北京地铁实体培训系统设计方案

摘要结合北京地铁实体培训系统的实际情况，阐述了目前既有的培训系统设计概况；通过分析地铁实体培训的构成，并按照行车调度仿真系统、电力调度仿真系统和环境调度仿真系统的不同需求，提出实体培训各系统的组成方案，最后综合考虑设置地点并提供最终的实施布置。为以后各城市地铁类似工程设计提供设计经验。

关键字 地铁 实体培训 综合监控系统 调度

中图分类号：U231文献标识码： A

Scheme Design for Substance Training System of Beijing Metro

Li yonghong

(Beijing Urban Engineering Design &Research Institute Co., Ltd., Beijing 100037）

Abstract: Combined with the actual situation of Beijing metro substance training system, elaborating overview of currently existing substance training system. By analyzing the composition of Beijing metro substance training system, and according to the different needs of metro vehicles dispatching simulation system, the electric power dispatching simulation system and environment simulation system, the combined scheme of each substance training system is put forward. Finally set the location under the comprehensive consideration and provide the final implementation of the arrangement. All of these can provide design experience for future similar projects in the city subway.

Key words: Metro; Substance training; Integrated Supervision and Control System; Dispatch;

1地铁培训系统概述

地铁作为一个多系统的公共交通工具，不仅要面向众多的乘客，且地铁内所有系统均需多级控制、多级管理体制。

地铁在正常运营情况下，路网级、线路中心级、车站级和现场级各级调度和值班人员均按照相应的章程和职责保障系统的运营。在出现故障或者紧急情况下，各级调度、各类调度、各系统间甚至线路间可能涉及到联动和应急处理。

对于如此庞大和复杂的运营系统，需要中心调度人员、车站调度人员和值班人员、现场操作人员非常熟悉正常和紧急的流程系统运营，且对于新来的人员，也不可能在已经正常的线路或者系统上对他们进行培训和熟悉各种流程。因此所有城市地铁各系统均会建立培训系统来对各类运营人员进行教育和培训。

从目前的设置来看，培训有两大类，一类是单一的各系统模拟培训，即地铁线路内各系统（如信号系统、综合监控系统、自动售检票系统）采用工作站方式，模拟各系统正常和紧急运营情况，对人员进行培训。第二类是各系统整合，建立一套包含中心级、车站级和现场级的实体培训系统，运营人员在一个实际环境中进行培训，更直观更贴近实际的运营状态。

2地铁实体培训构成

地铁体培训培训系统是实现对运营操作相关人员培训功能的综合仿真和模拟系统。主要由控制中心（以下简称“OCC”）培训系统、车站值班员培训系统等组成。

图1地铁实体培训系统构成图

控制中心培训系统是对OCC调度人员进行培训的仿真系统，它通过对线路运营中的行车组织、牵引供电、站场环境等系统分别建模，模拟出一个逼真的运营调度环境。并通过设计与OCC一致的人机操作接口，实现对OCC各相关调度人员的培训功能。

车站值班员仿真培训系统是用于对运营线路车站值班员进行培训的仿真系统，它通过对联锁车站值班人员的日常操作内容进行仿真，模拟出逼真的站场环境。并通过与实际一致的人机操作接口，实现对车站值班员的培训功能。

实体培训系统可分别用于实现对运营相关的OCC 行调人员、电调人员、环调人员、车站值班员等的培训目的。也可独立运行，实现各种条件下的同步培训与综合培训的目的。

3地铁实体培训功能

3.1 OCC培训系统功能

3.1.1概述

OCC是轨道交通安全、高效运行的大脑中枢，OCC 调度员是线路运营的监控者以及各种调度命令的者，OCC培训系统是轨道交通综合培训系统中重要的环节。

根据OCC 的职能划分和培训的需求，将OCC 培训系统划分为行车调度仿真系统、电力调度仿真系统、环境调度仿真系统等。它可与车站值班员培训系统进行拓展联接共同实现整条线路的行车组织；与信号模拟系统进行联接，实现对线路上仿真车辆的调度训练目标。

OCC 仿真培训系统可由一个教员工作台，多组调度学员工作台组成。

3.1.2行车调度仿真系统设计

行调系统是运营组织中的重要环节。行调仿真系统用于行车调度相关信号、联锁、运行图以及各种显示操作功能的仿真实现。可用于对行车调度员等进行培训。

行调仿真系统的仿真涉及到列车、轨道、信号和道岔等对象；涉及到进路管理策略、联锁、运行时刻表和列车驾驶策略等对象变化规则。

行调仿真系统的结构由联锁仿真模块，运行图模块，进路管理模块，以及界面显示操作模块和设备管理模块（信号、轨道、道岔等）组成。

3.1.3电调仿真系统设计

OCC 电调系统主要用于监控地铁供电网络的运行情况，电调仿真系统通过计算机仿真的方法实现对电调人员的各种操作内容进行演练培训，并对各种状态下系统电气参数进行实时计算。

电调仿真系统在对供电系统各种设备进行模拟仿真的基础上，实现调度人员的操作功能。

3.1.4环调仿真系统设计

环调系统将运用模拟仿真技术实现对站场温、湿度，隧道通风，给排水等系统的仿真，能够实现时刻表，多种模式的调用等功能，并最终实现与行调系统，电调系统进行交互，实现各个相关调度系统的联动功能。它将各种孤立的环境因素仿真研究集合成一个相互联系、相互影响的环境系统。仿真出整个地铁的运营环境。

3.1.5显示系统设计

显示系统用于实现对OCC 调度中心显示墙的仿真功能。采用四台液晶显示器或电视进行拼接模拟出OCC 大屏幕的监视功能。运用液晶显示器或电视对大屏幕进行仿真是最简便，实用的方式。由于各个仿真系统计算机自身运算量较大，故可采用单独的计算机用于视频内容的生成。输出至液晶显示器阵列，通过多个屏幕的拼接实现对全线行调、电调、环调监控内容的显示功能。

3.1.6 OCC仿真系统特点

OCC 仿真培训系统将把控制中心运营相关的行车调度、电力调度、环境调度等系统融合于一个平台上进行仿真。各个系统联合训练将会更好的仿真出现场环境的真实性，对故障情况下多系统调度流程进行仿真，并能对正常情况下系统的运力，能耗，环境等进行实时反映。

OCC 仿真系统将更加有利于培训在故障状态下，各调度员之间的协调应急处理能力。能真正的模拟出故障状态下的现场各个子系统的实时环境。

3.2车站值班员仿真培训系统

车站值班员模拟培训系统是具有虚拟设备、虚拟环境功能的仿真系统，主要用于为车站值班员提供实践车站工作任务的培训平台，通过该系统可以对车站值班员进行作业培训与技能考核培训、车站值班员的岗前或提高培训。重点训练车站值班员在突发事件、非正常情况、设备故障、紧急状态下的作业技能，提高职业素质。

车站值班员模拟培训系统将实现与实际车站系统界面、操作、响应方式完全（重要或主要功能）或基本一致。提供对虚拟或实际其他系统设备的控制功能和监控功能，虚拟设备能提供合理正确的响应，满足学员培训需要。

4地铁实体培训组成

为实现实体培训系统对各级运营人员、不同专业的培训目的，实体培训系统可由如下几部分组成：综合监控实体培训系统、信号联锁培训系统、自动售检票培训系统、火灾报警培训系统等及部分组成。各系统间既紧密结合构成完整的架构又可独立出来实现系统本身功能的培训。

4.1 综合监控实体培训系统

图2综合监控实体培训组成图

中心级实体培训系统由服务器、工作站、网络、仿真器、模拟器、PA控制盒、FAS系统、显示系统、ATS仿真接口等几部分构成；

车站级培训系统由服务器、工作站、网络、仿真器、模拟器、PA控制盒、FAS系统、车站环控电子模拟器、ATS仿真接口、AFC仿真接口、PIS仿真接口等几部分构成；

4.2信号联锁培训系统

图3ATS联锁实体培训组成图

ATS联锁实体培训由控制中心和2个设备集中站3部分构成，控制中心与设备集中站通过网络连接。

控制中心设备包括ATS应用服务器、数据库服务器、车站人机界面模拟器、ATS培训模拟器、ATS培训员台、独立培训工作站以及通信前置机、ATS切换开关、交换机等设备。

2个设备集中站分别配置车站本地ATS服务器、车站人机界面工作站和设备集中站机柜，其中1个设备集中站设置发车指示器。

4.3自动售检票实体培训系统

图4自动售检票实体培训组成图

由车站计算机系统、紧急按钮及模块装置、自动售票（充值）一体机、半自动售票机、双向检票机、便携式检验票机和工作站组成。

4.4火灾报警实体培训系统

FAS主要由车站级设备，现场探测器、输入输出模块、手动火灾报警按钮等，消防专用电话系统等组成。

4.4.1 FAS车站级构成

车站FAS由设在车站模拟控制室的火灾报警控制器（联动型）通过环型总线方式与现场的火灾探测器、手动火灾报警按钮、警铃、输入输出模块等设备组成火灾自动报警监控网络，负责监视车站内火灾设备的运行状态、接收火灾报警信息。由设在控制室的消防电话主机通过与电话插孔、消防电话分机组成消防电话网络。

在车站模拟控制室内，配置1套火灾报警控制器（联动型）、1套消防电话主机等设备。

4. 4.2就地控制级构成

配置各类就地级设备，包括各类探测器、警铃、各类输入输出模块、消防电话分机、手动火灾报警按钮（带电话插孔）、消火栓按钮等。

5、最终实施结果及效果

在控制中心或者某线路车辆基地培训楼设置专门的实体培训房间，按照各培训系统所有设备的配置情况。综合布置OCC、车站、现场实体培训布置。具体布置可参考图5。

图5最终实施平面布置图

6结语

最终建成的实体培训系统，在北京地铁学员培训中发挥了巨大的效果。实践证明了系统的可实施性、可操作性。

目前随着各城市对轨道交通的需求和城市轨道交通路网的逐渐形成，行车、环境、电力、火灾报警等综合性的联动需求越来越紧密。对运营人员的操作要求、素质和数量逐渐提高，培训需求也随着增加，尤其是综合性、实体化、各系统联合的面向所有调度人员、操作人员、维保人员的培训更是越来越急迫。如何打破各系统独立设置模拟性的培训工作站设计思维和体制，尽量保证满足接近现场的培训效果，应作为城市轨道交通培训的一个发展方向。

参考文献

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