城市轨道交通实训室基地建设解决方案V10.docx
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城市轨道交通实训室基地建设解决方案V10
解决方案
城市轨道交通实训基地建设
安徽昊讯信息技术股份有限公司
二〇一八年九月
一、实训基地建设背景
（一）产业背景分析
截止2017年末，我国内地34个城市开通城市轨道交通并投入运营，开通城规交通运营线路，运营线路总长度达到5033公里。
其中2017年新增运营线路32条，同比增长24.1%；新增运营线路880公里，同比增长21.2%。
2016年，线路长度增长首次超过500公里，达到535公里，仅一年后线路长度又突破800公里，又迈上一个大台阶，增长速度前所未有。
2017年中国内地城市轨道交通完成建设投资4762亿元，在建线路长度6246公里，可研批复投资额累计38756亿元。
截止2017年末，共有62个城市的轨道交通线网规划获批，规划线路总长7424公里。
截止2017年末，浙江省共有杭州、宁波、绍兴、温州、台州城市完成线网规划获批，5条线路投入运营，运营总里程达180.68公里，车站127座；21条线路在建，在建总里程达689.62公里，投资总额达3484.5亿元。
我国城市轨道交通进入快速发展新时期，运营规模、客运量、在建线路长度、规划线路长度均创历史新高，可研批复投资额、投资完成额均为历年之最。
城市轨道交通发展日渐网络化、差异化，制式结构多元化，网络化运营逐步实现。
（二）人才需求情况分析
随着我国城市轨道交通快速发展黄金期，其对专业人才的需求也进入旺盛期，全国各城市轨道交通公司对城市轨道交通运营、管理、维护方面人才的需求愿望越来越迫切，甚至进入了“疯抢”状态。
据统计，2017年全国轨道交通运营企业，平均每公里线路配备员工53.8人，据此标准，按2020年全国轨道交通运营线路长度8500公里计算，2017年-2020年期间，我国轨道交通新增线路产生的人才需求量约为18.5万人。
浙江省内，随着杭州、宁波、绍兴、台州4座城市线网规划的获批，在建总里程已达689.62公里，新增线路将带来约3.5万的新增人才需求。
针对轨道交通人才需求紧张的现状，国家发展改革委教育部人力资源社会保障部与2017年发布了《关于加强城市轨道交通人才建设的指导意见》，指出“城市轨道交通人才规模不足、结构不合理等问题逐渐凸显，不能适应行业快速发展需要”。
并制定了具体计划“到2020年，人才培养标准体系基本完善，学校、企业等培养主体培养规模和质量快速提升，实训能力大幅增强，建立起覆盖规划、设计、建设、运营、管理、安全等多方位、全链条的人才队伍，人才总体规模达到30万人以上，基本消除城市轨道交通发展人才缺口，有效满足行业发展要求。
”
在轨道交通人才需求中，运营管理类岗位人才需求量最大，通信信号、机电车辆等用人量相对运营管理较少。
以杭州地铁2019年招聘数据为例，在总体招聘的2480人中，站务管理、车站设备维护等运营管理类人员需求为780人，约占总招聘人数的25%左右；供电维护、车辆维护、车辆驾驶等机电车辆类人员需求为810人，约占33%；信号维护、通信维护等通信信号类人员需求为200人，约占总人数的8%左右。
二、实训基地建设规划
（一）建设原则
1）先进性原则：
实训基地建设优先选用现场产品，打造真实环境。
真实设备难以还原的部分，采用虚拟仿真技术补充。
2）系统性原则：
统筹设计实训环境，覆盖轨道交通全专业。
支持实训内容充分考虑认知、专业实训、综合实训等各种需求。
3）实用性原则：
充分考虑教学实际需求，使实训环境优于现场。
注重课程资源、实训案例等资源建设，利于开展实践教学。
同时考虑技能大赛实训需求。
（二）建设思路
1）满足轨道交通全专业实训需求：
建设符合运营管理、机电车辆、通信信号专业所需的综合性实训基地，满足学校未来专业发展需求。
建设信号与控制实训室，配备轨道交通通信信号设备，同时配备电力、接触网、供配电检修等设备，满足学校信号与控制专业方向实训需求。
建设运营管理实训室，配备车站控制室、安检系统、自动售检票系统等设备，满足运营管理专业实训需求。
建设机电设备实训室，配备车站机电设备及车辆机电设备，满足机电设备专业方向实训需求。
2）整体规划，分步建设：
方案针对学校未来专业发展所需实训环境做整体规划，搭建框架，具体建设可分步实施。
3）注重资源建设：
在打造“现场”级实训环境的同时，强调实践课程资源、实训案例等资源建设，服务学校实践课程开展。
4）引入优势资源，注重专业发展：
通过实训基地建设，与行业内优秀产业公司形成实质性合作，服务专业后续发展需求。
5）满足科研及竞赛需求：
充分考虑学校科研及师生竞赛需求。
（三）建设内容
实训基地建设按专业进行规划，分三个楼层建设依次为信号控制实训室、运营管理实训室、机电车辆实训室。
第一层：
信号控制实训室
满足城市轨道交通协会颁布的技术规划，搭建一套真实的实物轨道线路（包含联锁设备、轨旁设备、计轴设备等设备）、完整的CBTC仿真系统（包含仿真的ATP、ATO、ZC等系统）、可联动的实物沙盘，共同构建轨道交通信号控制教学实训室。
同时，实训室内搭建牵引变电所综合自动化系统故障模拟实训系统，针对铁道供电专业学生进行实训。
第二层：
运营管理实训室
以真实的地铁车站设备为核心，搭配仿真设备和软件，形成实景化的综合实训区。
按地铁实际的系统构建，实现运营管理当中的三级控制（中心控制、车站控制和就地控制），实现多系统ISCS、BAS、FAS、AFC、PSD多系统之间的联动。
保证地铁车站运营管理各个岗位的独立实训功能基础上，实现各岗位之间的配合实训。
第三层：
机电设备实训室
以机电技术和车辆技术专业人才为设计方向，主要用于对地铁车站内机电设备和城轨车辆设备进行安装调试、维护保养以及故障处理能力培训和考核的一种综合实训室。
为检修人员岗位提供实训环境，能够满足反复拆装的实训教学要求。
通过城市轨道交通机电技术系统仿真实训平台，可利用虚拟仿真技术构建虚拟实训空间，更容易实现非安全事件下的场景培训、设备任意分解教学、多人同时训练考核等特殊教学要求。
（四）建设清单
序号
实训室名称
产品名称
数量
单位
单价
（万元）
总价
（万元）
1
信号控制实训室
城市轨道交通控制信号实物沙盘系统
1
套
120
120
城市轨道交通CBTC实训系统
1
套
180
180
计算机联锁（实物道岔）设备实训系统
1
套
160
160
轨道交通信号控制系统实训平台
2
套
35
70
轨道交通列控中心实物仿真系统
2
套
35
70
信号系统模拟演练平台
2
套
18
36
牵引变电所综合自动化系统故障模拟实训系统
1
套
190
190
小计
826
2
运营管理实训室
城市轨道交通调度中心实训系统（OCC）
1
套
130
130
轨道交通自动售检票系统（AFC）
1
套
65
65
城市轨道交通安检系统（SVS）
1
套
15
15
轨道交通屏蔽门实训系统（PSD）
3
套
45
135
城市轨道交通环控系统（BAS）
1
套
50
50
城轨车站控制室
城轨车站控制室综合后备控制盘（IBP）
1
套
45
45
城轨车站控制室综合监控系统（ISCS）
1
套
35
35
城轨车站消防联动报警实训系统（FAS）
1
套
70
70
轨道交通运营管理综合实训演练沙盘系统（RODS）
1
套
18.5
18.5
小计
563.5
3
机电设备实训室
城轨车辆设备检修实训系统
城轨车辆空气制动系统
1
套
28
28
动车转向架实训设备
2
套
22.5
45
自动车钩实训设备
2
套
24
48
受电弓实训设备
2
套
27
54
城轨机电设备检修实训系统
站台屏蔽门实训设备
2
套
65
130
单向剪刀式检票机（进站）
2
套
11
22
单向翼闸检票机（出站）
2
套
13
26
自动售票机（TVM）
2
套
19
38
半自动售票机（BOM）
2
套
9
18
城市轨道交通机电技术系统仿真实训平台
1
套
64
64
小计
473
总计
1862.5
三、配套服务措施
（一）课程资源联合开发
实践课程建设，可由友道协调配合，组织校内优秀教师、业界专家和相关实训企业形成课程、教材开发团队，开发适合行业岗位用人需求、易于学校课程开展的实训课程。
从而逐步取代原有体系，从根本上改变原有传统教学内容和模式，为学生提供最优秀最实用的特色型课程和教材。
友道拥有强大的教学资源，包括课程资源和人力资源，有能力根据学校专业方向发展的需要，采取“现行教材与新编教材结合”的方式结合,构建一个紧贴教育目标的课程体系。
（二）师资队伍建设
实训基地的良好运营，离不开专业的师资队伍支持，建设一支高素质的师资队伍是扎实推进实践课程改革、实施高效教学的关键。
友道可通过师资培训、实践课程实施、企业讲师入职等方式协助学校建设师资队伍。
（三）联盟资源匹配
全国轨道交通产教联盟是连接路局、各地铁公司、产业企业、院校之间的桥梁。
依托教联盟资源，可以更好地额解决学校人才出口、师资队伍建设、实践条件提升等问题，为学校专业发展提供更有力的保障。
（四）赛项支持
依托友道资源，提供全国职业院校技能大赛、互联网+全国大学生创新创业大赛参赛队伍技术支持。
四、案例
（一）吉铁-友道产教融合实训基地
吉林铁道职业技术学院和北京智联友道科技有限公司友好协商，本着共谋共商、共建共享的原则，双方投资1000万元，建设了“吉铁-友道产教融合实训基地”。
该基地以合作融合为主题进行探，从人才培养模式改革、课程开发、实训基地建设、师资队伍共享到实习实训，企业定制培养、创新创业环境搭建等多方面提供解决方案，是一套完整且良性的校企生态链条。
（二）四川邮电-通信信号技术实训室
城市轨道交通通信信号技术实验室是按照行业标准，使用主流信号设备建立起来的多功能、复合型专业实践实训室，满足四川邮电城市轨道交通通信信号专业的实训教学、全国职业技能竞赛项目实战，满足校外人员参观及企业员工培训使用。
培养面向铁路、城市轨道交通（如地铁、有轨电车、磁悬浮等）以及相关企事业单位，从事通信设备和信号设备的安装、检修、调试、维护、管理等，具备通信信号专业基础知识和专业技能的高素质应用型技术人才，从而为轨道交通信号专业全产业链提供合格人才的供给。
附件：
产品介绍
五、信号控制实训室产品
（一）城市轨道交通控制信号实物沙盘系统
1.建设目标
大力发展轨道交通已成为解决城市交通拥挤、交通污染、降低能源消耗等问题和提高国内中长途运能运力的主要措施。
为适应我国城市轨道交通的快速发展对人才的需求，凸显业主办学特色，本方案以培养轨道交通运营管理、通信信号方面人才为设计方向，建设的目的是为轨道交通人才的培养提供一个集轨道交通运营管理和信号控制于一体、与实际系统相对应的模拟实验科研平台。
本项目的模拟对象包括线路、车站和调度指挥中心三层。
轨道交通线路以广州地铁1号线上的车站进行模拟：
信号体制按照基于无线通信的CBTC标准进行设计，闭塞方式采用移动闭塞；后备运行方式采用应答器等方式，充分表现CBTC信号系统的工作原理，以让学生充分认识CBTC系统的工作过程；调度指挥中心分别按照城市轨道交通OCC调度指挥中心进行模拟，其中线路、车站以及线路上的信号设备以沙盘为载体，沙盘上线路上设计有4个车站、区间线路和1个车辆段。
通过构建沙盘实训平台和车站实训平台，整个实训室成为一个微缩的具有通信信号和运营管理实训功能的城市轨道交通系统，实体沙盘平台模拟城市轨道交通CBTC系统、车辆段计算机联锁系统和ISCS综合监控系统的功能以及构建各类行车故障、车站突发事件场景，提供城市轨道交通控制中心行车调度、设备调度、车站站长、车站行车值班员、车站站务员、车站票务员、车辆段调度、车辆段值班员等运营生产一线岗位的模拟训练环境，提供提供城市轨道交通概论认知、城市轨道交通行车调度、列车运行信号控制、车站突发事件应急处置等实训演练功能。
系统通过对学员进行按岗位分配的系统性的协作培训，使学员的操作有如在现场的身临其境的感受。
2.示例图片
效果图
实际案例照片
3.实训岗位
轨道交通信号运营沙盘实训平台可培训以下岗位，同时让培训人员对仿真系统的实际操作来检验岗位的业务水平：
●站务室综控人员：
实现日常的地铁运营监控和应急事故处理。
●站务室站务人员：
了解城轨车站的设备构成及控制逻辑，进行操作。
●车站行车值班人员：
控制站内信号。
可模拟车辆区间阻塞、扣车、列车停靠车站火灾工况等。
●车站站台管理人员：
了解站台管理的知识和各个设备的认识、熟悉就地控制和应急事故处理。
●电客车司机：
掌握并熟悉标准化行车作业流程。
●电力调度员人员：
掌握并熟悉标准化牵引供电调度作业流程。
●行车调度人员：
掌握并熟悉标准化行车调度作业流程。
4.实训内容
实验内容可分为四大体系。
分别为城市轨道交通线路与站场认知，轨道交通车辆的认知，轨道交通信号设备通信设备及控制系统的操作和认知，轨道交通角色分配。
对不同内容的专业实验包括认知型实验、正常任务操作型实验、非正常任务操作型实验、综合操作性实验。
4.1实验体系一：
城市轨道交通线路与站场
实验
任务
试验点
类型
实验1
认识城市轨道交通线路分类
认识城轨路网的基本形式
认知型
认识城轨交通线路形式
地下、地面、高架
认知型
实验2
认识城轨交通线路构成
认识线路
区间隧道、地面线路、高架线路
认知型
认识车站
车站、车辆段构成
认知型
认识附属建筑物
附属建筑物
认知型
实验3
线路下部基础
认识整体道床结构
道床路基轨枕组合形成混凝土整体式道床
认知型
认识传统高铁下部基础
路基、道床
认知型
实验4
线路上部建筑
认识钢轨
钢轨的作用和技术要求
认知型
认识轨枕
普通轨枕、岔枕、桥枕
认知型
认识联结零件
夹板、螺栓、垫圈
认知型
实验5
认识道岔分类、构造和功能
认识单开道岔
转辙器部分、辙叉及护轨、连接部分
认知型
认识其他类型道岔
对称道岔、三开道岔、菱形道岔
认知型
认识道岔号数及列车过岔速度
道岔号数、列车过岔速度
认知型
实验6
认识无缝线路
认识无缝线路的构造与技术要求
无缝线路构成
认知型
实验7
认识地下隧道
认识隧道构造
隧道构造
认知型
实验8
车站建筑
认识城轨交通车站分类
地下车站、高架结构车站、地面车站
认知型
认识城轨交通车站组成
车站结构
认知型
实验9
认识战场
认识道岔和线路编号
道岔编号、线路编号
认知型
认识线路连接形式
线路终端连接、渡线连接、线路平行错移连接、梯线连接
认知型
认识辅助线分类
折返线、、渡线、联络线、停车线、出入线、安全线
认知型
认识车场线
牵出线、车底停留线、车辆段内作业线和试车线
认知型
正线
上、下行
认知型
实验10
认识车辆段
车辆段组成
停车库、检修库、运用管理部门、服务部门
认知型
4.2实验体系二：
城市轨道交通车辆
实验
任务
试验点
类型
实验1
认识城市轨道交通车辆
城市轨道交通车辆分类
车辆分类
认知型
城市轨道交通车辆组成
动车、拖车组成
认知型
城市轨道交通车辆编组
动车、拖车一组或A、B车一组等
认知型
车辆机械部分
车体、车门、转向架、车钩缓冲装置、制动装置、空调通风系统等
认知型
4.3实验体系三：
城市轨道交通信号和通信设备
实验
任务
试验点
类型
实验1
认识信号基础设备
认识继电器
继电器结构、功能
认知型
认识信号机
信号机结构、功能
认知型
认识转辙机
转辙机结构、功能
认知型
认识轨道电路
轨道电路结构、功能
认知型
实验2
计算机联锁
认识联锁设备
6502电气集中联锁
认知型
车辆段微机联锁系统
列车作业、调车作业，能够单独操纵道岔、单独锁闭道岔
正常任务操作型
LOW微机联锁系统
信号控制、道岔控制、轨道控制、进路办理与解锁、故障设置、车次追踪功能等
正常任务操作型
LCP操作系统
上下行扣车、解除，紧急停车、取消停车。
非正常任务操作型
实验3
列车运行自动控制系统（简称ATC）仿真软件
ATP、ATO子系统
自动驾驶运行；列车自动折返；采用IC卡连续监测列车位置；列车自动限速和制动停车，限速分为两个档位，快档和慢档
正常任务操作型
C_LOW子系统
显示设备状况
显示行车状况
排列进路
取消进路
道岔总定
道岔总反
道岔锁闭
道岔解锁
区段强解
扣车
扣车恢复
封锁信号机
封锁区段
强行站控
交出站控
接收站控
综合操作性实验
ATS子系统
列车识别、跟踪、车次号显示
自动/人工进路设置
自动/人工运行调整
时刻表编制和管理
系统状态显示
列车运行及信号设备的监视和报警
运行信息的记录、统计和回放
综合操作性实验
数据库服务器
保存系统初始数据，车站数据，中间运算结果等信息
认知型
通信服务器
承载各个系统之间的数据转换，保持各个系统之间的通信连接。
认知型
调监系统
显示全线路轨道、信号机、道岔状态；监视列车的运行和车次编号，轨道占用、出清等显示状态信息
认知型
实验4
机车控制系统
机车控制操作
操作模式的切换包括，ATO模式，向前限速，向后限速，自动折返模式，手动驾驶模式，ATP切除的手动驾驶模式以及牵引手柄的使用
综合操作性实验
4.4实验体系四：
轨道交通角色分配
学生实验可以按照扮演角色的不同进行分组，可以分为4个角色：
车站值班员角色、控制中心值班员角色、司机角色、车辆段值班员角色。
其中车站值班员角色可以根据车站数量进行再分，每一个车站为一个组，而司机角色又可以根据车的数量安排司机人数。
假设，4个车站、4辆列车、1个控制中心以及1个车辆段（车厂）可以进行如下的分组：
角色
控制台数量
分组的数量
学员数量（单位：
人）
车站值班员角色
4
6
4×6=24
控制中心值班员角色
3
3
3×5=15
司机角色
1
1
1×5=5
车辆段值班员角色
1
1
1×5=5
合计
49
上表中学员数量是按照每组5个人的标准进行计算的，那么一堂实验课就可以容纳55个学生同时进行实验，学校也可以按照一个班的实际人数进行调整，也可以每组4人或6人。
这样一堂实验课可以容纳的学生人数将是弹性的。
（二）城市轨道交通CBTC实训系统
1.系统概述
基于通信的列车运行控制系统（CBTC）已成为城市轨道交通的主流技术装备。
系统以CBTC系统规范为设计依据，核心设备采用的真实硬件实现，配合接口信号仿真板卡及软件仿真环境构建。
控制软件功能与现场功能相同，系统操作界面与现场设备一致，将CBTC系统的先进技术原理、系统组成方式和维修维护操作方法的教学培训融入到实训系统中，使学员身临其境，快速提升实操业务能力。
2.示例图片
CBTC实例示意图
3.实训岗位
●信号工
●行车调度员
●ATS信号工
●站务室综控员
●值班站长
●列车司机
4.实训项目
（1）车载列车自动防护子系统（ATP）实训
（2）CBTC系统司机操作（DMI）实训
（3）车载控制器（ZC）维修维护实训
（4）ZC子系统维修维护实训
（5）计算机联锁（CBI）车站作业实操培训
（6）列车自动监督子系统（ATS）实训
（7）列车自动驾驶子系统（ATO）实训
（8）列车防护与驾驶原理教学
（9）区域控制原理教学
（10）联锁系统原理教学
（11）计算机联锁维修维护实训
（12）地面线路轨旁设备仿真系统实训
（三）计算机联锁（实物道岔）设备实训系统
1.建设目标
系统总体实训目标是使轨道交通控制、通信信号专业学员了解并掌握轨道交通控制微机联锁设备、轨道交通CBTC设备、轨道交通运营管理设备、轨道交通调度中心设备系统的原理知识和基本操作；使轨道交通控制、通信信号专业学员了解并掌握轨道交通设备的整体组成，掌握轨道交通设备原理知识和维护维修技能，培养从事轨道交通设施设备管理、维护岗位，含OCC调度员、ATS信号检修员、正线信号检修员、车辆段信号检修员、信号员、值班站长、站长、行车调度员、车载信号检修员等高技能人才。
实训模块设计建设一套轨道交通通信信号计算机联锁和ATS控制系统；一条1:
2（或1:
1）实物道岔信号系统，配置相应的实物信号灯、转辙机、实物电器、轨道电路、发车表示器和计轴器等模型设备。
通过联锁控制系统实现实训沙盘和实物道岔信号设备和相关轨旁设备的联动，使学员了解并掌握轨道交通通信信号系统的原理知识和基本操作，故障分析和处理。
通过实训产品的培训可使学员动手操作能力、现场适应能力和综合创新能力将得到更进一步的加强。
通过实训可在理论知识与实践之间搭建桥梁，一方面有利于学生消化理解课堂上学到的理论知识，另一方面也能使学生早日接触到真正的设备，掌握轨道交通通信信号的系统结构，有利于尽早地融入工作角色。
2.示例图片
联锁实训系统布置效果图
计算机联锁设备实训室现场布置图
计算机联锁设备轨道及轨旁设备
3.实训岗位
●OCC调度员
●ATS信号检修员
●正线信号检修员
●车辆段信号检修员
●信号工
●值班站长
●车站站长
●行车调度员
●车载信号检修员
4.系统的实训内容
4.1实训课程
4.1.1支持的课程
●《城市轨道交通通信与信号》
●《计算机联锁系统》
●《车站信号自动控制》
4.1.2支持的知识点
序号
知识单元
（章节）
知识点
1.
联锁基本概念
联锁、道岔、进路等基础概念，联锁的基本内容和基础设备，联锁图表掌握。
2.
计算机联锁的基本原理
计算机联锁系统所用的计算机，包括实时控制系统、工业控制系统，总线，通道接口；计算机联锁系统硬件，包括体系结构，层次结构，室内外联系方式，可靠性和安全性结构；计算机联锁系统软件；计算机联锁系统的通道与接口
3.
计算机联锁原理展示与实验
联锁原理展示，进路排列过程、敌对进路展示等
4.
TYJL型计算机联锁系统
TYJL-II型计算机联锁系统，包括系统架构；系统功能；系统特点；系统组成；系统软件；传输通道；系统切换；TYJL-ADX型计算机联锁系统，包括系统特点；系统构成；控制台；联锁机；维修机；联锁软件等。
5.
计算机联锁典型场景展示与训练
双机热备原理展示，双机通信及同步机制，故障时的双机切换
6.
DS系列计算机联锁系统
DS6-60型计算机联锁系统包括系统架构；系统功能；系统特点；系统组成；系统软件；传输通道；系统切换；DS6-K5B型计算机联锁系统，包括系统特点；系统构成；控制台；联锁机；维修机；联锁软件等。
7.
计算机联锁典型场景展示与训练
二乘二取二原理展示，二乘二取二切换机制，二乘二取二相互验证过程
8.
JD系列计算机联锁系统
JD-IA型计算机联锁系统包括系统架构；系统功能；系统特点；系统组成；系统软件；传输通道；系统切换；EI32-JD型计算机联锁系统，包括系统特点；系统构成；
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