长沙智慧地铁设备与创新研究
2017-06-07
来源:zcmetro.com
标签: 长沙  地铁  智慧 
长沙市轨道交通集团有限公司总工程师许尚农
长沙市轨道交通集团有限公司总工程师许尚农


以下为该演讲内容,供参考与借鉴

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长沙市轨道交通于2000年启动规划研究,到2006年初步形成轨道交通线网的规划成果,2011年完成轨道交通线网规划的修编,目前我们正由规划部门牵头,启动了新一轮轨道交通线网规划的修订工作。长沙轨道交通线网总体结构布局为米字形构架,双十字拓展,在与城市空间吻合上整体上呈主副中心轴带放射形态,长沙城市轨道交通线网由12条线路组成,总长约456公里,其中1到6号线是沿城市主客流走廊布置的骨干线路,7到10号线是市区的补充线,11到12线是市域块钱。
    目前长沙地铁已如期完成第一轮建设规划的实施任务,顺利实现1、2号线一期工程开通试运营,正在有序推进第二轮建设规划所涉及的3、4、5号线一期工程建设,第三轮建设规划也已经于今年3月获得了国家发改委的正式批复,所涉及的各线路前期工作也在按计划有序推进。已运营的1、2号线路总里程50.31公里,日客流量约70万人次,今年5月小长假第一天更是创下了当日客流95万人次的历史新高,预计到2022年将形成超过200公里,承担公交客运量约40%左右的城市轨道交通体系。随着轨道交通在公众交通领域的比重不断增加,无论是建设者还是乘客都对设备创新及信息化有了越来越高的要求。随着社会经济和城市化的快速发展,整个轨道交通行业的网络化趋势日益凸显,各地轨道交通均以不同程度进入了网络化建设和运营阶段,基于线网层面的信息互通,联动指挥,资源共享,应急管理等功能需求也与日俱增,这些都为云计算,大数据等一系列智慧技术在地铁行业的深度运用进而打造智慧地铁提供了一个广阔的舞台。
    智慧地铁的概念很大,涉及的范围很广,归根到底我们认为可以概括为两个方面,第一个是面向轨道交通自身通过智慧技术创新,持续提升建设运营安全质量的管理水平。第二个是面向乘客,即采用信息化手段提供承载方便,运输快捷,舒适人性化的服务。为实现智慧地铁,我们首先是遵循安全可靠,经济实用,先进成熟,节能环保的设计理念,确保技术方案具有前瞻性和先进性,并具备良好的兼容性与扩展性,以及适应匹配当前及未来一段时间内的技术发展需要。其次我们十分重视通过网络化和信息化的建设来实现业务功能需求和智能化的要求。此外,还在设备选型方面充分考虑和利用国内现有的设计、研制、生产的水平能力及条件对产品的可靠性、可用性和可维护性精益求精,总而言之就是要可靠、超前,可持续发展。
    对于地铁设备创新方面,我们也是长期坚持精细化管理,在长沙地铁规划、设计、建设、运营的全过程中开展了一些探索和尝试,也积累了一些经验,今天在这里向各位领导、专家、同行们做个介绍,旨在抛砖引玉,欢迎大家批评指正。首先是将BIM技术应用于轨道交通的全过程,涵盖设计、建设、运营各个阶段,BIM技术是近年来建筑行业的一个热搜词。我们从2号线的西沿线开始引入BIM技术开展辅助设计,通过运用BIM检验技术检查管线综合效果,在优化设计与施工方案,减少各专业之间的摩擦以及降低返工误工等方面取得了一定的成效。目前我们在建的3、4、56号线均通过招标的方式引入了BIM设计团队,其中3、4、5号线是专业的BIM设计团队,6号线是将BIM技术的要求纳入的总体的设计范围,并在施工招标中明确中标人必须运用BIM技术。目前我们正在开展BIM标准体系的建设,已初步完成建模、交付、初创建、设施分类与编码等标准文件的编制,并计划结合网络化运营及信息化发展的需求筹划线网级的BIM平台建设。BIM技术的运用在长沙轨道交通建设中取得了一定的效果。
    其次是在信息化系统设备方面的创新与研究。通过广泛的调研和充分的论证,最终决定在4、5号线及后续线路中采用基于1.8GHz专用频段LTE技术的综合无线系统方案,实施信号系统等相关业务的综合承载,并在此基础上紧跟行业技术发展的动态,开展轨道交通互联互通的专题研究,力求实现不同线路的车辆、信号、通信、供电、线路限制等方面保持一致和彼此兼容,从而达到多线路的资源共享与统一管理的目标。
    目前我们正在4、5号线尝试实施互联互通,已联合设计单位完成4、5号线互联互通总体技术要求,并分别开展车辆、通信、信号三个专业互联互通技术要求的专项研究。随着轨道交通技术的发展和需求的提升,城市轨道交通列车驾驶模式正在经历由人工驾驶到半自动驾驶再到全自动驾驶的不断演进。我们长沙地铁从2015年开始组织专业技术力量按照国内城市轨道交通建设标准结合行车、供电、车辆、通讯、综合监控、站台门等专业的相关技术特点和要求,特别是以信号专业基于通信的列车自动控制系统为切入点,开展了轨道交通全自动驾驶的探讨和研究,并计划在未来的新建线路中予以采纳和实施。
    再来说一下我们的安检系统,我们安检系统设备采用了集成联网,为充分提高地铁安检设备资源利用率,进一步促进各类安检设备之间数据上的共享互通与功能上的协调配合,我们采用了安检设备集成联网方案,利用信息网络为载体,通过智能化的安检系统平台将彼此独立的X光机、金属探测仪等安检设备集成联网,并通过数据分析加强联动,构筑起地铁信息化的安检系统,目前1、2号线安检系统已基本实现集成联网,并在日常安检设备运行以及管理中得到了充分的运用,收到了比较好的效果。
    第三是长沙地铁的节能技术运用,为配合长株潭两型社会建设示范区的建设,我们致力于将资源友好,资源节约和环境友好的城市建设思路融入到地铁建设中,提出了绿色地铁的概念,针对耗能大户的列车牵引系统,我们组织在1号线列车上研究,运用了永磁牵引系统,提出了实现列车牵引系统节能30%的目标。2016年8月6日,长沙地铁1号线永磁牵引系统顺利通过载客前评审,成为国内首套具备载客运营资质的自主永磁牵引系统。通过测试,采用永磁牵引系统后每年每月可以大致节约15万度电。此外,我们还采用了一些其他的节能技术,经过研究论证在1号线采用了中央双向变流型再生电能装置,可将制动时的列车动能变为电能,逆变后反馈至供电系统35千伏中央网进行再利用,同时可减少列车制动时排入隧道的热量,改善隧道温度,降低防控系统的负荷及用电量。经测算,如果按照电费每一度7毛钱左右来计算,全线电能再生装置资金回收的年限大概是10年,再生装置的经济性和回收年限是可控的。