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轨道交通换乘站自动化系统方案论文
摘要:本文就轨道交通线向网络化方向发展.提出轨道交通换乘站自动化系统的组成以及功能。井对联动性较强的通信、自动售检票、设备监控、防灾报替、消防系统、空调与通风系统等方案设计、方案对比、方案研究和实施，实现资源共享进行全面详细的介绍和说明。
关键词:轨道交通 自动化系统
随着城市轨道交通的迅猛发展，特别是上海、北京、广州、天津等城市己开通或即将开通运营多条线，未来几年还将陆续开通运营多条线，轨道交通线正向网络化发展，己建设和正在建设不同形式的换乘车站。按照以人为本的设计理念，为减少换乘环节和缩短换乘距离，一般换乘车站都力图设计成收费区换乘，其换乘形式有站台换乘(包括同站台和不同站台)、站厅层换乘和通道换乘等。由于出现了两条(及以上)线路公用同一站厅层(或站台层)或通过通道连接收费区的情况，原自动化系统方案就难以完全满足运营的需要，特别是联动性较强的通信、自动售检票、设备监控、防灾报警、消防系统、空调与通风系统等如何实现资源共享，节省工程投资都需要进一步研究，下面就换乘站自动化系统方案进行讨论。
1 防灾报警系统(FAS)
防灾报警系统是轨道交通车站火灾及其它灾害的报警和防灾设备控制系统，通过探头或其它传感器监视整个车站灾害的发生，通过报警装置向值班人员、乘客发出告警信号，可直接或通过机电设备监控系统操作联动控制各种防灾设施，实现防灾的告警和防灾设施的有效运行。
本文仅讨论公用站厅层形式的换乘站防灾报警系统实施方案。
公用站厅层形式的换乘站，其建筑体基本为多线一体，相互联系密切，空调通风和防火分区均很难区分彼此。根据这一特点，本文对防灾报警系统提出以下方案。
(1)多系统方案
多系统方案〔简称方案一)就是按各线的管辖范围进行系统设计，由多个系统完成整个车站的防灾报警和防灾设施的联动控制，并采用上位机或控制机的联网实现关联区域的防灾问题。
该方案需进行系统间的联网，并根据其它系统的报警信号按设定的模式进行防灾设施的联动。系统间联网可采用站级联网，也可采用中央级联网。
正常工况时，各系统独立运行。并将状态信息向各自的中央计算机传送.灾害工况时，由接到报警信号的系统向本站的其它系统传送报警信号，并由各系统向各自的中央计算机传送告警信号，接受各自防灾调度的指挥，并根据设定的模式或命令进行防灾设施的运行。
(2)单系统方案
单系统方案(简称方案二)就是整个车站按一个系统进行设计，由一个系统完成防灾报警和防灾设施的联动控制。
该方案其上位机仅接入其中一条线的中央计算机.由其进行防灾指挥和控制，并通过联网向相关各线发送状态及告警信号。对于分期实施的工程，在首先实施的系统上需预留相应的接口和容量。
系统联网可在车站的网继设备上实现，也可通过中央计算机实现。
正常工况时，由车站系统通过网络系统向本站所辖的各线控制中心传送状态信息.灾害工况时，由车站系统通过网络系统向本站所辖的各线控制中心传送报警信号及实施救灾的信号，并接受本线防灾调度的指挥，按设定的模式或命令进行防灾设施的运行。
本文建议公用站厅层形式的换乘站的防灾报警系统，采用方案二，其理由阐述如下:
a)换乘站〔特别是公用站厅层形式的换乘站)是一个有机的整体。灾害状况出现之后，难以以线划分区域，因此采用统一的系统进行控制和指挥是合理的:
b)采用方案二虽然存在着工程界面复杂的问题，但只要在方案设计时进行必要的接口简化，例如采用独立回路和独立管线等，相信也不会对工程造成太大的影响;
c)采用方案二也可为车站资源共亨提供一定的条件，可将一些防灾设施集中设置，例如消防泵、喷淋泵、排烟风机等，以节省工程投资;
d)由于采用灾害工况下的集中控制和指挥，有助于提高指挥效率。
对于收费区按线划分明确的换乘站，特别是采用通道换乘，且分别具有独立的站厅层换乘站，也可继续延用目前的实施方案，并考虑合适的联网方案和必要的防火区隔离方案即可。
2 机电设备监控系统(BAS)
机电设各监控系统是通过对通风与空调系统、给排水系统、动力照明系统、乘客导向系统、电扶梯系统、屏蔽门系统、防烟门系统等的监视和控制，达到轨道交通车站向乘客提供舒适的乘车环境、有效降低能耗、节省人力，降低运营费用、提高运营管理水平之目的。
木索娇方案基本与防灾报警系统相仿，本文就不再累赘。
3 其它系统
3.1 自动售检票系统(AFC)
自动售检票系统主要担负着轨道交通线的售票、检票以及运营收入的统计与分析。目前内地轨道交通的自动售检票系统普遍采用在控制中心设立中央计算机系统、在车站设立车站计算机系统，实行两级管理模式。随着轨道交通线路的增多及换乘站的增加，管理模式将改为三级，即建立服务于各条线的轨道交通清分中心。轨道交通自动售检票系统实施了清分中心以后，其重要功能就是处理换乘的交易信息，进行各运营线路间的票务清算。
根据自动售检票系统的特点，本文就两条〔或多条)线的换乘站提出以下方案。
(1)换乘站仅设置一条线的车站计算机系统，其它各线不再设置车站计算机，省却了联网环节，系统简化，票务管理采用清分概念实现，总体上还将节省一定的工程投资。
(2)全站终端设备的运行均在同一车站计算机系统监控之下，进行统一调度，运营管理方便，特别是灾害模式的运行，减少了中间环节.降低了运行风险。
(3)换乘信息统一由中央计算机处理，减少了冗余信息的存在，优化了信息传输和存储。
(4)全站为同一网络，由于系统实施初期己考虑了全部容量，因此分期实施时仅为售检票终端设备的添加，虽然会对已运行系统带来一定的干扰，但只要工程实施程序合理，注意加强接入设备的调试环节，相信这一问题也不会给己运行系统造成太大的冲击。
(5)采用中央计算机系统联网，虽然联网路径可能较为复杂，但随着轨道交通通信传输网互联互通的实现，或在换乘站实现网络的互联，该问题也可迎刃而解的。
(6)若各线分期施工，只要在设计阶段充分考虑未来的设备布置、管线需要、设备用电需求，一定能将后期接入已运营系统的风险降到最低。
对于收费区按线划分明确的换乘站，特别是采用通道换乘，且分别具有独立的站厅层换乘站，也可继续延用目前的实施方案，并考虑合适的联网方案即可。
3.2 通信系统
轨道交通通信系统是为保障行车安全、提高运营管理水平而设置的，主要完成语音、图象、文字和数据等各种信息的传递。系统主要由传输系统，公务电话系统、专用电话系统、无线通信系统、时钟系统、广播系统、闭路电视监视系统、综合乘客信息显示系统等构成。
通信系统中传输系统、公务电话系统、专用电话系统、无线通信系统、时钟系统等系统主要是用于行车指挥和信息传输，因此其方案仍可按线设置。广播系统、闭路电视监视系统、综合乘客信息显示系统等主要是服务于公共区的系统，因此在换乘站需对这些系统进行必要研究，以适应换乘站的运营需求。下述的讨论按有公共站厅、站台区域的换乘站考虑，通道式换乘仍可按非换乘站的方案实施。
3.3 广播系统
对于各线具有公共的站厅或站台区的车站，建议其广播系统可按一个系统考虑，将车站站厅和站台划分成若干个广播分区，各线设置相应的用于值班员的人工广播台，防灾指挥时可强切至指定的广播台控制中心指挥可按防灾运营模式之规定，归属指定的控制中心指挥。各广播区域的广播内容统一制作，按预排程序统一广播。
3.4 闭路电视监视系统
闭路电视监视系统主要可分为站台层和站厅层两部分。站台区主要监视乘客上下车的情况。站厅区主要监视乘客的进出站情况，因此建议站台区的系统按线设置，而站厅区则按一机多尾的形式设置，即采用同一摄像头向不同的线提供图像信号，对于有云台的摄像机其控制采用联锁形式，同一时间只允许一处对其操作。对于按线划分比较明确的区域，也可采用分线设置，但需要时也应将其图像信号传送至其它线，以方便防灾工况下的指挥。
3.5 综合乘客信息显示系统
综合乘客信息显示系统可分成站台层和站厅层两部分。站台层主要显示行车信息及其它综合信息，站厅层则以综合信息为主。因此建议站台层按线设置，站厅层则统一设置。对于按线划分比较明确的区域，也可采用分线设置。
4 结束语
目前轨道交通线的许多换乘站土建工程已经施工，有的主体工程也已基本完工，因此需要建设管理部门、设计单位及早统一考虑，以避免今后的施工返工乃至给运营带来不便和留下隐患。
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