淺議綜合監(jiān)控系統(tǒng)在城市軌道交通的應(yīng)用與發(fā)展趨勢

摘 要：綜合監(jiān)控系統(tǒng)為地鐵車站提供了一個(gè)集中操作、運(yùn)營管理的平臺，是城市軌道交通的重要組成部分。本文闡述了綜合監(jiān)控系統(tǒng)在城市軌道交通中的作用，介紹了其構(gòu)成，分析了綜合監(jiān)控系統(tǒng)的功能、技術(shù)優(yōu)勢以及未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：軌道交通；地鐵；綜合監(jiān)控系統(tǒng)；管理

監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)功能強(qiáng)大的、開放的、模塊化的、可擴(kuò)展的分布式控制系統(tǒng)，集成和互聯(lián)了多個(gè)子系統(tǒng)。綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過與其他機(jī)電系統(tǒng)的集成和互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享。在大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上結(jié)合運(yùn)營管理需要進(jìn)行深層次的數(shù)據(jù)發(fā)掘和功能完善，有利于改善設(shè)備管理的自動化水平，提升管理效率。城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)（簡稱ISCS）作為軌道交通線路不可或缺的專業(yè)，為運(yùn)營管理提供高效、快捷、安全化服務(wù)。其網(wǎng)絡(luò)的組成及實(shí)施于無形之中承擔(dān)著傳遞數(shù)據(jù)的樞紐作用。軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了多專業(yè)和多系統(tǒng)集成，消除了信息孤島，綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置為后期運(yùn)營管理帶來諸多方便。

一、綜合監(jiān)控系統(tǒng)在軌道交通中的應(yīng)用

早期的地鐵運(yùn)營主要依靠獨(dú)立監(jiān)控各系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)，缺乏各系統(tǒng)間的信息傳輸及在緊急工況下各系統(tǒng)間的聯(lián)動，自動化程度相對較低，更多依賴于運(yùn)營人員的操作水平及經(jīng)驗(yàn)。地鐵行車系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、票務(wù)系統(tǒng)、信號系統(tǒng)等每個(gè)看似獨(dú)立的系統(tǒng)間有著千絲萬縷的關(guān)系，一個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作往往需要另一個(gè)系統(tǒng)的配合。綜合監(jiān)控系統(tǒng)以開放系統(tǒng)為基礎(chǔ)，無縫地接入各專業(yè)子系統(tǒng)，將各分散孤立的自動化系統(tǒng)聯(lián)結(jié)為一個(gè)有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)地鐵各專業(yè)系統(tǒng)之間的信息互通、資源共享，提高各系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合能力，高效實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的聯(lián)動，增強(qiáng)地鐵對各種突發(fā)事件的應(yīng)變能力和對各種災(zāi)害的抵御能力，提高了地鐵的自動化水平，提高了地鐵運(yùn)營的安全性、可靠性和響應(yīng)性，最終達(dá)到減員增效的目的。目前綜合監(jiān)控系統(tǒng)已在世界范圍內(nèi)的城市軌道交通工程中獲得廣泛而成功的應(yīng)用。

二、綜合監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

綜合監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)功能強(qiáng)大的、開放的、模塊化的、可擴(kuò)展的分布式控制系統(tǒng)，是一個(gè)集成和互連了多個(gè)子系統(tǒng)的綜合系統(tǒng)。一般情況下，綜合監(jiān)控系統(tǒng)的集成部分包括了供電監(jiān)控、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控、站臺屏蔽門、有線廣播、閉路電視等子系統(tǒng)，并預(yù)留了門禁系統(tǒng)；互連部分包括了列車自動監(jiān)控、火災(zāi)自動報(bào)警、傳輸、時(shí)鐘、無線通信、自動售檢票、乘客信息、軌道交通指揮中心、通信專業(yè)集中告警設(shè)備等子系統(tǒng)。綜合監(jiān)控系統(tǒng)由位于控制中心的中心系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（NMS），位于各車站的車站系統(tǒng)，以及位于車輛段的車輛段系統(tǒng)、后備中心系統(tǒng)、培訓(xùn)管理系統(tǒng)、設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)等組成。綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用中央級和車站級兩級管理，中央級、車站級和現(xiàn)場級三級控制的分層分布式結(jié)構(gòu)（圖1所示）：

三、綜合監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢分析

綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有以下功能：一是保障乘客安全，提供各子系統(tǒng)之間的業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)和事件聯(lián)動，提高對事件的反應(yīng)能力和速度，提供內(nèi)在的控制協(xié)調(diào)；二是保障行車，提供統(tǒng)一的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺，保證各子系統(tǒng)采用相同的基本運(yùn)行參數(shù)，以行車計(jì)劃為基礎(chǔ)，制定各系統(tǒng)運(yùn)行計(jì)劃；三是提高運(yùn)營管理效率，提供統(tǒng)一的運(yùn)行和維護(hù)平臺，優(yōu)化崗位設(shè)置，避免業(yè)務(wù)的重疊和交叉，保障設(shè)備維護(hù)計(jì)劃與運(yùn)營計(jì)劃的協(xié)調(diào)；四是節(jié)能降耗，在行車組織計(jì)劃的基礎(chǔ)上，提供各系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行機(jī)制，優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行模式，降低能耗，降低運(yùn)營成本；五是作為運(yùn)營線路的信息中心，為城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化管理和上層管理部門提供統(tǒng)一的信息渠道和接口。綜合而言，綜合監(jiān)控系統(tǒng)有以下明顯的優(yōu)勢：

1.綜合運(yùn)營優(yōu)勢

將各自獨(dú)立運(yùn)行的分立的自動化系統(tǒng)的功能綜合，資源共享，完成綜合的運(yùn)營監(jiān)控功能，提高運(yùn)行效率，降低運(yùn)營成本。

2.綜合管理優(yōu)勢

采用聯(lián)動機(jī)制和應(yīng)急預(yù)案，具備對突發(fā)事件快速處理能力。聯(lián)動機(jī)制具有正常操作、緊急功能等。

3.綜合維護(hù)管理優(yōu)勢

采集設(shè)備運(yùn)行信息，可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的統(tǒng)一集中維護(hù)及管理。采用ISCS統(tǒng)一的平臺便于維護(hù)人員進(jìn)行日常的設(shè)備維護(hù)，并可通過設(shè)備管理功能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行狀況分析，為設(shè)備管理職能部門對設(shè)備管理提供科學(xué)的管理分析方法和依據(jù)。

4.綜合分析優(yōu)勢

對系統(tǒng)的運(yùn)行/歷史數(shù)據(jù)以及設(shè)備數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，基于統(tǒng)計(jì)分析的性能管理和性能預(yù)測方法對大量統(tǒng)計(jì)信息進(jìn)行分析，使技術(shù)人員迅速直觀地判定綜合監(jiān)控系統(tǒng)使用趨勢并分離出性能問題，在系統(tǒng)出現(xiàn)有害影響之前予以解決，確保綜合監(jiān)控系統(tǒng)為行車安全提供可靠保證；基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對系統(tǒng)和設(shè)備性能進(jìn)行評估，評估結(jié)果為管理部門決策提供依據(jù)。

四、綜合監(jiān)控系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在大型互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和智慧城市建設(shè)中提出了“大數(shù)據(jù)”概念，通過建立“大數(shù)據(jù)”平臺，可以充分共享信息，并通過對數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用；同時(shí)開始建設(shè)的“云計(jì)算”平臺，可以通過分散的、低性能的計(jì)算機(jī)完成巨量的運(yùn)算，并保持“云計(jì)算”平臺不受個(gè)別設(shè)備故障的影響。地鐵機(jī)電系統(tǒng)的整合和發(fā)展必然脫離不了計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)，可以預(yù)見，地鐵的弱電控制系統(tǒng)將來會形成多系統(tǒng)合一的“綜合自動化系統(tǒng)”。應(yīng)鼓勵(lì)交通信號系統(tǒng)的供應(yīng)商，大膽摸索將信號系統(tǒng)和綜合監(jiān)控系統(tǒng)合二為一，建立地鐵的大數(shù)據(jù)中心，采用云計(jì)算平臺，把相關(guān)系統(tǒng)歸于一個(gè)管理平臺上，有了這樣的系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)和資訊就可以互相共享，行車指揮、設(shè)備監(jiān)控、通信和乘客資訊方面都可以得到全面地融合，達(dá)到系統(tǒng)操作的高效率，在更高水通信和乘客資訊方面都可以得到全面地融合，達(dá)到系統(tǒng)操作的高效率，在更高水平上實(shí)現(xiàn)弱電系統(tǒng)的大集成。

五、結(jié)語

截止2016年底，國內(nèi)有42個(gè)城市已完成部分軌道交通線路建設(shè)運(yùn)營或正在建設(shè)、規(guī)劃之中，可以說城市軌道交通建設(shè)正處于蓬勃發(fā)展期。然而現(xiàn)階段，我國的城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)還是以實(shí)時(shí)監(jiān)控為主，但是隨著社會的發(fā)展，實(shí)時(shí)監(jiān)控已不能滿足城市軌道對安全性能的要求，也無法有效的實(shí)現(xiàn)對城市軌道交通的運(yùn)營管理。因此，隨著城市軌道交通的迅速發(fā)展，其綜合監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)也在不斷的革新，隨著綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成子系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，相信未來的城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將會變得更加合理和安全化。綜合監(jiān)控系統(tǒng)為地鐵運(yùn)營管理提供了信息集成平臺，將成為今后城市軌道交通自動化管理的發(fā)展趨勢。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：趙云云（1986-），女，山西洪洞人，工程師，從事城市軌道交通多個(gè)專業(yè)運(yùn)營管理工作。