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地铁是“地下铁道”或者“地下铁”的简称，是在地下运行的城市轨道交通系统。因为地面环境的影响，可能存在地上段和高架段。在1863年，英国伦敦诞生了世界上及时条地下铁路。在城市交通中，地铁不占用地面空间，能够极好地舒缓地面交通拥堵的情况，其快捷、方便、清洁的特点给我们的生活带来极大的便利。随着城市的发展，地铁也因为它的优势不断发展着。但相对于国外，我国地铁发展较晚，但是发展的速度是迅猛的。地铁是一个复杂而庞大的技术系统，其运营需要多方面专业和系统的相互配合与相互的协调，其专业包含了机械系统、电力系统、信息系统、通信系统、火灾报警系统等。运营和监控管理这些复杂而庞大的系统，是人力远不能及的，而机电一体化却能够高智能化地攻克这个难题。
1.机电一体化在地铁运营指挥系统中的应用
机电一体化将工控机、显示装置及仪表、微机等技术有机地结合起来，形成统一的整体，进而对复杂而庞大的地铁系统进行精准的控制，实现地铁的安全稳定的运行。机电一体化在城市交通地铁中的应用总的来说主要体现在以下三个方面：机电一体化能够对地铁系统实现分散式、针对性的智能化管控；能够形成高效的联动机制，从而使得地铁系统能够有条不紊地运行下去；在节能方面机电一体化也有着不可小觑的成绩。现场测控计算机对不同的列车、不同的站点进行现场的实时监控，而中央计算机对这些现场测控计算机进行集中的指挥和控制，从而对整个地铁系统进行监测、管理以及进行调配。中央计算机不仅能够对整个地铁系统进行的、整体的监测管理，也能够根据情况，对某一辆列车实行单独的分散式的监控管理，控制其停止以及运行。中央计算机不仅能够实现对地铁系统的综合性、整体性的智能化管控，也能够对地铁系统实现分散式、针对性的智能化管控。机电一体化中的计算机技术的充分应用使得地铁系统能够成为一个有机的整体，从而形成整体联动机制。利用远程监控技术，形成网络子网，对屏蔽门以及自动扶梯等实现全盘控制。当一列地下列车到站时，地铁系统的提示灯便会闪烁，在屏蔽门打开了以后，系统会根据检测到的相关的信息，然后将信息传递至通风设备和自动扶梯，使通风设备和自动扶梯自动开启。计算机技术的应用使得地铁各个子系统之间能够形成高效的联动机制，从而使得地铁系统能够有条不紊地运行下去。智能化控制技术在地铁系统中的应用，给地铁行业带来了节能的福音。地铁自动扶梯的智能化控制，可以动态监测乘客的数量，根据是否有乘客控制自动扶梯是否开启，并且能够根据乘客的数量自行调整电梯的速度。而地铁内部的空调系统及通风系统也同样能够进行智能化控制，根据地铁车厢内的环境，空调系统和通风系统能够进行智能化的调节，最终在节能上作出巨大的贡献。
2.机电一体化在地铁节能方面的实际应用研究
机电一体化的应用，极大地促进地铁交通的发展。地铁不仅给人们带来了便捷的生活，在节水节电方面也有着出色表现。地铁因为在地下隧道中的高速运行，将会产生大量气流。地铁机电一体化设备利用这些高速气流发电，而再将其应用于地铁本身的营运中，将大量节约电能。我国某些试点将风轮安装于地铁的两侧，机电一体化设备利用列车运行的高速气流发电。将列车运行时产生的风能转化为电能，实现了节能运行。另外，如及时节所述，利用智能化控制技术对地铁自动扶梯、空调及通风系统等进行智能化控制。机电一体化设备的智能控制系统可以动态监测乘客的数量，根据乘客数量调整扶梯的速度与运行、停止。而空调智能化控制系统也能根据具体的情况进行调节，从而实现节能降耗。每天乘坐地铁的乘客在地铁站上厕所的冲洗用水，车站地面清洁用水，循环冷却水等的用水量是比较大的。科学合理利用机电一体化的技术可以实现节水。利用机电设备实现水资源的循环利用，或者将地面的雨水等引流入地铁站用于厕所的冲洗及地面的清洗等合理地节约水资源。
3.机电一体化在自动售票方面的实际研究
随着城市轨道交通以及地铁的不断发展，地铁在我国城市客运中承担的份额逐年加大，地铁客流量与日俱增，人工售票检票系统已经无法满足现阶段地铁发展的需求，而基于机电技术设计的自动售检系统则有效解决了人工售检效率较低，失误率高等问题和弊端。自动售检系统又称AFC系统，是通过信息技术。计算机应用技术、电子技术、射频技术等多项技术结合完成城市地铁的售票、检票、计费、收费、数据统计以及财务对账等多项功能。迎合了我国交通服务设施化、多元化、智能化、自动化的发展理念。AFC系统最早是由国外引进，应用于上海地铁如图1，随着我国机电技术、计算机技术、信息技术的不断发展，我国对该套系统进行了完善和优化，结合我国国情和地铁站运营现状，推出了城市一卡通和AFC系统整合的全新AFC系统、极大的提高了我国地铁站的工作效率和服务质量。城市一卡通AFC系统主要通过发放到乘客手中的IC卡识别乘客身份以及账户信息，读卡机和IC卡间的数据交换由感应天线系统完成，乘客在使用IC卡时无需进行插入等操作，只需轻轻贴合，阀机上的射频设备会自动识别，并发出对应的电磁波，IC卡内部芯片依靠电磁波作为动力会自动运行，向读卡机传输对应数据，读卡机在接收到IC的原始数据后，会根据内部预设程序进行分析解码，识别该卡以及账户系统是否合法有效，合法则会通过特点算法进行解密，完成对应操作，不合法则会发出蜂音报警。同时在整个刷卡过程中，设备对IC卡中涉及的用户信息会保密，只显示对应的账户余额。
4.机电一体化技术在网络技术中的应用
因地铁人流量较大，为保障乘客安全以及地铁运营安全，远程网络监控系统是地铁站的重要组成部分，现阶段我国地铁站远程监控系统一般采用拓扑网络机构，通过下设的若干子网与全线环网的交换机相连，形成联动网络。在列车运行过程中，监控系统会对列车的各项运行数据进行检测，并连接对应的数据库进行记录对比。在列车运行数据发生较大波动时，系统会提示列车管理人员进行及时检查。
5.机电一体化技术的发展趋势
我国在地铁以及城市轨道交通机电一体化方面的研究起步较晚，与国外相比发展相对较慢，但随着我国计算机技术、电子技术、信息技术的不断发展和突破，我国城市轨道交通向着智能化、微型化、网络化、绿色化和人性化的方面不断发展和进步。智能化交通是现阶段交通服务的发展趋势，基于智能化、自动化、机械化技术的无人驾驶列车将成为未来我国城市地铁以及城市轨道交通的发展趋势，通过先进的计算机技术、机电技术和网络技术，在实现列车自动驾驶的同时，还能对列车运行中的各项数据进行实时检测，并对实现对列车的远程操控和管理，较大限度提高了城市地铁交通资源的使用效率和配置水平，也提高了管理水平，降低了人力成本。