軌道交通監(jiān)測(cè)信息化管理系統(tǒng)研發(fā)與運(yùn)用

摘 要 目前，現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展迅速，我國(guó)的軌道交通工程建設(shè)的發(fā)展也有了提高。城市軌道交通與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱BAS），一方面承擔(dān)著緊急情況下防災(zāi)救災(zāi)的責(zé)任，另一方面對(duì)建筑設(shè)備和系統(tǒng)起著監(jiān)視、控制和管理的責(zé)任，主要目的是對(duì)地鐵環(huán)境與空氣條件、通風(fēng)設(shè)備、排水系統(tǒng)以及照明設(shè)備、車站應(yīng)急照明電源等設(shè)備系統(tǒng)起到良好的監(jiān)控。在當(dāng)前階段，隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，城市軌道交通與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)由各站分離逐漸向全線組網(wǎng)的新階段轉(zhuǎn)變，截至目前在分散控制的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了集中管理的模式。

關(guān)鍵詞 軌道交通監(jiān)測(cè);信息化管理系統(tǒng);研發(fā)與運(yùn)用

引言

鐵路運(yùn)輸建設(shè)信息管理系統(tǒng)實(shí)際上是基于C/S模型進(jìn)行圖形傳輸，信息系統(tǒng)進(jìn)行分析和管理以及進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。在鐵路運(yùn)輸監(jiān)控管理的信息管理中，數(shù)據(jù)和矢量圖形存儲(chǔ)介質(zhì)主要是遠(yuǎn)程空間數(shù)據(jù)庫(kù)。接下來(lái)，引入了一個(gè)GIS平臺(tái)，通過(guò)該平臺(tái)，使用Internet或互聯(lián)網(wǎng)來(lái)管理圖形的空間數(shù)據(jù)、矢量圖形。其中，傳輸平臺(tái)是非常重要的，使用此系統(tǒng)，客戶端和服務(wù)器不僅可以實(shí)時(shí)發(fā)送各種監(jiān)測(cè)信息，而且可以有效地管理，查詢和分析此類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以提供特定于科學(xué)且及時(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，也可以為地鐵安全建設(shè)和科學(xué)管理提供具體依據(jù)。

1設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)車站網(wǎng)絡(luò)方案分析探討

1.1 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備設(shè)置

國(guó)內(nèi)城市軌道交通車站分為地面和地下兩種車站類型?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備設(shè)置情況主要是風(fēng)水電的設(shè)備，并集中進(jìn)行分布，因此設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的兩端各有一套PLC控制器設(shè)備，內(nèi)置遠(yuǎn)程I/O通信設(shè)備，接口模塊設(shè)置在監(jiān)控對(duì)象附近的模塊箱內(nèi)。車站機(jī)電設(shè)備集中監(jiān)控的工作原理是基于通信轉(zhuǎn)換模塊等相關(guān)的通信設(shè)備將信息上傳到PLC，之后匯聚到車站控制室一端的PLC，完成集中監(jiān)控。在對(duì)地面車站的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行設(shè)置的時(shí)候，考慮到地面車站的規(guī)模相對(duì)較小，因此設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)只需要配置一套PLC控制器，按照地下車站同樣的原理，在監(jiān)控對(duì)象的附近設(shè)置模塊箱，通過(guò)相同的工作原理對(duì)車站機(jī)電設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控。

1.2 車站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方案

本文將地下車站的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)作為主要的研究對(duì)象。截至目前，國(guó)內(nèi)軌道交通與BAS系統(tǒng)在呈現(xiàn)中主要有三種方案，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用得相對(duì)比較普遍，并且有成熟的經(jīng)驗(yàn)。第一種是雙總線網(wǎng)絡(luò)方案，即在PLC、遠(yuǎn)程I/O、接口模塊之間均采用現(xiàn)場(chǎng)總線的方式進(jìn)行連接。第二種方案是全以太網(wǎng)連接，即是在PLC、遠(yuǎn)程I/O、接口模塊之間均采用環(huán)形以太網(wǎng)的方式進(jìn)行連接，光纖是傳播介質(zhì)。最后一種方案是將以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行結(jié)合，也就是說(shuō)在兩端PLC控制器之間采用環(huán)形以太網(wǎng)的方式進(jìn)行連接，在PLC、遠(yuǎn)程I/O、接口模塊之間采用現(xiàn)場(chǎng)總線的方式進(jìn)行架構(gòu)。

1.3 方案可行性及選擇

為了確保設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的高質(zhì)量運(yùn)行，現(xiàn)分別進(jìn)行分析。首先雙總線網(wǎng)絡(luò)方案，在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中結(jié)構(gòu)相比于其他兩種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方式較為簡(jiǎn)單，采用的是屏蔽電纜的方式進(jìn)行通信，具有一定的抗干擾能力，在現(xiàn)場(chǎng)總線方式實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中因本身所具有的功能系統(tǒng)具有較高的可靠性，目前在全國(guó)范圍內(nèi)都得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，可以不依賴電源進(jìn)行工作，網(wǎng)絡(luò)也不需要進(jìn)行維護(hù)，但是在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中也存在一定的問(wèn)題，通信的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、效率較低、傳輸?shù)木嚯x也較短。其次是全以太網(wǎng)方案，在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中將工業(yè)以太網(wǎng)作為現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，將光纖作為傳輸介質(zhì)，主要優(yōu)點(diǎn)相對(duì)于屏蔽通信電纜，以太網(wǎng)的抗干擾能力更強(qiáng)，通信的距離也較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾瘦^高。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，全以太網(wǎng)方式的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將作為主要的發(fā)展趨勢(shì)在設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行運(yùn)用，并且隨著人們對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的高度關(guān)注和發(fā)展，以太網(wǎng)的技術(shù)將會(huì)創(chuàng)新和改革，支持的廠家也會(huì)越來(lái)越多。但是在全以太網(wǎng)應(yīng)用的過(guò)程中還是存在一定的弊端，比如在遠(yuǎn)程I/O和接口模塊之間需要增加交換機(jī)，這樣不僅增加了施工的難度，也在一定程度上增加了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和設(shè)備的投資。最后一種是以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方案，在本方案實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中既保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，又滿足了數(shù)據(jù)傳輸量大、傳輸距離較遠(yuǎn)的特點(diǎn)。通過(guò)以上三種方案的對(duì)比分析均為可行性方案，并且在軌道交通中均有相對(duì)成熟的經(jīng)驗(yàn)，因此在實(shí)踐操作的過(guò)程中結(jié)合設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的可行性、安全性、先進(jìn)性的要求進(jìn)行統(tǒng)籌兼顧。

2客流概述

2.1 客流統(tǒng)計(jì)

在我國(guó)城市軌道交通運(yùn)輸中，客流統(tǒng)計(jì)通常使用重力感應(yīng)、紅外線感應(yīng)客流統(tǒng)計(jì)等方式，對(duì)不同乘客進(jìn)出站、站廳站臺(tái)等重點(diǎn)車站關(guān)注地點(diǎn)進(jìn)行空間和時(shí)間上的規(guī)律計(jì)算，來(lái)實(shí)時(shí)或延時(shí)的反應(yīng)出具體的客流信息。軌道交通運(yùn)營(yíng)根據(jù)以往的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可以精準(zhǔn)的獲取歷年的年、季、月、周度甚至小到每個(gè)固定節(jié)日的日度客流真實(shí)走向統(tǒng)計(jì)，通過(guò)對(duì)比分析，能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)客流變化作出相應(yīng)的方案調(diào)整，使得客流高峰期內(nèi)，乘客能夠得到更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

2.2 客流預(yù)警

在城市軌道交通中，大客流現(xiàn)象已經(jīng)成為常態(tài)，一些固定時(shí)間、固定車站出現(xiàn)大客流擁堵，如何進(jìn)行有效監(jiān)控及疏導(dǎo)成為需要重點(diǎn)分析的問(wèn)題。通過(guò)在扶梯口、安檢口、售票排隊(duì)區(qū)域?qū)ε抨?duì)客流進(jìn)行客流密度和流速的綜合檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)當(dāng)前場(chǎng)景內(nèi)客流狀況的判斷?？稍趽Q乘通道部署檢測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)換乘客流數(shù)量的精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)和分析，為換乘車輛調(diào)度提供精準(zhǔn)的決策依據(jù)，制定不同的列車運(yùn)行圖。

3結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)迅速崛起，在人們的生活中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，而軌道交通檢測(cè)與信息化的結(jié)合，不僅可以滿足人們的需求。而且還能夠促進(jìn)軌道交通的穩(wěn)定運(yùn)行，保證人民群眾的健康。因此，我國(guó)在交通軌道監(jiān)測(cè)技術(shù)上投入了大量的人力、物力、財(cái)力，在軟件開(kāi)發(fā)與利用上也加大了力度，完善了軌道交通檢測(cè)系統(tǒng)，提升了軌道交通檢測(cè)的水平，促進(jìn)軌道交通的發(fā)展。此外，為了確保軌道交通的穩(wěn)定運(yùn)行，一定要完善軌道交通監(jiān)測(cè)信息化管理水平，優(yōu)化軌道交通信息化管理系統(tǒng)，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)軌道交通的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介

劉磊，研究方向：計(jì)算機(jī)在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用。