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摘要：天津轨道交通9号线开通时间较早，信号系统的信息化水平较低，相较于智慧轨道交通的标准存在较大差距。介绍了天津轨道交通9号线信号系统信息化建设的发展思路，分析了发展脉络，对相关实践经验进行了总结，以期为其他城市的智慧轨道交通建设提供参考借鉴。
关键词：轨道交通;运营环境;信号;信息化建设;管理模式
城市轨道交通组建线网统一指挥、统一管理是当今运营模式的发展趋势，设备维护管理模式也随线网的建设逐渐复杂，传统的以经验为导向的粗放型管理模式在安全保障、质量控制、故障管理、维护支持等方面已经不适应新的运营环境，必须引入信息化手段来打造适应于线网环境下的智慧型维护管理模式[1]。组建轨道交通新型维护管理模式是一次管理和技术上的考验。规划设计智慧维护管理模式，既需要考虑新线建设的前瞻性，同时也要兼顾运营线路的既有条件，例如：设备厂商、建成时间、信息化水平、扩展性等。为了弥补线网信息化的短板，提升整个线网的信息化水平，提升既有线路尤其是老旧线路的信息化水平，是当前亟需解决的问题。
1天津轨道交通9号线概况
天津轨道交通9号线（下称“9号线”）是连接天津市中心城区和滨海新区的大动脉，于2004年正式开通运营，信号系统采用安萨尔多（AnsaldoSTS）公司提供的准移动闭塞信号系统（列车自动控制系统，即ATC）。作为一条早期开通运营的既有线路，其信号系统硬件平台运算水平较低，网络带宽容量较小，系统可扩展性较差，信息化建设难度较大。针对上述情况，9号线信号系统信息化建设没有走一般的产学研用技术改造的路子，而是充分发挥技术人员技术能力，以“用”为驱动，深挖并解决运营工作中的各项痛点，走出了一条信息化建设的新途径。
2信息化发展经验总结
2.1信息化发展情况介绍。在对既有信号系统的人、机、料、法、环几个方面进行详细调研后，逐步明确了信息化建设发展思路，将其归纳为“保设备、增技能、强管理、可视化”四步走的发展战略，从设备维护、人员技能、维护管理和大数据建设4个发展方向出发，以自主编写软件的形式完善信号系统信息化功能[2]。信息化发展战略见图1。截至到目前，完成研发软件4大类共8项，搭建出一套自上而下的信息化管理系统，逐渐形成信息化管理体系。自主研发软件汇总见表1，信息化管理体系见图2。2.1.1设备维护。根据信号系统故障统计分析，发生几率较高的故障主要有：车载设备故障、停站精度不稳定和ATS系统网络不稳定3项，约占故障总数的25％。因此，首先从设备维护角度出发，引入信息化手段减小上述故障的影响、提高故障处理的效率。为了提高车载故障分析处理效率，维护人员自主研发了车载故障可视化回放软件，见如图3。该软件通过读取车载ATP日志数据，实现了车载MMI和车载设备板卡灯位可视化显示，再现了故障时车载设备的各种状态，比传统的故障日志分析方式更加直观；软件的故障辅助分析模块可以自动分析车载数据，对各类信息进行分类汇总，利用预设的故障模型自动推送故障分析结论和解决方案，提供相关技术图纸的链接，使故障分析更加准确高效；经过收集大量数据建立的停站精度模型，可以将列车实际停站曲线与模型曲线进行比对分析，判断列车停站变化趋势，维护人员可以对差异过大的列车提前调整，降低了故障的隐患。停站曲线模型见图4。服务器、工作站、工控机、交换机等设备不属于信号系统传统设备。一线维护人员代码行操作相关培训难度很大，培训效果不理想，实际操作效率较低，存在发生误操作导致故障的隐患。技术人员自主研发了分布式系统检测软件，使日常巡视工作规范化、自动化，实现了巡视工作一键式操作，提升了巡视准确率和工作效率。在这基础上，又自主研发了网管计算机检测软件，通过轮询的方式检测信号系统网络，出现网络拥塞、中断和丢包后，相应的设备名称可以根据故障程度变色并生成声音报警，将网络异常情况自动写入日志文件，值班员得到报警提示后可以迅速做出反应，实现了端到端的网络监测，弥补了系统自带监测软件监测盲点的缺陷。2.1.2人员技能。信号维护人员的班制不统一，工作地点跨度大，技能培训受时间和空间制约程度较大；随着人员的流动，长时间积累的宝贵经验也会随之流失。为了改善培训的效果，维护人员研发了在线培训平台，使员工能够随时随地使用PC端或移动端进行技术学习，培训工作不再受时间和空间的约束。在新线建设工作中，由专人对厂家培训进行全程录像、录屏并上传平台，使新线建设期间人员技能得到了很大的提升，为后期的验收、接收等工作打下了坚实基础。在线网设备维护模式下，维修人员往往要面对多条线路的维护工作，不同线路间存在设备情况复杂、同类设备操作迥异的情况。以中心项目部为例，目前负责1号、5号、6号、9号线共4条线路控制中心的通号设备维护，到2023年前后线路维护数量将增加到6条，设备的数量和种类增加50％，维护难度大大提升。为了积极应对上述情况，自主研发的知识管理系统应运而生，员工可以随时使用PC端或移动端调阅标准化的操作流程、故障处理手册和各类技术图纸，通过搜索功能迅速检索到所需资料，从而更好地规范日常和应急条件下的处理操作。知识管理系统见图5。2.1.3维护管理。维护管理人员日常需要进行大量的故障信息统计、设备台账和履历更新等工作，工作繁琐，重复性较高，传统的人工管理模式无法做到精细化管理，数据错误率较高，对维修工作的指导作用较低。通过对日常的工作流程和管理需求进行梳理，维护人员自主研发了维修管理平台和ATS运营数据信息化报表软件，将设备台账、设备履历、故障台账、故障信息、信号设备使用情况、行车组织情况等运营基础数据转化为结构化数据，生成各类分析报表，为运营管理提供数据依据。2.1.4大数据建设和可视化。由传统的人工经验式维修模式转为大数据支持的智能运维模式是一次重要的管理跨越，通过不懈努力已逐步搭建出大数据的基础环境。通过上述各项软件生成结构化数据导入数据库，最终通过微软POWERBI、POWERVIEW等软件实现数据的可视化。目前，9号线信号系统已经实现数据智慧采集、数据智慧融合、数据智慧挖掘、智慧决策的智能信息化处理闭环，完成了智慧型维护管理模式的升级[3]。
2.2实施效果。9号线信号系统的信息化建设历程为将来的智能化运维积累了大量的结构化数据和有效数据，同时提供了一定的信息化建设经验，为信号系统改造提供了额外的思路和方向。新系统厂商通过对9号线信号系统信息化建设的调查研究，吸收了运营维护的经验，考虑将车载故障可视化回放等软件的功能纳入到信号系统改造的工作中去，为后期的信息化运营与维护打好基础。
3结语
9号线十几年信号系统信息化建设的实践，很好地相契合了2019年国务院颁布的《交通强国建设纲要》中“推进数据资源赋能交通发展”的建设思路，以“用”驱动，结合“产、学、研”各方资源开展自主创新工作，推进了数据资源赋能天津城市交通发展。
参考文献：
［1］李聪.地铁信号系统智能运维方案设计[J].铁道通信信号，2019，55（2）：86-90.
［2］雷江松.城市轨道交通建设数字化转型实践[J].现代城市轨道交通，2020，（12）：5-8.
［3］杜时勇.基于大数据的城轨信号系统线网智能运维平台研究[J].都市快轨交通，2019，32（3）：13-18.
作者:胡文宇 王书哲 潘行健 单位:天津轨道交通运营集团有限公司
