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軌道交通換乘站自動(dòng)化系統(tǒng)方案論文
摘要:本文就軌道交通線向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展.提出軌道交通換乘站自動(dòng)化系統(tǒng)的組成以及功能。井對(duì)聯(lián)動(dòng)性較強(qiáng)的通信、自動(dòng)售檢票、設(shè)備監(jiān)控、防災(zāi)報(bào)替、消防系統(tǒng)、空調(diào)與通風(fēng)系統(tǒng)等方案設(shè)計(jì)、方案對(duì)比、方案研究和實(shí)施，實(shí)現(xiàn)資源共享進(jìn)行全面詳細(xì)的介紹和說明。
關(guān)鍵詞:軌道交通 自動(dòng)化系統(tǒng)
隨著城市軌道交通的迅猛發(fā)展，特別是上海、北京、廣州、天津等城市己開通或即將開通運(yùn)營多條線，未來幾年還將陸續(xù)開通運(yùn)營多條線，軌道交通線正向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，己建設(shè)和正在建設(shè)不同形式的換乘車站。按照以人為本的設(shè)計(jì)理念，為減少換乘環(huán)節(jié)和縮短換乘距離，一般換乘車站都力圖設(shè)計(jì)成收費(fèi)區(qū)換乘，其換乘形式有站臺(tái)換乘(包括同站臺(tái)和不同站臺(tái))、站廳層換乘和通道換乘等。由于出現(xiàn)了兩條(及以上)線路公用同一站廳層(或站臺(tái)層)或通過通道連接收費(fèi)區(qū)的情況，原自動(dòng)化系統(tǒng)方案就難以完全滿足運(yùn)營的需要，特別是聯(lián)動(dòng)性較強(qiáng)的通信、自動(dòng)售檢票、設(shè)備監(jiān)控、防災(zāi)報(bào)警、消防系統(tǒng)、空調(diào)與通風(fēng)系統(tǒng)等如何實(shí)現(xiàn)資源共享，節(jié)省工程投資都需要進(jìn)一步研究，下面就換乘站自動(dòng)化系統(tǒng)方案進(jìn)行討論。
1 防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(FAS)
防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是軌道交通車站火災(zāi)及其它災(zāi)害的報(bào)警和防災(zāi)設(shè)備控制系統(tǒng)，通過探頭或其它傳感器監(jiān)視整個(gè)車站災(zāi)害的發(fā)生，通過報(bào)警裝置向值班人員、乘客發(fā)出告警信號(hào)，可直接或通過機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)操作聯(lián)動(dòng)控制各種防災(zāi)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)防災(zāi)的告警和防災(zāi)設(shè)施的有效運(yùn)行。
本文僅討論公用站廳層形式的換乘站防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)施方案。
公用站廳層形式的換乘站，其建筑體基本為多線一體，相互聯(lián)系密切，空調(diào)通風(fēng)和防火分區(qū)均很難區(qū)分彼此。根據(jù)這一特點(diǎn)，本文對(duì)防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)提出以下方案。
(1)多系統(tǒng)方案
多系統(tǒng)方案〔簡稱方案一)就是按各線的管轄范圍進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由多個(gè)系統(tǒng)完成整個(gè)車站的防災(zāi)報(bào)警和防災(zāi)設(shè)施的聯(lián)動(dòng)控制，并采用上位機(jī)或控制機(jī)的聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)區(qū)域的防災(zāi)問題。
該方案需進(jìn)行系統(tǒng)間的聯(lián)網(wǎng)，并根據(jù)其它系統(tǒng)的報(bào)警信號(hào)按設(shè)定的模式進(jìn)行防災(zāi)設(shè)施的聯(lián)動(dòng)。系統(tǒng)間聯(lián)網(wǎng)可采用站級(jí)聯(lián)網(wǎng)，也可采用中央級(jí)聯(lián)網(wǎng)。
正常工況時(shí)，各系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行。并將狀態(tài)信息向各自的中央計(jì)算機(jī)傳送.災(zāi)害工況時(shí)，由接到報(bào)警信號(hào)的系統(tǒng)向本站的其它系統(tǒng)傳送報(bào)警信號(hào)，并由各系統(tǒng)向各自的中央計(jì)算機(jī)傳送告警信號(hào)，接受各自防災(zāi)調(diào)度的指揮，并根據(jù)設(shè)定的模式或命令進(jìn)行防災(zāi)設(shè)施的運(yùn)行。
(2)單系統(tǒng)方案
單系統(tǒng)方案(簡稱方案二)就是整個(gè)車站按一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，由一個(gè)系統(tǒng)完成防災(zāi)報(bào)警和防災(zāi)設(shè)施的聯(lián)動(dòng)控制。
該方案其上位機(jī)僅接入其中一條線的中央計(jì)算機(jī).由其進(jìn)行防災(zāi)指揮和控制，并通過聯(lián)網(wǎng)向相關(guān)各線發(fā)送狀態(tài)及告警信號(hào)。對(duì)于分期實(shí)施的工程，在首先實(shí)施的系統(tǒng)上需預(yù)留相應(yīng)的接口和容量。
系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)可在車站的網(wǎng)繼設(shè)備上實(shí)現(xiàn)，也可通過中央計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。
正常工況時(shí)，由車站系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向本站所轄的各線控制中心傳送狀態(tài)信息.災(zāi)害工況時(shí)，由車站系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向本站所轄的各線控制中心傳送報(bào)警信號(hào)及實(shí)施救災(zāi)的信號(hào)，并接受本線防災(zāi)調(diào)度的指揮，按設(shè)定的模式或命令進(jìn)行防災(zāi)設(shè)施的運(yùn)行。
本文建議公用站廳層形式的換乘站的防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，采用方案二，其理由闡述如下:
a)換乘站〔特別是公用站廳層形式的換乘站)是一個(gè)有機(jī)的整體。災(zāi)害狀況出現(xiàn)之后，難以以線劃分區(qū)域，因此采用統(tǒng)一的系統(tǒng)進(jìn)行控制和指揮是合理的:
b)采用方案二雖然存在著工程界面復(fù)雜的問題，但只要在方案設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行必要的接口簡化，例如采用獨(dú)立回路和獨(dú)立管線等，相信也不會(huì)對(duì)工程造成太大的影響;
c)采用方案二也可為車站資源共亨提供一定的條件，可將一些防災(zāi)設(shè)施集中設(shè)置，例如消防泵、噴淋泵、排煙風(fēng)機(jī)等，以節(jié)省工程投資;
d)由于采用災(zāi)害工況下的集中控制和指揮，有助于提高指揮效率。
對(duì)于收費(fèi)區(qū)按線劃分明確的換乘站，特別是采用通道換乘，且分別具有獨(dú)立的站廳層換乘站，也可繼續(xù)延用目前的實(shí)施方案，并考慮合適的聯(lián)網(wǎng)方案和必要的防火區(qū)隔離方案即可。
2 機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(BAS)
機(jī)電設(shè)各監(jiān)控系統(tǒng)是通過對(duì)通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、動(dòng)力照明系統(tǒng)、乘客導(dǎo)向系統(tǒng)、電扶梯系統(tǒng)、屏蔽門系統(tǒng)、防煙門系統(tǒng)等的監(jiān)視和控制，達(dá)到軌道交通車站向乘客提供舒適的乘車環(huán)境、有效降低能耗、節(jié)省人力，降低運(yùn)營費(fèi)用、提高運(yùn)營管理水平之目的。
木索嬌方案基本與防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)相仿，本文就不再累贅。
3 其它系統(tǒng)
3.1 自動(dòng)售檢票系統(tǒng)(AFC)
自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主要擔(dān)負(fù)著軌道交通線的售票、檢票以及運(yùn)營收入的統(tǒng)計(jì)與分析。目前內(nèi)地軌道交通的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)普遍采用在控制中心設(shè)立中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、在車站設(shè)立車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，實(shí)行兩級(jí)管理模式。隨著軌道交通線路的增多及換乘站的增加，管理模式將改為三級(jí)，即建立服務(wù)于各條線的軌道交通清分中心。軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)實(shí)施了清分中心以后，其重要功能就是處理換乘的交易信息，進(jìn)行各運(yùn)營線路間的票務(wù)清算。
根據(jù)自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的特點(diǎn)，本文就兩條〔或多條)線的換乘站提出以下方案。
(1)換乘站僅設(shè)置一條線的車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其它各線不再設(shè)置車站計(jì)算機(jī)，省卻了聯(lián)網(wǎng)環(huán)節(jié)，系統(tǒng)簡化，票務(wù)管理采用清分概念實(shí)現(xiàn)，總體上還將節(jié)省一定的工程投資。
(2)全站終端設(shè)備的運(yùn)行均在同一車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)監(jiān)控之下，進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，運(yùn)營管理方便，特別是災(zāi)害模式的運(yùn)行，減少了中間環(huán)節(jié).降低了運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
(3)換乘信息統(tǒng)一由中央計(jì)算機(jī)處理，減少了冗余信息的存在，優(yōu)化了信息傳輸和存儲(chǔ)。
(4)全站為同一網(wǎng)絡(luò)，由于系統(tǒng)實(shí)施初期己考慮了全部容量，因此分期實(shí)施時(shí)僅為售檢票終端設(shè)備的添加，雖然會(huì)對(duì)已運(yùn)行系統(tǒng)帶來一定的干擾，但只要工程實(shí)施程序合理，注意加強(qiáng)接入設(shè)備的調(diào)試環(huán)節(jié)，相信這一問題也不會(huì)給己運(yùn)行系統(tǒng)造成太大的沖擊。
(5)采用中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，雖然聯(lián)網(wǎng)路徑可能較為復(fù)雜，但隨著軌道交通通信傳輸網(wǎng)互聯(lián)互通的實(shí)現(xiàn)，或在換乘站實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，該問題也可迎刃而解的。
(6)若各線分期施工，只要在設(shè)計(jì)階段充分考慮未來的設(shè)備布置、管線需要、設(shè)備用電需求，一定能將后期接入已運(yùn)營系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。
對(duì)于收費(fèi)區(qū)按線劃分明確的換乘站，特別是采用通道換乘，且分別具有獨(dú)立的站廳層換乘站，也可繼續(xù)延用目前的實(shí)施方案，并考慮合適的聯(lián)網(wǎng)方案即可。
3.2 通信系統(tǒng)
軌道交通通信系統(tǒng)是為保障行車安全、提高運(yùn)營管理水平而設(shè)置的，主要完成語音、圖象、文字和數(shù)據(jù)等各種信息的傳遞。系統(tǒng)主要由傳輸系統(tǒng)，公務(wù)電話系統(tǒng)、專用電話系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、綜合乘客信息顯示系統(tǒng)等構(gòu)成。
通信系統(tǒng)中傳輸系統(tǒng)、公務(wù)電話系統(tǒng)、專用電話系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)等系統(tǒng)主要是用于行車指揮和信息傳輸，因此其方案仍可按線設(shè)置。廣播系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、綜合乘客信息顯示系統(tǒng)等主要是服務(wù)于公共區(qū)的系統(tǒng)，因此在換乘站需對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行必要研究，以適應(yīng)換乘站的運(yùn)營需求。下述的討論按有公共站廳、站臺(tái)區(qū)域的換乘站考慮，通道式換乘仍可按非換乘站的方案實(shí)施。
3.3 廣播系統(tǒng)
對(duì)于各線具有公共的站廳或站臺(tái)區(qū)的車站，建議其廣播系統(tǒng)可按一個(gè)系統(tǒng)考慮，將車站站廳和站臺(tái)劃分成若干個(gè)廣播分區(qū)，各線設(shè)置相應(yīng)的用于值班員的人工廣播臺(tái)，防災(zāi)指揮時(shí)可強(qiáng)切至指定的廣播臺(tái)控制中心指揮可按防災(zāi)運(yùn)營模式之規(guī)定，歸屬指定的控制中心指揮。各廣播區(qū)域的廣播內(nèi)容統(tǒng)一制作，按預(yù)排程序統(tǒng)一廣播。
3.4 閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)
閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)主要可分為站臺(tái)層和站廳層兩部分。站臺(tái)區(qū)主要監(jiān)視乘客上下車的情況。站廳區(qū)主要監(jiān)視乘客的進(jìn)出站情況，因此建議站臺(tái)區(qū)的系統(tǒng)按線設(shè)置，而站廳區(qū)則按一機(jī)多尾的形式設(shè)置，即采用同一攝像頭向不同的線提供圖像信號(hào)，對(duì)于有云臺(tái)的攝像機(jī)其控制采用聯(lián)鎖形式，同一時(shí)間只允許一處對(duì)其操作。對(duì)于按線劃分比較明確的區(qū)域，也可采用分線設(shè)置，但需要時(shí)也應(yīng)將其圖像信號(hào)傳送至其它線，以方便防災(zāi)工況下的指揮。
3.5 綜合乘客信息顯示系統(tǒng)
綜合乘客信息顯示系統(tǒng)可分成站臺(tái)層和站廳層兩部分。站臺(tái)層主要顯示行車信息及其它綜合信息，站廳層則以綜合信息為主。因此建議站臺(tái)層按線設(shè)置，站廳層則統(tǒng)一設(shè)置。對(duì)于按線劃分比較明確的區(qū)域，也可采用分線設(shè)置。
4 結(jié)束語
目前軌道交通線的許多換乘站土建工程已經(jīng)施工，有的主體工程也已基本完工，因此需要建設(shè)管理部門、設(shè)計(jì)單位及早統(tǒng)一考慮，以避免今后的施工返工乃至給運(yùn)營帶來不便和留下隱患。
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