城市地铁轨道交通信号智能运维探讨

城市地铁轨道交通信号智能运维探讨

孙珊珊

贵阳市城市轨道交通运营有限公司 贵州 贵阳 550000

摘要：近年来，城市地铁轨道交通起到了越来越重要的作用，有效的缓解了城市交通压力，极大的方便了人们的出行。而在城市地铁轨道交通的运行中，信号系统无疑发挥着核心的作用，对地铁列车的安全运行至关重要。本文对城市地铁轨道交通信号系统的运维现状进行了分析，对信号系统的智能运维需求进行了阐述，并对如何更好的对城市地铁轨道交通信号智能运维进行了探讨。

关键词：城市地铁轨道交通；信号系统；智能运维

随着我国城市化进程的加快，城市地铁轨道交通发挥的作用愈发重要。地铁轨道交通建设规模的扩大，导致线路上的信号设备不断增加，传统的运维方式已无法满足时代发展的需求，迫切需要构建现代化的智能运维方式，以此来保证城市地铁轨道交通的运行安全，提高人们的出行效率。随着计算机技术、大数据技术以及人工智能技术的普及与应用，为我国的城市地铁轨道交通信号智能运维提供了技术支撑。现阶段，大力发展以大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算机等技术与交通行业深度融合的智慧交通，成为我国当前交通系统发展的主要趋势。因此，积极的探索我国城市地铁轨道交通信号智能运维方式，保证信号系统及设备的安全、稳定、可靠，及时的发现信号系统及设备在运行中的问题并提供针对性的解决方案，从而保证城市地铁轨道交通的安全有着重要的意义。

一、城市地铁轨道交通信号运维现状

现阶段，我国的城市化进程加快，城市基建水平逐渐提高，城市地铁轨道交通的建设规模不断扩大，加大了城市地铁轨道交通信号运维的需求。尤其是网络化运营的开展，导致城市交通运输压力提高，对于城市地铁轨道交通的运行效率与质量要求越来越高。城市地铁轨道交通在满负载的运行下，对于运维要求也是日益提高。但是，我国目前的城市地铁轨道交通信号运维还是存在着一定的问题。在信号设备方面，一是检修效率降低，维修强大较大。随着运行线路的增加，需要检修的设备数量增加，设备监测点与数据相对分散，录入工作相对繁琐，在一定程度上降低了维护效率。同时，信号设备因为运行的周期相对较长，导致大部分设备老化问题相对严重，增加了维护的频次与要求。二是运维保障的成本相对较高。现阶段信号运维的主要方式是依靠人工运维，对于维修人员的数量与技术有着较高的要求，导致运维压力较大。而且随着新线路的不断增设，运维的成本与日俱增。而在运维工具及系统方面，一是设备监测范围相对有限、监测深度不够、监测信息分散。二是运维系统的数据存储容量相对较小，智能化程度较低。三是现有的系统无法满足全自动智能化的运维需求。目前，全自动运行系统成为城市地铁轨道交通的主要发展方向，但是这为运维工作增加了工作量及工作难度，现阶段的信号运维方式无法满足其运维需求。

二、城市地铁轨道交通信号智能运维需求

（一）维护需求

第一，推动城市地铁轨道交通信号智能维护集成化检测。实现实时、在线、精准、高效的设备状态感知与一体化检测，通过全方位动态化展示，有效的对各个信号子系统运行状态进行预警。第二，智能诊断故障。对发生故障的信号设备进行定位并分析故障原因、故障溯源，提出故障排除方案，保证地铁的运行安全。第三，预警分析。通过对设备24小时动态追踪，整理与挖掘设备状态数据、运维数据，对设备的性能进行科学精准的分析，有效的发现设备可能存在的隐患并进行排除。

（二）智能需求

首先，设备健康评价。通过智能运维对信号设备的运行质量、剩余生命周期等进行有效的评价，为设备的检修、维护等提供数据及技术支撑。其次，为维护提供具体的参考建议。通过智能运维更好的对设备进行指标分析、对设备故障进行分析并挖掘故障原因，并提供针对性的维护建议。最后，大数据应用。通过应用大数据对数据进行深入的挖掘分析，提供设备故障、异常、设备故障日志、多专业关联分析等功能，提高城市地铁轨道交通信号智能运维的效率与质量。

（三）运维需求

第一，建立健康维护的运行机制。通过智能运维的应用，为信号设备的维护提供包括实时感知、预警告知、故障处置以及信息反馈在内的完整的运行机制。通过对故障、计划修、问题跟踪作业等，实施全流程动态跟踪，建立实时的沟通机制，将维护人员、维护部门、供应商、相关管理者等均纳入信号运维全过程。第二，建立设备信息库，对设备进行监管，分析设备的生命周期，包括启用、检修、故障、更新以及报废处理等，加强对信号设备的管理。第三，成立应急调度指挥。对设备故障的影响进行有效的评估分析，从而实现运维资源的科学合理的分配，提高运维的效率。

三、城市地铁轨道交通信号智能运维路径

（一）构建科学合理的智能运维框架

智能运维系统的框架在构建的过程中，首先要搭建感知层。感知层能够有效的对数据信息进行收集，覆盖的范围要广、深度要深，能够对设备的运行数据进行有效的收集，从而实现感知的目的。感知内容包括低频状态及电子基础信息、机械特性、电气特性等多种内容，并能够对信号设备的多种运行数据进行收集整理，并将数据上传到平台管理层。而平台管理层则由两种不同的平台组成，一是分布式实时数据平台与大数据平台。实时数据平台包括数据接收、服务与分析三种模式，基本上能够完成数据分析处理过程中所有的工作内容，提高数据分析的效率与质量。大数据平台则主要对书籍信息进行采集、存储、分析，为城市地铁轨道交通信号智能化发展提供数据参考，使用专用算法赋予计算机自主学习的能力，提高智能化水平。另外，工作人员在构建系统框架过程中，还应当搭建服务层。服务层的职能则相对较多，包括业务管理、业务模块可视化等。通过这些程序能够实现对设备的在线实时监测、智能分析、设备故障预警及维护指导等多项功能，有效的解决城市地铁轨道交通运行中的突出问题。

（二）构建运维一体化协同机制

在构建运维一体化协同机制时，工作人员需要将设备运行状态与设备维护信息结合在一起，从而能够将设备的运行状态数据信息及时的进行反馈，更好的凸显联动效果。同时，在构建一体化协同机制的过程中，工作人员需要将北斗定位系统嵌入到系统平台中，通过定位系统能够有效的定位发生故障的设备地点，同时对故障发生地的设备信息进行智能化的分析，提高应急反映能力与速度。在应急响应开始后，要对产生故障的设备进行深入分析，寻找产生故障的原因，制定解决方案的同时合理的调配维修资源，为维护检修提供必要的技术支持。

（三）构建完善的维保体系

在构建智能运维体系过程中，工作人员应建立完善的维保体系，将人员、设备、动态等关键环节进行整合，设立科学明确并具备可行性的维保标准，提高设备的维护修理的速度与水平。在构建维保体系时，需要运用感知层，通过感知层对数据进行收集整理，进而有效的识别设备的运行状态，并对设备进行健康评估，有效的发现设备运行过程中存在的隐患，提高设备的运行质量，保证城市地铁规定交通的运行安全。同时，为了更好的保证智能运维的效果，相关单位还应当建立完善的考核机制，提高工作人员的素质与能力，使工作人员能够满足智能运维的实际需求，提高工作的积极性与主动性。

总结：

目前来说，城市地铁轨道交通信号运维逐步向智能化方向转变，智能运维已成为主要的发展趋势。为了更好的提高智能运维的质量，我们应当以计算机技术为核心，构建系统的智能运维框架、完善运维一体化协同机制与维保体系，推动智能运维智能化、自动化、信息化发展，为城市地铁轨道交通的运行提供安全保障。

参考文献：

[1]胡寿建,吴荣斌,王亚坤等.城市轨道交通信号智能运维系统设计与研究[J].军民两用技术与产品,2023,No.471(01):48-51.

[2]邓永祁,杨将,阳亦斌.城市轨道交通信号智能运维系统数据平台研究[J].控制与信息技术,2021,No.473(05):39-46.

[3]陶雨濛,王亮军,卫妍.城市轨道交通信号设备智能运维系统设计[J].中国新技术新产品,2021,No.445(15):25-27.

作者简介：孙珊珊（1996.4-）女，河南新蔡人，本科，信号检修工，研究方向：轨道交通信号。