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城市轨道智能交通系统研究与体系结构设计 【2006-09-19】 来源： 点击次数：1342 智能交通网 智能交通系统(Intelligent Transportation Sysem，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，UMITS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 城市轨道交通系统涉及的科技领域相当广泛，包括通信、电子、计算机、车辆、供电、环控、防灾、机电等。应该运用系统工程的理论与方法，将城市轨道交通系统各组成部分有机地集成，使其呈现出各组成要素所没有的整体功能。 根据城市轨道交通的特点及其所涉及到的不同领域，UMITS的基本构成应包括如下内容：先进的通信系统，先进的供电系统，综合监控系统(ISCS)，旅客向导系统(PIS)，列车自动控制系统(ATC)，车站设备监控系统(EMCS)，防灾报警监控系统(FAS)，自动售检票系统(AFC)，管理信息系统(MIS)等。其基本构成如图1所示。 综上所述，并结合国内外专家对ITS的定义，对UMITS的定义可归纳如下：在较完善的基础设施(包括车站、站台、车辆段和通信等)上，将先进的信息、通信、控制、传感器和系统综合等技术有效地集成，并应用于城市轨道交通系统，从而建立起在城市轨道交通范围内发挥作用的，并能间接影响城市道路运输系统的实时、准确、高效的运输系统。 2 综合监控系统 2.1 综合监控系统的功能 2.1.1 综合监控系统功能构成图 综合监控系统(IntegrateｄSuperｖisoryanｄControlSystem，简称ISCS)在UMITS中的位置类似于ITS中的ATMS(先进的交通管理系统)，但在具体内容上与ATMS有很大不同。ISCS是以行车指挥与列车运行自动化为核心的复杂大系统，它包括通信的综合网络管理系统(NMS)、电力监控系统(SCADA)、列车自动监控系统(ATS)、旅客向导系统(PIS)、车站设备监控系统(EMCS)、防灾报警监控系统(FAS)、自动售检票系统(AFC)、管理信息系统(MIS)等。ISCS将先进的信息技术、通信技术、控制技术和系统工程等运用到城市轨道交通中，对各个职能系统的运行管理和综合监控，从而最大限度地调动轨道交通系统内部各专业、各种设施、各营业线的内在潜力，使之成为完整的有机整体。 国外ISCS的发展已有30多年，但大都局限在对几种重要职能系统的综合管理与监控。随着信息技术的飞速发展，有必要对ISCS的功能进行扩展，将其更好地系统化、智能化。作为构筑UMITS体系的核心部分，ISCS的功能结构一方面应考虑U MITS与道路ITS的衔接，预留与道路ITS的接口；另一方面，应符合我国国情和城市轨道交通的发展现状。据此，ISCS的功能应如图2所示。 centerimg src=/papers/pic/paper_3746_2.jpg alt=br/center2.1.2职能子系统的主要功能 各车站设备通过广域网将信息实时传递给控制中心，各职能系统实时处理这些信息，并根据实际情况对各车站设备实时监控。 2.1.3关联子系统的主要功能 对处理过的信息进