重庆轨道交通信息化研究报告

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1、-轨道交通信息化研究报告研究题目：轨道交通信息化研究结题时间：2021 年 6 月课题组成员：王，周飘飘，雪峰，王玉婷， 任登芬，小静执笔人：王课题成果： 设计的预期成果：1. 了解城市轨道交通的整个运营流程；2. 掌握信息技术在轨道交通中的应用情况，加深对新技术的学习；3. 了解和学习其他相关学科知识。 课题实际取得的成果：1. 了解城市轨道交通的整个运营流程：从安检，买票，进站，上车，下车，出站的流程；在这个过程中，我们通过实地了解和咨询相关人员以及查阅相关资料，了解了购票系统是如何运作的！2. 了解了检票系统的设计及复杂程度；3. 了解了信息提醒及报警系统的应用；4. 掌握了自动门的开关

2、原理；5. 明白了轨道之间的相互变化；6. 了解了机车信号灯的规律。参考书目及资料：计算机应用、电磁学、光学、道路桥梁工程设计以及通过网络查询工程设计师的论文，杂志等。附录一：研究过程： 1. 2021.5.20-2021.5.22：完成选题； 主导课题：轨道交通信息化研究 2. 2021.5.23-2021.5.25：完成调研方案，成员分工； 成员分工： 1.周飘飘，小静写开题报告； 2.王玉婷，任登芬实地拍照，其他成员一起配合查阅相关知识； 3.王，雪峰写结题报告。 3. 2021.5.26-2021.6.15：按方案进展实地调研，查阅资料； 4. 2021.6.15-2021.6.18：

3、撰写调研报告。附录二：材料：1.实拍轨道交通运营路线：2实拍售票窗口：1.自动售票系统构造： 城市轨道交通自动售检票系统(AFC)的构造进展了层次划分,共分为车票、车站终端设备、车站计算机系统、线路中央计算机系统、清分系统五个层次。 层次构造是按照全封闭的运行方式,以计程收费模式为根底,采用非接触式IC卡为车票介质的组成原则,根据各层次设备和子系统各自的功能、管理职能和所处的位置进展划分的。目前确定的五层构造型式,是根据我国国情和城市开展现状,综合考虑了轨道交通建立的特点(如线路多而复杂、建立周期长、多个业主单位等情况)而设置的,具有一定的可伸缩性。对各层次必须实现的功能和要求做出如下规定:

4、第一层车票,是乘客所持的车费支付媒介,规定了储值卡和单程票二种类型的物理特性、电气特性、应用文件组织以及平安机制等技术要求; 第二层车站终端设备,安装在各车站的站厅,直接为乘客提供售检票效劳的设备,规定了车站终端设备及其运营管理的技术要求; 第三层车站计算机系统,其主要功能是对第二层车站终端设备进展状态监控、以及收集本站产生的交易和审计数据,规定了系统的数据管理、运营管理及系统维护管理的技术要求; 第四层线路中央计算机系统,其主要功能是收集本线路AFC系统产生的交易和审计数据,并将此数据传送给城市轨道交通清分系统,以及与其进展对帐,规定了对该线路的车票票务管理、运营管理及系统维护的技术要求;

5、第五层清分系统,其主要功能是统一城市轨道交通AFC系统部的各种运行参数、收集城市轨道交通AFC系统产生的交易和审计数据并进展数据清分和对帐、同时负责连接城市轨道交通AFC系统和城市一卡通清分系统,规定了对车票管理、票务管理、运营管理和系统维护管理的技术要求;2车站终端设备 自动售检票系统的效劳功能主要是通过AFC系统设置在车站现场的自动售检票设备来进展完成的。目前AFC系统所涉及的终端设备,主要由收费区外的承受付费(售票)设备和收费区出入控制的(检票)设备等构成,完成城市轨道交通全程计程、计时收费的票务自动控制管理效劳功能。 在起草本标准时,各相关单位对AFC设备是否需要独立地进展标准制订做了

6、分析,一致认为在目前以合并在系统标准中较好。其主要考虑点有: 1)AFC系统终端设备的功能在目前已经和计算机系统与网络化技术更加密不可分。 2)技术的开展使得AFC终端设备的可靠性有了很大的提高,尤其是我国目前已主要趋向于采用以非接触式IC电路为车票媒介的AFC系统,AFC设备的主要效劳功能将更具系统化和网络化特征。 3)目前我国城市轨道交通建立正处于规划AFC系统技术开展起步(新兴大城市)和全网联运(已经有假设干线网的超大城市的一票通、一卡通等)的阶段,但均不完全具备将AFC系统设计和AFC设备设计分别进展的机制和实施根底,AFC工程工程需要从系统地和实际整体需求上作统一设计规划。 4)本标

7、准对AFC系统终端设备规定了在车站现场使用的最根本的售检票设备的技术性能和技术要求,主要是售票设备(半自动售票机、全自动售票机)和检票设备。 5在制定技术性能和技术指标要求的过程中,较充分地兼顾考虑了我国已有的AFC系统设备的引进建立、开发制造和系统使用维护等方面的经历和国际、国的开展先进水平, 对一些控制方法有不同要求的设备规格,也兼顾地列入标准供选择性采用。 6)对AFC系统可能涉及到的其它设备,如车票编码/分拣设备、车票自动加值设备、验票机、半自动补票机、全自动补票机、双向检票机、兑币机、便携式检票终端、便携式验票/补票终端以及不在城市轨道交通现场效劳的远程售票设备等都未列入本规。其主要

8、考虑这些设备的技术性能要求可以局部地参照本标准已经列入的主要售检票设备设计,采用根本的售票设备和检票设备可以构成根本完整的AFC系统。2.车站计算机系统 车站计算机系统是城市轨道交通自动售检票系统(AFC)的核心设备之一,标准条文主要考虑以下几个问题并做相应规定。 1)效劳器主要用于采集车站设备数据、向上级系统发送数据、存储和处理车站数据。网络设备用于整个车站设备组网,操作工作站用于处理车站票务工作和车站设备状态监控,紧急按钮主要在紧急情况下开放所有闸机,不连续电源保证车站AFC系统不连续运作,打印机用于打印车站各种相关报表。 2)运行参数、运营模式和黑是车站设备和车站计算机系统正常工作的根本

9、条件,均由上级系统统一管理,对于车站设备来讲,车站计算机系统起到接收、转发的作用;对于车站计算机系统来讲,车站起接收和执行的作用。 3)终端设备的原始交易数据和设备状态数据是中央系统进展数据接收、账务清分的根底数据,车站计算机系统采集车站终端设备的原始交易数据和设备状态数据,并上传给线路中央计算机系统。 4)对终端设备监控可以及时掌握车站设备工作情况,出现故障及时修复,是保证对乘客高质量效劳的有效措施,因此车站计算机系统需具备对车站终端设备进展实时监控,并能显示设备的通信、运行状态及故障等信息的功能。 5)车站计算机系统完成车站各类票务管理工作,如车站各种票卡和现金库存管理、售票员业务管理、设

10、备操作管理等。 6)车站票务管理包括数据处理功能,主要是采集终端设备数据,并对原始数据进展处理。业务统计功能主要指生成各种相关报表。实时监控系统运营功能主要指实时对相关运营数据如客流进展监控,对于突发事件能够及时采取有效措施。接收和发送运营指令主要指接收上级系统指令,向下级终端设备发送指令。设备监控主要指对车站终端设备运作情况进展实时监控,在异常情况能够及时处理。时钟同步主要指车站设备与上级系统时钟保持一致,在时钟不一致的情况能够修改车站计算机系统时钟和终端设备时钟。 7)车站需对往日的业务数据和系统数据进展查询,车站计算机系统需具备保存不少于7个运营日的业务数据和系统数据的能力,数据备份是保

11、证车站计算机系统数据平安的有效措施。记录审核与应用系统和数据库平安性有关的事件,是车站计算机必须具备的平安措施。 8)为保证设备软件版本一致,设备软件版本统一由中央系统管理,车站计算机系统接收线路中央计算机系统下传的设备更新软件,通过车站系统网络对车站终端设备的软件进展更新。 9)车站效劳器应能够适应车站恶劣工作环境,以及其功能的重要性均要求效劳器为工业级计算机。 10)车站整个票务工作24小时不连续,因此车站计算机系统也需能支持系统24小时连续在线实时运行。 11)车站计算机系统如在断电时不具备系统和数据自动保护功能,则容易丧失局部数据,甚至使系统无常工作。 12)每日交易量和每分钟处理数据

12、能力,是整个车站计算机系统能否满足实际车站运作的重要指标,根据局部城市的运营经历,车站计算机系统应具备每日处理不少于30万笔交易量和每分钟能处理5000条交易数据的能力。 13)为了能够及时掌握车站设备状态,遇到问题能够及时处理,车站计算机系统应具备能实时查询车站设备状态及数据的功能,至少在5秒下达查询命令并返回查询结果。 14)车站计算机系统能够对本车站保存的AFC数据进展统计,并能形成相应报表,在30秒显示并返回查询结果,如超过30秒,等待时间过长。 15)车站所有设备应在统一的模式下运作,车站计算机下达的系统命令应能在5秒下到达车站所有设备,否则设备工作模式不统一。 16)在运营完毕时,

13、为不影响第二天的运营工作,车站计算机系统应能在15分钟完成当日运营作业程序的统计,这一指标是根据车站计算机处理的数据量和局部地铁实际经历确定的。3.自动售检票系统简称AFC自动售检票系统简称AFCAFC系统实现轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、清分、管理等全过程的自动处理。自动售检票系统通常包括自动控制、计算机网络通信、现金自动识别、微电子计算、机电一体化、嵌入式系统和大型数据库管理等高新技术运用.设备组成：主要由线路中央AFC系统、车站AFC系统、终端设备和车票四局部组成。终端设备包括出/入站检票闸机、自动售票机、车站票务系统、自动充值机、自动验票机等现场设备。车票有单程票、储值票、特殊

14、票。应用围：AFC系统是国际化大城市轨道交通运行中普遍应用的现代化联网收费系统，随着自动售检票系统的启用，乘客现在可以通过各入口处的自动售票机购置电子票。目前,*,等大城市的轨道交通地铁站都广泛使用了AFC系统作为重要客运管理应用。更多的应用场合包括电影院，体育馆，歌剧院，火车站，机场等。优点：AFC系统开通后增加了自助效劳功能，一是在原有人工售票根底上，增设了自动购票机实现了乘客自助购票，并可减少排队等候时间。二是增加了自动查询机的数量，方便乘客自助查询。三是增设了一卡通卡自动充值机，实现自助充值，方便乘客。使用方法：乘客使用自动售检票系统主要是在TVM自动售票机前购票，乘客应准备好面值1元

15、的硬币或面值5元、10元的八成新纸币，按照显示屏提示进展操作。如果购票出现余额，TVM会以硬币方式找赎。自动售票机和自动充值机可以有效识别纸币和硬币真伪，对于使用假币者，一经发现将会移交有关部门处理。购票后，自觉排队在出入闸机前刷卡，刷卡时，要正确选卡、一人一卡、右手持卡、进站刷卡、保存好卡、出站刷插卡。同时在广阔乘客力提倡文明刷卡、有序进站、顺序出站、出入同检。本卷须知：一.是顺序刷卡。要有序通过闸机不要拥挤，人多时请选择相邻闸机均衡进、出站。二.是规刷卡。一卡通卡刷进刷出，单程票卡刷进插出。刷卡时都要将卡轻触刷卡区，听到确认提示音，看到闸门翻开即可通过闸机。三.是遇有问题时，请找车站工作人

16、员处理。四.一一卡通卡不能多人同时使用，仅限本人当次进、出站使用。因为一个完整的交易过程必须有进、出站记录，只有形成一个完整的交易记录，才能进展下一次交易。五.地铁在每个车站均安装了多台售检票设备，一旦*台设备发生故障，乘客可选择使用其它同类设备。4.信息提示系统4.1上下车标示提醒，运用光学，计算机科学以及合成材料的运用。4.2 自动门的开启与关闭自动门系统是城市轨道交通车辆的一个重要局部，直接关系着乘客的平安。目前国的动车组多数采用单翼塞拉门，地铁采用双翼对开门。国常用的自动门主要是气动门，如单翼气动塞拉门、双翼气动藏式对开门，但是电动门作为一种新型的自动门系统，也逐渐被推广应用。 1 电

17、动自动门工作原理自动门的工作原理为门板由支架支撑在导轨上，导轨连接到驱动装置，驱动装置通过导轨带动门板滑动。每个门都有锁闭机构，在门关闭到位时，锁闭机构实现机械锁闭。车门具有零速保护和平安连锁电路，开关门有报警装置。电动门的驱动装置是一组电机组件，每节车有一个主控制器来控制本节车的车门。主控制器是自动门的指挥中心，通过部指令程序，发出相应指令，指挥电机或电锁类系统工作；同时人们也可通过主控器调节门扇开启速度、开启幅度等参数外部信号由感应探测器完成，当有移动的物体进入他的工作围时，他就给主控制器一个脉冲信号；电机提供开门与关门的主动力，控制自动门门扇加速与减速运行。自动门门扇完成一次开门与关门，

18、其工作流程如下：感应探测器将探测信号传至主控器，主控器判断后控制电机运行，同时监控电机转数及电流，以便控制电机在一定时候加力和进入慢行运行及反转。电机得到一定运行电流后做正向运行，将动力经传动机构使自动门扇开启；自动门扇开启后由控制器作出判断，控制马达作反向运动，关闭自动门扇。2 控制系统的主控器及执行器自动门测控系统的主控制器采用TI DSP，型号为TMS320C2812，是先进的32位定点DSP芯片，他不但运行速度高，处理功能强大，并且具有丰富的片外围设备，便于接口和模块化设计，特别适合于有大批量数据处理的测控，利用DSP技术建立有效的信号处理模型以抑制干扰噪声，到达信噪比最大，对本系统的

19、直流无刷电机的测控完全能够保证其实时性。直流无刷电机采用的是ALC-TEL的BG65PI电机，他具有高效率、省电、低噪音、高转速、高扭力、连续使用不发热等特性，大大超越传统AC伺服马达，配合T型齿条同步带，使门体自低速至高速的运行均具有超越的宁静性，到达了超静运行。测控系统设计为智能化控制，可随意设定门扇的运行速度，并可设定任意开度状态；可自矫正使门扇保持平稳动作；能够自动检测门的宽度以保持最正确运行状态；具有防夹功能，即当碰到障碍物或人体等异常状况时，门扇自动反转退出，运行过程中，由高速至低速平滑过度。5信号灯及自动变轨和测速5.1信号灯应用5.2磁感应测速5.3穿插变轨示意图6总结：在开放

20、的情境中主动探索，亲身体验，在愉快的心情中自主学习，提高能力，我们在研究性学习中不断收获，得到锻炼，提升自我。这是我们对本次研究性学习的真实体会。教师理论课程的指导下，我们组员参与调查研究了轨道交通信息化研究这一研究课题。由于研究性课题的主要容涉及广泛，有深度，有难度！我们自身所学的知识只能解释一小局部应用原理；正是自身能力和知识有局限，我们更有探索的欲望！加上教师，同学的指导配合，最后取得了预期的目的！下面我们就将联系实际情况，具体谈一谈在研究过程中的心得体会。一、准备充分 目标明确我们初期明确楼课题，团队分工明确合理；但也有很多困难；比方说：理论较深，很多无法深入探究原理及应用！但我们利用

21、一切空余时间，深入地铁站了解学习！再利用网络资源及图书馆资料；初步解决楼遇到的问题！二、团队精神 合作至上研究性学习是一项庞大的工程，单凭一人之力是无论如何也无法完成的。这时候我们需要的是合作，是整个团队，是大家共同的努力。这让我们深有体会，在这次研究性学习中，我们也看到了合作的巨大力量。我们将任务分割成几份，派给组员，大家同时工作但侧重点不同。例如：查资料的，拍照的等等。如果有的组员提前完成任务，也会热心主动的帮助别的组员。正是因为大家共同合作，互相帮助，以集体的利益为主。在六个人之间，合作的关系依然严密，如果查找到与其它组员要找的有关的资料，大家都会拿出来共享，正是由于这样，虽然研究任务很

22、重，我们却也没有耽误很多学习时间。团队的精神在每个人心中，合作为了共同的目标。三、体会其中的好处以研究性学习这个课题来说吧，这个过程带给我们许多学习的情趣和全新的感受远比预先期望的多。从一定角度看来，研究性学习就是在教学过程中创设一种类似科学研究的情境或途径，让学生在教师引导下，从学习、及社会生活中去选择和确定研究专题，用类似科学研究的方式，主动地去探索、发现和体验。同时，学会对信息进展收集、分析和判断，去获取知识、应用知识、解决问题，从而增强思考力和创造力，培养创新精神和完美人格。以往的教育主要以应试教育为主，它的外表性，片面性局部性和机械性限制了学生的思维开展，不利于学生健全人格的培养。而

23、研究性学习具有学习容的综合性与开放性，学习主体的参与性与自主性。学习过程的创造性与多样性 ，学习评价的多元性与社会性等特点，而研究性学习的目的和特点恰恰可以为学生营造了一个的，自由的，宽松的，向上的学习气氛，这有助于学生创新精神的培养，创新能力的提高和完美人格的塑造。研究性学习转变了我们的学习观念，和改变我们的学习方式。以我的小组而言吧，说它简单，最终成果只是一个简单的结果。但是，真是搞起来，要多方面考虑，还要收集有关资料，再加以运用，这自然会遇到许多麻烦，它给我们很大创新空间和实践时机，转变我们对学习和生活缺少独立思考新发现的一些依赖观念，改变我们死读书的学习方式，创造另一种学习的风气，营造

24、更优的学习环境。这对学习科学文化的学生来说也是一个运用科学知识解决问题的良好时机。同时，研究性学习也促进同学们学会交流，学会合作。这个我在学习研究中有切身的体会，像哪个同学有何特长、爱好，对事情处理的态度，协作能力如何，这都很容易在研究性学习过程中反映出来。我作为本组的组长，有时在分配工作过于疏忽，执意按自己的意愿去做，结果造成*些缺漏和过失。幸好还不算严重，否则我真无地自容，组员也没有责怪于我，反而给我补遗拾漏。我想，这不仅仅是一种责任，还有我们感情的桥梁在起着作用吧。这段日子，我们一起外出调查，一起查阅资料，一起总结分析，一起解决问题。经历了如此之多，组员之间不知不觉中建立了友谊，加深升华了友谊，这对以后的生活和学习无疑会起巨大的作用。我们通过研究性学习的实践，激发了自由创新的热情，培养了独立思考、探究新事物的科学精神，同时提高了我们协作能力和社会交际能力，正好填补了我们在课堂上学习的缺乏。我想这是研究性学习的最大意义。以上就是我们在本次研究性学习中的心得体会，它让我们得到了锻炼，无论是社会交往的能力，还是自身的学习能力都得到了巨大的提高。. z.