轨道交通列车车辆设备智能分析系统探讨

轨道交通列车车辆设备智能分析系统探讨

刘铮奇

江苏中车数字科技有限公司 江苏南京 210000

摘要：近些年来，伴随着城市化进程的加快，为了缓解城市交通紧张情况，因此需要进一步推动列车车辆设备智能分析系统的发展，有效从技术上减轻交通运行压力。本文从轨道交通列车装置智能分析系统的角度出发，首先对其子系统进行了分析研究，然后对其系统设计应用展开阐述，其中包含了该系统的主要技术。总的来说，研究目标是为了提升列车运行安全，促进城市轨道运输健康发展。

关键词：轨道交通；车辆设备；智能分析系统；安全管理；运营安全

这种控制系统是对轨道交通列车的设备进行综合智能分析，对列车管理人员的经验和能力进行了自动获得，并将其应用于实际，从而形成智能电脑控制体系。同时，通过合理的推理，对专家的决策过程进行了仿真模拟，以保证列车在运行中能够有效地处理列车电气设备。在整个生命周期的基础上，对车辆设备的运行状况进行记录和分析是必须的。可继续提高故障检测效率，预警可能发生设备故障，最小化列车设备故障发生概率，有效地确保列车的安全运行。

1、系统结构

(1) 控制中心子系统

该子系统组成有数据中心效劳器、核心交换机、各类工作站、变换器、显示设备以及相关软件等，能够精确监控全线每辆车的运行状态，做好车辆监控和数据分析，并准确判断车辆状况，自动处理各类故障。中控子系统已经采用了专门的服务器，它可以实时记录整个车载系统的设备状况，并根据各个设备的特定需求，实现维护设备故障的预警，从而维持它在运行过程中的正常使用。另一方面，利用的大屏幕显示系统，可以对设备的关键参数进行集中显示，并对运行中的设备进行实时监测。对设备状态进行全方位检查，可以确保操作的安全性能，能够精确地记录和储存全部设备的数据，方便达到数据分析与故障定位。

(2) 车站子系统

在车站子系统中，车辆无线网络具有较好的整合性，能够对管辖地区的列车信息进行有效的采集和显示，并能将数据信息实时上传到控制中心。车站子系统是一个由车站服务器、操作员工作站、终端设备以及相关软件等组成。车站子系统的信息交换是由2M通道进行传输，当接收到调控指令完成相邻设备之间信息传送，然后经过网络信号传送到运转室站机设备。这些传送信息将被计算机记录和储存下来，再经分析与传达，当需要检索之前历史信息时，可以直接调出相关指令。针对有效操作控制中心，可以对全线车辆进行有效的分析与控制，并利用中心系统的后备力量，使系统的可靠性得到最大程度的提高。

(3) 车载子系统

该子系统由数据采集与网络交换机组成。数据采集模块是对车载的关键电子设备系统的运行与设备情况进行监控，并传送至中心服务器，将完成车辆和地面网路的信息交流。目前，车载子系统具备了信息采集、信息分析与处理、数据无线传输、数据储存与调控以及数据安全等性能，并且技术人员已经将这些功能得到很好的设计和运用，推进了轨道交通智能化发展，有利于确实保障交通系统稳定、有序、安全、经济运行。

(4) 网络子系统

网络子系统由通信系统所提供的主传输网络来进行网络信道，并用于中心与各地铁站、车辆之间的各种数据传送和控制。该系统分为两部分：有线网络和车地无线网络。有线网络提供视频和数据通道，将车站集中在无线连接到无线接入点。车辆无线网上可以实现信息的下载和分配，其中包括从控制中心到列车的多个信息分配；实现传输和寻址的功能，将一些信息传递给指定的列车，确保车辆信息的精确、及时地传送到车站和控制中心。

该系统使用车地信息传输，将车辆段或运行管理中心监控到车载设备的工作状况中，并及时地掌握车载设备的工作参数。同时，该系统还可以将控制器的运行参数与有关系统间的通讯参数上传至地面中心。一旦出现故障，系统会产生预警提醒，并确定故障位置，帮助技术人员在现场进行处理。该系统采用模块化的设计，并对其性能进行了灵活的应用。针对每个轨道交通线的实际需要，建立了各种不同的系统，以实现高效、稳定的应用效果。

2、系统设计应用

列车设备智能分析系统在城市轨道交通上中得到了广泛的应用，它按实际需求将牵引、制动、调控等整合到车辆关键设备中。在此基础上，利用专门的系统数据采集模块，可以利用车辆的地面无线网络，有效获取设备各项数据，将车辆设备的数据上传到集中管理中心，以实现系统一体化调控。综合智能分析系统能上传数据，反映出列车智能化的优势，精确地评价车辆的工作状况，不断提高车辆工作的安全性和稳定性。

2.1 系统主要关键技术

(1) 车载电子信息系统数据采集模块设计

每一个系统都有完整的智能分析系统，会影响到不同的系统协定。采用专门设计的数据采集模块，可以得到各个车载设备系统的设计，实时监控车辆的工作状态或是故障，从而进一步提高采集数据的准确性和可靠性。当采集模块本身出现故障时，系统就会自动停止采集模块的工作，不会因为采集模块失误而影响车辆运行。随着现在技术发展以及用户需求的增长，数据采集模块需要监测的设备越来越多，为了满足列车在同一时间内数据采集任务的完成，需要实现信息共享和交换，为之后的数据分析与处理打下基础。

(2) 完善中心综合智能分析系统

在系统核心技术中，智能分析系统的占有举足轻重的位置。由于缺乏参考模型，需要对列车运行的经验进行重新归纳，并将其设计成软件方法使用在车辆运行中。作为系统软件，模块的设计已经被广泛地用于中央处理系统。该方法能够扩展系统的功能需求，并对其进行有效的监控和分析。同时，还可以配有传感器，以持续改善车辆的环境监控效率。以完成增强列车的性能，确保正常的工作，实现舒适化需求的目的。中心综合智能分析系统主要的功能在于创建标准化平台，使得操作平台和界面一体化，这有利于加速信息和数据的传递，同时开创多层次的服务层功能，助力于数据分析与处理能力。

(3) 构建系统数据库

通信系统的发展是导致数据库建立的原因之一。数据库的存在可以存储专家数据模型，并对每一组团队数据进行存储和管理。该系统采用了结合专家模型和数据库的方法，实现了信息处理系统的有效建立，具有较好的有效性。同时，还必须建立数据库自动化监管系统，对于日常信息采集工作做到很好的管理，并且当技术人员调取信息时，可以直观清楚的展示出来。基于自主研发的系统数据库，需要确保数据采集的准确性，兼容已有的数据信息，极大降低了数据存储的资金成本。

2.2 智能分析软件设计

在中心工作站中，智能分析软件具有很大的作用。在对中心接收到车载核心系统的运行参数后，可以对其进行精确分析，从而增强了智能处理的水平。在执行软件后，首先建立UDP监控端口，以监测是否接收到列车车辆的资料包。如果到达监控，就必须根据协议规则对资料包进行分析，对整个测试资料进行智能分析，并在数据库中进行记录。软件的功能模块包含了：(1)各层级工作人员登录平台，需要开放不同的操作权限，例如列车员和维护人员登录的权限局势不一样的；(2)列车运行转态的显示进行展示，存在在线、离线、故障几种状态，并且在线运行各设备参数也是能够得到很好的体现；(3)当列车接收到不一样的信息反馈是，需要提醒列车员报警或故障查询，这是维护列车安全必不可少的一部分；(4)软件会自动记录运行数据，数据库管理的建立方便了信息的存储，也可人工对数据进行修改和删除。

结束语

综上所述，随着轨道交通的不断发展，列车车辆管理水平得到提高，这对列车车辆的智能分析体系具有重要的推动作用。在轨道交通列车核心控制系统中，车辆设备智能分析系统拥有一个非常关键的作用。它可以对系统故障进行预警，防止发生重大设备故障事件，创造安全、稳定运行环境。在使用过程中，将车载设备进行全面化管理，保证设备运行中的操作安全，提高驾驶人员和管理人员的工作效率，以此也可以提升设备的工作效率，从而实现列车设备的精确安全运行。

参考文献：

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