杭州市地铁集团有限责任公司运营分公司 浙江杭州 310030
摘要：近年来，我国的交通行业有了很大进展，城市轨道交通工程建设越来越多。城市轨道交通在载人运输方面优势越发明显，在解决城市路面交通拥堵、优化城市空间结构、高效利用城市用地等方面有着较高优越性。然而城市轨道交通的快速发展也会伴生一定的问题，其中，信号设备系统故障属于关键部分，这类故障的出现会导致轨道交通出现碰撞与追尾事故，严重影响乘客人身安全。因此，信号系统作为城市轨道交通最关键且最易出现故障的系统，需要加强该系统建设及做好对信号设备的监测工作，确保城市轨道交通有序且安全运行。
关键词：城市轨道交通；信号设备；监测技术；自动化系统
引言
城市轨道交通信号控制系统能够提高城市轨道交通系统的安全性和工作效率，因此被认定为是整个城市轨道交通系统的重要设施，并且信号系统设施的选择直接影响到城市轨道交通建设的投资、经营以及后期的维修成本。除此之外，城市轨道交通系统能否安全、稳定地运行也受城市轨道交通信号控制系统的影响，因此要熟知城市轨道交通信号控制系统的控制方式。
1存在问题
信号系统检修工作技术要求高、分布范围广、设备品种多、维护频次高，当前信号设备检修管理工作主要采用人力驱动、纸质台账形式进行，纸质台账在保存、管理、查阅使用等方面存在较多的不足，整体运维体系存在较多不足，其体问题如下：（1）检修、故障处理等工作过程易出现不妥之处，只能通过故障现场的纸质台账填报情况来检查运维工作，无法有效掌控管理；（2）知识经验留存于纸面，宝贵的运维管理及技术经验等难以得到有效的保存、共享及应用；（3）运营管理各项工作信息独立，缺乏协作，造成信息资源浪费；（4）缺乏底层数据支持，无法做到有效统计、分析，整体运维情况难以获取。
2城市轨道交通信号设备监测技术
2.1系统结构设计
结合城市轨道交通按线路建设、维护、管理的特点，信号维护支持系统结构设计也需要围绕这些特点进行。在运营总部设置MSS中心，将各条线路MSS中心进行接入，同时结合实际的运维需求，设置一定数量的信号分部与运营总部终端；每一条线路均需增设线路MSS中心，作用在于接入该线路内的所有MSS车站分机，结合实际需求设置一定数量的信号分部或工班终端；每个车站单独设置MSS车站分机。MSS车站分机设备涵盖MSS站机、采集设备、电源设备、网络设备等；同时，MSS还应具备与各个信号系统的接口，设备配置与系统接口也要根据MSS站机而定。MSS中心设备涵盖应用服务器、数据服务器、接口服务器等。各个设备集中站与车辆段的MSS站机，将所采集到的信号设备监测信息与接口获取到的各类系统信息，经由通信网络传送至MSS中心；智能电源屏信息会经由光纤接入临近设备集中站MSS站机；自动列车监控系统与数据传输系统中的信息能够直接传输至MSS中心接口服务器。在运行维护中心及信号分部的终端设备中，能够实时查看网内各个子系统的监测信息。系统结构设计作为系统开发工作中的基础，应当结合城市轨道交通特点，将控制中心布设在车辆段之处，保证所有工作环节都要经过客户端去处理，然后将数据传给服务器，从而提高客户端的响应速度。另外，大部分数据均存储在计算机设备内，包含设备维护检修记录、出厂参数等，此类信息的收集与审视都能利用数据库实现。通常来讲，为了保证系统正常运转，要对数据的保密性及数据库的直观性有所确保，所以可用到SQLServer数据库，能够满足系统结构设计要求。整个系统采用C语言且在VS平台上进行开发，不仅能够满足开发功能的需求，也能与现代开发工具形成良好配合，同时在可编程优势加持下能够以自定义的方式去标记方法。同时，为了解决城市轨道交通信号维护支持系统的数据冗余现象，还要对其数据库进行设计，保证其完整性与可拓展性。
2.2信息安全方案设计
交通信号的安全方案设计的关键在控制中心方面，作为整个系统的核心，其主要功能在于调度运营管理并指挥。可以从一下几个区域进行防护，分别为：边界隔离，外部应用接入区，核心交换，物业服务，维护管理区和安全管理服务器以及中心调度区。对轨道交通信号的安全，能够从一下几个区域中开展安全防护。
2.3集中控制型控制方式
这里所说的集中控制事实上是指与列车相关的所有运营工作以及指挥工作都由系统控制中心进行控制，除了对整个列车的调度信息以及实际的运转状况进行控制，同时还可以对所有列车的进入进行控制。采用这一种控制方式最突出的一个特点就是利用电缆来实现信息的传输，所传输的信息一般与列车的实际运行状况以及安全有关。由于所需要用到的控制设备比较少，操作比较简单，因此与其他控制方式相比，这一种控制方式在实际的使用中操作起来都比较方便简单，这是一个优点。但同时这种控制方式也存在缺点，这一种控制方式主要由控制中心对列车进行控制，容易造成控制中心的超负荷工作，单一的信息传输方式对系统的通信功能也有较高的要求，而信号系统优势难以满足这一要求，可能会导致整个控制工作不能正常进行。
2.4建立运营及维护的一体化协同机制
将设备运行状态分析和维护信息快速与运营联动，实现运营根据设备状态进行优化及响应。基于平台基础信息和GIS地理信息进行应急启动，并根据故障相关信息进行智能预判和分析，实现应急人员以应急预案、专家系统、应急交通路线图或者应急备品查询为依据，集成指挥调度、在线监控以及数据分析、预案设置、移动互联等多种业务功能，为故障应急提供必要的支持，使应急处理措施的执行更加高效。
2.5构建状态评价和风险检测模型
首先，对检测信号的工作状态进行及时检测，利用健康指数表示出来，将信号设备锁发出的故障概率作为参照进而对健康指数加以调整。其次，计算和评估信号设备将来可能发生故障的概率，决定其故障严重程度，从而建立风险监测模型。最后，评估信号设备的运作状态并及时发生不良情况，进而评定风险，依据评定结果来决定相应安全隐患。
2.6运维质量评估及预警
利用信号自身的集中监测子系统MSS，对设备日常运行数据的采集，自己生成设备运行曲线，通过对作业数据的分析和维保作业质量评估进行大数据运算，可以对设备潜在的风险进行预警，并能及时将该预警信息推送至维保人员手持终端。
结语
综上所述，城市轨道交通系统中信号设备有着众多种类，而且许多信号设备并未纳入铁路CSM系统的监测范围。现如今城市轨道交通信号维护支持系统在众多地区地铁建设中得到应用，并且得到了处理监测项目全面、测试精准度高、软件功能强大、操作相对简便等不错反馈，逐渐成为城市轨道交通信号维护技术人员的关键工具。文章主要针对城市轨道交通中常用的信号设备FTGS音频无绝缘轨道电路、屏蔽门、同步环线等监测技术展开分析探究，为城市轨道交通信号维护提供参考。
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