轨道交通系统十篇

轨道交通系统篇1

关键词: 城市轨道交通; 系统分析; 系统管理

1　城市轨道交通系统的基本概念各种设施(如上下扶梯、自动售检票系统、座椅等) 和车城市轨道交通是一种依托轨道运行, 借助电力驱内的各种设施(如座位, 各种信息设施等), 这些设施的动, 以列车编组方式在城市区域快速行驶的交通工具, 数量与质量直接影响乘客出行的方便性与舒适性。是一种现代化的城市公共客运系统。(1) 可分为两类。一类是乘客, 即被服务者。他城市轨道交通系统的基本功能是为城市人口(包们的出行需求各不相同, 要求各异, 因而对系统的运营括居民与流动人口) 提供大众化的出行服务。由于它具带来较高的要求; 另一类是系统内部的职工, 包括第一有速度快、容量大的基本特性, 因而特别适用于市内和线的基层职工和后勤、管理人员等。他们是服务的提供城郊之间大规模的、集中性的、定点、定时、定向的出行者, 要求具有较高的素质。(2) 技术与管理。包括各种需求, 成为现代城市公共客运交通体系的骨干, 起到客作业技术、方法和管理制度, 属系统的软件部分, 主要流组织的主导作用。是为了保证系统能够高效、可靠地运行, 见图1。

城市轨道交通系统的基本要素包括: (1) 设备。可城市轨道交通系统的环境。狭义地讲, 是指在城市分为两类。一类是固定设施, 如线路、车站、车辆段、环综合交通系统中城市轨道交通子系统与其它交通子系境系统、指挥控制系统(信号、联锁、闭塞系统) 等; 另一统的相互关系, 包括其在整个系统中的地位以及与其类是移动设施, 如动车组、自动停车装置等。系统为它交通方式的竞争与协作关系。广义地讲, 则是指整个

图1　城市轨道交通系统及其环境

业区的分布、文化娱乐业的分布等。他们是交通需求之“ 源”, 决定着城市人口出行需求的强度大小与空间分布, 对城市轨道交通系统的网络分布与运输能力提出相应的要求。

城市轨道交通系统的层次结构。就目前城市轨道交通系统的技术发展水平而言, 包含市郊铁路、地下铁道、轻轨交通、有轨电车、高架导轨电车等几种方式。根据其运能大小, 大致可划分为三个层次: 一是大容量的轨道交通方式, 主要是地下铁道和市郊铁路, 适合于市中心区和市郊有大密度客流的地区与方向; 二是中等容量的轨道交通方式, 主要是指轻轨交通, 适合于市郊间、市区次中心之间, 甚至市区(主要是中、小城市) 等有相当客流量的方向与地区; 三是低容量的轨道交通方式, 主要是指传统的有轨电车和单轨系统等, 适应于较小运量的地区或方向。上述三个层次与常规公交汽、电车互相有机配合, 可高效、快速地完成城市人口的出行需求。

2　城市轨道交通系统的地位与作用

如图2 所示, 从系统的层次性分析, 城市社会经济大系统、城市综合交通系统和城市轨道交通子系统三者之间是递阶包涵的关系。

图2　城市轨道交通系统的地位与作用1—— 城市轨道交通子系统; 2—— 城市综合交通系统; 3——城市社会、经济大系统。

首先, 城市是相对于乡村的社会、经济大系统, 从某种意义讲, 其本质是时间和空间上的高效率与高效益, 城市必须保持充分的活力和相当的发展空间。

实践证明, 一个城市要做到这一点必须有一个高效率的城市综合交通系统作支撑。这是因为城市交通系统是城市社会、经济大系统中的一个重要子系统。一方面城市土地利用与开发提出相应的交通需求, 需要一个高效的城市交通系统来支持; 另一方面, 城市交通系统的发展, 交通可达性的提高, 又会反过来影响城市土地的利用与开发, 引导城市形态向一定方向演化。二者的关系可表示如图3[1] 。因此, 城市要科学合理的发展、演化, 除了要做好城市总体综合规划之外, 还应该规划好城市交通子系统。

图3　城市交通系统与土地利用的相互关系

其次, 城市是一个人口密集, 各种交流活动频繁的特定空间区域。在这个区域中交通需求集中、定时、密度大, 同时还要求快速、高效、安全、方便、舒适等。城市轨道交通系统以其高效、优质的服务和节省资源、轻度污染的特性恰好满足上述技术、经济方面的要求。因而成为城市交通系统的骨干。相应地, 其它交通方式(如常规公交汽、电车, 出租车, 小汽车, 自行车等) 则起到补充、配合的辅助作用。因此, 一个好的城市交通系统首先要规划好、建设好和管理好其核心部分——城市轨道交通子系统。综上所述, 城市轨道交通系统在城市综合交通系统与城市发展、演化中的地位和作用主要表现在以下几个方面:

(1) 它是城市综合交通系统的核心, 起到客流组织的骨干作用。城市综合交通系统具有多层次结构。第一层次(高架或地下全隔离系统) ——轨道交通、快速干道(汽车交通); 第二层次(地面部分隔离) ——轨道交通或公交干线、城市干道(汽车交通); 第三层次(延伸至居民区及其它功能区) ——公交线路、城市道路(汽车交通)。显然, 第一层次是骨架与主干(大动脉), 第二层次是辅助与补充(一般血管), 第三层次是集疏与延伸(毛细血管)。

(2) 它是城市发展与演化的必要条件。

交通系统能够满足大运量、长距离的快速客运要求, 因而可解决城市面积拓展与空间合理开发运用的客运通道问题。

(3) 它是城市可持续发展的基础与保障。在土地占用、能源消耗、空气质量、景观质量、客运质量等主要交通、环境指标方面, 轨道交通可达到最优水平。

3　城市轨道交通系统的基本特性

从一定意义上讲, 城市轨道交通系统不仅是一个公共客运系统, 而且是一个经济系统、一个社会系统。因而它不仅具有交通特性, 而且表现出相应的经济特性和社会特性。

3. 1　交通特性

(1) 提供高效、优质的出行服务。高效体现在速度

快、容量大; 优质体现在方便、舒适等。如表1 所示[1, 2 ] 。

表1　城市轨道交通系统基本交通特性

表2　各种交通方式每乘客公里能耗与空气污染比较

注: 1. peg 为汽油克当量; 2. voc 为挥发性有机混合物; 3. 小汽车以汽油车为准。规模轨道交通系统建设的。其次, 运营成本也相当高。一方面城市轨道交通系统能源消耗绝对量相当大, 包括列车牵引、环境控制、车站机电设备及通信信号设备等日常运转的能耗。另一方面高标准的防灾系统的投资成本与维护保养成本也很高。同时, 大量运营管理与服务人员的开支、设备的运行费用也使运营成本居高不下。

(2) 企业财务收益与社会经济效益相差悬殊。由于城市轨道交通系统具有较强的公用性, 强调社会经济效益的最大化, 使得运营企业无法按运营成本制定票价, 因此运营企业极易亏损, 即便是运营成本的回收都几无可能, 常常需要依赖国家、政府、社会提供大量的补贴。

3. 3　社会特性

(1) 具有公用事业的性质;

(2) 具有基础设施的功能。

这些特性是从不同层次和不同角度对城市轨道交通系统进行观察与分析得到的, 对于探讨城市轨道交通系统的管理体制很有裨益。

4　城市轨道交通系统的产品概念

4. 1　城市轨道交通系统的基本性质

城市轨道交通属于一般交通运输业的范畴。关于一般交通运输业的性质, 已有大量文献进行了详细的阐述与说明[5 ] 。一般认为: 交通运输企业首先具有物质生产的性质, 同时在一定程度上兼有商业服务的性质, 是生产性与服务性的统一。这个论述与iso 900422《质量管理和质量体系要素　第二部分: 服务指南》的观点是一致的。该标准有如下一个连续系谱图(图4) 表明:

图4　服务连续区间内的产品内容

生产性与服务性通常共生于一个行业中, 只不过不同的行业, 生产性与服务性的成分不同而已。

(2) 节约资源(特别是节约城市稀有的土地空间资源)。主要表现在两个方面: 一是能耗低, 二是占地少。由于城市轨道交通系统采用的是大运量、集中化运输方式, 且采用了一系列高新技术, 因此单位乘客的能耗是其它任何一种城市交通方式所无法比拟的, 同时占用的城市土地空间资源也是最少的。如表2 所示[3 ] 。表2　各种交通方式占用道路面积(静态)

交通方式每位乘客占用的道路面积m2

自行车6～ 10 小汽车10～ 20 公共汽电车1～ 2 轨道交通0. 5(地面)

0(地下)

(3) 轻度污染——体现在噪声、震动、空气污染程度小等。由于城市轨道交通系统一般采用电力牵引方式和大运量、集中化运输方式, 因此, 每运送一位乘客所产生的污染微乎其微, 通常被称为“ 绿色交通”。如表3 所示[4 ] 。

3. 2　经济特性

(1) 属巨额资金密集型系统。首先, 初期建设投资需要巨额资金。由于城市轨道交通系统建设要求高、施工难度大、设备的技术标准也高, 常常成为一个城市中有史以来最大的基础设施建设项目之一。因此, 一个城市若没有相当强的经济实力和财政基础是无法进行大因此, 作为特定交通运输企业的城市轨道交通系统, 首先具有物质生产的性质, 同时兼有商业服务的性质。

4. 2　城市轨道交通运营企业的产品

所谓产品, 是指活动或过程的结果。产品可包括硬件、流程性材料、软件、服务或它们的组合。产品可以是有形的(如组件或流程性材料), 也可以是无形的(如知识或概念) 或是它们的组合。产品可以是预期的(如提供给顾客) 或非预期的(如污染或不愿有的后果) [6 ] 。

由此可见, 产品是一个广义的概念, 包括了硬件、软件、流程性材料和服务四大类别, 还可以是它们的任意组合。结合以上对城市轨道交通系统性质与特点的分析, 其产品应包括两类: 一是乘客位移; 一是在乘客出行过程中所提供的各种服务。二者恰恰反映了系统生产性与服务性的统一。当然, 这两类产品不是相互独立的, 而是相辅相成的。

这里, 为乘客出行所提供的服务, 狭义的是指企业销售位移产品的商业, 体现为售票前、中、后的服务等。广义的还应包括环境服务、信息服务、购物与办事服务等。实际上, 当前世界各国的城市轨道交通企业为快速收回巨额投资, 尽量减少亏损, 提高自己的经济效益, 无不在推行多种经营的政策, 以争取主业和副业的相互促进。

5　城市轨道交通系统管理的基本内容

任何城市的轨道交通系统都有一个从无到有、从线到网、不断发展、不断完善的成长过程。这个过程可经历三个阶段——规划、建设和运营。城市轨道交通系统的管理就是指对上述三个阶段的全过程管理。因此, 其基本内容包括以下三个方面:

(1) 规划管理

规划就是指对未来进行分析并作出相应的安排。其目的主要是为了实现系统自身内部的协调、系统与环境的协调, 以发挥系统效率、体现系统的效益[7 ] 。城市轨道交通系统的规划就是要做到系统内部线路网络的合理分布、运输能力的合理分配, 做到与其它交通子系统(如常规公交、自行车等) 的相互协调, 进一步与城市社会经济大系统相协调, 以满足现代城市人口迅速、舒适、频繁的出行需求。

规划管理的内容主要包括两个方面。一是规划方案的设立与选择。这方面要求进行大量的定性、定量分析, 借鉴已有的成熟经验, 采用科学的规划决策机制和最新的规划理论与方法。通常委托权威机构进行规划研究。二是规划方案的实施, 包括建设用地的控制、建设计划的拟定、资金筹措的管理等。

(2) 建设管理

城市轨道交通系统的工程技术比较复杂, 设备也比较先进, 要耗费巨额的资金, 这就成为一个城市最大的公益性投资项目之一。因此, 必须进行科学的建设管理, 以确保工程质量和投资效益。

城市轨道交通系统的建设管理包括两个方面。一是建设计划的管理。城市轨道交通系统的建设, 一般采用逐线、甚至逐段的建设方案, 为了保证系统能够有计划的建成和投资效益的最大化, 必须制定切实可行的财政援助计划、资金筹措计划等, 同时进行最佳建设时机和建设顺序的研究。二是建设过程的管理。城市轨道交通系统项目的建设过程如图5 所示。

图5　城市轨道交通系统项目建设的全过程

建设过程的管理, 就是对上述整个过程的每个分过程、每个环节的全面管理, 包括投资、进度和质量三个方面的计划、控制与管理。

(3) 运营管理

运营管理是指对城市轨道交通系统各类要素(包括人员、设备、技术和管理) 的计划、组织、指挥、协调与控制。其目的是为了充分发挥系统的效率、确保乘客出行的质量。主要包括生产调度、设备管理、技术管理、质量管理、财务管理等。

6　城市轨道交通系统的管理体制及其经营管理特点

6. 1　城市轨道交通系统的管理体制

城市轨道交通系统具有资金密集的经济特性。因此, 在早期资本市场并不发达时期, 城市轨道交通系统(地铁) 一般由政府出资建设; 同时, 由于城市轨道交通系统具有企业财务收益与社会经济效益相差悬殊的特性, 使得运营企业即便是运营成本本身也没有能力收回。因此, 早期一般由政府来组织运营, 亏损由财政负担。总之, 无论建设与运营均由国家经营。国营的缺点是产权不明晰, 经营者不负责其资产的保值与增值。因此, 后期城市轨道交通系统逐渐转向民营。

民营表现在两个方面: 一是在建设融资上, 大量私有资本通过发行券、股票等进入城市轨道交通系统的建设领域; 二是在经营管理上, 企业一般是在一定的政府优惠与支持政策及管制与约束下自主经营、自负盈亏。政府的优惠与支持主要表现在税收、折旧等方面, 其目的是要降低企业的风险、提高企业的盈利能力与积极性; 政府的管制与约束主要体现在规划安排、投资限制、定价约束等方面, 其目的是保证整个系统的社会经济效益实现最大化。

6. 2　城市轨道交通系统的企业经营与管理特点

首先, 企业实际上进行的是非完全的市场经营。一方面政府给予企业相应的支持与优惠政策以确保经营企业的盈利能力, 提高其经营的积极性。另一方面, 政府又对企业制定各种管制政策和进行一定的行为约束以确保整个系统的社会经济效益最大化。因此, 可以说城市轨道交通系统的企业经营是市场经营成分和协议(与政府) 经营成分的综合。

其次, 城市轨道交通系统的企业一般采取多种经营的战略, 综合开发其土地空间资源, 以增强企业的盈利能力。企业总是首先抓好主营业务——运营生产的经营与管理, 以高质量的服务吸引大量的乘客为其它辅营业务创造良好的外部环境; 同时重视辅营业务, 如房产物业的经营、商业的经营、旅游业的经营等, 以充分利用客流密集的优势, 有效开展多种经营业务。这方面以香港地铁的经营最为典型。

[ 参考文献]

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[5] 钱仲侯, 等. 交通运输企业全面质量管理理论与方法[m ]. 北京: 中国铁道出版社, 1994.

轨道交通系统篇2

1.1供电方式

东莞轨道交通2号线采用集中供电方式，即2号线全线设置2座主变电所，分别叫旗峰公园主变电所和厚街主变电所，由东莞供电局城市电网220kV立新变电站接入两回110kV电源至110kV旗峰公园主变电所，220kV景湖变电站和220kV双岗变电站各接入一回110kV电源至厚街主变电所，通过主变电所110/35kV两级电压降压后向城市轨道交通沿线的牵引变电所和降压变电所供电。厚街主变电所为2号线专用主变电所，旗峰公园主变电所同时向规划中的1号线供电，实现资源共享。

1.2主接线方式

城市轨道交通主变电所基本上都为终端变电所，110kV侧常用的接线方式有三种，即内桥接线、线路-变压器组接线、带跨条的线路变压器组接线方式。旗峰公园和厚街主变电所的接入系统方案均为两回专线，在供电系统设计中已经考虑一台主变压器或其对应110kV进线电源故障时，由另一台主变压器承担该所正常供电范围内的牵引负荷和动力照明一、二级负荷，其供电可靠性能够满足东莞轨道交通2号线供电的要求。从节省工程投资、集约用地和便于今后的运营、维修考虑，旗峰公园、厚街主变电所110kV侧采用线路-变压器组接线方式，35kV侧采用单母线分段接线方式，并设置母线分段断路器。

1.3运行方式

正常运行时，主变电所35kV母线分段断路器分闸，两回110kV进线电源、两台主变压器、两段35kV母线分列运行。旗峰公园主变电所承担东莞火车站～西平站段（含东城车辆段）的牵引负荷和动力照明一、二、三级负荷，厚街主变电所承担蛤地站～虎门火车站段的牵引负荷和动力照明一、二、三级负荷。非正常运行时，当主变电所的一回110kV进线电源（或一台主变压器）解列时，35kV母线分段断路器合闸，由另一台变压器承担该所正常供电范围内的牵引负荷和动力照明一、二及负荷；当旗峰公园（厚街）主变电所解列时，设置在西平站变电所的35kV供电环网联络开关合闸，由厚街（旗峰公园）主变电所承担该两所正常供电范围内的牵引负荷和动力照明一、二级负荷。

2牵引供电系统

2号线全线设置13座牵引降压混合变电所（含车辆段1座），6座独立降压变电所，7座跟随式降压变电所（控制中心跟随所1座）。

2.1牵引供电系统设备

包括：整流变压器、配电变压器、35kV开关柜、控制信号屏、交流屏、直流充电屏、直流馈线屏、蓄电池屏、整流柜、负极柜、直流开关柜、排流柜、上网隔离开关柜、钢轨电位限制装置。

2.2接线方式

牵引变电所35kV侧采用单母线分段接线方式，并设置母线分段断路器。每座牵引变电所均由两回独立可靠的35kV进线电源供电，两回35kV进线电源分别通过断路器与两段35kV母线连接。两套12脉波牵引整流机组一次侧分别通过断路器接于同一段35kV母线上，并联运行构成等效24脉波整流。两台配电变压器分别接于两段35kV母线，每段35kV母线设一组电压互感器，用于电压测量和保护。DC1500V侧采用单母线接线方式，牵引整流机组正极通过直流断路器、直流正母线、直流馈线快速断路器、电动隔离开关和接触网向牵引负荷供电，经走行轨、回流电缆至牵引变电所负极柜、牵引整流机组负极。正线牵引变电所均设置4回DC1500V馈线，分别向左右方向的上、下行接触网供电；车辆段牵引变电所设置6回（预留2回）DC1500V馈线，向车辆段接触网供电。每回直流馈线通过直流快速断路器和接触网电动隔离开关向接触网供电。

2.3运行方式

（1）正常运行方式牵引变电所的35kV和0.4kV母线分段断路器分闸，两回35kV进线电源、两段35kV母线、两台配电变压器和两段0.4kV母线分列运行，两套牵引整流机组并联运行，承担该所供电范围内的牵引负荷和动力照明一、二、三级负荷。（2）非正常运行方式当牵引变电所的一回35kV进线电源退出运行时，0.4kV母线分段断路器分闸，35kV母线分段断路器自动合闸，两套牵引整流机组和两台配电变压器并联运行，由另一回35kV进线电源承担该所供电范围内的牵引负荷和动力照明一、二、三级负荷。当牵引变电所的一台配电变压器解列时，切除该所供电范围内的三级负荷，0.4kV母线分段断路器自动合闸，由另一台配电变压器承担该所供电范围的动力照明一、二级负荷。当正线任意一座牵引变电所（端头牵引变电所除外）解列时，由正线相邻的牵引变电所越区大双边供电。当正线端头牵引变电所解列时，由正线相邻的牵引变电所越区单边供电。

3接触网

轨道交通系统篇3

【关键词】城市轨道交通；信息通信系统；信息传输系统

0.引言

作为直接服务于转轨交通运营和管理的城市轨道交通信息通讯系统，通过对列车运行、公务联络、运营管理及各种信息的传递等各种方式的管理[1]，使列车快速、安全、高效的运行得到了可靠的保证。该系统由传输系统、公话电话系统、专用电话系统、电源系统等子系统构成。城市轨道交通信息通讯系统是一个复杂的系统，为了使其功能得到有效的发挥，需要各个子系统间的相互协调与配合。现代城市轨道交通安全、高效、快捷的运行离不开完善、先进的通讯系统的支持。在未来，城市轨道交通信息通讯系统将向宽带化趋势及各个新系统的开发应用这两方面发展，同时使城市轨道交通服务不断完善，促进城市轨道交通的发展。

1.我国城市轨道交通信息通信系统技术的研究现状

我国轨道交通部门为了使城市轨道交通列车安全、稳定、快速、可靠的运行，同时对列车的运营情况进行统一的指挥，就需要城市交通系统与完善的通讯系统之间的相互配合[2]。根据我国目前城市轨道交通专用通讯系统的情况，将该系统分为十二个子系统，它们分别是公用电话系统、专用电话系统、广播系统、闭路电视系统、时钟系统、数据通讯系统、传输系统、报警系统、自动售票系统、信息管理系统、综合布线系统、报警系统。

我国城市轨道交通信息通讯系统正在向多样化方向发展，随着城际轨道交通线与市郊线的大量建立，使该系统逐渐形成大运量、中运量、市郊线多种并存的局面，并呈现出多样化的趋势。为了使我国城市轨道交通的整体技术水平得到有效的提升，使该行业技术得到飞速发展，突破国外的技术垄断，同时使其所涉及到的行业、经济得到快速的发展，就需要大力开展交通信息通讯系统的技术研究。

2.传输系统作是城市轨道交通信息通信系统的核心

作为城市轨道交通信息通讯系统核心的传输系统，其主要的职责是为语言、数据、图像等各种业务提供专用通道。由于各种业务对系统的时间、宽带、可靠性等的要求不一样，为了保证这些业务的顺利完成，就需要加强传输系统的灵活性和可靠性。根据业务的不同种类可将其分为两种类型，即车站—中心业务和邻站业务[3]。

由于传输系统是通讯系统的核心，这就要求其更加重视技术选择问题。目前我国的通信技术发展比较快，通讯技术的发展推动了城市轨道交通传输技术的发展，使其在传输技术选择上提供了更为广阔的空间。我国现今使用的传输技术主要有三种，它们分别是开放式传输网络技术（OTN）、同步数字传输技术（SDH）、异步转移模式技术（ATM）。下面我们将对这三种技术的优缺点进行简单的介绍。

开放式传输网络技术是专门服务于城市轨道交通的技术，由于该技术的接口类型及数据比较多，所以性能稳定。但是由于该系统没有国际统一标准，从而使其自身具有封闭性，这种现像对系统的升级是不利的。除此之外，随着我国城市轨道交通业务量的逐渐增加，宽带的不断改进，OTN技术已经无法适应宽带的需求。

同步数字传输技术作为以一种成熟且优秀的技术，是电信骨干网的重要组成部分。该技术有着世界统一标准，有利于系统的更新换代，同时还具有网管和自愈功能。但是，由于同步数字传输技术主要服务于语音业务，所以在数据和图像业务方面还有所欠缺。

异步转移模式技术是一种面向连接的技术，它通过统计复用功能，使宽带的利用率得到有效的提高；该技术在业务服务方面具有多样性，能为各种业务提供有效的服务，尤其是在视频业务中的效果最为显著。但是由于ATM的系统非常复杂，所以其可靠性不高，同时昂贵的价格在一定程度上制约了该技术的发展。

随着各种新型通讯技术的开发和应用，使轨道交通的业务得到发展，新型的业务被开发出来，同时也对宽带的要求有所提高。在未来城市轨道交通信息通讯系统中，千兆以太网技术（GE）及粗波分复用技术（CWDM）将会被使用。

千兆以太网技术可以与以太网及快速以太网兼容，其特点是直接、千兆、快速，同时由于设备比较便宜，传输的距离较长，很容易得到推广，在一定程度上使城市轨道交通信息通讯系统的要求得到满足，并且解决了传统以太网的不足[4]。

粗波分复用技术是大容量电信骨干网的首选技术，它具有操作简单、容量充足、扩充容易、性价比高等优点。随着宽带的进一步提高，CWDM技术在未来城市轨道交通信息通讯系统中发挥重要的作用。

3.城市轨道交通信息通信系统的其他子系统

3.1公务电话系统和专用电话系统

公务电话系统是城市轨道交通信息通讯系统的子系统之一，它为轨道交通的运营控制提供了通讯工具。随着交换机技术的成熟和推广，使公务电话系统有了较多的选择。可靠稳定、扩容方便的交换机在该系统中的使用，有利于轨道交通的高速增长，同时适应了其他业务及话务量的需求。由于公共通讯网采用虚拟网的方法来解决问题，所以在一定程度上降低了投资建设及运营的成本[5]。

专用电话系统为工作人员指挥列车的运行和设备的操作提供了通讯工具。行车安全离不开行车调度运用，而行车调度的顺利进行需要可靠、安全及操作方便的设备支持。专用电话系统在轨道交通中的使用，为行车调度提供了有力的支持，在发生紧急情况时，可将系统内部的每台电话都设置成热线电话，有利于事件的快速解决，也为行车安全提供了重要的保障。

3.2电视监控系统

作为图像通讯的闭路电视监控系统，可以将实时、动态、直观的图像进行跟踪、监控、记录。闭路电视监控有指挥和管理的功能，为城市轨道交通自动化调度和管理的实现提供了依据。由于电视监控系统的不对称传输，使车站到中心需要的宽带比较大，反之则需要使用低速数据业务。ATM技术在电视监控系统中的使用，是现今为止最佳的传输机制，该系统利用ATM技术按需求分配宽带的特点，使图像的质量得到保证，同时也节省了宽带的使用率。

4.结语

随着我国通讯技术的发展，使城市轨道交通信息通讯技术不断完善，同时呈现出来多样化的发展趋势。由于列车的安全行驶需要可靠性高的通讯系统的支持，所以，为了避免意外情况的发生，就需要工作人员在了解该系统的基础上，加强对通讯系统的研究，使通信与信号紧密的结合起来，形成一个具有高自动化的、集控制、指挥、 通讯、信息为一体的系统，同时利用无线卫星、移动通讯、光纤通讯等先进的科技，使列车在运行过程中实现通讯联系，有利于通讯网的形成。这就使通讯系统的可靠性能得到很大的提高，保证了列车在行驶过程中的安全，同时也使运输效率得到充分的发挥。

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轨道交通系统篇4

在城市轨道交通信息通讯系统中，传输系统是其核心和骨干系统，各种信息都是通过传输系统来完成传递的。当前在我国城市轨道系统中比较常见的传输技术主要有三种，以下将简单介绍分析这三种技术。

1开放式传输网络技术

开放式传输网络技术的性能比较稳定，具备非常多的接口类型还有数据，是一项专门为城市轨道交通进行服务的技术。然而，由于该技术缺乏统一的国际标准，造成其本身的封闭性，不利于进行系统的升级和优化。另外，我国在城市轨道交通方面的业务量越来越大，在宽带不断改进的环境下，开放式传输网络技术已经适应不了宽带的需求。

2同步数字传输技术

同步作数字传输技术，作为电信骨干网中非常重要的一部分，比开放式传输网络技术显得更加成熟和优秀。该技术具备统一的国际标准，为系统的更新换代提供了可能性，另外还有自愈以及网管的功能。但是，该技术还有一些欠缺，例如，语音业务是同步数字传输技术主要服务项目，因此在数据和图像业务方面还存在着不足。

3异步转移模式技术

异步转移模式技术的优势在于，一是业务服务对象比较多样，可以给各种业务提供服务，特别是在视频的相关业务中，其效果非常明显；二是能够有效地提高宽带的使用效率，这是因为该技术属于面向连接的技术，使用统计复用功能就能实现宽带利用率的提高。然而，由于异步转移模式技术系统的复杂性，导致该技术不够准确可靠，此外该技术的成本比较高，这也对该技术的发展产生了不利的影响。另外值得一提的是，随着各种新型通讯新技术的开发和涌现，轨道交通的业务有了相当程度的发展，新型的业务不断成熟，对宽带的需求也有所上升。在未来城市轨道交通信息通讯系统中，将会采用千兆以太网技术和粗波分复用技术。其中，千兆以太网技术，能够和以太网及快速以太网兼容，并且具有直接、快速的特点，设备比较便宜，传输距离长，在一定程度上能够让城市轨道交通信息通讯系统组网的要求得到满足，而且也解决了以太网存在的缺陷；粗波分复用技术，已成为大容量电信骨干网的首选，它具有操作简单、价格便宜以及容量大等优点，未来城市轨道交通信息通讯系统中可以充分利用粗波分复用技术，值得推广。

二城市轨道交通信息通讯系统的其他子系统

1公务电话系统

公务电话系统作为轨道交通运营控制的重要通讯工具，主要是用于轨道交通线内部的一般公务通信，并且连接了市话网和一些相关的轨道交通线的公务电话网。在轨道交通线内部，可以直接通过拨号进行通话；如果与公用电话网的用户通话，那么是由全自动或是半自动的出入局来完成呼叫。另外，该系统应该要有其他普通程控交换系统所不具备的功能，例如，和时钟系统的时间达到一致。

2专用电话系统

专用电话系统是轨道系统所专用的，是为轨道交通行车指挥、系统能够正常运行所专门设置的通信设备，主要负责的是控制中心和各车站的列车、电力、防灾及公安等方面的调度，并且还提供了紧急电话、调度电话以及站间电话业务。在轨道交通中使用专用电话系统，有利于工作人员指挥列车的运行，以及进行设备的操作，同时也为行车调度提供了有力的支持。在应对突发状况时，为了快速解决事件，可以把系统内部的每台电话都设置成热线电话，进而保障行车安全。

3闭路电视监控系统

闭路电子监控系统通过图像通讯，能够跟踪、监控和记录实时的动态图像。该系统还具有指挥和管理的功能，有利于实现城市轨道交通自动化调度和管理。另外，电视监控系统的传输具有不对称的特点，导致车站到中心需要比较大的宽带，而中心到车站运用低速的数据业务即可。就目前来看，ATM技术仍是电视监控系统中最佳的传输机制，该系统可以利用ATM技术按需求连接、分配带宽的特点，保证图像的质量，同时也节省了所占的宽带。

4广播系统、时钟系统、无线系统、电源系统

广播系统由控制中心广播系统、停车场广播系统组成。首先广播系统采用的是模块化的设计，因而结构很简单，便于操作和安装；其次该系统具备很好的兼容性以及一致性，采取的是进口数字音频信号处理设备，可以根据需要进行自由组合。时钟系统主要有设在控制中心的GPS接收设备、主控母钟、各站铺助母钟、子钟以及传输设备等组成，其作用在于为乘客与工作人员提供标准时间，并且为其他系统提供统一的时间信号，从而实现全县统一的时间标准。无线通信系统包括列车无线通信、公安无线通信以及消防无线通信。是为列车运营、电力供应、日常维修、防灾救护提供指挥手段的专用通信系统。电源系统由配电设备、整流设备和蓄电池组成。电源系统是为通信设备中各系统正常运行提供电源保障。所以，电源系统一定要具有安全性和可靠性，可以满足不间断的运行。

三结束语

轨道交通系统篇5

关键词 城市轨道交通；专用通信系统；总体设计

中图分类号 TN914 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)051-0184-02

1 概述

随着我国经济的快速发展以及我国市场经济环境的初步完善，城市基础建设事业取得了空前的发展，而城市轨道交通作为城市基础设施建设的重要内容，同样在这一过程中获得了空前的发展，而城市轨道交通通信系统，作为一种复杂综合性系统，对其进行研究，具有重要的现实意义。实际上，城市轨道交通通信系统各个子系统之间关系复杂，通过彼此的协作来实现整体性能。作为城市轨道交通的重要组成部分，信息系统的构建对于列车的正常运行、整体营运效果具有非常重要的现实意义。基于上述情况，城市轨道交通通信系统必须能够对交通运营过程中的各类信息进行及时的传送，才能够保证城市轨道交通系统的整体性能，因此，对其进行研究，是提升我国城市交通效率的重要途径，应该给予更多的重视。

2 设计思路

从上文中对城市轨道交通系统中的专用通信系统进行的介绍，我们可以认为，城市轨道专用通信系统的设计，可以从以下几个角度加以考虑。

1）通用性和稳定性。城市轨道交通信息系统，作为图像、文字信息传播的重要途径，其稳定性，对于交通系统的整体运行具有重要意义。

2）必须对系统的简洁性加以考虑，要求能够快速的和其他轨道交通网络进行连接。

3）要从轨道交通的整体通信网络布局角度考虑，满足信息交互要求。

4）要保证系统的标准化，能够符合国内相关设计标准。

3 系统组成及功能介绍

本文所研究的城市轨道交通信息系统由公务通信系统、通信电源及接地系统、传输系统、车站信息显示系统、集中监视告警系统、闭路电视监视系统、综合信息网络系统、时钟分配系统、广播系统构成。

3.1 传输系统

作为通信系统中的重要内容，传输系统是通信系统功能得以实现的基本系统，也是最为重要的系统之一。在传输系统中，传输语音信号、 数据信号等方面的能力，以及为其它通信子系统和信号、AFC、主控系统及轨道交通信息管理系统等提供可靠、 灵活的信道等，都是其主要功能。基于上述要求，根据实际情况设计一个能够保证集中维护、统一管理的综合业务传输系统，对于本文所研究的城市轨道交通信息系统的整体性能的提升是具有重要的现实意义的。

3.1.1 传输制式比较

从传输系统的整体性能为基础，结合当前我国城市轨道交通发展的实际需求，基本上普遍采用SDH和OTN两种制式作为传输制式。

1）SDH制式。这种制式较为常见，通常以SDH传输体制作为系统构建的基础，利用宽带作为系统的主要开放式平台构建，提供相应的数据传输服务。

2）OTN制式。OTN作为一种高速数据传送平台，一般常见于封闭式的专用网络信息传输过程中，对于网络性能的要求较高。

3.1.2 传输线路

在上下行轨道均敷设一条单模光缆和一条电缆。

3.1.3 系统构成

1）采用制式SDH方案为系统的主要设计方案。通过下设的各个部门设置一套光分插件复用设备来作为信息传送的基本节点，通过光纤传送的方式来完成整体的数据传送。

2）采用制式OTN方案作为系统的主要设计方案。同样在下设各个部门增设OTN2.5Gb/S节点机，作为信息传送的基本节点，通过两根光纤构成基本的环形网络结构。根据实际信息传输要求进行各种信息的传送。2 Mbit/s中继线及以太网信息由节点机界面卡直接引出。

3.2 无线通信系统

本文所研究的系统主要采用800 MHz频段TETRA作为基本调度控制中心的无限通信平台，提供相应的数据传送服务。具体系统构建状态如下所示：

控制中心共设交换机、调度台、网管终端等设备；每车站设两载频基站；在区间设置光纤直放站；各车站值班员处设置固定台；助理车站值班员、维修人员等配备便携台；机车配备车载电台（列车两端均配备语音、数据车载台）。

3.3 公务通信系统

内部管理过程中，对于公务通信提供服务的重要性是不容忽视的，实际上，为各个部门提供公务联络通信的公务通信系统，同样是本文所研究系统中的重要组成部分，基本上包括市内电话和公务电话两个部分组成。设置独立网络，能够保证网络的整体稳定性，对于提升城市轨道交通通信网络的安全性具有重要意义，其系统的具体构造情况如下文所示：

控制中心通过程控设备来为提供相应的数据交互服务，下设站段利用交换区形成一个完整的公共信息交互网络。控制中心通过程控设备上预留于与公网的 2 M中继接口，在换乘站数字程控交换机上预留与其他线公务通信网的2 M中继接口。

3.4 闭路电视监视系统

在系统的整体构造中，闭路电视监视系统是实现系统整体性能要求的重要组成部分之一，通过为各个部门提供相应的数据支持，来提升整体的组织管理水平，是保证城市轨道交通正常运转的重要前提。其具体系统构成情况如下文所示。

通过中央控制室进行控制设备铺设来完成基本的信息交互要求，设置相应的设备连接要求，在下属各个站段中提供终端闭路电视监视设备，尤其是对出站口、售票厅等，更是需要进行专业化的闭路电视监视设备，如在这些部分设置摄像机等，都是提升监控效率的有效手段，利用专门的信息交互通道将这些设备收集到的信息进行传送，从而形成一个完整的闭路电视监视网络体系，保证基本的监视和控制。

3.5 车站信息显示系统

实际上，本文所研究的系统中，车站信息显示系统的主要存在意义在于提升现代化管理水平，为乘客提供必要的时间信息服务支持，通过这一系统，乘客能够及时的了解时间，对于轨道交通的实际运营情况有一个清晰的了解，同时也能够通过各种信息的了解来缓解乘客候车过程中的焦躁心态。同时，这套系统也能够通过在系统空闲时间加播广告来为企业提供更多的效益。其具体的系统构成如下文所示：

通过中央控制室进行视频分配放大器和传输用数字光端机铺设来完成基本的信息交互要求，在下属各个站段中提供播放机、数据交换机、数字光端机等设备，采用100 M以太网来进行基本信息的交互。布线方式采用总线布线方式来完成信息交互任务

3.6 时钟分配系统

该系统的主要作用在于为乘客和工作人员提供专业的标准时间，从而对整体的运营效率的提升提供必要的支持。其系统构架情况如下：

时钟系统由设于控制中心的GPS时钟信号接收单元、一级母钟、监控设备，在下属的各站段中配设二级母钟。数字控制中心应设置必要的时钟系统监控设备来为一级母钟进行监控。在系统子钟的控制（加快、减速复位、校对、追时等）；故障记录及输出等方面进行控制和管理。

3.7 其他一些要说明的问题

1）网络同步问题。网络同步对于所传输的信息质量的影响是非常巨大的，本文所研究系统基本上采用了主从同步方式进行设计，基本上能够保证网络内所有基本单元都能够从基准主时钟上接收到信号。在这一过程中，程制中心接受来自于局间中继的2 M具体时间信号作为基准主时钟数据，然后通过相应的数据交互来为下设的各个站段提供时钟数据。

2）通信线路问题。由于本文所研究系统在实际应用过程中，必将面对传输通道和区间之间的通信通道问题，所以在上下行道上，采用国际先进手段进行单模光缆和电缆的铺设，从而保证这一问题的顺利解决。

实际上，交换机与电信局彼此之间的中继状态出现之前，在SDH 设备中主要是通过常见的自由振荡模式来保证网络整体的时间问题保持在一个伪同步状态。

4 结束语

在我国经济飞速发展的过程中，市场经济环境下的城市轨道交通的专用通信系统中涉及多个方面，在实际设计过程中，必须对这些方面给予充分的考虑和研究，才能够真正意义上的保证系统整体性能，从而为我国的城市交通事业的发展提供必要的

支持。

参考文献

[1]Timothy Kwok.A TM The Paradigm for Internet,Intranet,and Residential Broadband Services and Application.Prentice Hall PTR,2009.

轨道交通系统篇6

关键词：轨道交通；WLAN；LTE；DVB-T

中图分类号：C913文献标识码： A

一、车地宽带无线通信系统要求

车地无线网络需要满足以下几个要求：一是要确保无线网络的信号场强，能够实现全线无缝覆盖；二是网络宽带要将列车在高速情况下（80km/h）的切换问题充分考虑在内，确保在车上的实时播放不会出现中断（切换时间要小于50ms），且不会影响播放质量；三是网络的有效带宽必须满足至少每列车同时上传2路视频（4Mbps）和下传 1 路标清视频信号（4Mbps），所传的图像保证其顺畅清晰，严禁画面中断或延迟现象出现，就是无线系统网络的有效带宽要大于15Mbps；四是网络的空中接口、频点范围需要与国家有关标准与规定相符合；五是系统要实施安全措施，确保系统数据的安全性。系统还需要防止外部侵入与操控传输数据，保证其数据的安全性。与此同时，在正常使用过程中，保证其不会影响其它系统【1】。

二、轨道交通车地宽带无线通信系统分析

1、WLAN（基于 IEEE802.11 系列标准）

WLAN是对传统有线局域网的拓展和延伸，是以有线局域网为基础，通过无线通信手段将无线网桥、无线网卡、无线访问节点(AP)、无线HIJB等设备连通而实现的。 WLAN主要有以下三种方式，如表 1 示。

WLAN 技术具有如下优点：

WLAN网络中，一个AP的用户接入数量可达到100多个，有诸多优点:可移动性高，传输范围大;抗干扰性强，在实际应用中，WLAN使用无线扩频技术，接收端接收到的是融合了高能量低频宽噪声的混合信号。随机码元对混合信号进行调节，可在中心频点处进行解析，噪声就被解调成平均能量很低的背景噪声，而高能的源信号则被保留;可扩展性强，适合于在应急情况下组建通信网，无需架线挖沟，组网更为灵活;受白然环境、灾害等外界因素影响较小。

但 WLAN 技术也存在明显的不足：支持步速移动情况下最高可提供15Mbps左右的数据带宽，仅能实现标清信号的传输，暂不能满足高清的要求；系统工作在ISM频段，干扰源多，且需在隧道内安装大量AP点，增大了维护工作量；AP功率受限，覆盖范围小，切换频繁，导致系统易丢包，造成视频画面停滞或马赛克。

采用WLAN方式时，在轨道沿线布置无线AP 设备，相互间约150m~200m，在车站设置交换机设备、在控制中心设置控制设备，列车上安装天线和车载无线接收设备。如图 1 示。

DVB-T系统

2.1 DVB-T的构成

DVB-T是欧洲数字电视广播开发的系列表准中的数字地面电视广播系统标准。该标准使用MPEG来传送比特流复用，使用COFDM调制方式，将传输数据分割到数千计的低比特率的副载波上。COFDM信道调制编码技术使用1705个载波(2K模式)或6817个载波(8K模式)，3种调制方式，4种保持间隔，支持小范围和大范围的单频网运行(SFN)，同样一路数字电视节目，能够通过多个发射机的同一频率实现同时接收，从而使得接收效果得到提高。系统满足目前模拟电视系统的带宽要求。并采用加入保护间隔的手段来防止反射干扰以及接收来自多个同频发射机的信号;采用等级调制以适应信号在各种环境中传输。

2.2DVB-T信号的特点

与DVB-S系统的QPSK调制和DVB-C系统的QAM单载波调制不同，DVB-T系统采用COFDM的多载波调制方式，以图2为例说明DVB-T系统的信号特点，在图中，从频率轴f来看，DVB-T的信号是由许多载波构成的多载波信号，载波数量分别为2K和8K两种模式;从时间轴t来看，这些多载波构成的字符具有一定的传输时间，为了防止电波的多反射，在每个字符的传输时间后面加入了保护间隔。

图 2DVB-T射频信号特点

由于DVB-T系统使用的是多载波的COFDM调制，每一个载波可以支持QPSK, 16QAM

和64QAM三种调制方式因此每个载波的调制方式可以再上面三种调制中任选。具体的分析如表2：

表2 不同调制方式每字符传输的比特数

每个字符的传输时间与模式有关，8K模式时896 a s, 2K模式为224 u s，根据保护间隔每个字符的传输时间被扩展1/32, 1/16, 1/8, 1/4，例如:8K模式，采用1/4保护间隔的总字符传输时间是896 a s+ (896 u s x 1/4) =1120 u s。保护间隔的范围越大，那么允许两个发射机的间距就会越大，然而，带宽的利用率愈低，8K模式就能够确保支持保护间隔时间比较长，发射机的间距也就比较大，功率也随之提升，2K模式的保护间隔越小小，发射机的间距就越小，功率也会随之有所降低。以两个极端情况为例可以计算出相邻发射机间的最大距离为:

2K模式下的最小保护间隔是7us，它对应的距离是2. 1公里。

8K模式下的最大保护间隔是224 u s，它对应的距离是67. 2公里。

但 DVB-T 技术也存在缺点：

（1）通常只能单向广播发送下行信息，不能将车厢内的视频监视信息上传到中心；

（2）系统具有复杂性，操作难度大；

（3）换乘站出现频率冲突问题的概率仍然存在。

DVB-T方案通常情况下，通过分设车―地与地―车两套无线传输设备来实现列车和地面之间的双向数据传输，下传视频节目源通过进行数字调制，无线发射网关通过光缆与区间的光远端发射机相连，而且还会形成一种物理环形保护，不存在切换。上行传输事实上属于原系统的一个无线延伸，区间内进行无线接收基站的设置，接入车站 PIS 交换机。能够在 1785～1805MHz/300MHz/800MHz 等无线频段进行工作，快速运动状态（80km/h）能够达到16Mbps。基站平均覆盖半径大约在800-1200m 左右，确保快速移动的车载设备能够在信号覆盖的范围内，做到无缝切换。

3、LTE

长期演进技术(LTE)是目前在市场上备受瞩目的新代行动无线宽频技术，它可以让服务供应商透过较为经济的方式提供无线宽频服务，并超越现今的3G无线网路的效能，带来更优异的表现。

3.1 LTE系统特点

3.1.1 LTE物理层帧结构与时隙结构

3GPP工作组对LTE技术的研究工作主要集中在物理层，空中接口协议和网络架构几个方面，目前的LTE物理层技术研究主要针对频分双工((FDD)和时分双工(TDD)两种双工方式，这里介绍下FDD帧结构和时隙结构。

在FDD帧结构中，10个长度为lms的子帧组成一个无线帧，每个子帧又是由2个长度为0.5ms的时隙组成，时隙的编号分别为0-19。

时隙中传输的信号是由子载波和OFDM符号组成，其中，N DLRB大小由小区中下行传输带宽的配置决定。循环前缀长度和子载波间隔决定了一个时隙中的OFDM符号个数，如表3所示。

3.1.2 下行链路采用OFDM符号

LTE下行链路采用OFDM符号，增大了信号带宽，定位算法毕涉及到的定位参数(如I'OA/TDOA)的估计精度与信号带宽相关。LTE下行链路的最大信号带宽能够达到20MHz，这对提高定位参数估计精度有极大好处。

3.1.3 多输入多输出(MIMO)技术

多天线阵使得MIMO技术在LTE系统中的应用成为可能，多天线阵的加入丰富了系统的定位手段，不仅有利于开发混合定位模型，而且有助于系统定位的快速实现。

3.1.4LTE各小区间采用了严格的同步机制

基站间同步问题是终端无线定位的关键之一，3G基站间采用了高精度的同步方案，如GPS授时同步方案、北斗授时同步方案、1588方案等，使得基站间的时间同步问题得到很好解决，这有助于时延参数的准确估计，对最终的目标位置估计有较大影响。

3.2 LTE的方案中，控制中心需要进行核心网设备的设置，通过以太网交换机和中心服务器、视频服务器连接，在车站设置基站BBU，通过传输系统提供的通道和中心连接。在隧道区间内还要设 RRU 设备来延伸无线覆盖。

结束语

总之，轨道交通车地无线通信系统对于轨道交通的正常运行和进一步发展有着非常重要的影响，需要进一步加强对于轨道交通车地无线通信系统进行分析和研究，促进其发展和进步。

参考文献：

[1]黄品宏. 城市轨道交通集群无线通信系统技术与应用[J]. 技术与市场,2011,07:243-244.

轨道交通系统篇7

【关键词】城市轨道交通系统；经济效益；具体措施

1、引言

由于城市轨道交通具有节能环保、高效安全的特点，近年来，我国城市轨道交通发展迅速，据相关数据统计，截止到2014年底，我国内地有22座城市建立了城市轨道交通系统，运营线路达到92条，总里程数达到2816公里，年运送旅客突破120亿人次[1]。城市轨道交通对于缓解城市交通拥堵、提升经济效益而言具有积极的促进作用，新形势下，加强对城市轨道交通系统经济效益的研究具有重要现实意义。

2、城市轨道交通系统的经济效益分析

从城市轨道交通系统经济效益的不同层次出发，其经济效益可以分为宏观经济效益和微观经济效益，具体分析如下：

（1）宏观经济效益分析。城市轨道交通系统的宏观经济效益是指城市轨道交通的发展对国民经济整体所带来的效益，通常可以从投资乘数效应和投入产出效益两方面来分析。首先，投资乘数效应是指投资增加引起国民经济收入呈现出数倍于投资规模的增长，在经济通缩时期政府采用宽松货币政策和扩张性财政政策是其典型应用[2]。就城市轨道交通系统而言，由于城市轨道交通系统建设是一个庞大的基础设施建设工程，在建设过程中会消耗掉大量水泥、钢筋等建筑工程物资，城市轨道交通系统建设必然会带动相关行业的发展，水泥、钢筋等建筑材料制造行业和提供建筑服务的建筑行业必然会增加大量投资来满足城市交通系统建设需要，从而引起相关行业投资的连锁反应。同时，城市轨道交通系统投资的增加会引起相关行业从业人员收入增加，消费者收入增加有利于提高社会整体消费能力，通过消费促进各行各业收入增长，实现国民经济增长的良性循环。其次，投入产出效益是指城市轨道交通系统发展会引起城市轨道交通整体产业链中上游产业和下游产业投入与产出整体效益的增长，其分析与投资乘数效应类似，城市轨道交通的发展对能源、钢铁、建材、建筑、房地产等产业的拉动程度较高。

（2）微观经济效益分析。城市轨道交通系统的微观经济效益是指城市轨道交通的发展对运营商以及当地消费者所带来的效益，通常可以从规模经济效益和外部效益两方面来分析。首先，规模经济效益是指由于生产规模扩大引起单位产出成本降低从而实现更大经济效益[3]。城市轨道交通系统规模经济效益主要体现在载客量方面，当城市轨道交通系统线路逐渐完善并形成网格化运营时，由于城市轨道交通每日运送乘客人次数量庞大，虽然城市轨道交通前期投资较大，但分摊至每个乘客的份额较低，从而实现城市轨道交通运行的规模经济效益，降低城市居民出行费用。其次，外部效益是指某种经济活动对其他生产或消费造成的非市场化的效益[4]。城市轨道交通的外部效益突出表现在消费者效益和沿线不动产增值效益两方面，一方面，由于城市轨道交通的规模经济效益，乘客搭乘轨道交通工具时所付出的成本远低于城市轨道交通的运行成本和其他替代交通工具成本；另一方面，由于城市轨道交通的建设，改变了当地交通状况，沿线不动产增值幅度较大，沿线不动产所有者受益匪浅。

3、完善我国城市轨道交通系统的建议

目前我国城市轨道交通仍存在着建设资金不足、经济效益低下等不足，完善我国城市轨道交通系统可以从以下方面着手：

（1）强化现代城市交通理念，大力发展城市轨道交通系统。政府应当转变过去修建道路解决拥堵的城市交通发展模式，充分认识到城市轨道交通系统的发展对于解决城市交通拥堵、推动城市经济发展的重要作用，加大对城市轨道交通系统节能环保、高效安全、经济适用等优点的宣传力度，树立现代化城市交通发展理念，大力发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统。同时，政府在规划城市轨道交通系统时，应当贯彻落实项目工程前期的可行性研究，综合考虑城市交通现状和未来发展需求，科学合理规划城市轨道交通，切忌盲目规划轨道项目工程造成政府资金的浪费。

（2）加大税收政策扶持力度，完善城市轨道交通外部环境。得益于城市轨道交通系统建设，沿线不动产增值程度明显，政府应当用这部分土地增值金适当补贴城市轨道交通[5]。首先，政府应当拿出部分土地出让金设立土地开发基金等财政专项款，用于补贴城市轨道交通建设中征地、规划等支出，实现城市轨道交通与土地增值的良性发展；其次，政府可以通过年地租的形式与城市土地承租者签订租赁合同，在租期内收取较为稳定的土地收益，或者按照市场情况签订动态租赁协议，实现城市土地增值的互利共享，为城市轨道交通发展提供资金支持；其次，政府应当改革城镇建设税费，对城市轨道交通沿线地区具备条件的不动产开征物业税，物业税应与不动产市场价格相挂钩，城市轨道交通建设引起沿线不动产价格的上升，也应适当提高沿线不动产物业税，用物业税来补贴城市轨道交通公司的运营亏损。

（3）提高企业内部管理水平，拓展轨道交通公司收入渠道。一方面，城市轨道交通公司应当加强企业内部管理，深入了解城市轨道交通工具日常运行各环节的内在联系，优化服务流程，减少非必要的运行成本，增强城市轨道交通公司的经济效益。另一方面，城市轨道交通公司应当积极增加自身收入，可以通过向房地产企业提供土地、房地产企业提供资金的方式联合开发城市轨道交通，按照一定比例将沿线不动产由于城市轨道建设而获得的增值金额补偿城市轨道交通投资成本以运营成本，也可以自行建设沿线不动产，建成后通过自营或出租方式收取土地增值收益来补偿城市轨道交通投资成本及运营成本，拓展城市轨道交通公司收入渠道，改善城市轨道交通公司财务状况，推动城市轨道交通的可持续发展。

结语

综上所述，城市轨道交通系统对城市经济发展具有重要推动作用，其经济效益表现在宏观经济效益和微观经济效益两方面，通过强化现代城市交通理念、加大税收政策扶持力度、拓展轨道交通公司收入渠道等措施，可以完善我国城市轨道交通系统，为我国城市的健康发展奠定扎实的基础。

参考文献

[1]谢国龙，贾鹏. 城市轨道交通工程效益分析及融资模式探讨[J]. 价值工程，2015，02：159-160.

[2]王云，朱从坤. 城市轨道交通项目经济效益分析[J]. 淮海工学院学报（自然科学版），2014，04：63-67.

[3]魏运，许双牛，任静，杨珂. 基于功能分类的城市轨道交通系统需求[J]. 都市快轨交通，2013，01：4-7.

[4]刘翠军. 城市轨道交通经济效益分析[J]. 科技信息，2013，25：356+387.

[5]张朋杰. 基于DEA的城市轨道交通线网效益评价方法研究[D].北京交通大学，2014.

轨道交通系统篇8

关键词：城市轨道交通；供电系统；中压电压

我国的经济建设规模不断扩大，带动了城市轨道交通建设也获得了快速的发展渠道。当前，各大城市都在部署或者已经开建各类城市轨道交通，特大城市的城市轨道交通已经进入了智能化网络化的发展时代。因此做好供电系统的设计工作，是发展城市轨道交通建设的动力和源泉。供电系统为城市轨道交通提供了源源不断的运营动力，电能是设备运行的唯一的能源，因此要保证城市轨道交通的安全运行，必须在服务水平、科学性和安全可靠性上下功夫，经过前期关于城市轨道交通的供电系统的研究，已经形成了适用于城市轨道交通供电系统的较为有效的设计理念和方法[1]。

1 城市轨道交通供电系统的设计任务

（1）现代项目管理理论中关于城市轨道交通的前期建设的程序设计、规划运营等，包含了项目的城市轨道交通网络规划可行性研究，城市轨道交通供电网络设计需要的资金支持以及筹措的方案等。具体的内容包括：对城市电网以及电源引入进行初步的调查，对供电系统方案进行初步的确定，对供电制式进行方案的初步设计，对车辆选型、供电牵引等进行去顶，估算供电系统的工程建设的投资，将分部分项的工程投资的估算精度加以控制。最终形成的供电系统的可行性研究报告中，关于供电系统的任务的描述是：确定城市轨道交通供电系统、外部电源、牵引供电方案、PSCADA等关系；电流腐蚀防护、接地计划等。关于工程的，是施工范围包含了电缆工程、变电所、牵引变电所、降压变电所、接触网等，关于供电系统的项目投资共算的误差率不能超过10%[2]。

（2）供电系统的前期设计阶段，根据供电系统设计的基本资料，对线路、行车、车辆等基本条件加以筹划。例如控制中心、车站、区间等关于城市轨道交通的建筑物，以及动力照明负荷等的估算。

2 城市轨道交通供电系统用电负荷估算

（1）对垒车的车辆的牵引负荷以及系统的设计运输能力进行估算，得到的牵引的负荷的年用电量的计算公式为：

G为单列机车的总重，N为日发车对数，T为年运行365天。L为机车运行里程。

不同的列车的运行线路包含了列车的牵引用电和辅助设备的用电，参考了既有线路运行的经验，将数据进行测试和积累，得到了关于列车的牵引设备用电设备的取值[3]。

（2）对动力照明符合的年用电量的计算，关于车站的动力负荷和照明负荷的低压电力的负荷，包含了通信、信号、监控等动力负荷数值，包括通风、排水、扶梯、AFC等。车站的公共其余的照明和附属的用房的照明在设计上根据运营的高峰和非高峰的实践，将灯具的数量进行了选择，开启后，办公管理房建的照明基本全部进入工作状态，设备房建中的照明没有开启。专业的电源以最大运行的状态进入了运行的前期阶段，达到了满载，设备的启动时间和运行错开后，设备的工况模式进入了一个合理的系数状态，能够将全线的年需要用电量的合理系数进行估算，从而能够将配电变压器的容量加以选择。

3 供电系统的方案设计

（1）经过对外部电源方案的规划，根据城市轨道交通的特殊用户的城网建设，估算出一条线路的用电范围在10～40公里之内，需要的功率呈现了线状的分布，采用外部电源方案进行了具体的工程的计算，得到了该城市轨道交通线网络规划的实际用电负荷，构成城市网中实际工程的电源方案，具体根据实际的工程情况进行集中供电和分散供电方式的选择[4]。

（2）经过对外部电源的方案的技术选择，采用集中或者分散的观点方式，主要要对外部主变电所的电源进行规划和设置，供电分区的划分包含了前期供电系统的设计重点和难点，对后期的设计进行了基础的开拓，这一项工作是与市规划部门进行了充分的沟通和协调后，达到的共识。

（3）中压电缆的网络部署方案，是将主变电所和降压变电所加以横向和纵向的连接，形成全线的变电所的牵引和联系，起到了电能的分配和传输的作用。电压等级构成的形式和属性包含了多种电压等级，如10、20、33、35kV的电压等级。技术经济综合比较的内容包括了系统的走向，线路的方案，站点的电力供应等。以此为来选择适合的电压等级。

（4）根据研究，牵引供电的制式、牵引网的设置方案等，根据地铁设计规范中关于供电制式的设计标准，形成了集中轨道建设的方式和架空接触网方式的应用。DV1500V电压等级多用于架空接触网上，如广州、天津等城市轨道交通中常用到的施工技术。DC750V电压等级较多用于接触轨，在一些城市道交通建设中也较为常用。技术的进步已经达到了采用钢铝复合导电轨道技术的阶段。

（5）牵引变电所的设置根据牵引网的等级、电压损失而定，还要考虑杂散电流腐蚀的防护、线路的能耗、电缆的铺设以及运营管理等方面，通过统筹设计，在故障和正常运行的模式下，按照城市轨道交通直流供电系统的牵引标准，要将牵引电压损失考虑在最大电压损失中，同时要将牵引变电所的设置的数量作为电压损失值的关键因素加以考虑。

上述公式可以计算出单边馈电时的最大瞬时电压损失。经过对直流牵引供电系统的电压水平的估算，得到了等效电路的模型的仿真计算，最大的电压损失往往发生在机动车的启动的瞬间，经过简单的计算，可以将牵引网的电压水平和钢轨电位进行初步的计算，得到了变电所的设置方案是可行的。

4 结语

城市轨道交通项目的供电项目进行如前期研究后，对基本任务要进行理解和分析，结合以往的设计方案，设计出适用于当前城市轨道交通供电系统的设计思路和方法。经过实践表明，这一方法能够满足供电系统的前期研究中的工程设计需要，而且具有简单有效的特点[5]。

参考文献

[1] 李寒生.城市轨道交通供电系统综合分析及其建设运营模式探索[J].铁道标准设计，2013，（5）：119-122，131.

[2] 余红梅，陈刚，于纪利等.城市轨道交通供电系统35kV环网电缆敷设工程施工方案[J].城市轨道交通研究，2015，18（7）：49-51，57

轨道交通系统篇9

【关键词】机电系统；城市轨道交通；调试；供电系统

在2010-2015年这一期间，我国计划对城市轨道交通建设的投资超过1.1万亿元，目前，我国在城市轨道交通的建设中已经取得了较好的成绩。机电系统是城市轨道交通一个重要的组成部分。随着电子计算机及自动化技术的不断发展，在机电系统的设计过程中，由于各个系统接口复杂多样，使得机电系统的调试比较困难。

1、城市轨道交通机电系统的组成

城市轨道交通机电系统由以下几部分组成：

（1）供电系统。供电系统主要为列车、设备以及沿途各站点提供照明服务，可以分为集中供电、分散供电及混合供电，一般通过车站、沿路线、控制中心等进行调度。

（2）信号系统。信号系统用于指挥列车的正常运行，并及时发出信号以保证列车的安全。该系统分为ATP子系统、ATO子系统和ATS子系统，一般安装在控制中心。

（3）通信系统。通信系统用于信息的传输和指令的，相当于人体中的神经系统。该系统由电缆传输系统、闭路电视系统、无线通讯系统等六大部分组成，以便指令、信息能及时迅速的传达。

（4）自动售票、检票系统。该系统用于代替人工售票，采用多条线路联网以实现分阶段计程票价制，能够对票次进行跟踪统计，管理方便，还能为决策提供科学依据。

（5）屏蔽门系统。该系统能为公共场合特别是地铁地下站提供足够新鲜的自然风，能够保持站内有适宜的温度，还能防烟隔离，保证乘客安全。

2、城市轨道交通机电系统调试的作用与意义

2.1实现城市轨道交通整体配合最佳

机电系统的调试是一项综合性很强的工作，不但要调试好各个子系统，在启动后还需要各个子系统能够带负荷正常运行，各系统接口关系正确，运作协调等[1]。在整个城市轨道交通中，线路合理清晰是基础，列车正常运行是关键，供电是保障。机电系统调试的目标就是使以上几点有机结合，实现整个轨道交通的最佳配合，以达到较大的运输能力、较高的服务质量和显著的社会效益。

2.2实现对城市轨道交通安全性分析

城市轨道交通作为公共交通运输工具，必须具备极高的安全性。子系统故障会导致行车安全，因此要增强各个子系统的可靠度，明确各个子系统部件的寿命期限，对于关键部件要定期检查、调试与更换。通过对机电系统的调试，及时确认系统是否可靠、安全、可用、可维修等，及时排出安全隐患，为乘客营造安全、舒心的出行环境。

2.3能够为运营提供技术支持

机电系统的调试是设计、施工完成后必须执行的一个过程，包括客车调试、通信调试、监控系统调试等，这一系列的调试为后续的检验和验收提供了可靠保证，也为正式投入运行后的运营提供了技术支持。

2.4能够使城市轨道交通更加系统性

城市轨道交通是一个有机整体，各个子系统关联性很强。由于受到经验或其他因素的影响，城市轨道交通的各个子系统往往能满足目标最大化，但在整体性能或整体效益上难以达到目标最大化。为了实现这一目标，需要对机电系统进行多次调试、评定，才能认定整个系统已达到最合理、最优化的目标。

3、城市轨道交通机电系统的调试策略

3.1供电牵引系统

供电牵引系统是为城市轨道交通提供动力的源泉，一般包括牵引供电系统、动力照明系统和高压电源系统[2]。在供电牵引系统的调试阶段，需要：（1）对车辆与牵引供电系统进行短路试验；（2）测试供电系统与SCADA系统、信号系统、主时钟的接口是否正常运行，以确保各系统联动有序，供电牵引系统性能良好；（3）测试该系统在最大行车密度和低压满负荷时供电能力是否满足要求，进行谐波测试。

3.2信号系统

客车的ATS系统（自动监控子系统）能自动控制正线并向外部及时提供信息，ATP系统（自动防护子系统）需要与电动客车设备、轨道空闲检测设备以及ATS系统相关联，在这过程中会产生许多接口，因此在调试过程中需要重点关注以下内容：（1）信号系统与客车之间的调试；（2）信号系统与屏蔽门的调试；（3）信号系统与EMCS之间的调试。

3.3通信系统

通信系统相当于一个综合业务传输网，能对语言、图像、文字等信息实现透明传输。在调试时要注意：（1）将通信系统与各个相关联的子系统进行调试，包括办公自动化系统、EMCS系统、SCADA系统以及FAS系统，使之能正确接收时钟信息，使各个子系统的时间准确统一；（2）通信系统与客车、信号系统之间实现调试。

3.4自动售票、检票系统

自动售票、检票系统由中央计算机、编码系统、密匙管理系统、车站AFC终端以及各种辅助设备构成。一般由车站计算机集中控制，由中央计算机系统多线统一结算、统计、分析、打印IC卡、磁卡实现、单程售票等，分为自动售票机、检票机、半自动售票机。在调试时需要与时钟系统、通信系统实现联调，以保证自动售票、检票系统的中央调控能力。

3.5屏蔽门及其控制系统

滑动门、固定门、端门及应急门四部分组成了屏蔽门系统。屏蔽门的网络拓扑结构上采用的是总线型局域网，在某些重要命令上采用硬线传输，以保证传输的可靠性以及增强抗干扰能力[3]。在城市轨道交通中采用屏蔽门主要是使站台与轨道设有一道物理屏障，确保乘客安全，同时也能屏蔽列车运行时带来的噪声。

屏蔽门调试的重点是：（1）实现与BAS之间的调试，验证其接口是否能正常工作；（2）实现与信号系统的调试，需要列车上线运行，检验各接口能否满足运营的需要。

4、结束语

城市轨道交通涉及的知识面很广，对机电系统调试的相关工作人员而言，需要详细的了解城市规划、工程施工建设、供电系统、公交系统等等各个方面的知识及规章制度。机电系统作为城市轨道交通一项重要的组成部分，在调试过程中需要对技术水平、管理模式、设备运行、协调运转等方面做到完整统一，使整个城市轨道交通运行更加安全、稳定、可靠。

参考文献

[1]朱烨中.城市轨道交通机电设备与公共安全防范系统的联动模式.城市轨道交通研究，2011.12：29-34

[2]杨鹏.高性能城市轨道交通直流牵引供电电源的研究.西南交通大学研究生

轨道交通系统篇10

【关键词】城市；轨道交通；供电系统

前言

我国的城市化进程在不断加快，城市建设日新月异，人们对于城市交通的需求也越来越大，城市轨道交通的出现缓解了地面交通压力，对我们的生活具有十分积极的意义。在城市轨道交通系统中，供电系统是轨道交通的基础与重心，深入探讨供电系统的设计要点，抓住关键问题，才能更好的优化轨道交通建设，为交通事业发展献力。

1.城市轨道交通发展现状

我国城市轨道交通建设起步晚，但是近十几年的发展十分迅速，2000年我国只有北京、上海、广州三个城市有轨道交通线路，到2014年开通了轨道交通的城市已经上升至22个，我国大陆建成并通车的轨道线路合计已超过1700km，未来三年我国城市轨道交通建设将会达到高峰，预计到2020年，全国会有将近50个大、中城市拥有城市轨道交通，总里程超过7000 km，更多的现代化大都市将不断地加入到城市轨道建设中来，我国轨道交通行业已经进入一个跨越式的发展新时期，而我国也将成为世界上最大的城市轨道交通市场。

2.城市轨道交通供电方式的选择

2.1供电方式的分类

城市轨道交通呈网络状发展格局，供电方式不可能简单的为一种固定模式，城市轨道交通的供电系统由城市电网引入电源，根据不同城市的交通布局规划和电网构成特征来具体确定，电源方面要考虑的内容包括电压等级、接入电源点分布、电源容量、电网管理等，一般情况下，供电方式可以分为集中式供电、分散式供电、混合式供电三种。

2.1.1集中式供电：此方式是在轨道沿线均衡设置供电专用的变电所，变电所从城市电网引入电源，主变压器采用110kv/35kv电压等级，建立起独立的轨道交通供电体系，而不对附近居民供电。集中供电稳定可靠，不受其他负荷影响，维修管理便捷，但是集中供电的投资较高，在广州、上海等经济发达地区应用较多。

2.1.2分散式供电：分散式供电不需要建立专门的变电所，电源从城市电网就近处引入，此方式能极大降低资金投入，但是分散式供电的独立性差，不仅要给轨道交通运行提供电能，还要负责附近的居民用电，容易受到城市电网负荷的影响，供电质量无法保证；另外因为供电来源分散，不利于统一运营管理，对供电系统效益有不良影响。

2.1.3混合式供电：混合式供电即联合上述两种供电方式，以集中供电为主，分散供电为辅，因为在集中供电的过程中，中压网络末端与主变电所之间的距离较远，末端会产生较大的电压损失，为了保障供电系统安全稳定运行，要求电压损失控制在额定电压的5%以下，如果中压网末端电压损失难以满足供电要求，就需要从附近电网引入中压电源以辅助供电。混合式供电的投资适中，并且能够满足供电的稳定与可靠的需求，所以应用比较广泛。

2.2供电方式的选用原则：要与城市电网供电情况相匹配；要考虑城市整体轨道交通规划方向；供电方式应当安全可靠；供电方式要经济灵活。

3.城市轨道交通的供电制式

城市轨道交通相对于城际列车来说站点的间距短，周边空间小，绝缘的安全距离小，因此对供电电压的要求不是很高，城市轨道交通的供电电压等级多集中在550～1500V之间，我国规定采用750V和1500V两种，并且均采用直流供电制式，直流传输线路不产生电抗压降，在电压等级相同的情况下，电压损失方面优于交流电，且建造接触网结构比较简单。在我国牵引网馈电方式分为架空接触网和接触轨两种基本类型，一般750V采用第三轨馈电方式，1500V采用架空接触网馈电方式。

供电制式的选用原则：①要满足客流量的需求，一般城市轨道交通的设计基础为预期的乘坐旅客的客流量，一般大运量的城市多采用1500V电压，架空接触网馈电，中小运量的城市多选择750V电压和接触轨馈电方式；②供电一定要安全可靠；③根据实地情况选择合适的牵引网，选择使用寿命长的牵引网，以减少后期维护，节约成本；④牵引网的选择要便于安装以及后期的事故抢修和维护。

4.杂散电流的产生及防护

4.1杂散电流的产生机理

城市轨道直流牵引供电系统多采用走行轨作为回流通路，但是由于走行轨和道床之间不可能完全绝缘，因此回流电流并不是全部从走行轨返回，会有一部分流入道床和隧道结构，从而形成杂散电流。

4.2杂散电流的危害

如果在钢轨的附近埋设有管道或者其他的金属结构，当走行轨回流时，杂散电流就会通过金属的导电性而流通至金属构件，从而产生电化学腐蚀。如果长时间的承受电化学腐蚀，钢轨和埋地金属结构都会受到严重的损坏，对走行轨的安全稳定以及周边埋地管线都会造成很大的不良影响。

4.3杂散电流的防护措施

杂散电流的防护主要有两种措施，前期控和后期排，杂散电流的主要影响因素有牵引电流、机车到牵引变电所之间的距离和走行轨的纵向电阻以及对地过渡电阻等，首先要从根源上杜绝杂散电流的产生。对应的防护措施有：杂散电流的大小与牵引点变所距离的平方成正比，因此要合理设置牵引变电所的位置；牵引网采用双边供电方式，杂散电流能减少致单边供电方式的四分之一；加强走行轨的对地绝缘水平，使用绝缘扣件、绝缘垫等阻截杂散电流；杂散电流的大小与牵引网回流通路电阻的大小成正比，因此要保持钢轨回流通路的顺畅；加强日常维护工作，保证杂散电流的防护措施能长效持久。

4.4杂散电流的监测

杂散电流腐烛防护系统建立之后，可以把杂散电流限制在一定的范围之内，但随着运营年代的增加，绝缘系统不断老化，性能逐渐降低，钢轨的泄漏阻抗会逐渐变小，产生的杂散电流也将逐年增加。所以必须设置完备的杂散电流监测系统，监视杂散电流对轨道主体结构钢筋和设备的腐蚀情况，以便及时采取相应的措施。杂散电流监测可用分布式监测系统的方式，分布式杂散电流监测系统由参比电极、道床收集网测试端子、隧道结构钢筋测试端子、传感器、监测装置、测试电缆及杂散电流综合测试装置构成。在每个测试点，将参比电极端子和测试端子接至传感器，将该车站区段内的上下行传感器通过测试电缆连接到位于牵引所内的监测装置，O测装置通过变电所综合自动化系统送到车辆段的杂散电流综合监测装置，杂散电流综合监测装置和工业控制机相连，工业控制机和打印机组成的微机管理系统将接收到的数据形成数据库储存在电脑硬盘内，同时可以对所采集的数据进行统计和分析。监测系统能够测量整体道床结构钢筋、车站结构钢筋的极化电位，同时还能实时监测钢轨电位、钢轨泄漏阻抗及钢轨纵向电阻。

5.结语

城市轨道交通对于我们的城市发展和日常生活有着非常重要的意义和作用，也是推动社会进一步发展的主要动力，城市轨道交通的供电系统作为轨道运行的基础，需要有科学合理的、满足城市交通运行需要的供电系统的设计和规划，因此我们应加强对供电系统的研究和探讨，为优化城市交通做好准备工作，更好的推进交通事业的建设发展。

参考文献：