杭州市地铁集团有限责任公司 浙江杭州 311200
摘要：2020年是中华人民国和国成立71周年，也是中国地铁运营51周年，中国城市轨道经过多年的建设，也获得了巨大的发展，截至2018年底，中国内地共有35个城市开通城市轨道交通，运营线路总长度5761.4公里。对轨道交通行业智能化及信息化建设方面也提出了更高的要求。
关键词：城市轨道交通；智能化；信息化建设
1地铁智能化及信息化系统建设
1.1列车控制和诊断系统
选用的国产自主列车网络系统采用有列车控制级、车辆控制级的分布式控制技术。列车控制级总线和车辆控制级总线均采用中距离介质的MVB多功能车辆总线。中继模块作为列车级总线和车辆级总线的网关，实现列车级总线到车辆级总线的数据转发功能。网络系统或车辆子系统维护接口均采用以太网接口或USB接口，操作简单。
通过整车搭建的MVB网络可实现列车列车级牵引、制动控制，安全连锁保护，空调启动和扩展供电等控制功能、可实现车辆各子系统实时故障显示，车辆运行参数显示等监视功能，还可提供列车级和设备级故障诊断和记录，故障数据和实时数据的下载和分析等诊断功能。
通过车地无线网络，还可将列车故障信息上传至OCC及DCC，不仅可以对列车故障进行实时显示，还可将故障直接提供给检修人员，提高故障处理效率，进而提高运营效率。
1.2旅客信息系统
旅客信息系统采用双路千兆以太网作为主干网，两路总线相互冗余，在一路出现故障或断开的情况下，另外一路能够保证乘客信息系统的通信正常。
在正常情况下，旅客信息系统可通过LCD播放器提供列车时间信息、政府公告、出行参考、媒体资讯、广告等实时多媒体信息；在火灾及阻塞等紧急情况下，可提供动态紧急疏散指示。还可通过车门上方的LCD动态地图显示屏及端部LCD显示屏提供清晰易懂的站点及到站信息。在每个门区设置乘客紧急报警装置，乘客可在突紧急情况下操作该装置进行报警。
此外，旅客信息系统还在OCC设置两台车辆PIS地面服务器，两台服务器通过车地无线通道与车载PIS设备进行通信。其中一台车辆地面服务器负责处理车载CCTV与TCMS信息上传，还为公安监控、综合监控、地面PIS系统等提供多样化接口，配合以上系统实现列车监控视频实时调用，90天监控视频调用，乘客报警视频联动，火灾报警视频联动等功能。另一台车辆地面服务器负责PIS视频流信息下传与补包等业务，保障车载多媒体信息播放流畅。
1.3火灾报警系统
火灾报警系统的设备包括火灾报警控制器和烟温复合探测器。在司机室顶板、客室两侧顶板、司机室电气柜、客室电气柜内均布置有烟温复合探测器，其主要作用是监测相应位置的烟雾浓度和温度。
各客室内的探测器探测到火灾隐患后，将报警信号通过RS485传递给位于司机室电气柜内的火灾报警控制器，两台火灾报警控制器经过CAN总线对信息进行同步，火灾报警控制器将报警信号再通过MVB接口传输到TCMS系统，最终可以在司机室的司机显示屏上显示；同时TCMS系统将火灾报警信息通过以太网接口传至地面PIS车载网桥，通过车地无线通信上传至OCC的服务器，使得OCC可以实时得知车辆的火灾报警信息。
1.4智能门控系统
智能门控系统会自动采集车门的各种运行参数的数据信息，并与该车门的历史数据通过智能算法的比较，判断未来出现故障的概率，判断车门是否工作于亚健康状态，通过系统的亚健康知识库智能化判断当前的车门可能存在的问题以及检修的范围。
智能门控系统通过自带网关功能的门控器，将采集到的门控器基本信息、门控器参数信息、门控器实时信息以及诊断信息等通过网关接入4G或5G网络传输至地面服务器，可在地面对门控器实时状态进行查看。
通过智能门控系统，可将传统的计划修转变为状态修，增强了轨道车辆运营的可靠性，降低了轨道车辆门维保的成本，同时给车辆门系统的设计改进提供了依据。
1.5LCU
选用的LCU是采用微处理器、软PLC、无机械触点电路等技术的逻辑控制装置，替代列车上部分控制电路的继电器、复杂连线等，实现逻辑控制功能。
LCU控制模块之间或功能板之间采用可靠的、通用的、冗余的总线进行通信，当其中一个控制模块故障时，另一个自动接替其工作实现无缝切换。LCU使列车控制系统网络化、智能化，具有更高的可靠性、更长寿命，更好的保障地铁列车的安全运行、免维护、高效检修的目标。
1.6弓网检测系统
采用的弓网检测系统由接触网几何参数检测子系统、弓网燃弧检测子系统、接触网关键悬挂检测子系统、综合定位模块、无线传输模块及地面专家系统组成。系统可检测列车站点、列车速度、接触网导高、拉出值、线间距参数、接触线磨耗、燃弧时间、燃弧次数、燃弧率等参数，还可通过工业相机及补光灯采集弓网高清图像。
系统获取来自TCMS的车辆信息并结合自身采集信息进行综合处理，能有效分辨汇流排损伤、中间接头松动、膨胀接头零件松脱、定位线夹紧固零件松脱、悬吊安装底座紧固件松脱、中心锚节及分段绝缘器松脱、刚性悬挂绝缘子破损、线岔区域状态等故障。
弓网检测系统通过车地无线通道，还可将检测到的故障信息传递至DCC的弓网检测服务器，可实现对历史检测数据的安全存储、分析和计算，获取演变规律，进行提早预防和保护，提高了检修效率。
2地铁列车智能化及信息化建设展望
地铁地铁列车智能化及信息化建设以智能化列车系统为目标，这是一个高度自动化的智能控制和管理综合集成系统。
其以城轨列车为平台，集成了智能化的列车网络控制系统、智能化转向架监视系统、列车障碍物检查系统、列车健康管理系统等。
2.1智能化列车主要技术载体：
传感技术；网络通信技术；智能控制技术。
2.2智能化列车功能特性：
列车运行操作高度智能化：列车运营操作自动化水平达到IEC 62267标准GOA4级要求，即列车在线运营无司机配置，全部由计算机系统控制。
列车故障检测和维护高度智能化：故障自检测、自决策、自操作，提升运营效率；实现故障预诊断，提升运营安全保障水平；计划修向状态修转变，降低维护成本，提高车辆使用率。
乘客信息服务高度智能化：运营班次查询；到站提醒；车厢人流密度提示；车站商业信息查询；无线上网功能；
2.3智能化列车的优势：
车辆状态和故障自检测、自决策、自操作，提升运营效率；运营的准点性和舒适性更高，改善服务质量；乘客服务信息高度智能化，提升乘车体验；交通服务供给方面具有更强的适应性和灵活性；对车辆维护保养提供智能化支持，提升车辆使用效率；车辆可以在途预警，列车运行安全性更高；系统全寿命周期运营成本更低。
2.4智能化列车具体功能
2.4.1列车自动唤醒、睡眠控制
全自动无人驾驶列车可以实现自动唤醒睡眠、远程手动唤醒睡眠、本地唤醒睡眠功能。
2.4.2列车自动检车
列车在自动唤醒后将触发自动自检，自检完成后将反馈自检完成信号给OCC，自检过程中任意一步不通过自检将结束，并将自检故障上报OCC。
2.4.3列车自动鸣笛
在特定的位置，车载ATC根据地面信号，输出控制信号，控制车辆继电器或设备，实现自动鸣笛。
2.4.4紧急牵引控制
在车辆发生故障时，列车仍可通过远程人工牵引方式，实现列车蠕动牵引功能。
2.4.5列车精确停车控制
信号系统将控制正线服务的列车执行预设的停站程序；雨雾天气或轮缘加油时，导致停站距离加大或不准，信号系统重新进行调整停车：当列车未停在规定的停车点（±500mm）内时，信号系统将自动进行站停位置调整。若列车没完全驶入站台停车，ATO系统将再次启动列车缓慢跳跃式调整前进直至对位。若列车越过了站台但不超过5米的范围内，列车同样缓慢跳跃式调整后退来对位站台。若列车越过站台超过5米限制或在给定次数缓慢跳跃式调整后退还未停准，则列车将直接自动启动驶到下一个车站。