使內(nèi)環(huán)試驗線與大環(huán)試驗線分離，各成環(huán)路;城軌車輛試驗與大鐵路試驗互不影響，可以同時進行大鐵路試驗和城軌試驗。②無需征地，該方案建設(shè)內(nèi)容都在環(huán)行鐵道地界范圍內(nèi)，項目實施不受外界影響。

第7篇：軌道交通系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：火災(zāi)；城市軌道交通；消防系統(tǒng)

一、城市軌道交通中火災(zāi)發(fā)生的原因分析

在城市軌道交通中，通?；馂?zāi)發(fā)生的原因主要有兩種，即電氣故障和人為原因。

1、電氣故障：城市軌道交通系統(tǒng)電氣設(shè)備多，系統(tǒng)用電量大，且具有一定的隱蔽性，主要是因為漏電和短路均在設(shè)備和電線的內(nèi)部，著火點不易發(fā)現(xiàn)，一般探測器也很難探測到，發(fā)現(xiàn)火災(zāi)時，火勢已經(jīng)很猛烈，為時已晚，且不能用水來滅火。

2、人為原因：人的不合規(guī)操作和施工維修中進行的焊接切割等帶火作業(yè)造成用火用電不慎，引發(fā)火災(zāi)；地鐵的人員極其復(fù)雜，部分乘客違反乘坐規(guī)定，攜帶易燃易爆物品，或是乘坐地鐵的過程中吸煙用火等危險行為，加上近些年有些極端分子或是的人為縱火極端行為。

二、城市軌道交通火災(zāi)的特點

城市軌道交通系統(tǒng)不同于其他建筑物和構(gòu)筑物，在其內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)時造成的后果非常嚴(yán)重，相比去其他建筑物，城市軌道交通的火災(zāi)具有鮮明的特點，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1、人員混亂程度更高，心理恐慌度更大。因為在城市軌道系統(tǒng)的地下車站出入口較少，加上狹長的通道，密集的人群，一旦發(fā)生火災(zāi)事故踩踏事件發(fā)生概率大，各種不良后果在地面構(gòu)筑物要更嚴(yán)重。

2、濃煙不易揮散，人員逃生更困難，火災(zāi)救援障礙重重。由于城市軌道交通系統(tǒng)多為地下構(gòu)筑物，內(nèi)部封閉使得可燃物不能充分燃燒，造成大量濃煙，尤其是當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時機械通風(fēng)裝置易因為火災(zāi)發(fā)生故障，在地下，自然通風(fēng)作用很小，濃煙的排除工作相當(dāng)復(fù)雜。

3、溫度上升速度更快。城市軌道交通系統(tǒng)在發(fā)生火災(zāi)后，大量熱量迅速積聚，散熱面小，很難消散，空間溫度升高速度迅猛，溫度可以升到1000攝氏度，甚至更高，如此高的溫度會左右氣流的方向，人員逃生受到嚴(yán)重干擾，另一方面高溫對系統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)破壞程度也更大。

4、人員的疏散困難更大。城市軌道交通系統(tǒng)中，人員逃生是在地下前往地上開闊空間，一般是垂直上行，比普通地面建筑下行耗費的體力更多，更困難，疏散的速度更慢。而且由下至上逃生過程與濃煙和高溫氣流的運動方向相同，這就極大增加疏散的難度。

5、滅火困難重重。在城市軌道交通系統(tǒng)進行火災(zāi)救援時，由于收到地下空間的限制，加上濃煙、高溫、缺氧、有毒、視線不清和通信中斷等原因，現(xiàn)場情況極其復(fù)雜，大型滅火裝備又很難進入地下，這些因素均增加了滅火的難度。

三、城市軌道交通消防系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容

城市軌道交通系統(tǒng)一般包括地下車站和隧道，地下車站為地下一層，它和隧道構(gòu)成一個半封閉的地下建筑物。車站內(nèi)控制設(shè)備密布，高負(fù)荷運行，火災(zāi)是造成軌道交通損失的最主要因素。隨著城市軌道交通的不斷發(fā)展，通過對其運營管理、火災(zāi)經(jīng)驗教訓(xùn)的積累，城市軌道交通的消防設(shè)計也在不斷完善，性能化消防理念已經(jīng)初步確立。軌道交通消防系統(tǒng)設(shè)計就是正確布置和使用消防措施，保證快速滅火，最大程度的降低生命財產(chǎn)損失。具體的設(shè)計內(nèi)容包括防火煙分區(qū)設(shè)計、防災(zāi)報警及設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計、防排煙系統(tǒng)設(shè)計、安全疏散設(shè)計、耐火結(jié)構(gòu)設(shè)計、消火栓滅火系統(tǒng)設(shè)計、電氣防火系統(tǒng)設(shè)計和各類滅火系統(tǒng)和設(shè)施設(shè)計。目前，城市軌道交通消防系統(tǒng)的設(shè)計采用比較多的是消防水系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)以及FAS消防控制系統(tǒng)等。進行消防系統(tǒng)設(shè)計時，根據(jù)工程的具體情況，往往采用兩種或是更多種消防滅火系統(tǒng)進行組合，以達到最好的消防效果。

四、常見的城市軌道交通消防系統(tǒng)

前文已經(jīng)提到了常見城市軌道交通消防系統(tǒng)分類，以下對其內(nèi)容和優(yōu)缺點進行分析介紹。

1、消防栓系統(tǒng)

城市軌道交通地下車站和區(qū)間隧道消火栓系統(tǒng)一般是環(huán)狀管網(wǎng)設(shè)計，與城市自來水管道連接。設(shè)置室內(nèi)消火栓合理設(shè)置在車站的大廳、人行通道、站臺、設(shè)備房、管理房和區(qū)間隧道處，設(shè)計的基本要求是必須保證整個車站任意位置必須有兩股以上的可靠水源水柱注入。在消火栓箱內(nèi)設(shè)置報警按鈕和自救用的水槍。地下區(qū)間隧道內(nèi)，每隔50m設(shè)置一個單口消火栓，不再設(shè)置其他。而且，每個車站均設(shè)有消防水泵接合器。消防栓系統(tǒng)方便安裝，價格低廉，滅火劑易于獲得，憑借以上優(yōu)點得到廣泛應(yīng)用。但其消防設(shè)計具有滯后性，只能是在報警后等待消防隊員來救火，錯過救援的最佳時期。

2、自動噴水滅火系統(tǒng)

自動噴水滅火系統(tǒng)滅火效率高，可以在火災(zāi)初期及時進行撲救，有效降低火場的溫度，同時具備報警功能，并對環(huán)境的污染程度小。憑借以上優(yōu)點，在上海等城市的城市軌道交通消防系統(tǒng)中，自動噴水滅火系統(tǒng)得到了應(yīng)用。自動噴水滅火系統(tǒng)也有一定的缺點，主要表現(xiàn)為其噴頭在噴水時會擾亂煙氣流動，降低煙氣層高度，不利于乘客逃生和排煙工作，此系統(tǒng)產(chǎn)生的高溫蒸汽也會對乘客造成一定危害，而且自動噴水滅火系統(tǒng)價格較高，政府投入大。

第8篇：軌道交通系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞 城市軌道交通；專用通信系統(tǒng)；總體設(shè)計

中圖分類號 TN914 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)051-0184-02

1 概述

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展以及我國市場經(jīng)濟環(huán)境的初步完善，城市基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)取得了空前的發(fā)展，而城市軌道交通作為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容，同樣在這一過程中獲得了空前的發(fā)展，而城市軌道交通通信系統(tǒng)，作為一種復(fù)雜綜合性系統(tǒng)，對其進行研究，具有重要的現(xiàn)實意義。實際上，城市軌道交通通信系統(tǒng)各個子系統(tǒng)之間關(guān)系復(fù)雜，通過彼此的協(xié)作來實現(xiàn)整體性能。作為城市軌道交通的重要組成部分，信息系統(tǒng)的構(gòu)建對于列車的正常運行、整體營運效果具有非常重要的現(xiàn)實意義?；谏鲜銮闆r，城市軌道交通通信系統(tǒng)必須能夠?qū)煌ㄟ\營過程中的各類信息進行及時的傳送，才能夠保證城市軌道交通系統(tǒng)的整體性能，因此，對其進行研究，是提升我國城市交通效率的重要途徑，應(yīng)該給予更多的重視。

2 設(shè)計思路

從上文中對城市軌道交通系統(tǒng)中的專用通信系統(tǒng)進行的介紹，我們可以認(rèn)為，城市軌道專用通信系統(tǒng)的設(shè)計，可以從以下幾個角度加以考慮。

1）通用性和穩(wěn)定性。城市軌道交通信息系統(tǒng)，作為圖像、文字信息傳播的重要途徑，其穩(wěn)定性，對于交通系統(tǒng)的整體運行具有重要意義。

2）必須對系統(tǒng)的簡潔性加以考慮，要求能夠快速的和其他軌道交通網(wǎng)絡(luò)進行連接。

3）要從軌道交通的整體通信網(wǎng)絡(luò)布局角度考慮，滿足信息交互要求。

4）要保證系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化，能夠符合國內(nèi)相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

3 系統(tǒng)組成及功能介紹

本文所研究的城市軌道交通信息系統(tǒng)由公務(wù)通信系統(tǒng)、通信電源及接地系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、車站信息顯示系統(tǒng)、集中監(jiān)視告警系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、綜合信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、時鐘分配系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)構(gòu)成。

3.1 傳輸系統(tǒng)

作為通信系統(tǒng)中的重要內(nèi)容，傳輸系統(tǒng)是通信系統(tǒng)功能得以實現(xiàn)的基本系統(tǒng)，也是最為重要的系統(tǒng)之一。在傳輸系統(tǒng)中，傳輸語音信號、 數(shù)據(jù)信號等方面的能力，以及為其它通信子系統(tǒng)和信號、AFC、主控系統(tǒng)及軌道交通信息管理系統(tǒng)等提供可靠、 靈活的信道等，都是其主要功能。基于上述要求，根據(jù)實際情況設(shè)計一個能夠保證集中維護、統(tǒng)一管理的綜合業(yè)務(wù)傳輸系統(tǒng)，對于本文所研究的城市軌道交通信息系統(tǒng)的整體性能的提升是具有重要的現(xiàn)實意義的。

3.1.1 傳輸制式比較

從傳輸系統(tǒng)的整體性能為基礎(chǔ)，結(jié)合當(dāng)前我國城市軌道交通發(fā)展的實際需求，基本上普遍采用SDH和OTN兩種制式作為傳輸制式。

1）SDH制式。這種制式較為常見，通常以SDH傳輸體制作為系統(tǒng)構(gòu)建的基礎(chǔ)，利用寬帶作為系統(tǒng)的主要開放式平臺構(gòu)建，提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。

2）OTN制式。OTN作為一種高速數(shù)據(jù)傳送平臺，一般常見于封閉式的專用網(wǎng)絡(luò)信息傳輸過程中，對于網(wǎng)絡(luò)性能的要求較高。

3.1.2 傳輸線路

在上下行軌道均敷設(shè)一條單模光纜和一條電纜。

3.1.3 系統(tǒng)構(gòu)成

1）采用制式SDH方案為系統(tǒng)的主要設(shè)計方案。通過下設(shè)的各個部門設(shè)置一套光分插件復(fù)用設(shè)備來作為信息傳送的基本節(jié)點，通過光纖傳送的方式來完成整體的數(shù)據(jù)傳送。

2）采用制式OTN方案作為系統(tǒng)的主要設(shè)計方案。同樣在下設(shè)各個部門增設(shè)OTN2.5Gb/S節(jié)點機，作為信息傳送的基本節(jié)點，通過兩根光纖構(gòu)成基本的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。根據(jù)實際信息傳輸要求進行各種信息的傳送。2 Mbit/s中繼線及以太網(wǎng)信息由節(jié)點機界面卡直接引出。

3.2 無線通信系統(tǒng)

本文所研究的系統(tǒng)主要采用800 MHz頻段TETRA作為基本調(diào)度控制中心的無限通信平臺，提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。具體系統(tǒng)構(gòu)建狀態(tài)如下所示：

控制中心共設(shè)交換機、調(diào)度臺、網(wǎng)管終端等設(shè)備；每車站設(shè)兩載頻基站；在區(qū)間設(shè)置光纖直放站；各車站值班員處設(shè)置固定臺；助理車站值班員、維修人員等配備便攜臺；機車配備車載電臺（列車兩端均配備語音、數(shù)據(jù)車載臺）。

3.3 公務(wù)通信系統(tǒng)

內(nèi)部管理過程中，對于公務(wù)通信提供服務(wù)的重要性是不容忽視的，實際上，為各個部門提供公務(wù)聯(lián)絡(luò)通信的公務(wù)通信系統(tǒng)，同樣是本文所研究系統(tǒng)中的重要組成部分，基本上包括市內(nèi)電話和公務(wù)電話兩個部分組成。設(shè)置獨立網(wǎng)絡(luò)，能夠保證網(wǎng)絡(luò)的整體穩(wěn)定性，對于提升城市軌道交通通信網(wǎng)絡(luò)的安全性具有重要意義，其系統(tǒng)的具體構(gòu)造情況如下文所示：

控制中心通過程控設(shè)備來為提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)交互服務(wù)，下設(shè)站段利用交換區(qū)形成一個完整的公共信息交互網(wǎng)絡(luò)。控制中心通過程控設(shè)備上預(yù)留于與公網(wǎng)的 2 M中繼接口，在換乘站數(shù)字程控交換機上預(yù)留與其他線公務(wù)通信網(wǎng)的2 M中繼接口。

3.4 閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)

在系統(tǒng)的整體構(gòu)造中，閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)是實現(xiàn)系統(tǒng)整體性能要求的重要組成部分之一，通過為各個部門提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持，來提升整體的組織管理水平，是保證城市軌道交通正常運轉(zhuǎn)的重要前提。其具體系統(tǒng)構(gòu)成情況如下文所示。

通過中央控制室進行控制設(shè)備鋪設(shè)來完成基本的信息交互要求，設(shè)置相應(yīng)的設(shè)備連接要求，在下屬各個站段中提供終端閉路電視監(jiān)視設(shè)備，尤其是對出站口、售票廳等，更是需要進行專業(yè)化的閉路電視監(jiān)視設(shè)備，如在這些部分設(shè)置攝像機等，都是提升監(jiān)控效率的有效手段，利用專門的信息交互通道將這些設(shè)備收集到的信息進行傳送，從而形成一個完整的閉路電視監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)體系，保證基本的監(jiān)視和控制。

3.5 車站信息顯示系統(tǒng)

實際上，本文所研究的系統(tǒng)中，車站信息顯示系統(tǒng)的主要存在意義在于提升現(xiàn)代化管理水平，為乘客提供必要的時間信息服務(wù)支持，通過這一系統(tǒng)，乘客能夠及時的了解時間，對于軌道交通的實際運營情況有一個清晰的了解，同時也能夠通過各種信息的了解來緩解乘客候車過程中的焦躁心態(tài)。同時，這套系統(tǒng)也能夠通過在系統(tǒng)空閑時間加播廣告來為企業(yè)提供更多的效益。其具體的系統(tǒng)構(gòu)成如下文所示：

通過中央控制室進行視頻分配放大器和傳輸用數(shù)字光端機鋪設(shè)來完成基本的信息交互要求，在下屬各個站段中提供播放機、數(shù)據(jù)交換機、數(shù)字光端機等設(shè)備，采用100 M以太網(wǎng)來進行基本信息的交互。布線方式采用總線布線方式來完成信息交互任務(wù)

3.6 時鐘分配系統(tǒng)

該系統(tǒng)的主要作用在于為乘客和工作人員提供專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)時間，從而對整體的運營效率的提升提供必要的支持。其系統(tǒng)構(gòu)架情況如下：

時鐘系統(tǒng)由設(shè)于控制中心的GPS時鐘信號接收單元、一級母鐘、監(jiān)控設(shè)備，在下屬的各站段中配設(shè)二級母鐘。數(shù)字控制中心應(yīng)設(shè)置必要的時鐘系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備來為一級母鐘進行監(jiān)控。在系統(tǒng)子鐘的控制（加快、減速復(fù)位、校對、追時等）；故障記錄及輸出等方面進行控制和管理。

3.7 其他一些要說明的問題

1）網(wǎng)絡(luò)同步問題。網(wǎng)絡(luò)同步對于所傳輸?shù)男畔①|(zhì)量的影響是非常巨大的，本文所研究系統(tǒng)基本上采用了主從同步方式進行設(shè)計，基本上能夠保證網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有基本單元都能夠從基準(zhǔn)主時鐘上接收到信號。在這一過程中，程制中心接受來自于局間中繼的2 M具體時間信號作為基準(zhǔn)主時鐘數(shù)據(jù)，然后通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)交互來為下設(shè)的各個站段提供時鐘數(shù)據(jù)。

2）通信線路問題。由于本文所研究系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中，必將面對傳輸通道和區(qū)間之間的通信通道問題，所以在上下行道上，采用國際先進手段進行單模光纜和電纜的鋪設(shè)，從而保證這一問題的順利解決。

實際上，交換機與電信局彼此之間的中繼狀態(tài)出現(xiàn)之前，在SDH 設(shè)備中主要是通過常見的自由振蕩模式來保證網(wǎng)絡(luò)整體的時間問題保持在一個偽同步狀態(tài)。

4 結(jié)束語

在我國經(jīng)濟飛速發(fā)展的過程中，市場經(jīng)濟環(huán)境下的城市軌道交通的專用通信系統(tǒng)中涉及多個方面，在實際設(shè)計過程中，必須對這些方面給予充分的考慮和研究，才能夠真正意義上的保證系統(tǒng)整體性能，從而為我國的城市交通事業(yè)的發(fā)展提供必要的

支持。

參考文獻

[1]Timothy Kwok.A TM The Paradigm for Internet,Intranet,and Residential Broadband Services and Application.Prentice Hall PTR,2009.

第9篇：軌道交通系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：城市軌道交通 自動化 體系結(jié)構(gòu) 自律分布系統(tǒng)

Abstract: Based on analysis of characteristics of the urban railroad transportation systems, the technical requirements of railroad transportation systems are proposed, the design principle and method of urban railroad transportation automation system are also discussed in this paper. Compare with the conventional system architecture, we argue that the autonomous decentralized system architecture is an ideal architecture for urban railroad transportation automation system. Finally, the outline of autonomous decentralized system was described from technical maturity and advantage point of view respectively.

Keywords: Urban Railroad Transportation; Automation; System Architecture; Autonomous Decentralized System

一、 城市軌道交通系統(tǒng)的特點及其技術(shù)需求

在討論城市軌道交通系統(tǒng)自動化系統(tǒng)之前，對城市軌道交通系統(tǒng)的特點進行分析是十分必要的。下面從七個方面逐一進行分析。

1． 城市軌道交通規(guī)劃的可持續(xù)性

隨著 中國 城市化進程的 發(fā)展 ，主城區(qū)向外擴展、主城區(qū)和衛(wèi)星城連成一體是一個明顯的趨勢。城市軌道交通系統(tǒng)規(guī)劃要能適應(yīng)這一不斷發(fā)展和擴展的需求。然而，存在的主要 問題 是：準(zhǔn)確地預(yù)測未來的發(fā)展具有很多不確定因素。也就是說，當(dāng)前的規(guī)劃在將來是要變的。這就要求我們的規(guī)劃要充分考慮系統(tǒng)的變化因素，反過來也要考慮現(xiàn)有系統(tǒng)和未來系統(tǒng)的平滑銜接和升級。用技術(shù)的語言講就是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的靈活性和可擴展性。

2． 城市軌道交通系統(tǒng)建設(shè)的階段性

城市軌道交通系統(tǒng)建設(shè)受投資、征地等諸多因素制約，不可能像大鐵路那樣一次設(shè)計、一次建設(shè)，需要分階段地建設(shè)和實施，一般的形態(tài)是逐線建設(shè)，即使是一條線也要求分段建設(shè)。這樣的建設(shè)模式給系統(tǒng)運行帶來很大的挑戰(zhàn)。對于分階段實施的系統(tǒng)而言，很明顯要求系統(tǒng)具有擴充性。對于能夠一次建成的系統(tǒng)，建成后的系統(tǒng)升級和改造，要求不中斷系統(tǒng)的運行，從這個角度看，要求系統(tǒng)具有在線特性，即邊測試，邊運行。此外，還應(yīng)考慮系統(tǒng)運用過程中的在線培訓(xùn)。系統(tǒng)的擴充性和在線特性對于降低系統(tǒng)的開發(fā)成本，運行成本都是有直接好處的。這一問題也可以歸結(jié)為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的靈活性和可擴展性。

3． 運輸組織的多樣化和高密度化

運輸組織的多樣化是指根據(jù)節(jié)假日和重大活動適時地調(diào)整運輸計劃并付諸實施。這就要求建立在線實時的運輸計劃系統(tǒng)，即運行圖系統(tǒng)，實現(xiàn)小時級計劃的調(diào)整。

在上下班的高峰期實現(xiàn)列車的高密度運行是必須的，比如120秒的運行間隔。高密度運行與列車自動控制方式（ATC）和行車指揮系統(tǒng)密切相關(guān)。在這樣的需求之下，存在兩條不同的技術(shù)路線：信息集中控制集中，信息集中控制分散。就行車指揮系統(tǒng)而言，如何進行選擇可用下面的事例來說明。

日本的新干線由JR東日本，JR西日本，JR東海道等鐵路公司運營。因此，新干線的運輸調(diào)度指揮系統(tǒng)分為二大類：其一為COMTRAC（JR西日本，JR東海道采用），其二為COSMOS（JR東日本采用）。COMTRAC采用的是信息集中控制集中模式，而COSMOS采用的是信息集中控制分散模式。

基于可靠的理由，在阪神大地震后，COMTRAC建有第二指令所（調(diào)度所）。

需強調(diào)指出是信息集中是指列車計劃信息（運行圖）的集中，以及列車運行實績（在線狀態(tài)）的集中?？刂品稚⑹侵噶熊囘M路控制由各個車站的系統(tǒng)——程序進路控制裝置（PRC）完成。站間協(xié)調(diào)的準(zhǔn)則就是列車運行圖。

從上面的分析中可以看出，車站PRC只要有運行圖信息就可以實施進路控制。在正常情況下，由調(diào)度中心向車站PRC傳送運行圖信息；而在非正常情況下（災(zāi)害），由各車站PRC定期保存基本運行圖信息，以備緊急情況下使用。

至于列車在線信息的集中，可以這樣考慮，在災(zāi)害時，只需收集列車運行狀態(tài)的最少基本信息，而不必建設(shè)1：1的備用中心。

日本東京圈自律交通運行控制系統(tǒng)（ATOS）是 目前 世界上最大的自律分布系統(tǒng)，它管理著東京地區(qū)的200多個車站和2000多公里線路。實現(xiàn)了行車指揮、設(shè)備監(jiān)控和旅客信息服務(wù)綜合自動化，實現(xiàn)了列車的高密度運行（120秒），實現(xiàn)了系統(tǒng)的分階段的建設(shè)。具有典型性和代表性。這一系統(tǒng)也是采用的信息集中控制分散模式。

就列車自動控制系統(tǒng)而言，有兩種模式。一是在地面系統(tǒng)生成速度指令，發(fā)送到軌道電路上，列車按速度指令行車；一個是地面系統(tǒng)只發(fā)送停車點信息，列車根據(jù)這一信息和自身的位置以及制動性能自律地生成平滑的制動曲線。后一種模式也可以稱為（列車位置）信息集中（制動）控制分散，可以適應(yīng)不同車輛不同的制動性能，最大限度地實現(xiàn)高密度運行。

因此，實現(xiàn)運輸組織的多樣化和高密度化時，采用何種技術(shù)路線是必須認(rèn)真 研究 解決的問題。

4． 旅客服務(wù)的實效性

為旅客提供列車運行信息的顯示和廣播是基本的要求。在非正常運行情況下，實時地信息是關(guān)鍵。要求旅客服務(wù)系統(tǒng)和行車指揮系統(tǒng)實現(xiàn)互連。

5． 維護作業(yè)管理模式

系統(tǒng)的維護模式是一個較少探討的問題，面前維護作業(yè)管理很難實現(xiàn)自動化。系統(tǒng)維護模式也決定著系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)方式。

第一個問題涉及系統(tǒng)自身的維護。是不中斷運行維護，還是在線維護與測試。即系統(tǒng)是否具備在線維護的能力。這又與系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

第二個問題是維護的管理模式。是集中還是分擔(dān)。現(xiàn)有的維護管理模式可以說是一種集中模式，一切均在調(diào)度人員管制下完成。分擔(dān)的維護管理模式是指由調(diào)度中心、車站和現(xiàn)場作業(yè)人員共同完成維護作業(yè)。在這種模式下，調(diào)度中心負(fù)責(zé)信息（維護作業(yè)計劃）集中，車站負(fù)責(zé)進路控制，現(xiàn)場作業(yè)人員負(fù)責(zé)維護作業(yè)時的進路申請和作業(yè)實施?？梢哉f，將過去調(diào)度中心的相當(dāng)權(quán)限下放給了車站和現(xiàn)場作業(yè)人員。各個環(huán)節(jié)具有相當(dāng)?shù)淖灾鳈?quán)并相互協(xié)調(diào)。支持這一維護管理模式，需要相應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和技術(shù)。

6． 安全性

安全性是城市軌道交通系統(tǒng)的基本要求。具體地講就是在軌道交通系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)如通信信號、行車指揮、列車控制、牽引供電和車輛等領(lǐng)域采用故障-安全設(shè)計原則。故障-安全涉及硬件、軟件和通信編碼等方面。如何 應(yīng)用 故障-安全的 理論 和方法是我們面臨的問題。

7． 可用性

對城市軌道交通系統(tǒng)而言，故障-安全是不夠的。故障-安全從本質(zhì)上講是一種被動的技術(shù)措施。如何保證運輸服務(wù)的連續(xù)穩(wěn)定性，即可用性是我們的首要目標(biāo)。做到100%的可用在技術(shù)上是可行的，但代價往往是高的。有時由于外界因素（如災(zāi)害、人身傷亡事故等）的 影響 導(dǎo)致服務(wù)中斷是不可避免的，但不是無限期的。非正常情況下的快速恢復(fù)是一個關(guān)鍵。

在高密度運行區(qū)間，為防止列車故障或事故時引發(fā)混亂、盡量減小列車晚點，需要靈活快捷的列車群自動控制系統(tǒng)。在正常情況下，列車群自動控制依賴于運行圖；在非正常情況下，要實現(xiàn)列車群的協(xié)調(diào)，如安排列車的避讓或折返、避免列車在站間停車等。傳統(tǒng)的列車群控制大多依賴于調(diào)度員的指揮，難于實現(xiàn)快速的事故恢復(fù)。

為保證運輸服務(wù)的可用性，快捷的列車群自動控制系統(tǒng)是必不可少的。從技術(shù)上講，實現(xiàn)可用性也有兩條技術(shù)路線：容錯和防錯。防錯主要采用冗余技術(shù)，100%的備用，系統(tǒng)的成本太高。容錯是真正容許模塊的錯誤和故障的發(fā)生，采用模塊級備用方式，實現(xiàn)低成本化。

綜上所述，城市軌道交通系統(tǒng)的技術(shù)需求可以歸納為如下幾個方面：

（1） 系統(tǒng)的在線擴展性

（2） 系統(tǒng)的在線維護和測試性

（3） 系統(tǒng)的在線容錯性

（4） 信息集中、控制分散的技術(shù)路線

（5） 調(diào)度中心-車站-現(xiàn)場作業(yè)人員協(xié)同的業(yè)務(wù)分擔(dān)模式

二、 城市軌道交通自動化系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)理念和方法

為滿足城市軌道交通系統(tǒng)的技術(shù)需求，需要建立新的設(shè)計開發(fā)理念和方法。提出如下觀點和方法供 參考 。

1．信息集中、控制分散的技術(shù)路線

為實現(xiàn)城市軌道交通系統(tǒng)運輸組織的多樣化和高密度化，采用信息集中、控制分散的技術(shù)路線是一種理想選擇。

2．調(diào)度中心-車站-現(xiàn)場作業(yè)人員協(xié)同的業(yè)務(wù)分擔(dān)模式

這一模式對實現(xiàn)城市軌道交通系統(tǒng)的高效協(xié)同運行有重要意義。

3．城市軌道交通自動化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

目前廣泛采用的是集中式體系結(jié)構(gòu)和客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)。對于大規(guī)模城市軌道交通自動化系統(tǒng)而言，集中式的體系結(jié)構(gòu)已不能滿足系統(tǒng)動態(tài)變化和擴展的要求，而客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)又存在著系統(tǒng)負(fù)荷過于集中在服務(wù)器方等問題。因此，研究適合于大規(guī)模城市軌道交通自動化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，以滿足系統(tǒng)動態(tài)擴展的要求是一項重大課題。

4．系統(tǒng)設(shè)計方法學(xué)

目前，系統(tǒng)設(shè)計大多采用自頂向下的方法，包括結(jié)構(gòu)化設(shè)計和面向?qū)ο笤O(shè)計等方法。這些方法假定在設(shè)計階段系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、規(guī)模和功能是確定的。系統(tǒng)的擴展和變化，必將引起整個系統(tǒng)的變化，可謂“牽一發(fā)動全身”。對于大規(guī)模系統(tǒng)而言，不可能一次設(shè)計、一次建成，需要分階段地設(shè)計和建設(shè)實施。采用自底向上，由子系統(tǒng)逐步構(gòu)成整個系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計方法學(xué)勢在必行。

5．系統(tǒng)容錯技術(shù)(可靠性)

目前的雙機或多機冗余備用技術(shù)從根本上講是一種防錯技術(shù)，即防止錯誤的發(fā)生。在實際應(yīng)用中，存在著成本高，防不勝防等問題。針對城市軌道交通自動化系統(tǒng)的特點，研究開發(fā)低成本的、實現(xiàn)真正意義上的容錯技術(shù)是必要的。

6．故障-安全技術(shù)

對于軌道交通電氣化自動化系統(tǒng)這類要求故障-安全特性的系統(tǒng)，需要從硬件、軟件和通信等層面對故障-安全技術(shù)進行系統(tǒng)研究，并重點解決工程實用化問題。目前這一方面的研究相對薄弱。

三、 城市軌道交通自動化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

1．體系結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)運用成敗的影響

在討論城市軌道交通自動化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)之前，先以CTC系統(tǒng)為例，說明體系結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)運用成敗的影響。 我國開展CTC的研究已有40余年的歷史，廣深、大秦、鄭武等線裝備了CTC系統(tǒng)而沒有開通或使用。其主要問題是：調(diào)度集中模式下，行車和調(diào)車作業(yè)的矛盾沒有解決。

基于CTC的運輸管理模式可以說是一種集中模式，一切均在調(diào)度人員管制下完成。但調(diào)度員的管制能力又是有限的。

從技術(shù)上講，CTC采用的是典型的集中式體系結(jié)構(gòu)，對于大規(guī)模城市軌道交通自動化系統(tǒng)而言，集中式的體系結(jié)構(gòu)已不能滿足系統(tǒng)動態(tài)變化和擴展的要求，而客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)又存在著系統(tǒng)負(fù)荷過于集中在服務(wù)器方等問題。在城市軌道交通系統(tǒng)中，仍然存在上述（2）（3）之問題。

在第一部分已經(jīng)提到，調(diào)度中心-車站-現(xiàn)場作業(yè)人員協(xié)同的業(yè)務(wù)分擔(dān)模式。在這種模式下，調(diào)度中心負(fù)責(zé)信息集中，車站負(fù)責(zé)進路控制，現(xiàn)場作業(yè)人員負(fù)責(zé)維護作業(yè)時的進路申請和作業(yè)實施?？梢哉f，將過去調(diào)度中心的相當(dāng)權(quán)限下放給了車站和現(xiàn)場作業(yè)人員。各個環(huán)節(jié)具有相當(dāng)?shù)淖灾鳈?quán)并相互協(xié)調(diào)。這一業(yè)務(wù)模式可稱為自律分布模式。

以“信息集中、控制分散”為基本理念的自律分布鐵路調(diào)度指揮模式是解決我國CTC系統(tǒng)主要問題的一種理想選擇。支持自律分布模式的體系結(jié)構(gòu)是一種對等式體系結(jié)構(gòu)，又稱為自律分布體系結(jié)構(gòu)。

2．集中式體系結(jié)構(gòu)

在自動化系統(tǒng)中，廣泛采用的是集中式結(jié)構(gòu)。對于城市軌道交通自動化系統(tǒng)而言，集中式的體系結(jié)構(gòu)已不能滿足系統(tǒng)動態(tài)變化和擴展的要求。在運行過程中，其缺點表現(xiàn)為：

圖1 集中式體系結(jié)構(gòu)

（1） 所有的現(xiàn)場設(shè)備信息必須匯總到通訊前置機后再由通訊前置機發(fā)送到控制中心。這增加了信息傳輸中間環(huán)節(jié)，并且隨著現(xiàn)場設(shè)備的擴展，增加了通訊前置機的負(fù)擔(dān)，通訊前置機是現(xiàn)場設(shè)備和控制中心交互的咽喉，如果它出現(xiàn)故障，則整個監(jiān)控系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)。

（2）現(xiàn)場的所有信息都是最終匯總到控制中心，控制中心的 計算 機進行各種數(shù)據(jù)處理，最后由操作員工作站的屏幕上顯示出來。同時將各種控制信息發(fā)送給現(xiàn)場設(shè)備，進行統(tǒng)一監(jiān)督和控制。這種集中式的監(jiān)控系統(tǒng)隨著監(jiān)控規(guī)模的不斷擴大，必將大大加大控制中心的負(fù)擔(dān)。

（3）若要對集中式結(jié)構(gòu)的監(jiān)控系統(tǒng)增加新的設(shè)備時，必須停止整個系統(tǒng)的運 行，并且還必須將控制中心的軟件進行修改，甚至重新編寫軟件，這也將大大影響 監(jiān)控系統(tǒng)的運行，而且將消耗大量的人力物力。

3． 客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)

客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)雖然減少了中間環(huán)節(jié)，方便了動態(tài)擴充，卻又存在著系統(tǒng)負(fù)荷過于集中在服務(wù)器的問題。

圖2 客戶/服務(wù)器式體系結(jié)構(gòu)

（1）客戶端每一次操作必須通過服務(wù)器統(tǒng)一處理。這樣使信息交互中的大量負(fù)擔(dān)集中到了服務(wù)器，客戶端只執(zhí)行一些簡單任務(wù)。特別是在如今系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大的情況下，對服務(wù)容量要求必然會迅速增加，負(fù)荷進一步加重，嚴(yán)重情況下，很可能導(dǎo)致 網(wǎng)絡(luò) 擁塞，服務(wù)器處于癱瘓狀態(tài)。

（2）同時由于客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)中服務(wù)器必須處理大量的信息，且客戶端均由服務(wù)器連接，如若要加入新的客戶端雖不影響其它客戶端的運行性能，但必須對服務(wù)器進行調(diào)整修改，服務(wù)器軟件也將被修改后才能使得整個系統(tǒng)運行正常，這時，修改服務(wù)器將導(dǎo)致服務(wù)器部分失效或全部停止運行。其它客戶端無法交換信息進行連接，必然影響到整個監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。

（3）傳統(tǒng)的客戶/服務(wù)器應(yīng)用軟件模式大都是基于“肥客戶機”結(jié)構(gòu)下的兩層結(jié)構(gòu)。它面臨的一個主要的問題是系統(tǒng)的擴展及安裝維護困難。開發(fā)人員寫出的程序在客戶端運行，占用了大量的系統(tǒng)資源和網(wǎng)絡(luò)資源。而在分布式實時控制系統(tǒng)中，C/S結(jié)構(gòu)更顯出他的不足：

Client與Server直接連接，沒有中間結(jié)構(gòu)來處理請求，Server定位通常需要 網(wǎng)絡(luò) 細節(jié)，Server必須是活動的（Active），客戶端的 應(yīng)用 程序嚴(yán)格依賴于服務(wù)器端數(shù)據(jù)存儲和組織方式。應(yīng)用接口的異構(gòu)性嚴(yán)重 影響 系統(tǒng)間的互操作。許多相同的功能模塊被多次重復(fù)開發(fā)，代碼的重用很困難。無法保證數(shù)據(jù)的實時性，系統(tǒng)可擴展性差（無法實現(xiàn)在線維護和在線擴展），容錯性差，對多數(shù)據(jù)類型的應(yīng)用支持較差。

由一個中心服務(wù)器處理所有數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)都必須通過服務(wù)器的中轉(zhuǎn)，而不是直接的點對點的方式，從而增加了不必要的延時。這種模式在服務(wù)器具備所有需要的信息的時候可以正常工作，而當(dāng)數(shù)據(jù)來源于多個節(jié)點且同時又被多個節(jié)點使用的時候就顯得力不從心了。而且服務(wù)器還是整個系統(tǒng)的性能瓶頸，若服務(wù)器由于某種原因出現(xiàn)故障，則整個系統(tǒng)的通信都將陷入癱瘓。

所以，客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)無法滿足分布式實時應(yīng)用系統(tǒng)的需求。 4. 系統(tǒng)的通信模型

傳統(tǒng)的通信模型對應(yīng)于其傳統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，同樣具有一些技術(shù)上的 問題 需要解決。傳統(tǒng)的通信分為polling型和請求/應(yīng)答型（request/reply）。

（1）Polling通信模型

（2） 請求/應(yīng)答通信模型（Request/Reply）則對應(yīng)于客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)。

請求/應(yīng)答通信模型是基于TCP/IP協(xié)議的一種網(wǎng)絡(luò)化通信模型。它是一種客戶端向服務(wù)器發(fā)出發(fā)送信息的請求后，在得到服務(wù)器應(yīng)答后才能發(fā)送信息的通信模式。與polling通信模型相比較而言，其優(yōu)點在于無需各客戶端按照順序來進行應(yīng)答，從而節(jié)省了大量的時間，但是如若一旦服務(wù)器發(fā)生故障，則通信就無法進行，也將影響到監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。

從上述兩種通信模型來看，兩者都有一些技術(shù)上的問題有待解決，而影響了監(jiān)控系統(tǒng)的動態(tài)擴展及可靠性，需要有新的通信模型來加以改進。

5. 自律分布系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

自律分布系統(tǒng)(Autonomous -Decentralized System---ADS)，在降低系統(tǒng)復(fù)雜程度、實現(xiàn)系統(tǒng)的擴展方面是一個很大的進步。自律分布的思想是向生物 學(xué)習(xí) 而提出來的。在生物體中，每個細胞具有相同的遺傳信息。據(jù)此，自律分布系統(tǒng)認(rèn)為構(gòu)成系統(tǒng)的各個節(jié)點具有相同的潛在能力，任何一個節(jié)點可以從其他節(jié)點接收信息，然后選擇必要的信息加以自律地處理。在自律分布系統(tǒng)中，任何程序只與數(shù)據(jù)域(池)發(fā)生聯(lián)系，從而避免了程序之間的直接連接，有效地降低了系統(tǒng)的整體復(fù)雜性。在自律分布系統(tǒng)中，采用功能碼通信方式。發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點將數(shù)據(jù)與表示其 內(nèi)容 的功能碼組成一對，向數(shù)據(jù)域（池）發(fā)送。接收數(shù)據(jù)的節(jié)點從數(shù)據(jù)域中讀取數(shù)據(jù)。當(dāng)一個程序所需的數(shù)據(jù)到達數(shù)據(jù)域時，由系統(tǒng)自動啟動該程序。這種方式稱為數(shù)據(jù)驅(qū)動方式。數(shù)據(jù)域、功能碼通信、數(shù)據(jù)驅(qū)動是自律分布系統(tǒng)的三大特征。自律分布系統(tǒng)已從專用控制網(wǎng)絡(luò)擴展到通用網(wǎng)絡(luò)如以太網(wǎng)。自律分布系統(tǒng)在降低系統(tǒng)復(fù)雜性和實現(xiàn)系統(tǒng)在線擴展、在線維護和在線容錯方面是有效的。

四、解決方案---自律分布系統(tǒng)（ADS）技術(shù)

1．ADS技術(shù)綜述

系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大的趨勢表明，在設(shè)計自動化系統(tǒng)時，不可能一次性將各個部分、各個環(huán)節(jié)都考慮完整周全，而必須隨著系統(tǒng)的分階段建設(shè)不斷擴充規(guī)模、不斷完善功能?，F(xiàn)有的自動化系統(tǒng)都是一次性建設(shè)完畢，如要進行擴充和維護，只能終止整個系統(tǒng)的運行，這必然會給運輸造成極大的 經(jīng)濟 損失。自律分布系統(tǒng)，即ADS（Autonomous Decentralized System）。構(gòu)成自律分布系統(tǒng)的首要條件是子系統(tǒng)的存在性。整個ADS 系統(tǒng)是不能事先定義的，只能籠統(tǒng)地定義為若干子系統(tǒng)的集成。ADS 系統(tǒng)最關(guān)鍵的特點就是子系統(tǒng)的自我控制和自我協(xié)調(diào)的能力。

(1)自我控制表現(xiàn)在一旦某個子系統(tǒng)出現(xiàn)故障、進行維修或剛剛加入，其它子系統(tǒng)可以不受干擾地管理和運行自己的功能。

(2)自我協(xié)調(diào)是指一旦某個子系統(tǒng)出現(xiàn)故障、進行維修或剛剛加入，其它子系統(tǒng)能夠在在它們內(nèi)部協(xié)調(diào)處理完成各自的任務(wù)。

正是子系統(tǒng)的這兩個特點保證了整個系統(tǒng)的在線擴展、在線維護和容錯。因此根據(jù)ADS 思路設(shè)計的自動化系統(tǒng)體現(xiàn)了以下優(yōu)點：

首先，它不再基于傳統(tǒng)的C/S 模型，而是由若干子系統(tǒng)構(gòu)成。各個子系統(tǒng)之間是相互平等的，不存在依附關(guān)系，可以自主運作，但這并不表明它們不與外界交換信息。實際上，各個子系統(tǒng)不斷向外界以廣播方式發(fā)送信息，同時又根據(jù)各自需求接收來自外界的信息以為自己服務(wù)。這樣一來，C/S 模式中服務(wù)器大量的負(fù)擔(dān)被有限地分散了，而且加快了子系統(tǒng)間信息的交換速度。

ADS的核心協(xié)議ADP是建立在TCP/IP的UDP協(xié)議之上的一個應(yīng)用層協(xié)議。因此，只要支持TCP/IP協(xié)議的環(huán)境都可以支持ADS技術(shù)。 目前 ，ADS標(biāo)準(zhǔn)草案（ISO/TC184/SC5/SG5）已提交給國際標(biāo)準(zhǔn)化組織，即將被采納為國際標(biāo)準(zhǔn)。另外，ADS 與OPC（OLE for Process Control）和CORBA的融合及其標(biāo)準(zhǔn)化工作正在進行之中。

日本東京圈自律 交通 運行控制系統(tǒng)（ATOS）是目前世界上最大的自律分布系統(tǒng)，它管理著東京地區(qū)的200多個車站和2000多公里線路。實現(xiàn)了行車指揮、設(shè)備監(jiān)控和旅客信息服務(wù)綜合自動化，實現(xiàn)了列車的高密度運行（120秒），實現(xiàn)了系統(tǒng)的分階段的建設(shè)。具有典型性和代表性。如下圖所示。

2. ADS的技術(shù)成熟性

自律分布系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和相關(guān)技術(shù)是成熟的、可靠的，其理由如下：

（1）ADS是一種開放的技術(shù)

ADS的核心協(xié)議ADP是建立在TCP/IP的UDP協(xié)議之上的一個應(yīng)用層協(xié)議。因此，只要支持TCP/IP協(xié)議的環(huán)境都可以支持ADS技術(shù)。

（2）ADS即將被采納為ISO國際標(biāo)準(zhǔn)

目前，ADS標(biāo)準(zhǔn)草案（ISO/TC184/SC5/SG5）已提交給國際標(biāo)準(zhǔn)化組織，即將被采納為國際標(biāo)準(zhǔn)。

另外，ADS 與OPC（OLE for Process Control）和CORBA的融合及其標(biāo)準(zhǔn)化工作正在進行之中。

（3）ADS有成功的應(yīng)用實踐

日本東京圈自律交通運行控制系統(tǒng)（ATOS）是目前世界上最大的自律分布系統(tǒng)，它管理著東京地區(qū)的200多個車站和2000多公里線路。實現(xiàn)了行車指揮、設(shè)備監(jiān)控和旅客信息服務(wù)綜合自動化。實現(xiàn)了列車的高密度運行（90秒），實現(xiàn)了系統(tǒng)的分階段的建設(shè)。具有典型性和代表性。

（4）ADS有較成熟的開發(fā)平臺和工具

目前，自律分布系統(tǒng)的主要開發(fā)工具有：NXDlink, NXDFS, NXConstructor32, NXMaRT-View, NXMaRT-Watch等。均支持目前主流的操作系統(tǒng)平臺如UNIX, Windows NT, 還支持PLC和設(shè)備網(wǎng)（DeviceNet）。

因此，采用自律分布系統(tǒng)在技術(shù)上是完全可行的，其產(chǎn)品是可靠的。

3．采用ADS技術(shù)的城市軌道交通自動化系統(tǒng)主要特點

3．1 在線可擴展性

（1）在系統(tǒng)中假如有新節(jié)點（車站）加入，在數(shù)據(jù)域中的所有節(jié)點都將接收這一信息，同時可在控制中心看見這個新站加入系統(tǒng)中。

（2）假如在線的車站突然因為網(wǎng)絡(luò)故障退出了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其他所有節(jié)點都會知道這一狀況，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)故障被排除以后，節(jié)點重新加入系統(tǒng)，并且自動向控制中心發(fā)送自己最新的信息。并且盡力來恢復(fù)故障前的狀態(tài)，可見系統(tǒng)有很好的伸縮性。

3．2 在線可維護性

運行圖文件可以在控制中心在線修改，修改后可以下傳到各個車站控制子系統(tǒng)。在節(jié)點在線的情況下可以自由地對軟件系統(tǒng)內(nèi)容進行修改和維護。

3．3 在線容錯性

（1）假如控制中心主機發(fā)生了故障，在控制中心的其它備用主機就會自動取得控制中心的控制權(quán)，同時系統(tǒng)中的其它節(jié)點也會重新確認(rèn)新的控制中心節(jié)點，向它傳輸最新的信息。當(dāng)發(fā)生故障的原控制中心主機重新加入系統(tǒng)以后，系統(tǒng)會自動的接納它，同時它也會確認(rèn)為新的控制中心。

（2）處于遠程控制模式下的車站節(jié)點，在發(fā)生本地網(wǎng)絡(luò)故障時，該節(jié)點會將自己升級為控制中心并且由遠程控制模式切換為本地控制模式。

（3）在發(fā)生災(zāi)害時普通節(jié)點可以通過請求應(yīng)答的方式來向控制中心請求成為控制中心，這樣控制中心就可以自由的漂移?？梢娤到y(tǒng)有較為理想的在線容錯性。

3．4 能較好地貫徹信息集中控制分散的技術(shù)路線

信息集中要保證信息的實時性。這里有二層含義：調(diào)度中心實時地得到列車在線信息；各個車站平等地得 到調(diào)度中心的運行圖信息。ADS系統(tǒng)采用的/定購?fù)ㄐ拍Ｐ湍芎芎玫乇ＷC信息的實時性?？刂泼钤诰W(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)脑?，通信線路故障或主機故障將導(dǎo)致系統(tǒng)失效。采用ADS技術(shù)實現(xiàn)控制分散可有效避免系統(tǒng)失效的風(fēng)險。

在ADS體系中，由于各個系統(tǒng)節(jié)點是對等的，任何一個節(jié)點都具有潛在的相同的能力，區(qū)別只是應(yīng)用層的功能不同而已，而且這種區(qū)別是由管理者的方便造成的，而不是設(shè)計階段決定的。這意味著系統(tǒng)中的任何一個節(jié)點隨時可以成為控制中心。這種靈活性對保證系統(tǒng)的可用性是非常有效的，特別是在災(zāi)害發(fā)生時。此外，車站節(jié)點的本地/遠程運行模式能方便地實現(xiàn)調(diào)度中心臨時管制。

五、結(jié)論

在此基礎(chǔ)上，提出了城市軌道交通自動化系統(tǒng)新的設(shè)計開發(fā)理念和 方法 。為滿足城市軌道交通系統(tǒng)的技術(shù)需求，需要建立設(shè)計開發(fā)理念和方法。為實現(xiàn)城市軌道交通系統(tǒng)運輸組織的多樣化和高密度化，采用信息集中、控制分散的技術(shù)路線是一種理想選擇；調(diào)度中心-車站-現(xiàn)場作業(yè)人員協(xié)同的業(yè)務(wù)分擔(dān)模式對實現(xiàn)城市軌道交通系統(tǒng)的高效協(xié)同運行有重要意義；自律分布體系結(jié)構(gòu)是適合于大規(guī)模城市軌道交通自動化系統(tǒng)的理想選擇；采用自底向上，由子系統(tǒng)逐步構(gòu)成整個系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計方法學(xué)可以支持城市軌道交通自動化系統(tǒng)分階段建設(shè)實施。

最后對自律分布系統(tǒng)技術(shù)進行了綜述，并從技術(shù)成熟性和技術(shù)特點的角度對其進行了分析和討論。采用自律分布系統(tǒng)技術(shù)在技術(shù)上完全可行的，同時自律分布系統(tǒng)能很好地滿足城市軌道交通自動化系統(tǒng)的技術(shù)需求并支持本文提出的設(shè)計開發(fā)理念和方法。

參考 文獻

[l] F. Kitahara et al. “Distributed Management for Software Maintenance in a Wide-Area Railway System”, Proc. of ISADS97, Berlin, Germany, 1997, pp. 311-318

[2] F. Kitahara,et al. “Widely-Distributed Train-Traffic Computer Control System and Its Step by Step Construction”, Proc.of ISADS95, Phoenix, U.S.A., 1995, pp.93-102