宁波轨道交通5号线一期工程智慧城轨技术的研究与应用

宁波轨道交通5号线一期工程智慧城轨

技术的研究与应用

摘要：在新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起的背景下，建设智慧城轨已成为当前行业的发展共识和发展趋势。面对新形势、新任务、新要求，宁波轨道交通以建设浙江省首条全自动运行线路5号线一期为契机，逐步勾勒具有宁波轨道交通特色的智慧城轨发展蓝图，以智慧城轨建设引领宁波轨道交通高质量发展。本文从宁波轨道交通智慧城轨规划、智能列车运行、智慧车站、智能能源系统、相适应的组织架构调整等方面进行了研究阐述。

关键词：城市轨道交通；智慧城轨

1引言

2020年3月，中国城市轨道交通协会编制发布《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》，推动着行业整体向智慧时代迈进。建设智慧城轨已成为当前行业的发展共识和发展趋势。面对新形势、新任务、新要求，宁波轨道交通以建设浙江省首条全自动运行线路5号线一期为契机，逐步勾勒具有宁波轨道交通特色的智慧城轨发展蓝图，以智慧城轨建设引领宁波轨道交通高质量发展。

2 宁波轨道交通智慧城轨发展蓝图

宁波轨道交通按照“安全、便捷、高效、绿色、经济”的原则，以解决轨道交通行业难点痛点为目的，以实际业务需求为导向，编写制定了《宁波轨道交通智慧城轨顶层设计规划》，并于2021年4月顺利通过中国城市轨道交通协会专家的评审。《宁波轨道交通智慧城轨顶层设计规划》作为指导宁波轨道交通5号线一期及后续线路智慧城轨建设的纲领性文件，打造了具有宁波特色的“1-3-5-8-1”智慧城轨发展蓝图（见图1）。5号线一期工程的智慧城轨建设是宁波轨道交通对智慧城轨发展蓝图的一次实践验证。

图1 宁波轨道交通智慧城轨发展蓝图

3 构建智能列车运行新模式

3.1全自动运行列车控制关键技术

5号线一期工程是浙江省首条按照GoA4等级开通运营的全自动运行线路，也是由宁波轨道交通自主设计运营场景、自主联调联试、自主组织试运行的首条全国产化线路。列车智能化程度、环境感知能力、故障自愈能力大幅度提升。以全自动运行信号控制系统、列车障碍物主动探测系统和站台门与列车间隙异物检测系统为核心，实现自动唤醒、自检、自动洗车、自动出库、自动回库等功能，满足108项全自动运行场景应用要求。

3.2全电子计算机联锁

5号线一期工程全面采用全电子计算机联锁。全电子计算机联锁是基于控制技术、电子技术及自动检测技术，用电子执行单元取代计算机联锁执行层的采集/驱动板和继电接口电路方案，满足未来城市轨道交通联锁设备集成度高、安装速度快、维护方便的使用需求。

3.3车辆智能运维系统

在5号线一期列车上设置车辆智能运维系统，覆盖列车牵引系统、辅助电源系统、网络控制系统、空气制动系统、车门系统、空调系统、走行部在线监测系统、弓网在线监测系统等各大系统。在发生异常情况时第一时间进行报警，同时采集、分析运行数据，为检修模式升级提供技术支持。

在车辆段设置轨旁车辆综合检测系统。轨旁车辆综合检测系统采用机器视觉、红外线、激光等传感技术，实现不停车（车辆通过速度0-25km/h）自动采集电客

车车顶、车侧、车底高清图像，自动识别车顶、车侧车体、车底关键部件缺失、

变形等异常情况，对轮对各几何参数进行精确测量。系统对采集到的数据进行分

析诊断，并将分析诊断结果发送至车辆智能运维系统。

4 构建智慧车站服务新模式

智慧乘客服务方面，在5号线一期车站打造智慧客服中心，以乘客出行需求

为核心，建立新型服务模式，为乘客提供智能票务处理、综合资讯查询、失物招领、智能乘客招援等服务，实现车站服务的自助化、智能化。手机端迭代升级

“宁波地铁”APP功能，为乘客提供更为全面的信息服务，且不断尝试增加微信、支付宝免密支付等新功能。构建基于云架构的多线路中央计算机系统（MLC），

不断丰富互联网移动支付功能。

在车站管控方面，建立智慧车站管控系统，通过综合运用人工智能、智能视

频分析、设备智能运维、三维数据可视化展示等技术，构建“乘客服务”、“运

管调度”、“智慧运维”、“智慧客流”等方面具体应用，实现车站内部“人、机、环”的全方位动态感知、系统集成联控、智能分析、提前预判、协同处置及

移动化操控的高度自运转模式。

5 构建智能能源新模式

宁波轨道交通从自身可持续发展出发，全面总结节能技术的前期探索经验，

在5号线一期工程建设中进行推广应用。在供能系统方面，全面采用全功率双向

变流牵引供电技术。双向变流牵引供电技术兼具牵引供电和能量回馈功能，具有

稳定网压、减少网压波动的特性，能主动式就近供电，有效避免能量跨区流动。

在用能方面，5号线一期所有车辆均采用永磁同步牵引技术，以新型钕铁硼材料

作为转子永磁体，具备效率更高、重量更轻、可靠性更高等优势，与双向变流牵

引供电系统配合，系统节能率达到25-30%。同时在5号线一期兴庄路站、盎孟港

站及三官堂站试点应用了高效环控机房，将整个环控系统作为一个整体进行设计、配置及控制，在降低整体管道阻力的同时，使系统内的各设备协调运行，最终达

到制冷系统能效比（EERc）不低于6.5，空调系统能效比（EERa）不低于3.5的超高能效。

结语：为了进一步适应宁波轨道交通智慧城轨发展、数字化改革、多线建设、网络化运营等新形势新挑战，在5号线一期开通运营后，宁波轨道交通转变现有组织架构和管理模式中不适应新时代发展需求的地方，进一步强化设计统筹、机电统筹、产业统筹和信息化统筹，建立与智慧城轨相匹配的管理体系，进一步增强宁波轨道交通发展动力活力和可持续发展能力。