时间：2023-02-09 02:59:02
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随着改革开放以来，城市的不断发展，城市的硅薄膜不断扩大，那么公共交通在城市生活中的地位越来越大。所以实现智能城市交通和数字化城市交通管理迫在眉睫。只有这样才能提升公共交通的社会服务功效以及公共交通的运行的管理效率。这也是目前很多城市各个大城市公共交通的发展的思路，同时这样的策略也是符合我国现阶段的国情的城市发展的要求。现在高科技术不断发展，在很多领域都得到了应用，在公共交通系中也得到了很好的应用。利用先进的技术对车辆监督和科学调度，就很快成为了城市公共交通系统的服务效率和服务质量的重要手段，同时可以更加节省运营的成本，确保车辆的安全。GPS技术和射频技术是近几年迅速发展的技术，也渐渐在公共交通车辆管理中得到了很好的应用，本文我们就GPS技术和射频技术在公共交通车辆管理中应用进行详细的分析。
2GPS技术在公共交通车辆管理中的应用
基于GPS技术的车辆监管技术和车辆调度技术，是建立在通讯技术至上的，目的是为了车辆的监控以及GPS调度，从而对公共交通进行实时的监控以及科学的调度，增强车辆的安全系数，减小事故的几率。GPS技术已经广泛的应用在公共交通车辆管理系统中，GPS技术也会为各个大城市的公共交通系统的信息化提供了基础，促进了公共交通的服务水平。基于GPS技术的车辆监控调度系统，利用全球卫星定位系统定位、监控和跟踪车辆。基于GPS的车辆监控调度系统，需要早被监控的公共交通车辆安装自动车辆定位设备，接收GPS卫星信号的设备，同时需要根据GPS的定位的机理实现对车辆进行实时的定位。自动车辆定位设备要完成信号发出的任务，而接收GPS卫星信号的设备负责接收相应的信号，这样就是先了车辆的运营监控以及安全监控。这些跟踪的信号和信息需要通过GPRS等通讯技术完成短信语音等的信号的传递。而在调度中心的工作人员，可以通过监视终端在电子地图上看到被监视终端进行监控，然后根据这些信息对车辆进城监控做出调度执行。
3射频技术在公共交通车辆管理中的应用
射频技术，也就是说射频识别技术，利用射频信号来识别目标的相关数据。一般来说由信号发射天线、射频卡和读卡器组成。其中的工作过程为：当频频卡在天线的工作区域内时，将会发出加密的信号，天线将接收到这些信号，然后通过射频读卡器把相关的信号进行处理后再对通信单元发送获取的信息。射频技术也在公交车辆管理中得到了很广泛的应用，作为一种点式定位技术，他可以对车辆的进出停车站点、候车、加油加气、洗车检修以及号码自动识别等等方面进行科学的管理，实现无人全自动的车辆管理。使得公共交通车辆管理体系的信息畅通透明，监管更加优秀，服务也更加高效和统一。公共交通站点通过采集被监控的车辆的射频卡里面的信息，和公交站点的相关信息，可以有效的对车辆进行监控和调度，也是通过相应通讯技术（GPRS等）传输给监管中心，监管中心在通过这些通讯技术做出调度命令的发出。这样一来公交站点和监控调度中心就被可以实时通讯，对公交车辆金鹰自动化管理。该技术已经在我国很多大城市得到了很好的应用。
相对于GPS定位系统，射频几乎的独到之处在于GPS技术中只能识别车辆的位置信息，而且车载的GPS设备还有工作起来不稳定的问题，可能是由于车顶棚以及周围建筑的遮挡的原因。而且GPS设备造假昂贵，而射频技术就没有这次问题。而且GPS技术还要与地理信息系统结合才能发挥最大的作用，但是地理信息系统的开发成本是很高的，这样就使GPS技术的用增加了更多的成本。射频技术就不需要地理信息系统的配合，所以射频技术更加灵活。因此射频技术的成本远远低于GPS的成本，但是射频技术只能应用在道路路线固定的公交系统前提之下，并且不能对车辆的位置进行实时的监控。
4总结
车辆技术管理是一个全过程管理模式，管理车辆从开始选购到最后终报废的整个过程。车辆技术管理的最终目的是保证车辆在使用中状况良好，安全生产，提高车辆的使用效率，降低运输成本。车辆技术管理包括了很多方面的管理，例如前期管理包括选购、接收，中期管理包括使用、维护和检修，后期管理包括改造改装和报废等。还有车辆封存、停驶和车辆技术装备管理等。加强车辆技术管理，能够保证运输低耗、高效、安全、优质，让车辆能够更好地为我们服务。
2.形势变化
近年来国内环境的变化，对车辆技术管理提出了更高的需求。
2.1市场变化
我国大力兴建高速公路，数量不断增加，规模也不断增大，公路的运输能力增长迅速，结构也在不断优化。到2008年年底，我国公路营运车辆达到930多万辆，大型客车25万辆，载客汽车170万辆；专用载货汽车和普通载货汽车分别为41万辆和720万辆。截至2008年，我国旅客周转量达到12532.21亿人公里，客运量达到将近270亿人，公路运输量连续增长。
2.2技术变化
随着我国经济水平的提高，车辆数量逐渐增加，而接下来几年我国的汽车工业技术将出现质变。而现今汽车市场也呈现出新的特点：越来越多的轿车将使用柴油机，电动汽车出现并开始应用，国家将制定更加严格的安全标准，更多轻质材料将代替现今普遍使用的钢材，车重越来越低，汽车上将出现各种电子设备。
2.3能源危机
环境问题逐渐凸显，能源危机开始威胁到每个国家，而汽车行业需要消耗大量能源，能源短缺给汽车行业的发展带来了挑战。虽然我国是石油大国，但是很多石油仍然需要进口，汽车数量的增多也带来了严重的空气污染，我国机动车消耗柴油量占据了总量43%，消耗的石油达到总量的85%。如果按照这种趋势，到2030年我国石油量必须达到3.63亿吨，而我国石油产量难以满足汽车消耗，因此需要大量进口，给我国的能源安全和经济发展带来不利影响。
3.汽车技术管理存在的问题
3.1制度不健全
很多管理政策都不够完善，例如车辆二级维护竣工检测机制和综合性能检测行业政策等，影响了汽车行业的顺利发展。首先，评定营运车类型的制度不完善，一般交通部采用的是JT/T325标准，但是在实际操作中，存在虚假配置的问题，又如将某些新品牌的客车同时评为中级客车和高级客车，例如金旅、宇通等；第二，很难将一些车辆检测的内容落到实处，我国车辆流动性很大，有一些需要重点检测的项目，但是现行的检测方法无法满足需求，例如密封性检测、油耗检测等。现今大多数监测站不检测底盘输出功率，直接捏造数据填写在报告单上，实际上我国有关于底盘输出功率的规定和标准，但是这个检测项目并不包含在实际检测中。
3.2管理不到位
车辆技术管理没有统一的收费标准，发改委和交通运输部出台了相关规定，允许当地部门和政府可以根据实际情况管理道路运输及其相关业务价格，但是大多数维修企业或者维修站并未执行这个规定，仍然执行原来颁布的工时定额，收费和规定的标准有很大差别。为了能将车辆运行的技术状况完整、真实的反映出来，需要为车辆建立档案，在其中行驶里程、交通事故等信息，但是大多数档案都是为了应付检查而临时填写的，缺乏真实性和可参考性。
4.如何加强车辆技术管理
4.1健全相关法律法规
我国虽然已经有关于车辆技术管理的法律法规，但是可操作性太弱，细化程度太低，无法适用于一些特殊情况。因此要修改一些法律法规同时增加一部分，保证相关法规更具系统性和权威性，能够实际操作。
4.2提高管理水平
首先要抓好源头，大力宣传车辆维护。将二级维护落到实处，做好信誉质量考核工作，如果经营者没有按期维护车辆，则要严格按照规定处罚。利用理论知识加强管理，科学理论是车辆技术管理的基础，同时还需要正确的方法以及科学的决策，因此要加强研究相关政策和理论，预测车辆技术管理的发展趋势，可以有效指导车辆管理计划活动的发展。
4.3转换思路
应该结合市场和社会发展趋势，针对不同层次的车辆建立不同的管理体系，创新管理方式，开展简单有效的管理工作，认真解决繁琐、不切实际的管理方法。
5.结语
近年来，随着我国城市人口的膨胀、国民经济的发展和环保节能理念的推进，轨道交通升温已成为不争的事实。轨道车辆按照其供给电压有DC750V、DC1500V、AC25000V等等。在电力电子技术和微电子技术的强力支持下，交流传动系统以其固有的优越性，在轨道牵引领域、尤其是在地铁等原来由直流电网供电的电动车组中的应用得到迅猛发展。本文以阿尔斯通公司的车辆为例，介绍用于地铁、轻轨等的DC1500V供电的中压牵引变频器。
2系统构成
阿尔斯通ONIXTM驱动系统是一种标准化的驱动产品，主要包括ONIXTMIGBT变频器、AGATE控制电子装置和ONIXTM牵引电动机。如运行于上海明珠线的是阿尔斯通MetropolisTM列车。列车采用4动2拖编组方式，每辆动车装备一套牵引变频器。包括ONIXTM1500逆变器模块、ONIXTM交流电机和AGATE控制电子装置。系统结构如图1所示。
高压供电开关(HVSS):
三档位置:位置P—牵引变频器由接触网供电;
位置E—牵引变频器完全接地;
位置W—辅助变流器由车间电源供电。
高速断路器(HSCB):故障情况下，将牵引变频器与供电电源快速隔离。断开速度约15ms。断开可以由控制回路控制或当电流超过设定值时自动跳闸。当AGATEControl检测到HSCB断开时，它将断开LC和CCC，并且触发撬棒回路使滤波器放电。
进线电抗器(LFL):与充电电容器组成一个低通滤波器，减少电流谐波，减小供电电压波动对变频器的影响。
电容充电接触器(CCC):对滤波电容软充电，防止大电流冲击;当滤波电压达到950V时，LC闭合，CCC断开。
电容充电电阻(CCZ):对滤波电容软充电，防止大电流冲击;当HVSS置于接地位置时，用于对电容器放电。
进线接触器(LC):对滤波电容软充电，防止大电流冲击;当滤波电压达到950V时，LC闭合;当牵引变频器故障时断开。
硬撬棒回路晶闸管(TH1):对电容器快速放电;瞬间过压时对IGBT和滤波电容提供保护;当滤波电压超过2500V时，导通保护。
高频滤波电容(HFK):减少高频电磁干扰;为高频交流电流提供一个低阻抗回路。
2.1ONIXTM牵引变频器的优点
较高的开关频率。使交流波形平滑，降低谐波电流，减少体积及重量;更好的电机波形;降低电机损耗;更易于与信号系统兼容。
简化了功率电路。减少了器件数量，降低了成本;增加了可靠性;易于维护。
简化了驱动电路，易于控制。
无需吸收回路。
易于安装在散热器上。IGBT器件包含内部绝缘介质;散热器直接接地，对冷却空气无过滤要求;每一个IGBT器件直接安装于散热器上;器件易于替换，无需特殊工具和方法。
节约能量。ONIX牵引所产生的近乎完美的正弦波电流输出减少了电机热量，通过改进的叠片封装提供了优良的磁性能，降低了涡流损耗。
2.2驱动控制装置—AGATEControl
AGATEControl是一种先进的电子控制装置，专门用于控制四象限变流器及电压源变频器。大规模集成电路和双32位微处理器的使用使ALSTOM牵引变频器在可靠性及性能方面获得改进。处理器提供信号处理、快速计算和功率监视功能。其中，Inteli960CA微处理器用于总体监控，TexasIMS320C31信号处理器用于快速计算和精确的功率控制。如图2所示。
主要控制功能:异步电机的实施牵引及制动控制，采用了专利的矢量控制算法;先进的防空转、防滑行控制;用于电力电子控制的信号监测。
通讯功能:通过与Windows相兼容软件实现友好的用户界面;通过用于增强监视能力的各种网络与所有的AGATE产品通讯;在同功率车辆之间或不同功率车辆之间进行通讯。
维护功能:用于诊断和参数设置的人机界面;高等级的自测能力;使用微机与之通讯，下载事件及错误记录及以前的维护数据。
2.3牵引系统控制策略
由电压源变频器供电电机运行在脉宽调制模式(PWM)，PWM使它可能施加一个平衡的三相电压给电机，其幅值和频率可调。如图3所示。
使用专利技术的矢量控制策略，输出力矩常接近力矩指令，且改进了低速运行性能。速度在10公里/小时以上力矩精度为±5%。在10公里/小时以下力矩精度为±10%。这些精度是假设所有相互之间轮径差在1%(即8mm)以内。
带有电机电流最佳控制的矢量控制给出了快速磁通和力矩响应(对非激励电机<1秒)，矢量控制使力能能够跟随逆变器短时关断时重新建立。无需等待电机磁通消失，这是因为逆变器是按电机反电势调节输出电压的。力矩控制用宽通带(0至36Hz)调节器完成磁通建立，而不管电机的旋转速度。力矩由电流环控制，减少当电源系统不规则时用常规控制技术可能发生的过流可能性。矢量控制原理如图4所示。
2.4控制参数的测量
电机并联连接的策略基于:
在逆变器输出端公用的电流和电压测量取代电机各自的测量;对每个电机单独进行速度测量;在说明的容差范围内，总的力矩调节与轮径差无关;设计电机参数时，允许1%轮径差，通过对所引起的电机电流差等补偿来实现的。
矢量控制在测量方面对电机而言本质上是外部的，它不要求测量电机内部，如电机定子和转子的温度测量、电机内部的磁通测量。
关于加速度变化率/负载补偿:主令控制器产生的牵引力(或制动力)指令连接到AGATE单元并由其分析。为了控制车辆加速度，按照车辆重量作出校正。车辆载重量是由控制单元使用来自转向架上的传感器上的信号进行计算的。在电动或制动时，产生一个加/减速度变化率限止指令，内部保证车辆的平滑行驶。
2.5ONIX交流牵引电机
ALSTOM研制的独特的轻质、紧凑的、型号为4LCA2138的交流牵引电机为全封闭结构，其特点是:
高可靠性。200级绝缘系统及真空加压浸渍技术为定子绕组提供了高等级温升裕量，这意味着功率的提高及体积和重量的降低。
低维护性。转子和定子绕组与外部完全隔离，无需定期拆卸清洁。
低噪音。特别设计的冷却风扇使噪音降低至IEC60349-2标准。
3主要性能
3.1变频器的额定参数
额定工作电压:1500V
最大工作电压:1800V
最小工作电压:1000V
持续有效输出功率:800kW
峰值输出视在功率:1850kVA
持续线电流有效值:520A
IGBT开关频率:600Hz(最大值)
逆变器输出频率:106Hz(额定值)
逆变器IGBT器件额定值:3300V，1200A
3.2列车性能
上海明珠线地铁车辆采用四动两拖六节编组，每个动车装配一个ONIX1500牵引变频器，驱动四个并联的ONIX交流牵引电机，变频器强迫风冷，采用再生和电阻混合制动方式，当架空电网不能接受再生能量时，进行全功率电阻制动。列车主要数据如下:
最大运营速度:80km/h
最大设计速度:90km/h
最大瞬间加速度:0.9m/s2
最大运营减速度:1.0m/s2
冲击限制:0.7-1.0m/s3
额定工作电压:1500V
最大牵引力:21.3kN/电机
牵引转矩:1273Nm/电机
最大制动力:23.5kN/电机
制动转矩:1322kN/电机
采用矢量控制的IGBT的变频器和交流异步牵引电动机，配以完善的监控和自诊断系统，是我国地铁、轻轨等车辆开发、制造和使用交流传动系统的正确方向。发达国家在电动机车组中应用交流传动技术已进入实用化阶段。这是轨道牵引技术的革命，它结束了直流传动的统治，具有划时代的意义。
4参考文献
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