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轨道交通智能化范文1
关键词：轨道交通 新一代信号系统 智能化 ITC 预研 方向与管理
中图分类号：U284 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）09（b）-0181-03
轨道交通信号系统的发展主要经历了模拟轨道电路系统、数字轨道电路系统、基于通信的列车运行控制系统CBTC（Comm
unication Based Train Control）三个重要阶段，现阶段 CBTC系统被广泛应用。随着科学技术的快速发展，列车自动控制系统ATC（Automatic train control）有望升级至列车智能控制系统ITC（Intelligent train control），且将成为新一代轨道交通信号控制系统的主要研究方向。
对于新一代轨道交通信号系统技术的开发需要启动预先研究，首先应明确其研究方向，即智能化；其次是基于运营需求，明确哪些方面需要进行智能化，以期解决实际运营中的问题；最后应是讨论如何进行智能化，应以怎样的方式方法去组织预先研究与设计活动，以达到设计最大限度满足需求的目的。
1 ITC系统预研方向主要技术的设定及其用例
1.1 人工智能技术
基于对自己所处专业领域的透彻了解，人类技术专家表现出了很高的推理水平。以信号系统基本概念与规则为前提依据，设想应用人工智能中的知识密集型方法建立智能算法来求解一些轨道交通信号系统问题。该算法的优点包括：其一，从人类专家那里获取的经验知识能够被高度直接使用，这在轨道交通信号系统这种高度依赖规则来管理安全苛求及复杂性信息的自动控制领域非常重要；其二，预使用的规则可以被映射为状态空间搜索；其三，具有良好的解释机制，能够应用基于信号系统规则的框架针对性地解释信号系统问题。这些优点使得将该算法应用于新一代轨道交通信号系统智能控制成为可能，为实现智能控制的技术手段提供了基础和依据。
信号系统在控制与维护等多个方面实现智能化，能有效减少信号设备设置，从而降低系统整体故障率，提高其安全可用性，并减少运维成本支出。以下举例说明。
1.1.1 控制智能化
智能化算法除了能很好地实现无人驾驶运营外，还能根据运营中系统设备的各项状态数据，加以智能判断处理。例如，速度传感器PG作为测速以及信号系统车载里程计算的主要原件，其测速的准确性对定位停车控制以及行车安全有直接重大影响。当受到运营环境中的某种瞬间干扰，导致由PG输入的脉冲波形发生异常（包括空转）时，信号系统检测到的速度瞬间急剧增大，很可能在设备没有故障时触碰紧急制动曲线而导致紧停。作为对策，信号系统考虑列车实际加减速度，包括考虑车轴的打滑或空转而发生检测到的速度急剧变化等情况，首先对检测出的速度按照列车运行防护曲线以下一定值进行智能修正，得到一个修正速度，并将此修正速度作为系统认识速度，从而有效减少PG检测速度瞬间异常对ATO控车平稳度的影响。当然这种处理上的智能化是考虑在一定的控制周期间隙并结合运营经验值，在安全容忍范围内实施的。
根据上述控制规则，可应用智能化模糊关系矩阵通过求小、求大运算，离线生成模糊关系矩阵，实现智能化模糊推理。其实现过程的实质是将模糊合成向量、模糊关系矩阵进行合成求小、求大运算生成一个模糊输出向量，最后主要利用加权对该模糊输出向量进行求解即可。
1.1.2 维护智能化
现有ATC系统在设备维护方面，已经能够做到直观反映故障至机柜级，维护人员可通过机柜面板工作指示灯显示判断柜内是否发生故障。对于柜内具体板卡或控制模块的数据传输故障、采集故障等，可以通过读取特定故障显示板卡上的等位组合代码来判断。但此种判断更面向开发者而不是用户。
ITC系统考虑一种故障定位显示方法，对柜内板卡按照一定常规认识规律编号，这种认识规律面向用户，将故障信息与之关联对应。用户通过数码管显示的故障编号直接查找故障，具体到故障板卡。
为实现上述设想，考虑将teleo-reactive技术[1]应用于ITC信号控制系统。teleo-reactive控制组合了基于反馈控制和离散动作规划的特征，它不对动作的离散性和不中断性以及每个动作效果的完全可预测性做出任何假定，只要teleo-reactive动作的前提条件是被满足且与其关联的目标还没有实现，那么这个动作是持续的。可持续动作可以在某个其他的更靠近顶层目标的动作被激活时打断，一个很短的感知――反应循环保证了当环境变化时控制动作也会迅速改变以反映问题解的最新状态。以上所述的动作序列可用一种数据结构来实现，可称其为条件――动作TR（Tree），规则如图1所示。
其中Ci是条件，Ai是与之关联的动作。C0为TR最顶层目标，A0为空动作。若最顶层目标已实现，则不必再做任何事。在teleo-reactive系统的每次循环中从TR的最顶层向下评估每隔Ci直至找到第一个成立的条件，之后执行与之对应的动作。
这与信号控制系统中的ATS（Automa
tic Train Supervision列车自动监控子系统）自排进路原则是一致的。ATS自排进路机制是列车压入设定触发轨道开始触发进路，当进路中所涉元素不满足进路建立条件时，会每隔一定时间再次触发，直至进路建立。而当进路建立过程中已经满足条件的某个元素突然不在既定状态，也会停止进路的继续建立。
一个简单的评估原理示意TR如图2所示。
这个评估会被循环执行，频率接近于电路控制频率。就像ATS触发进路时一样，在设定触发轨道上会循环执行检测进路元素，直至检测到所有元素均在满足进路建立的状态，则触发进路，该进路相当于一个满足条件Ci的动作Ai。
满足上述解释机制的teleo-reactive技术被应用于ITC系统控制是可能的。
1.2 障碍物探测技术
现有信号系统主要通过检测装备列车的位置来进行安全防护，若为基于轨道电路的信号系统还能检测到部分小型施工轨道车、搭接两轨间的金属物件、道床的较深积水等造成的轨道区段非正常占用。但当高架线路出现不明物体坠落悬空于轨道上方、正线隔离墙及各类隔断门发生坍塌但却不压实轨道等状况时，现阶段的信号系统由于判断不出轨道占用而无法进行安全防护。因而，有效的列车防撞系统应增加安装于列车端头的障碍物探测设备，而目前最具先进性、实用性的障碍物探测装备当属雷达（毫米波雷达）。
障碍物探测系统应能探测到列车运行前方一定距离范围（一定距离范围指列车行驶限界范围内、保证最坏情况下列车能够在障碍物前停下的距离）内的障碍物，判断对列车运行安全的危害程度并对驾驶人员发出声光报警。雷达作为该系统的主要功能实现装备，对障碍物的探测功能可包括直线段静态与动态目标识别与判断、架空障碍物识别处理、弯道障碍物识别处理等。雷达对障碍物探测的一般性原理示意图如图3所示。
毫米波雷达探测技术属成熟技术，为将其应用于轨道交通信号系统装备列车上作为提高行车安全的技术手段之可行性提供了研究基础。
1.3 灾害应对处理技术
为进一步确保行车安全，尤其是发生地震、强风等破坏性极强的地质与自然灾害时，能够使列车以最快反应速度减速制动以避免或尽量减小人员伤亡，是新一代轨道交通智能控制系统ITC应该重点考虑的课题。
1.3.1 抗震设计
抗震设计基于首先考虑地震动和评估构造物（如钢轨、道床等）的重要程度以及对行车安全系数的影响程度，据此考虑其应具备的抗震性能。地震作用下构造物的响应值可通过动态解析法或非线性频谱法来计算，之后再通过检算响应值来判断构造物的抗震性能是否能够达到要求。
1.3.2 地震预警系统
地震预警系统通过由地震动加速度传感器和相关记录传输装置构成的地震计来检测超出规定值范围的地震波，并据此判断震情并发送电波。相关区段线路的牵引供电系统接收到该报警电波后即切断该区供电，列车ITC控制系统的停电检测装置检测到牵引停电后即输出紧急制动，最大限度制动列车。地震预警系统及ITC响应示意图分别如图4与图5所示。
1.4 全生命周期的资产管理技术
信号系统的成功管理不仅依赖于系统设备本身的高可靠性，还与系统资产的高效管理息息相关。应用科学的智能手段建立顺畅的管理系统，对于系统及设备全生命周期内的可靠运行、故障恢复、运维养护具有重大意义，从技术方面为运营方降低运营成本、提高企业利润提供支持。
1.4.1 板卡生命周期的延长
智能纳米电路的自组装是实现有效纳米电子的关键技术，自组装能够自动剔除错误形成的元件，并使众多的电路元件自行组织起来，相当于纳米电路能主动地自我配置。大量的电路元件及其尺寸太小造成的脆弱性，若仅仅因为众多电路元件中的一小部分不能正常工作而抛弃整个电路，在可靠性和经济性上都是不可取的。为了解决这一问题，智能纳米电路将会不断地检查自身性能和周围的路由信息，绕过不可靠的连接部分，就像互联网网上路由信息绕过周围无法工作的节点一样。智能纳米技术将极大提升信号系统设备板卡的可用年限。
1.4.2 定义至板卡级的资产管理
普遍的，城轨运营方在资产管理方面过多地依赖人工操作，比如为机柜、板卡、各子系统模块甚至连接缆线等制作一些自定义标识或标签。这些标识或标签在设备运维过程中容易受到损坏，且损坏后若不能及时采取措施，则将给后续运维工作带来不便。设想应用一种非接触式自动识别技术―RFID射频识别，制作一种电子标签。该标签能通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，后期采用智能分析方式处理，识别无需人工干预。将其内置于信号设备板卡之后，用于记录板卡从生产制造、验收运输、调试上线、维护管理、资产报废的全过程信息数据。基于这些信息数据的实时更新，电子标签最终实现对信号系统设备至板卡级的视听化监控与管理，如使用和流动情况、当前位置等的报表查询以及不合理移动、摆放等的跟踪记录与报警。只有将资产智能管理定义至板卡级，才能真正意义上建立起一套规范、先进的信号系统设备资产管理机制。
2 新一代轨道交通信号系统预研的科学管理
预研是新型系统设备研制之前开展的科学研究和技术开发活动，是科研的前期部分。能提前评定技术的成熟程度、生产能力、可靠性、维修性和实际使用能力，为型号研制和生产打好基础。建立起较为完善的信号系统预研管理体制和运行机制，将促进信号系统研发工作的顺利开展，为国产化信号系统赶超外商提供了途径，并为信号系统发展提供雄厚的技术储备。
2.1 预研管理阶段
基础研究、应用研究、先期技术发展是预研过程中密切相关的三个阶段。基础研究着眼于信号系统的长远发展，旨在为新型系统设备提供理论依据和基本知识，增强原始创新能力；应用研究着重于探索新思想、新概念、新原理用于系统设备的可行性，为新型系统的发展提供技术储备；先期技术发展着重于为新型系统设备和改进现役系统设备提供实用的技术成果。
2.2 预研管理设定
2.2.1 注重结合需求牵引与技术推动的原则
一方面，突出需求牵引，研发战略与预研规划的编制，需要以联合能力集成与开发系统制定的能力需求为基础；另一方面，突出技术推动，研发战略与预研规划要充分考虑技术发展情况，客观评价信号系统的科技基础。在制定预研规划的过程中，应坚持规划决策部门、技术开发部门、采办管理部门、销售部门联合参加，注重听取各部门意见，并始终坚持技术评估和技术演示政策，紧密结合现有技术开发能力设定未来发展目标。在预研规划制定后，还要注重结合地铁公司需求，依据技术开发进展，滚动式调整研发战略与预研规划。
2.2.2 注重结合系统性与独立性的模式
一方面，系统性要求较强，强化顶层指导和集中统一领导，采用“基于能力”编制思路，通过战略指导、规划、计划加强对各子系统科技战略与预研规划计划的集中指导和总体协调，增强全系统预研计划的系统性、全局性；另一方面，有较强的独立性，各子系统在预研规划计划编制上，应加以区别，具体做法和程序也各不相同，发挥各部门管理人员和专家的主动性、创造性和业务判断能力。
2.2.3 注重结合时限性与灵活性的程序
建立起一套编制程序，这套程序应体现时限性与灵活性相结合的特点。一方面，时限性要求较强，规范各阶段的责任主体和任务要求，规定了各阶段的开始或结束时间；另一方面体现灵活性要求，实行预研规划计划定期滚动制定。
2.2.4 注重结合专家判断与定量分析的方法
在预研规划计划制定中，采用的模型方法多种多样，注重加强专家经验判断与模型定量分析的结合。一方面主要采用专家经验判断法，每次预研规划计划的编制，需要充分借助各方面专家的经验、智慧和专业知识，增强战略规划的科学性、合理性；另一方面，充分应用各类模型、工具和定量分析方法，在编制时，采用大量的数据分析，对项目进行估算。
2.3 预研管理组织
2.3.1 加强系统工程管理
如果预研时系统设计上存在不足，就会给生产和使用带来隐患，将造成研发出的信号系统可靠性差、使用寿命短、无故障时间短、维修困难，且使用后期费用较高。所以单体设备在制定技术指标时，就要有可靠性指标和维修性要求，做好系统的可靠性和维修性的论证、设计。
2.3.2 加强对技术成熟度的审查评估
技术成熟度评估需要建立衡量技术成熟情况的一套评价体系。
由硬件、软件、制造技术这三类组成，每类的各级技术成熟度的定义可分为：第1级，发现基本原理并形成报告；第2级，形成技术概念和/或应用设想；第3级，关键功能和/或概念的特性得到分析验证和实验室验证；第4级，组件和/或分系统在实验室环境下得到验证；第5级，组件和/或试验模型在仿真环境下得到验证；第6级，系统/分系统模型或原型在仿真环境下得到演示验证；第7级，系统原型在使用环境下得到演示验证；第8级，成品系统完成，并通过试验和演示证明符合要求；第9级，成品系统在实际任务中得到成功应用。
2.3.3 实施颠覆性技术倡议
颠覆性技术概念描绘了一种新产品。这种产品不一定会比现有产品或/和技术先进，并不一定提供给客户更高的质量，但却具有成本优势。在ITC系统预先研究时，在安全容忍范围内加强颠覆性技术实施倡议，以期缩短研发周期，降低ITC系统生产成本，从而达到一种资源节约的目的。
2.4 预研管理中需关注的问题
首先，项目设置应注重专业稳定性和创新性的平衡，在信号系统功能多年来相对稳定的同时，在每年研发项目的选择时，特别注重创新发展的项目，加强颠覆性技术项目激励力度。
其次，应加强预研项目成本估算，建立成本估算分析方法、模型，建立各类成本数据库，进一步提高预研成本估算的准确率。
最后，应注重预研管理部门对项目实施部门的技术支持，在系统全生命周期内，预研管理部门通过展会推介、技术交流、访问互动、合同谈判、设计联络、工厂监造、出厂检验等工作，为项目实施部门提供全面的技术支持。
3 结语
预研是科技长远发展的战略行为，具有重要的战略意义。预研的突破能使技术格局发生转变，并可能带来技术理论、系统观念的根本性变革。对于轨道交通信号系统而言，只有采用跨越式的预先研发，才会结束对国外厂商技术升级的亦步亦趋，才能在国产化的基础上实现技术领先及产业超越。
参考文献
[1] Luger，G.F..人工智能：复杂问题求解的结构和策略[M].北京：机械工业出版社，2009.
[2] 郜春海.自主创新CBTC系统的核心技术研究[J].现代城市轨道交通，2014（1）：7-10.
轨道交通智能化范文2
【关键词】地铁工程 低压电器智能化 城市轨道交通自动化系统
地铁深处地下是人流聚集的公共场所，为了营造安全舒适的地下乘车环境，就必须对地铁机电设备进行全面、有效的自动化监控和管理，确保设备处于高效、节能、可靠的最佳运行状态，特别是在地铁发生火灾或阻塞等紧急情况时，通过协调和调度车站设备的运行，充分发挥各种设备应有的作用，保证乘客的安全和设备的正常运行尤为重要。地铁通风空调系统是地铁内部的关键工艺系统，本文通过重庆地铁六号线一期工程实例，论述近年来低压电器及其成套设备的智能化、信息化，从根本上提高了城市轨道交通机电设备的控制智能化和管理网络化。
1 重庆地铁六号线工程特点分析
重庆市是著名的山城，其地铁建设因地形、气候因素受限较多，共设置16座车站，很多车站因埋深问题都采取TBM暗挖过站的方式，车站内机电、环控等专业设备数量多、系统复杂。其车站内监控系统主要通过PLC控制器配置有与环控设备智能低压控制柜、冷水机组以及给排水水泵等的通讯接口、硬线接口，实现对相关设备的监控。
2 环控机电设备配电柜的智能化
重庆地铁六号线一期工程车站通风空调系统主要包括：
（1）车站内通风空调系统分为两个系统，大系统：公共区通风空调系统，兼做公共区排烟系统。小系统：车站设备与管理用房通风空调系统设备，兼做设备区排烟系统。
（2）空调水系统设备，系统的监控对象是冷水机组及其配套设备，以及各类调节阀。调节点一般是末端装置，及调节阀。
（3）各类传感器、执行器。按照环控系统与FAS系统的设计，火灾模式下，立即停止车站大系统的空调水系统，同时停止车站小系统运行。由站台回排风系统及隧道通风系统同时运作排烟，并进行人员疏散，整个车站控制系统进入消防联动模式，以上论述的环控系统模式切换和切除非消防负荷是重要的手段。
环控机电设备由智能化环控低压柜负责配电及控制，主要实现对通风空调机电设备的测量、控制、保护等功能。智能低压控制系统由智能元件、现场总线、通信管理器等组成，通信管理器是环控低压柜与BAS系统的接口。智能低压控制系统示意图如图1。
3 应用智能低压电器对环控机电设备运行的改善
智能低压电器的运用容易实现对电机的各种保护，如过载、三相不平衡、短路等；而且易于实现在火灾时电机过载故障只动作于信号不动作于跳闸。六号线一期工程的环控柜内部采用了大量智能低压单元实现对用电设备的监视、测量、控制和保护，提高了开关设备运行的可靠性和准确性，同时其采用智能控保装置，对电动机提供准确的过热保护。
电动机的积累过热量θΣ为：
θΣ= dt
=Δt
式中，Δt积累过热量计算间隔时间，本装置取Δt= 0.1S。
式中，Tfr为电动机的发热时间常数
当θΣ≥θT时，过热保护动作。θΣ=0表示电动机已达到热平衡，无积累过热量。电动机在冷态(即初始过热量θΣ=0)的情况下，过热保护的动作时间为：
t=
重庆地铁六号线一期工程采用ABB公司的可嵌入式web技术低压设备，其智能化程度具备上述功能，提高了开关设备运行的可靠性和准确性，实时为用户提供所需要的信息，为系统的智能化管理提供了极大的便利。
4 光电园车站机电设备监控及系统调试结果
以下以重庆六号线一期工程典型车站光电园站为例，论述智能低压电器在环控机电设备监控中的应用以及其调试结果。
光电园站现场控制箱布置在车站的环控机房、重要的设备房屋等，根据各个系统专业提供的监控分类和数量资料，具体确定各个区域的I/O模块的类型和数量。就环控系统来说，是将其要求的温度量、湿度量、二氧化碳浓度量这三类经常检测的环境参加，通过传感器模数转换成电信号，实现环控机电设备运行环境的实时监控。
光电园站通风空调机电设备的控制采用中央级、车站级和就地级三级控制，对于通风空调系统的调试，该系统的调试主要检验通风空调系统与监控系统通讯及数据传递的正确性，以保证实现所有功能。表1是光电园站正式验收、联调联试时的部分数据。
由上述对系统接口和联动功能的联调测试结果，可以看出环控机电设备监控系统在使用了大量智能低压电器后，该系统控制模式执行正确，被控设备能够正常运作。
5 结语
本文以重庆轨道交通6 号线一期工程为例，简要论述了地铁工程中环控系统机电设备的监控系统以及其下端控制单元中，使用了大量智能低压元件，节省了二次电缆和I/O设备，在降低了整个监控系统造价的基础上，提高了系统的可靠性。并通过工程验收的通过系统联调测试，验证了机电监控系统能够对相关机电设备实现安全可靠的实时监控，达到了预期的要求。随着国内城市轨道交通建设的发展，低压电器的智能化是地铁内机电监控系统安全可靠运行的重要保障。
参考文献
[1]彭辉,徐志修,周文华.城市轨道交通智能综合监控系统设计[J].铁道工程学报,2006(01):15-18.
[2]曲立东.城市轨道交通环境与设备监控系统设计与应用[M].电子工业出版社,2008.
[3]魏晓东.现代自动化技术在城市轨道交通中的应用.自动化博览,2003(04):6-11.
[4]魏晓东.城币轨道交通自动化系统与技术[M].北京:电子工业出版社,2004:396-412.
轨道交通智能化范文3
关键词：交通安全；自动化技术；运用
中图分类号：U675.7 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）02-0229-01
进入21世纪之后，无论是展开城市规划建设工程还是城市交通管理工作，都离不开城市轨道交通。这就需要借助自动化技术，转变传统管理模式和技术，实现城市交通的安全管理，并促使城市交通安全体系向智能化、自动化方向发展。
1 交通安全中自动化技术概述
1.1 特点
在城市交通安全管理中，自动化技术的应用具有多方面的特点。在车站系统中，可以通过构建网络监控机制的方式建立可靠管理站点和监控中心，实现全线网络覆盖点的监控与管理。网络监控机制的中央站点和车站网络中心主要是借助计算机建立。在轨道交通监控系统中，利用分层分布计算机网络建立监控体系，可以大大提高监控体系的安全性和可靠性。与此同时，骨干网的安全性和可靠性也是设计中考虑的首要问题。由此可见，在城市交通安全管理中引入自动化技术，可以实现监控网络的自动化水平[1]。
1.2 作用
城市轨道交通分布广泛。对于交通设备的管理与维护工作，大多采用传统的操作方法。这种操作与管理方式效率低下。这就需要引入现代化自动技术，降低操作风险、提高安全管理效率。因此在交通安全管理中引入自动化技术的必要性主要体现在以下方面[2]：
（1）提高交通设备操作和管理效率。在城市交通线的检测系统中引入自动化技术，可以成分发挥计算机网络的监控作用，实现实时检测和监控的目的，从而提高交通管理效率。（2）减少城市交通拥堵问题的发生。将现代自动化技术引入城市交通的各个部门和网络监控体系，可以在第一时间实现信息资源的共享，在提高任务完成效率的同时能够有效避免城市交通拥堵，为进一步减少交通事故的发生率提供保障。
2 自动化技术在交通安全中的应用
2.1 自动驾驶技术
城市进程的加快，对汽车的需求逐渐增加，自动驾驶技术成为未来车辆的发展方向。在自动驾驶技术中，GPS导航技术是应用较为广泛的一种技术。主要是通过导航定位获取车辆道路行驶信息，或者通过电子地图和软件检索等方式规划车辆道路行驶路径、判断行驶方向等。最终使车辆到达目的地。
除此之外，定位技术也是自动驾驶技术中的又一重要技术。该技术主要是通过定位列车和控制列车轨道位置的方式实现。其过程为：首先，发送列车信号。其次，列车的一端可以接收完整信号表明在信号发射期间没有列车通过。列车的另一端不能接收完整信号表明信号发射期间有列车通过。由此可见，通过分析信号信息，可以完成列车的定位与检测任务，并实现提升列车自动化驾驭水平的目的[3]。
2.2 自动监控技术
将现代自动监控技术引入城市交通安全系统中，可以实现对固定设备的实时监控。硬件系统、软件设备是自动监控系统的重要组成部分。其中，自动监控系统中的采集卡和计算机是硬件设备，图形处理软件是软件设备。无论是完成车辆行驶信息的采集工作还是交通路线的监控工作，都可以通过连接中央处理器与站点分系统之间的方式得以实现，从而对整个交通线路进行实时检测。现代自动监控技术在交通安全体系中的作用是交通设备的状态检测、火警预测等。从而进一步保障城市交通体系和线路监管系统的安全、稳定运行。
2.3 现代通信技术
交通安全系统中，自动化技术的实现主要借助计算机、互联网等通讯设备。通过计算机和通讯设备实现数据的传输、交通讯息的共享、交通线路的计算等等。将现代通信技术引入交通安全体系中，可以加强各个城市交通站点的联系与沟通，并实现城市交通线路网点的综合管理与检测。如此一来，无论是管理乘客信息还是优化交通系统结构，都能够借助计算机网络设备实现智能化管理，促使城市交通系统实现高效管理[4]。
3 结语
交通安全管理是城市划建设体系的重要组成部分，是促使城市交通系统向智能化方向发展的重要措施。将现代通信技术、自动驾驭技术和自动监控技术引入城市交通安全管理中，可以提高交通轨道的管理效率，并实现全国各个城市交通网点的实时监控，不仅能够节约人力，还可以为人们的出行提供安全保障，使管理模式更加智能化、自动化和高效化。
参考文献：
[1]纪文莉，洪翔，潘志福，等.智能视频分析技术在城市轨道交通中的应用研究[J].城市轨道交通研究，2011（S1）：39-43.
[2]刘运明，马全明，陈大勇，等.D-In SAR技术在城市轨道交通变形监测领域的应用[J].都市快轨交通，2014（04）：62-66.
轨道交通智能化范文4
关键词：地铁通信；地铁传输；视频监控系统；
中图分类号：U231+.7文献标识码： A 文章编号：
地铁、轻轨、市郊通勤铁路、有轨电车、磁悬浮铁路等多种类型的城市轨道交通工具是城市公共交通系统中一个重要的组成部份。目前深圳市经济发展迅速、人口不断增多，发展城市轨道交通能节约土地能源、保护城市环境、引导城市的布局、解决城市居民出行的问题。由于城市轨道交通处于封闭，流动人员多、疏散困难、通风排气不便的环境，因此，尤其需要强化安防设施，以保证轨道交通的安全运营。
一、传统视频监控技术目前在城市轨道中的运用
城市轨道交通技防的系统，主要包括视频监控、门禁的出入控制、即时报警系统、危险品与化学品检测以及实体防护等几个领域。传统的视频监控系统使用模数结合的监控技术，本地采用模拟矩阵进行架构，使用硬盘录像机进行存储，同时通过编码器上传到监控中心进行统一监控。
传统的视频监控系统存在两个难题目。首先是如何使保安人员能即时、有效的监视、控制有威胁的事件。以前的视频监控系统只能通过录像带存储的方法，以便作为事后的取证；其次以录相带作为取证，难以在海量录相带中，准确快速的搜索出所要信息。轨道交通的视频监控技术已经普遍化，但是，要实现更完善、更高效，全方位的作好安防工作，必须提高视频监控技术的广度和深度，使用更新的技术。
二、视频监控技术目前应用
1，目前城市轨道中的监控技术网络化是发展方向。
1）实现全网络化的技术架构。目前，网络概念在各个领域中不断普及，网络成本不断下降，网络技术也不断成熟，轨道交通也将随着网络技术的发展覆盖至全线车站、每一台车辆、每一节车厢、停车厂、主变电所、轨道交通的出入口、管理用房、票务室、银行等每一个环节，城市轨道交通的每个监控点都能便捷的接入控制中心，能做到通过网络灵活部署监控点。
2）逐步实现所有监控技术大联网。视频监控系统将采用全IP技术，同时使用IP-SAN存储技术。提供移动网络与固定网络相融合的前端到整体解决方法。
全IP技术的监控技术通过建设各车站的监控系统和总控中心，对图像统一管理，可以灵活调看各线的历史图像。一旦出现紧急情况，可通过网络监控系统查看当时情况。在系统维护方面，全IP监控可对前端各种编码统一管理，出现图像视频丢失，监控平台能立刻作出提示，通过网络准确定位故障发生地点。用全IP技术提高工作效率降低系统维护成本，在轨道交统视频监控系统中有十分重要的意义。
存储方式对轨道交通视频监控系统上尤其重要，目前存在DVR存储与IP-SAN存储两种方式。DVR分布式存储在小规模的监控应用上比较适用。IP-SAN磁盘阵列的存储方式有两种应用①采用流媒体服务器+IP SAN；②IP-SAN直接存储。通过IP-SAN存储支持前端编码器通过ISCSI流直接存储模式，可简化NVR/流媒体服务器等中间的环节，避免带来数据传输的问题。
目前深圳乃至全国都没有形成完整的轨道交通网，轨道交通正处在成熟与发展的阶段。如今每条轨道交通控制中心各自独立，各线之间单独运营，各自治理，视频监控系统也是每条线单独监控，主要使用数字制式的模拟视频监控系统。随着轨道交通继续向前发展，将来轨道交通会成为完整的交通网络，以统一的调度和控制中心来对整个网统进行运营、管理。要实现方便快捷的大网络系统，实现高性能统一管理，必须逐步实现网络化视频监控系统。
2，网络传输的技术成熟与视频图像的压缩技术发展，形成视频监控技术智能化
目前随着网络技术的发展，监控的视频技术也逐步往以下方面发展：
1)网络技术的普及，使视频图像实现实时压缩，在视频质量提高的前提下，视频压缩码流进一步降低，视频更清晰；
2)IP网络的传输成本降低，IP网络的覆盖面积进一步扩大；
3)流媒体技术的发展，使视频监控的可控性更强。
只要在网络能够覆盖的地方，就能用数字监控进行互联网集中监控。这对发现问题必须迅速高效的轨道交通来说，是重要的应用突破，它能使现未来轨道交通视频监控的智能化。如，对监控视频图像使用实时分析、可定位动态场景情形中的目标、能识别、跟踪、分析、判断目标的目的，这些技术可使异常中的实时反映得到实现。早期的预测异常状况、主动的排除异常的状态，能更加有效的处理轨道交通中有威胁的事件、突发的事件，同时保证轨道交通中人们的生命安全。
视频技术清晰度的提高与流媒体技术的发展，可以提升监控录相中的检索效率。未来，可以对录像中添加各种分析数据，使监控系统形成智能分析与智能监控，可以安全、便捷、高效的检索出各种信息。比如进行人脸识别信息、自动报警系统、人物形态信息，以此达到收集视频数据及及视频检索的智能化。
3，视频监控视频压缩技术提升，实现监控视频高清化
根据目前美国电影电视工程师协会与国际广电、我国广电局的规定，能称得上高清视频格式的主要有三种：①720P；②1080i；③1080P。1080P能达到分辨率1920×1080相素，帧率可达到每秒60帧。与传统的D1与CIF相比，清晰度是D1视频的5倍，CIF视频的20倍。流畅度是D1与CIF的两倍。智能监控需要更高清晰度的监控视频，清晰的图像，能提高智能分析的效率与准确率。目前流媒体的技术与网络技术的提升，将来视频监控技术能得到更高的清晰度。因为轨道交通的特点，也需要监控技术的高清晰度进一步实现。
三，安防综合管理技术提升视频监空系统可视指挥调度
监视技术的提高，对可视的指挥调度方面提出新的要求。安防系统不仅仅是视频监控系统，还需要门禁出入、电子围墙以及即时报警等其它系统同时配合。随着网络技术和监控技术的进步，可以通过普及网络视频会议等通信应用。以前，轨道交统的系统，很多都是独立进行、独立管理，彼此之间没有特别的联系，各自的调度，得不到问题即时性的反馈，网络技术与监近代技术的进一步发展，可把传统的指挥调度过渡到交护式、可视式方向发展，使安防的综合管理技术与可指指挥调度实现集中性、便捷性、高效性发展。当意外事件出现实，轨道交通能以高防范能力作高效、即时的应急处理。
下图是传统视频监控技术到未来智能化视频监控技术的网络结构分析。由下图可知，随着视频监控技术不断成熟，未来轨道视频监控技术将向网络化、高清化，集成化方向发展。未来的轨道交通视频监控将走上模拟数字监控、数字监控、网络监控、智能监控这个方向。
视频监控技术发展图
总结：
深圳的轨道交通，每年都在飞速的发展，2004年，深圳地铁一期一期工程开始试运营，2006年开始正式运营，2011年，深圳地铁二期工程全网开通，截止到2012年，深圳地铁已通车五条线路，根据《深圳市城市轨道交通近期建设规划（2011-2016）》年的计划，深圳三期工程完结时，轨道交通线路将达到10条，通车里程约348公里。轨道交通的发展，对轨道交通管理提出更有效率的解决方案。根据目前铁路视频监控技术分析，随着视频监控技术向着网络化、高清化、集成化方向发展，那么指挥调度与综合安防管理也将随着这些技术变得集中化，方式变得能即时可式，即时交互，这些技术使轨道交通的视频技术更加完善。
参考文献：
[1]GB50157-2003地铁设计规范.北京城建设计研究总院主编.中国计划出版社.2003
轨道交通智能化范文5
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(IntelligentTransportationSys em，简称ITS)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，ITS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(APTS)组成部分，已被纳入ITS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(UrbanMassIntelligentTransportationSystem，简称UMITS)各组成要素与传统ITS不同，可以将其作为独立的系统进行研究。ITS(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，U MITS与道路ITS相结合，将构成相对完整的城市智能交通系统。对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ITS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
轨道交通智能化范文6
关键词：轨道车辆；智能监测系统；数据质量问题；研究
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.209
0 引言
轨道车辆智能监测系统能够对受监控轨道的车辆信息进行自动采集和处理，轨道车辆智能监测系统实质上是一种监控处理设备。随着经济社会和科学技术的M一步发展，轨道车辆智能监测系统与高清测速取证系统等交通监控设备已经从单点应用逐步发展到互联网阶段了，并被广泛用于了轨道交通安全管理中。近些年来，轨道车辆智能监测系统的数据在质量方面开始出现问题，在新时期探索轨道车辆智能监测系统数据质量问题的出现原因和构建解决对策，对于促进我国轨道车辆智能监测系统的进一步发展意义重大。
1 轨道车辆智能监测系统简述
轨道车辆智能监测系统是指运用现代计算机技术，将轨道车辆的各种控制系统通过网络将其连接起来，并运用智能化管理手段对所有的轨道车辆进行监督、检测以及管理。轨道车辆智能监测系统是一种智能化的综合办公系统，其目的是为了提高对轨道车辆行驶的安全管理，保证轨道车辆行车安全。轨道车辆智能监测系统采用的技术主要是现代计算机网络技术和通讯技术，通过设置智能化监测点的方式来对轨道车辆的运行状态进行实时监控，以最大限度保证乘车人员与工作人员的生命财产安全。轨道车辆智能监测系统能够对全线各系统的轨道车辆进行集中化管理、合理化管理和可视化管理，能够将不同工况下的各系统连接起来，帮助轨道车辆排除行驶故障并实现轨道车辆运行信息的共享。轨道车辆智能监测系统的基础是数据平台，其不仅要实现监测的智能化管理，而且还能够列车的控制、运行计划以及运行调整提供优化决策。轨道车辆智能监测系统能够在车辆发生灾害故障时为管理指挥人员提供数据依据，帮助其快速地处理相关问题，减少损失。
2 轨道车辆智能监测系统数据质量存在的问题及其原因分析
2.1 轨道车辆智能监测系统数据质量存在的问题分析
轨道车辆智能监测系统在我国各地区设置的站点非常多，系统供应厂商也比较多，各供应商的技术管理水平呈现出参差不齐的状态，单个的供应商技术力量有限，使得轨道车辆智能监测系统数据质量呈现出良莠不齐的现象。其次，轨道车辆智能监测系统所设置的标准略微落后于社会发展步伐，轨道车辆智能监测系统在实际应用过程中所能发挥的功能作用有限。再者，轨道车辆智能监测系统在信息采集和信息上传两方面都会对数据的质量带来一定影响，在进行轨道车辆数据捕获时无法得出完整过程的耗时标准，使得数据质量的准确度和可信度存在问题。在进行数据信息上传时，也会出现数据传送不及时，数据信息利用不到位等问题。在互联网技术日益发达的今天，轨道车辆智能监测系统随着互联网技术应用的深入而衍生了众多其他系统，这进一步暴露出了轨道车辆智能监测系统数据质量问题。
2.2 原因分析
轨道车辆智能监测系统数据之所以会出现质量问题既有客观方面的原因也有主观方面的原因。具体而言，客观方面的原因主要表现在轨道车辆智能监测系统本身，轨道车辆智能监测系统在采集运行中的车辆信息时间延迟问题、号牌种类错误问题、号牌图像不匹配问题以及前后拍不匹配问题等。在信息上传方面轨道车辆智能监测系统也会出现上传时间延迟、上传数据遗漏、基础信息匹配等问题。这些问题都会影响轨道车辆智能监测系统数据的质量，引发质量问题，影响轨道车辆智能监测系统功能作用的发挥。这些问题的出现与轨道车辆智能监测系统中的软件的未定性和硬件的运行环境紧密相关，系统内部的各个元件都可能引发数据质量问题。在未来的发展中，为轨道车辆智能监测系统各软件硬件设置独立的质量控制指标十分必要。就主观方面的原因而言，主要是由人这一主体的行为而引发的，在轨道车辆智能监测系统运行过程中，工作人员的操作失误也会引发数据质量问题，使得系统监测得到的数据出现模糊、不真实、前后信息不匹配等质量问题。
2.3 解决对策分析
在后续的发展过程中，需要依据轨道车辆智能监测系统的相关识别技术规范建立完整的信息采集过程质量控制指标体系。根据轨道车辆智能监测系统数据质量问题产生的客观原因加大技术投入，优化轨道车辆智能监测系统中的各软件、硬件设施，提高系统中各设施的监测性能。在轨道车辆信息采集过程中，通过设置严格而完整的质量控制指标体系来减少信息采集时间延迟问题，规范轨道车辆智能监测系统的运行。其次，可以利用相关软件在轨道车辆智能监测系统识别机上合成后的图片，将修改时间与通行信息中的过车时间进行自动化对比，改善轨道车辆智能监测系统的检测方法，提升其检测水平。再者，对于信息上传遗漏问题，则可以通过强化轨道车辆智能监测系统中工作人员的岗位职责意识和工作责任心等方式来解决。让工作人员在进行信息上传之前对规定时间范围内通过的车辆进行目视抽样检查，并将人工观测到的数据与轨道车辆智能监测系统观测到的数据进行比较。如果存在差异，则表明信息有遗漏。在上传信息时则需要将遗漏的信息补上，以减少轨道车辆智能监测系统数据的质量问题。
3 结束语
轨道车辆智能监测系统数据质量问题与数据信息采集和上传的质量指标密切相关。在轨道车辆智能监测系统的后续使用和发展过程中，要通过优化系统设施和提高工作人员职业素养等方式来减少数据质量问题。
参考文献：
[1]《中国公路学报》编辑部.中国交通工程学术研究综述2016[J].中国公路学报，2016（06）：1-161.
[2]刘志亮，潘登，左明健等.轨道车辆故障诊断研究进展[J].机械工程学报，2016（14）：134-146.
