城市轨道智能交通系统研究与体系结构设计
12页1、城市轨道智能交通系统研究与体系结构设计 摘要依据理论与系统工程思想,在分析城市轨道交通特点的基础上,提出城市轨道智能交通系统()的概念,并对的基本构成进行了论述。对体系中综合监控系统()的功能与结构进行了论述,对旅客向导系统()的服务内容与功能重新进行了定义。关键词新交通系统,城市轨道智能交通系统,综合监控系统,旅客向导系统 智能交通系统( ,简称)是最近十几年提出的新概念。从城市交通系统来看,无论是公共交通,还是非公共交通部分,的研究还仅局限在道路交通,对于城市轨道交通鲜有涉及。 从另外角度讲,城市轨道交通系统作为先进的公共交通系统()组成部分,已被纳入体系。但由于城市轨道交通的独特性,城市轨道智能交通系统(,简称)各组成要素与传统不同,可以将其作为独立的系统进行研究。(主要指道路)所解决的本质问题是:如何将交通高峰时期的车辆有效地分布在道路网中,尽量缩短人们的出行时间1。城市轨道智能交通系统的研究对这一本质问题的解决提供了新的思路。即将交通高峰时的部分人流有效地分布在城市轨道交通网中,并间接影响与之相关的城市道路交通网。这意味着, 与道路相结合,将构成相对完整的城市智能交通系统。对
2、这一本质问题的解决将产生实质性的影响。1 城市轨道智能交通系统及其基本构成1.1城市轨道交通系统的特点广义的城市轨道交通以轨道运输方式为主要技术特征,是城市公共客运交通系统中具有中等以上运量的轮轨交通系统,在城市公共客运交通中起骨干作用2。 城市轨道交通与地面常规交通方式相比,具有运量大、速度快、能耗低、污染少、可靠性强、舒适性佳、占地面积少等优点。另外,城市道路拥堵是世界性的通病。道路不可能无限地拓宽、增加,道路也不可能从根本上解决交通拥堵。而城市轨道交通的建设,则可有效减少地面交通车辆,是缓减道路拥挤的方法之一。而随着城市交通中轨道交通客运份额的增大,对其智能化、系统化的研究也就日趋重要。1.2 城市轨道智能交通系统的提出 城市轨道交通系统涉及的科技领域相当广泛,包括通信、电子、计算机、车辆、供电、环控、防灾、机电等。应该运用系统工程的理论与方法,将城市轨道交通系统各组成部分有机地集成,使其呈现出各组成要素所没有的整体功能。 根据城市轨道交通的特点及其所涉及到的不同领域,的基本构成应包括如下内容:先进的通信系统,先进的供电系统,综合监控系统(),旅客向导系统(),列车自动控制系统(
3、),车站设备监控系统(),防灾报警监控系统(),自动售检票系统(),管理信息系统()等。其基本构成如图1所示。 综上所述,并结合国内外专家对的定义,对的定义可归纳如下:在较完善的基础设施(包括车站、站台、车辆段和通信等)上,将先进的信息、通信、控制、传感器和系统综合等技术有效地集成,并应用于城市轨道交通系统,从而建立起在城市轨道交通范围内发挥作用的,并能间接影响城市道路运输系统的实时、准确、高效的运输系统。2 综合监控系统2.1 综合监控系统的功能2.1.1 综合监控系统功能构成图 综合监控系统(,简称)在中的位置类似于中的(先进的交通管理系统),但在具体内容上与有很大不同。是以行车指挥与列车运行自动化为核心的复杂大系统,它包括通信的综合网络管理系统()、电力监控系统()、列车自动监控系统()、旅客向导系统()、车站设备监控系统()、防灾报警监控系统()、自动售检票系统()、管理信息系统()等。将先进的信息技术、通信技术、控制技术和系统工程等运用到城市轨道交通中,对各个职能系统的运行管理和综合监控,从而最大限度地调动轨道交通系统内部各专业、各种设施、各营业线的内在潜力,使之成为完整的有
4、机整体。 国外的发展已有30多年,但大都局限在对几种重要职能系统的综合管理与监控。随着信息技术的飞速发展,有必要对的功能进行扩展,将其更好地系统化、智能化。作为构筑体系的核心部分,的功能结构一方面应考虑 与道路的衔接,预留与道路的接口;另一方面,应符合我国国情和城市轨道交通的发展现状。据此,的功能应如图2所示。2.1.2职能子系统的主要功能 各车站设备通过广域网将信息实时传递给控制中心,各职能系统实时处理这些信息,并根据实际情况对各车站设备实时监控。2.1.3关联子系统的主要功能 对处理过的信息进行综合、统计和对比后,将与城轨系统各级管理人员关联的信息筛选出来,提供给;将与旅客关联密切的信息筛选出来,实时反馈给和道路中的,同时将传递来的实时信息反馈给。2.1.4汇总子系统的主要功能 将联机综合处理后的重要信息定期向上级主管部门汇报,汇总功能也可通过来实现。2.2综合监控系统的体系结构 应是一种分布式控制系统。系统对于数据通信的要求可分四个层次:信息层、通信层、控制层和设备层。可采用基于“生产者 消费者( )”模式的设备网和控制网,以及得到广泛应用的以太网作为核心框架,满足系统从现场到互
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