轨道交通工程技术精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇轨道交通工程技术，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：城市轨道交通；基本类型；建设现状；发展趋势

前言

城市轨道交通具有安全、准时、快捷、舒适、环保等优点，已成为解决城市交通问题的根本途径。经过近二十年的发展，我国城市轨道交通的研究已从建设的必要性、重要性转向技术与管理等具体领域，工程建设也已进入到网络化、区域化与制式多样化的新阶段。因此，有必要对城市轨道交通工程建设的发展趋势和管理予以足够的关注和重视。下面本人结合多年工作和理论研究经验，主要就城市轨道交通的定义、建设现状以及发展趋势和管理等方面浅谈几点看法，仅供同行参考。

1城市轨道交通概述

1.1城市轨道交通的定义

（1）城市轨道交通是指具有固定线路，铺设固定轨道，配备运输车辆及服务设施等的公共交通设施。在中国国家标准《城市公共交通常用名词术语》中，将城市轨道交通定义为“通常以电能为动力，采取轮轨运输方式的快速大运量公共交通的总称”。

（2）“城市轨道交通”是一个包含范围较大的概念，在国际上没有统一的定义。一般而言，广义的城市轨道交通是指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轨道交通系统（有别于道路交通），主要为城市内（有别于城际铁路，但可涵盖郊区及城市圈范围）公共客运服务，是一种在城市公共客运交通中起骨干作用的现代化立体交通系统。

1.2城市轨道交通的作用

⑴城市轨道交通是城市公共交通的主干线，客流运送的大动脉，是城市的生命线工程。建成运营后，将直接关系到城市居民的出行、工作、购物和生活。

⑵城市轨道交通是世界公认的低能耗、少污染的“绿色交通”，是解决“城市病”的一把金钥匙，对于实现城市的可持续发展具有非常重要的意义。

⑶城市轨道交通是城市建设史上最大的公益性基础设施，对城市的全局和发展模式将产生深远的影响。

1.3城市轨道交通的类型

城市轨道交通种类繁多，技术指标差异较大，世界各国标准不一，尚无十分统一的分类标准。一般按运能范围、车辆类型及主要技术特征可分为：有轨电车、地下铁道、轻轨道交通、市郊铁路、单轨道交通、新交通系统、磁悬浮交通七类，在此就不一一介绍了。

2我国城市轨道交通工程建设现状

近20年来，国内北京、上海、广州等城市的城市轨道交通工程建设规模和技术水平有了较大的进展。近二十年的城市轨道交通建设实践证明，国内在工程建设的许多技术上并不落后。例如：明挖法、盾构法等技术已达到了国际先进水平，大跨度暗挖法隧道施工技术接近了国际领先水平。

2.1在城市轨道交通机械化施工方面与国际先进水平有一定差距。目前，国内城市轨道交通建设所使用的盾构隧道掘进机主要靠进口。

2.2在城市轨道交通专用系统设备方面，诸如：通信、信号、AFC等自动控制系统技术水平与国际相比有一定差距。

2.3在城市轨道交通的技术水平上与发达国家相比存在差距。主要表现在系统集成能力不强，缺乏具有对工程项目管理、设计、咨询、施工、运营进行全过程管理的专业化公司。

2.4在运营管理方面与发达国家相比有较大的差距。主要表现在我国人工较多，自动化、信息化水平较低。正线每公里运营管理人员接近先进国家的两倍。

2.5在城市轨道交通技术创新上国内存在明显不足，尤其在新型交通系统研究与开发方面。

3城市轨道交通建设的发展趋势

3.1城市轨道交通建设统筹化

目前，国内交通枢纽存在的最严重问题就是乘客换乘不方便，一个主要原因就是技术与管理方面缺乏统筹规划和统一设计。目前，国内一些城市已开展了城市轨道交通线网系统技术标准与方案、车辆段与停车场、主变电站、联络线等综合规划方面的专项研究。

3.2城市轨道交通建设的区域延伸化

目前，国内一些城市在开展中心城区城市轨道交通建设的同时，已着手开展市域城市轨道交通线网规划的编制工作，个别城市已启动了市域城市轨道交通建设。

2.3城市轨道交通工程技术装备国产化

城市轨道交通工程投资规模巨大，而国产化是降低工程投资的重要途径。目前，国内城市轨道交通制造企业通过与国际企业合作进行产品开发与生产，使得企业的核心竞争力得到提高，也降低了城市轨道交通工程的建设成本。然而，国内更应重视对引进技术的消化、吸收和提高，做到自主研发并真正实现国产化，逐步开发研制关键零部件及易损易耗备品，在保证设备的正常运行的条件下，大幅度降低工程成本。

3.4城市轨道交通技术的信息智能化

智能化城市轨道交通系统是高新自动控制技术在城市轨道交通领域的综合体现，它是充分利用信息传输和自动化处理技术，在提高现有交通设施利用率方面发挥着极为重要的作用。目前，国内城市轨道交通机电设备系统技术标准较高，但整体集成水平不高。因此，国内应该开展城市轨道交通安全保障体系研究，综合研制具有高度智能化、集成化的快速事故防范预警系统和安全疏散、救援系统。

3.5城市轨道交通建设的环保节能化

城市轨道交通建设的发展必须重视协调生态建设和资源综合利用等重大问题。建设生态城市对城市轨道交通的有关设施（如风井、出入口、冷却塔等）提出了更高的环境要求。为使城市轨道交通与周围环境融为一体，城市轨道交通应当加强环保与节能研究，技术装备与管理过程中应当协调好安全、环保、节能、低维护之间的关系。此外，在建设集约型社会的要求下，如何节省建设投资及运营成本，也是一项非常重要的任务。

4城市轨道交通工程建设发展的管理策略

4.1加强宏观领导和管理，成立国家级领导与协调机构，会同规划、技术与运营等部门，协调城市轨道交通发展中的重大技术问题，在引进、消化和吸收国外先进经验的基础上，制定城市轨道交通系统的发展规划及实施计划，明确城市轨道交通发展战略的相关产业政策、技术政策和建设标准，并在适当时机制定相关法规，加强对城市轨道交通建设行业的监督管理和组织协调，促进城市轨道交通建设快速、有序、健康的发展。

4.2加强技术研发，提高产业水平。开展城市快速轨道交通系统成套技术研究，提升我国城市轨道交通的整体技术水平，完成行业技术跨越，打破国外的技术垄断，促进产业发展。城市轨道交通管理部门、研发机构与运营商应就技术开发项目的立项、筹资、研发、鉴定、知识产权管理等密切合作并达成一致性意见，以促进技术开发项目管理有序、高效开展。

4.3促进技术整合并加强协同管理。技术整合是技术创新活动的一种形式，是城市轨道交通发展过程中解决技术创新问题的一种快速有效途径。它是通过系统集成的方法评估、选择适宜的新技术，并将新技术与城市轨道交通现有技术有机地融合在一起，从而推出新产品和新工艺的一种创新方法。技术整合的过程管理注重新旧技术的相融，其核心就是合作各方的协同管理。

4.4加强技术联盟的管理。技术联盟是通过共同的研究开发信念，将联盟内研发人员紧密联系起来。它已成为新技术、新产品研发的最新方式。随着国际化进程的发展，为了完成城市轨道交通中一些高投入的技术研究开发项目，有必要开展国内城市、国外机构或企业联合一起组建技术联盟进行技术研发。

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关键词：城市轨道交通；建设发展；管理

Abstract: the paper of urban rail transit engineering construction present situation and the development trend of the elementary analysis, this paper discusses the urban rail traffic should stick to the engineering construction as a whole, regionalization and localization, information intelligent and environmental protection energy conservation the development direction, and should actively promote technology and management innovation. At the same time, urban rail traffic engineering and technical requirements of the development of the need to strengthen the management of engineering construction method of comprehensive and improve.

Keywords: urban rail traffic; Construction development; management

中图分类号：C913.32文献标识码：A 文章编号：

城市轨道交通具有安全、准时、快捷、舒适、环保等优点，已成为解决城市交通问题的根本途径。因此，城市轨道交通工程在我国起步虽然较晚，但发展却非常迅速。目前，国内有近三十个城市正在进行或筹建城市轨道交通，我国已迎来了大规模城市轨道交通建设的。

目前，国内城市轨道交通的研究已从建设的必要性、重要性转向技术与管理等具体领域，工程建设已进入到网络化、区域化与制式多样化的新阶段。特别是近二十年城市轨道交通工程的建设实践，表明我国已基本走出了城市轨道交通建设的初级阶段。随着愈来愈多的城市开展城市轨道交通建设。今后，国内城市轨道交通建设的发展将会进入到一个更加理性、更加成熟的时期。因此，有必要对城市轨道交通工程建设的发展趋势和管理予以足够的关注和重视。

1、城市轨道交通工程建设发展现状

目前，国内有近十个城市开通了城市轨道交通，近三十个城市正在进行或筹建城市轨道交通。特别是近20年来，国内北京、上海、广州等城市的城市轨道交通工程建设规模和技术水平有了较大的进展。近二十年的城市轨道交通建设实践证明，国内在工程建设的许多技术上并不落后。例如：明挖法、盾构法等技术已达到了国际先进水平，大跨度暗挖法隧道施工技术接近了国际领先水平。然而,在城市轨道交通综合规划与设计、关键技术与设备以及运营管理等方面，国内尚有一定差距。

1.1在城市轨道交通机械化施工方面与国际先进水平有一定差距。目前，国内城市轨道交通建设所使用的盾构隧道掘进机主要靠进口。

1.2在城市轨道交通专用系统设备方面，诸如：通信、信号、AFC等自动控制系统技术水平与国际相比有一定差距。

1.3在城市轨道交通的技术水平上与发达国家相比存在差距。主要表现在系统集成能力不强，缺乏具有对工程项目管理、设计、咨询、施工、运营进行全过程管理的专业化公司。

1.4在运营管理方面与发达国家相比有较大的差距。主要表现在我国人工较多，自动化、信息化水平较低。正线每公里运营管理人员接近先进国家的两倍。

1.5在城市轨道交通技术创新上国内存在明显不足，尤其在新型交通系统研究与开发方面。

2、城市轨道交通建设的发展趋势

2.1城市轨道交通建设统筹化

为加强与促进城市轨道交通网络化建设，国家采取了先批线网规划再进行项目立项审批的政策，就是从政策上要求城市轨道交通建设统筹规划。城市轨道交通建设规划的前提是城市总体规划和城市综合交通规划，这有利于不同交通资源的整合与综合利用，以充分发挥城市轨道交通在城市建设中的辐射和带动作用，形成一个地上、地下统一规划建设的城市交通发展模式。

城市轨道交通与铁路、地面公交之间的接驳换乘产生交通枢纽问题，需要从城市综合交通系统上综合规划与设计，充分考虑地上与地下、长途与短途、高速与低速、汽车与火车等多种交通方式的立体接驳与平行换乘。目前，国内交通枢纽存在的最严重问题就是乘客换乘不方便，一个主要原因就是技术与管理方面缺乏统筹规划和统一设计。

目前，国内一些城市已开展了城市轨道交通线网系统技术标准与方案、车辆段与停车场、主变电站、联络线等综合规划方面的专项研究。

2.2城市轨道交通建设的区域延伸化

大城市在由单中心结构向多中心城镇区域体系发展的进程中，产生了一种提供由中心城区到郊区城镇（副中心区）的市郊城市轨道交通客运服务需求，即市域城市轨道交通。由于市域城市轨道交通站间距大，一般采用公交化运营模式。因此，市域城市轨道交通在交通制式上、线路敷设方式上可以多样化，在系统技术与设备标准上也应适当降低。目前，国内一些城市在开展中心城区城市轨道交通建设的同时，已着手开展市域城市轨道交通线网规划的编制工作，个别城市已启动了市域城市轨道交通建设。

2.3城市轨道交通工程技术装备国产化

城市轨道交通工程投资规模巨大，而国产化是降低工程投资的重要途径。车辆与机电设备系统是城市轨道交通运营的核心，是确保工程安全、正点运营的关键。资料表明：车辆与机电设备系统占城市轨道交通工程建安总投资35%～40%，运营中车辆零部件维修费在运营成本也占相当大的比例。因此，车辆与机电设备系统国产化对降低工程造价、节省运营开支具有重要意义。

目前，国内城市轨道交通制造企业通过与国际企业合作进行产品开发与生产，使得企业的核心竞争力得到提高，也降低了城市轨道交通工程的建设成本。然而，国内更应重视对引进技术的消化、吸收和提高，做到自主研发并真正实现国产化，逐步开发研制关键零部件及易损易耗备品，在保证设备的正常运行的条件下，大幅度降低工程成本。

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关键词：轨道交通虚拟仿真

Simulation Development and Application of Urban Rail Traffic Engineering Based on the VR Technology

Liu Zhongbo1、2）

(1. Jilin UniversityChangchun Jilin130000；2. JiLin Communications PolytechnicChangchun Jilin130012)

Abstract: Considered with professional practical teaching of urban rail traffic engineering technology， the virtual reality technology and urban rail traffic engineering are combined. 3 D model of commonstructure components in rail traffic engineering field and Interactive 3 D virtual reality （VR）of construction technology on ground rail traffic engineering are designed. Based on the VR technique， virtual method of urban rail traffic engineering on ground are provided.

Key words:rail transit; virtual reality；simulation;

1 引言

实训是高等职业教育教学活动中最重要的教学环节，对于培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力至关重要，当前，由于学生数量和实训任务量的不断增大，很多院校的实训投入远远不能满足要求。虚拟实训技术可以很好解决这个问题，它具有如下特点：（1）虚拟构建实训环境方便、易用，降低了教育成本；（2）教学效果明显；（3）可构建在校园内无法建设的实训室；（4）可实现情境式教学、互动式教学、发现式教学和协同工作式教学；（5）虚拟实训让学生学习与就业市场结合更为紧密。

利用虚拟现实技术进行城市地面轨道结构施工技术的虚拟实训开发研究，由于其“设备”与“部件”是虚拟的，可以根据需要生成新的设备，最大程度降低购置昂贵的轨道交通实训设备、设施。教学内容也可以不断更新，使实践训练及时跟上技术的发展。同时，虚拟现实的交互性，使学生沉浸在“真实的”虚拟环境中，与虚拟环境进行各种交互作用，从定性和定量综合集成的环境中得到感性和理性认识，从而可以深化概念，萌发新意，产生认识上飞跃。这有利于学生的技能训练，学生可以反复练习、认知轨道结构地面施工工艺，直至掌握地面轨道结构施工专业知识和施工工序为止。可以大大节省实训的资金与培训教师人员的投入，解决实训投入大、场地有限等不利因素。

2 虚拟开发流程

2.1虚拟开发工具

2.1.1 Cinema 4D

Cinema 4D 包含建模、动画、渲染、角色、粒子等模块，可以说它提供了一个完整的3D创作平台，是一款功能强大的三维图像设计工具。Cinema 4D 所拥有强大的3D 建模功能，软件运行稳定，具有良好兼容性，无论是初学者还是高手都适合使用。Cinema 4D 还包含一个完整的修补时间线、增强造型功能，另外其光线系统提供50多种光线和照明模式、收音机按钮式的阴影、音量噪音，增强的预览能力。Cinema 4D支持多重处理、整批成像和可输出Alpha通道，还支持超过十多种输出档案格式种外部格式如 DXF、VRML、Lightwave 和 3D Studio 的格式。

2.1.2 Unity 3D

Unity是一个游戏引擎，可以作为轻松创作的多平台的动画开发工具，主要特点就是，相对开发简单，易上手；开发周期相对较短、生成效果好。Unity3D的特性包括整合的编辑器、跨平台、地形编辑、着色器，脚本，网络，物理，版本控制等特性。Unity 3支持在一个统一的编辑器中创建项目，可以方便完成类似游戏场景的特效，本虚拟开发研究利用Unity 3D软件实现3D模型的导入，编辑场景动画，模拟机械设备、操作员等。

2.1.3 Java 3D

Java 3D是Java语言在三维图形领域的扩展，是一组应用编程接口（API），它在OpenGL基础上发展而来的。利用Java 3D提供的API，可以编写出基于网页的三维动画、各种计算机辅助教学软件和三维游戏等等。Java3D对场景有很强的动态控制能力，易于同模型数据库集成，便于在网络上传输和屏幕上浏览。利用Java 3D编写的程序，只需要编程人员调用这些API进行编程，而客户端只需要使用标准的Java虚拟机就可以浏览，因此具有不需要安装插件的优点。在本虚拟开发过程中需要的3D模型（轨道结构构件、地面轨道施工工艺等）首先用Cinema 4D来构建，然后将它们导出为F不行文件，将所有的3D模型通过导入器导入后，通过Java3D技术对其进行可视化的操作。

2.2虚拟开发流程

在城市地面轨道结构施工技术的虚拟实训开发研究中，采用三维建模软件Cinema 4D，将轨道结构构件建立虚拟模型，按FBX格式保存，通过uvw贴图手段对模型进行渲染；经过修饰渲染的模型通过导入Unity3D，进行场景的虚拟。利用Java 3D软件编制对虚拟设备、操作员的控制，编译生成可执行性文件。虚拟开发模块如图1所示：

图1：轨道交通工程仿真虚拟开发模块

3程序实现功能

虚拟实训项目开发的优劣主要体现在对真实实训场景的再现和对真实实训的加强和补充。学生参与实验的目不仅仅是对实验设备操作的熟悉掌握，同时也可以加强结构或构件的各类性能的感知。这就要求虚拟实不仅要满足虚拟现实的特征要求，同时也要反映现实工艺的工序和技术要求。

在轨道结构模块中，虚拟现实程序功能主要是实现建立虚拟构件模型，响应用户的操作，对轨道结构(钢轨、轨枕、道床、道岔等)进行实时的三维显示，同时对结构主要参数或技术要点配以文字介绍。

对城市轨道各构件的虚拟开发主要包括钢轨、轨枕、扣件、道岔、道床的三维可交互式虚拟，以及可以人机互动的地面轨道结构施工技术的虚拟开发，如图2、3所示。

图2：轨道构件－钢轨虚拟效果图 图3：地面轨道施工技术的虚拟效果图

4 结论

VR技术是三维技术领域的重要发展方向，随着技术的发展，VR技术优越的实时性、强大的交互性、超强的沉浸感都可以逼真反应现实事物。城市轨道交通专业可以通过虚拟技术将学生实训带入课题，即满足高校教学需求，同时节省经费、可重复使用，甚至根据需要继续开发、扩展功能等，VR技术是解决高校实训难题的很好解决方案。基于VR技术的工程实训项目开发具有很好经济性，必将在更广泛领域得到应用。

参考文献：

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[2] 汪德江，叶志明. 结构工程虚拟实验室的开发探索[J]. 力学与实践,2004,26:78-79.

[3] 魏英洪. 虚拟现实技术在城市轨道交通设计中的应用[J]. 图像图形技术研究与应用,2010:285-290.

[4] 周琴，夏志婕. 虚拟技术开发及虚拟校园的建立[J]. 科技信息,2011（3）:26-27.

篇4

关键词：城市轨道交通；施工技术要点；管理研究

1城市轨道交通施工的特征

1.1建设规模大

城市轨道交通工程建设规模比较大，而且投资成本也比较高。所以在城市轨道交通工程建设中需要多个单位进行参与，从而更好的完成城市轨道交通工程建设。

1.2花费时间长

城市轨道交通工程建设花费时间比较长，其中单线也需要四年左右才能完工。

1.3对技术的要求非常高

城市轨道交通建设对技术的要求比较高，所以比较加强对城市轨道交通工程施工技术的管理。

1.4信息量非常大

城市轨道交通建设中，信息量比较大，所以在实际施工中会有很大的工作量。

2城市轨道交通工程施工的技术要点

2.1轨道交通电气系统施工的技术要点

在城市轨道交通工程施工中，需要配备比较多类型的基础设施，其中电气是重要的组成部分。在电气系统施工中，主要包括电气系统的安装和调试，需要对电气系统的安装调试进行优化，更好的缩短工期，从而更好的提升电气系统施工安全性。

2.2轨道交通给排水系统施工的技术要点

在城市轨道交通建设中，其中城给排水系统对市轨道交通运行有直接的影响。在城市轨道交通建设上，需要把轨道交通的给排水系统和市政排水系进行协调化，所以对于城市轨道交通的给排水系统建设要求会比较高。在城市轨道交通的给排水系统中，一般有污水排水系统和废水排水系统，所以在城市轨道交通施工中，需要对两者进行区别对待，从而更好的保证城市轨道交通给排水功能。

2.3轨道交通通风系统施工的技术要点

在城市轨道交通建设中，需要做好轨道交通通风系统施工。在风机的安装上，需要安装消声器和电动执行机中的活塞，特别是在隧道中空调需要安装新风机和排风机。另外在城市轨道交通建设中，要充分保障隧道里交通安全，需要在城市轨道设计上需要注意以下几个方面。一是在轨道交通设计上，需要减少线路建设。二是在城市轨道交通设计上，需要保证轨道横向稳定。三是在城市轨道交通设计上，为了更好的控制轮轨之间的力度，需要在轨道的板底设置一些弹性层。

3城市轨道交通工程相关管理措施

3.1制定科学的工程质量管理体制

在城市轨道交通工程管理中，需要制定科学的工程质量管理体制。由于城市轨道交通建设所涉及的施工技术比较复杂，所以在施工中需要建立各种任务的部门。在施工中，需要保证各个部门之间进行有效合作，才能够保证城市轨道交通能够按照规定时间完工。另外在由于城市轨道交通属于社会公共工程，所以在城市轨道建设中，需要政府投入一定的资金，然后制定相关策略，从而更好的保证城市轨道交通正常施工。

3.2运用先进的施工技术以及设备

在城市轨道交通工程施工中，需要运用先进的施工技术和设备。在城市轨道交通施工中，由于需要进行深度作业，所以对于机械设备要求比较严格。在施工中，需要选择专业素质比较强的工作人员，从而更好的对先进机械设备进行操作，从而更好的提升城市轨道交通施工质量。

3.3施工要进行绿色施工

在城市轨道交通施工中，在施工之前需要对施工环境进行了解，然后根据周边环境制定有效的施工路线。另外在施工中，为了减少对周边环境的影响，需要制定合理的环境保护措施。在施工中，需要对合理处理噪音污染和水质污染，保证城市轨道交通绿色施工。

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关键词：城市轨道交通；供电系统；大数据；技术

一个城市的交通是否可以正常地运行，关键在于其供电系统，因为这一系统保证了电能的供应以及传输功能的实现，因此整个轨道交通运行的质量以及效率才可以得到保障。随着城市的不断发展，轨道交通网络也逐渐地发达，并且运行的线路也在不断地增加，这对供电系统的可靠性提出了更高的要求，因此，对于供电系统的结构及电力技术的分析是非常有意义且可以带来现实价值的。

1研究背景

直流制以及交流制是城市轨道交通牵引供电系统的供电制式的两种不同的形式，但是，随着社会的不断发展、科学的进步，对这两种模式也逐渐研究出相结合的模式，命名为双制式的供电系统，并且对于每个环节的数据采集以及健康系统的设定也逐渐地进行落实，主要功能是可以对于回路电压电流或者是某个故障存在跳闸的现象进行监视，对于开关的遥控合分进行测试，但是，在研究的过程中也会出现一定的问题，致使导体的连接质量以及是否存在绝缘损坏等问题无法感知检测。由于城市轨道交通的供电系统是由人工进行定期的巡检，导致重要的工作环节的工作效率难以有效地提高，并且存在一些巡检人员自身的业务水平本就不高导致其巡检的质量也无法得到保证，因此，对于供电系统的运行的优化以及调整一定要高度的重视，避免由于人工巡检的质量低下导致供电系统无法正常运行。随着大数据技术的有效提高，在城市轨道交通供电系统中也大量地应用大数据技术，有效地提高了智能运维的工作效率，因此，这项突破也需要得到更多相关单位的重视，从而来保证这种技术可以更好地应用在供电系统的运行过程中，不但要实现其高效的运行还要将供电系统在运行的过程中存在的问题有效地解决。综上，对于大数据技术的应用，实现供电系统的优化过程是十分重要的，所以对于大数据技术的应用是否可以提高健康管理以及故障检测效果至关重要。

2城市轨道交通交流牵引供电系统概述

牵引电机是列车在运行过程中的主要动力来源，这种电机通常分为两种，主要是直流牵引电机以及交流牵引电机，在列车实际运行的过程中，对于交流牵引电机的使用数量是最多的，因为这一牵引电机的功率的承受能力远远大于直流牵引电机，因为直流牵引电机存在换向环等机械机构，但是，交流牵引电机不存在机械结构，因此，其可以在较高的转速情况下稳定地工作，所以在轨道交通列车中用交流牵引电机逐渐地取代了直流电机。单向链接是交流牵引供电系统的主要链接方式，有两台变压器为其工作，双绕组单相变压是其变压方式，它的结构从外部来看，像一个开口的三角形，电网的两端存在高低电压，接地的一端为低压，电网的接入端为高压，母线负责链接其他的端口，因为终端供电需要进行降压，因此，加设了降压系统，但是由于列车需要照明，在需要照明的地方加了偏高一点的电压，建立了增压系统，使得电器可以正常地运行。

3大数据技术

3.1大数据技术的主要应用

从某种程度上说，数据的有效分析离不开大数据，但是大数据又来源于各种各样的数据，在这些数据中，可以获得存在价值的信息。它是这个高科技时代的产物，具有强大的数据处理能力，使得各项数据的有效处理得到保证。并且可以将大数据在供电系统平台合理地应用起来，将数据的采集、储存以及处理等各个环节充分地发挥出来，并且可以通过日志的形式将大量的数据进行有效的展示、传输以及筛选等功能的实现。同时，大数据技术的应用在城市轨道交通供电系统可以预测能源消费的发展趋势，掌握能源消耗的城市轨道交通的发展规律，以便它可以根据实际情况，改进和建立有针对性的节能措施，降低城市轨道交通的能源消耗。此外，通过对供电系统运行中存在的隐患和故障进行大数据分析，可以了解隐患和故障的相似性和关键因素，有针对性地消除隐患，预防故障。城市轨道交通运营高峰和低谷两次，每次都存在一定的差异，所以为了确保安全稳定运行，必须掌握城市轨道交通供电系统，通过数据可以及时地掌握电源的供电系统和相关的各种参数,全面提高电力供应的质量。

3.2故障预测与健康管理

针对正在建设或者计划未来建设的城市轨道交通新路线，在建设之前，进行详细的电能质量评估是非常有必要的，尤其对于其中的重要参数，要在评估后进行准确的记录，进而为后续进行供电系统设计提供良好的数据支持和理论基础。而在预测算法上，一般会采用ARIMA时间序列算法对电能质量中的有功功率进行评估，并且根据所得数据与所采集的电能质量稳定指标建立一个算法模型，进而进行更加精准的预测。此外，在城市轨道交通供电系统的实际运行过程中，也会存在不同因素造成的问题，这些问题一旦得不到重视，最终会导致故障的发生，一旦出现故障必然会导致城市轨道的正常供电受到影响。因此，为使存在的问题得到有效地解决，对故障的预测以及健康管理的工作要不断地落实，保证每个环节的工作得到有效的优化，并且对于遇到的问题要进行全面的分析，对故障的预测以及健康管理工作认真地落实，保证每个工作环节切实得到优化。这就需要计划长期的监测方案，不但要对电压、电流、温度、湿度等关键的数据进行监测，还要根据实际的情况进行寿命模型的建立，牢牢地掌握其使用的寿命，对于老化问题的出现，要及时地进行零件的更换以及维护，避免由于这一问题的出现，导致城市轨道交通的安全稳定运行受到影响。（1）充分利用大数据对城市轨道交通系统的分析情况，并优化采集方案，合理地将城市轨道交通供电系统的各类数据进行采集、传输，储存到数据库中，为后期各类数据分析做好准备。而且新技术的应用如智能传感器的应用，能够进一步保障数据采集的准确性，使得故障预测与健康管理质量得到全面提升。（2）在进行状体监控这一环节展开工作的过程中，首先，要根据城市轨道交通的供电系统进行相关供电方案的合理选择，并且制定出具有针对性的供电状态的监控系统，充分地利用智能传感器技术对电流、电压以及温度等进行实时的数据监控，及时高效地把握住供电系统的运行状态，对于管理工作的顺利开展有着非常重要的意义。（3）各大城市发展速度飞快，城市面积不断扩张，城市人口也不断增加，也就给城市交通带来了巨大的压力，提供一个更加便捷并且更加快速的交通方式就成为一个迫在眉睫的任务，因此，预测并管理好这些故障是非常重要的。（4）进行决策辅助一定要根据故障的相关语境信息以及健康的状态进行数据信息情况的评估，还要依照现实情况制定出供电系统运行维修的关键点，这是高效开展管理工作的主要方法，对于经常发生故障的区域，不但要进行故障的维修工作，还要做好事故发生之前的预防工作，以此检测维护的效率得到有效的提高。（5）在短时间尺度上进行故障预测与快速诊断、在中时间尺度上进行健康评估与剩余寿命预测、在长时间尺度上进行系统可靠性评估与风险评估，并根据健康状态制定系统的状态维修策略，保障轨道交通系统的安全可靠、经济高效运行。本成果国际领先。本成果适用于新一代信息技术、轨道交通和节能环保领域。