地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

許焯毅

（東莞市軌道一號(hào)線建設(shè)發(fā)展有限公司，廣東東莞523120）

1 引言

地鐵作為城市中修建的快速、大運(yùn)量、用電力牽引的軌道交通，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)為具有較大的容量、運(yùn)行效率較高且污染較低。因此，地鐵成為了現(xiàn)階段城市交通出行的重要方式之一。當(dāng)前，我國(guó)地鐵的建設(shè)已進(jìn)入快速發(fā)展階段，這不僅使地鐵在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中增加了面對(duì)大客流發(fā)生突發(fā)事件的概率，還在日常安全管理、服務(wù)等方面日益凸顯各類(lèi)問(wèn)題，在無(wú)形中提升了地鐵工作人員的工作量與工作壓力。在此背景下，注重地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，具有深遠(yuǎn)的影響和重要的意義。

2 地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能

地鐵的機(jī)電系統(tǒng)是地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)功能的核心，主要功能是在保證乘客安全與設(shè)備安全的同時(shí)，還對(duì)地鐵運(yùn)行管理水平、服務(wù)質(zhì)量等有著至關(guān)重要的影響。但是，受傳統(tǒng)管理模式、管理技術(shù)、管理體制等多方面因素的影響，地鐵機(jī)電系統(tǒng)往往都是獨(dú)立運(yùn)行，所以，缺乏信息的互通與聯(lián)系，這就導(dǎo)致機(jī)電系統(tǒng)中的復(fù)雜聯(lián)動(dòng)很難實(shí)現(xiàn)，從而給地鐵整體運(yùn)營(yíng)效率以及安全性帶來(lái)了極不利的影響。

綜合監(jiān)控系統(tǒng)以相關(guān)的技術(shù)為基礎(chǔ)，并通過(guò)系統(tǒng)化方法將傳統(tǒng)機(jī)電系統(tǒng)中的各項(xiàng)系統(tǒng)有機(jī)地整合在一起，且可以經(jīng)過(guò)集成的方式，與互聯(lián)眾多子系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)間的資源共享與信息交流、互通，進(jìn)而有效地實(shí)現(xiàn)工作效率的全面提升，并與此同時(shí)實(shí)現(xiàn)綜合利用多種信息來(lái)增強(qiáng)地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的管理決策與信息服務(wù)的能力。

本文所研究的聯(lián)動(dòng)功能設(shè)計(jì)主要是基于城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)（Integrated Supervision and Control System，ISCS）平臺(tái)。該平臺(tái)既可以實(shí)現(xiàn)地鐵日常工作效率、安全管理、應(yīng)對(duì)突發(fā)事件處置效率的提升，且還可以增強(qiáng)地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)管理的靈活性、統(tǒng)一性以及協(xié)調(diào)性。實(shí)現(xiàn)軌道交通各專(zhuān)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(dòng)，提高軌道交通全線的整體自動(dòng)化水平，建立與軌道交通指揮中心相聯(lián)系的信息高速通道，從而將軌道交通地鐵的運(yùn)營(yíng)管理納入整個(gè)城市的軌道交通運(yùn)營(yíng)管理體系。從技術(shù)層面上提供切實(shí)高效的技術(shù)手段，增強(qiáng)應(yīng)對(duì)各種突發(fā)事件的應(yīng)變能力，提高反應(yīng)速度，增強(qiáng)災(zāi)害事故的抵御能力，提高軌道交通的運(yùn)營(yíng)管理水平、服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)水平，更好地為廣大乘客服務(wù)，為建設(shè)數(shù)字化軌道交通打好基礎(chǔ)，有利于改進(jìn)軌道交通管理水平，提高經(jīng)濟(jì)效益。

3 地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)原則

地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能設(shè)計(jì)是為了提升地鐵日常運(yùn)營(yíng)管理需求與滿足處理地鐵突發(fā)事件的實(shí)際需求，所以，聯(lián)動(dòng)功能的設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循以下4個(gè)原則：

1）聯(lián)動(dòng)功能在處理突發(fā)事件或日常管理工作時(shí)，既可以自動(dòng)激活并執(zhí)行，也可以由操作人員手動(dòng)激活并執(zhí)行。

2）必須按照相關(guān)處置與聯(lián)動(dòng)要求中關(guān)于操作時(shí)間的規(guī)定，來(lái)制定嚴(yán)格的聯(lián)動(dòng)時(shí)間。

3）聯(lián)動(dòng)功能需由綜合監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)完成。這既可以提升操作的便捷性，又可以使得相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)，且有利于日后的維護(hù)與升級(jí)。

4）聯(lián)動(dòng)功能必須要以用戶(hù)提供的邏輯與描述為基礎(chǔ)，并通過(guò)對(duì)聯(lián)動(dòng)功能進(jìn)行合理配置，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的準(zhǔn)確運(yùn)行，以更好地滿足地鐵的實(shí)際運(yùn)營(yíng)需求[1]。

3.2 聯(lián)動(dòng)功能設(shè)計(jì)

地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能設(shè)計(jì)主要包含以下6個(gè)方面的內(nèi)容：

1）子系統(tǒng)。聯(lián)動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)必須要在相關(guān)子系統(tǒng)的支持下實(shí)現(xiàn)。從信息獲取以及相關(guān)執(zhí)行的角度來(lái)看，子系統(tǒng)可以為聯(lián)動(dòng)功能提供相應(yīng)的信息輸入、輸出的支持，即所有的信息的獲取必須是直觀的。

2）啟動(dòng)邏輯條件。聯(lián)動(dòng)功能所有的邏輯條件的計(jì)算需要通過(guò)邏輯表達(dá)來(lái)完成。

3）執(zhí)行位置。地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能可以有針對(duì)性地根據(jù)不同執(zhí)行位置來(lái)處理差異較大的問(wèn)題，但需要對(duì)執(zhí)行位置做出明確的設(shè)計(jì)。

4）結(jié)果輸出位置。要明確地設(shè)計(jì)聯(lián)動(dòng)功能的輸出位置，因?yàn)?，只有明確的結(jié)果輸出位置，才能有效地提升其執(zhí)行效果。

5）參數(shù)調(diào)整?？梢杂行У貪M足地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的需求。在根據(jù)其實(shí)際運(yùn)行情況對(duì)于相關(guān)的配置參數(shù)進(jìn)行靈活調(diào)整的基礎(chǔ)上，能夠進(jìn)一步提升其工作效率與質(zhì)量。

6）權(quán)限設(shè)計(jì)。聯(lián)動(dòng)功能需要合理地配置操作員的權(quán)限，以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能的協(xié)調(diào)與管理工作的規(guī)范性。

4 地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)

4.1 聯(lián)動(dòng)功能的控制方式

根據(jù)實(shí)際情況的需求以及為了保證聯(lián)動(dòng)控制的安全性，基于ISCS平臺(tái)的聯(lián)動(dòng)功能的控制方式主要包含全自動(dòng)控制方式、半自動(dòng)控制方式、手動(dòng)控制方式3種。具體而言，這3種控制方式主要包括以下內(nèi)容：

1）全自動(dòng)控制方式。當(dāng)ISCS平臺(tái)接收到報(bào)警或相關(guān)信息后，會(huì)自動(dòng)發(fā)送控制命令并聯(lián)動(dòng)相關(guān)子系統(tǒng)進(jìn)行執(zhí)行，且整個(gè)過(guò)程無(wú)須人為干涉。

2）半自動(dòng)控制方式。當(dāng)ISCS平臺(tái)接收到報(bào)警或者相關(guān)的信息后，會(huì)在人機(jī)交互界面發(fā)出預(yù)警信息，再由人工對(duì)相關(guān)突發(fā)事件進(jìn)行判斷并發(fā)出相關(guān)的指令；此時(shí)，系統(tǒng)才會(huì)向相關(guān)的子系統(tǒng)發(fā)出控制指令；整個(gè)過(guò)程由人機(jī)共同完成[2]。

3）手動(dòng)控制方式。手動(dòng)控制方式主要是以人工介入的方式，對(duì)相關(guān)報(bào)警信息進(jìn)行處理為目標(biāo)，讓系統(tǒng)自動(dòng)按照人工預(yù)定義的順序和閉鎖條件向不同的子系統(tǒng)發(fā)布命令。

4.2 聯(lián)動(dòng)功能配置管理

地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能配置管理，是整個(gè)系統(tǒng)中的重要核心內(nèi)容。因此，只有做好聯(lián)動(dòng)功能配置管理，才能更好地發(fā)揮聯(lián)動(dòng)管理的功能與價(jià)值。聯(lián)動(dòng)功能配置管理內(nèi)容主要包含以下幾方面的內(nèi)容：

1）聯(lián)動(dòng)預(yù)案項(xiàng)管理。該管理在基于系統(tǒng)管理人員授權(quán)的前提下，對(duì)相應(yīng)的預(yù)案進(jìn)行管理。這不僅能夠滿足地鐵運(yùn)營(yíng)的實(shí)際需求，還能提升管理系統(tǒng)的靈活性。

2）聯(lián)動(dòng)預(yù)案管理。該管理主要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行配置運(yùn)營(yíng)預(yù)案，既可以添加或者刪除預(yù)案，也可以為管理人員提供查詢(xún)服務(wù)。

3）觸發(fā)源管理。該管理根據(jù)ISCS的實(shí)際特點(diǎn)，讓其系統(tǒng)中觸發(fā)源發(fā)生事件觸發(fā)或時(shí)間觸發(fā)，且任何觸發(fā)源都需根據(jù)實(shí)際情況與需求。

4）聯(lián)動(dòng)監(jiān)視管理。在ISCS聯(lián)動(dòng)功能系統(tǒng)中，任何形式的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)都可以讓系統(tǒng)隨時(shí)查看聯(lián)動(dòng)的具體執(zhí)行情況，所以，該管理主要包含聯(lián)動(dòng)執(zhí)行、監(jiān)視、聯(lián)動(dòng)日志等多項(xiàng)內(nèi)容。

4.3 聯(lián)動(dòng)功能預(yù)案

地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能，主要按照覆蓋范圍與區(qū)域來(lái)制定相關(guān)的聯(lián)動(dòng)功能預(yù)案，具體可以劃分為中央級(jí)聯(lián)動(dòng)預(yù)案與車(chē)站級(jí)聯(lián)動(dòng)預(yù)案，且以此為基礎(chǔ)還可以劃分為正常聯(lián)動(dòng)、緊急聯(lián)動(dòng)。在這其中，緊急聯(lián)動(dòng)又可以劃分為嚴(yán)重事件、災(zāi)害、阻塞、故障以及維護(hù)等功能預(yù)案。具體內(nèi)容主要包括以下2個(gè)方面。

4.3.1 中央級(jí)聯(lián)動(dòng)預(yù)案

以某列車(chē)站臺(tái)火災(zāi)為例。如果列車(chē)站臺(tái)突發(fā)火災(zāi)，聯(lián)動(dòng)功能預(yù)案的執(zhí)行步驟為：通過(guò)自動(dòng)列車(chē)監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）終端系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)同向列車(chē)執(zhí)行扣車(chē)→通知反向列車(chē)禁止入站→啟動(dòng)建筑自動(dòng)化系統(tǒng)（Building Automatic System，BAS）排煙模式→通過(guò)圖像與廣播進(jìn)行信息發(fā)布→啟動(dòng)站內(nèi)相關(guān)乘客信息系統(tǒng)（Passenger Information System，PIS）顯示內(nèi)容→切斷影響區(qū)段供電（必須在工作人員確認(rèn)的前提下）→執(zhí)行疏散模式→打開(kāi)所有屏蔽門(mén)→報(bào)警[3]。

4.3.2 車(chē)站級(jí)聯(lián)動(dòng)功能預(yù)案

以某列車(chē)站臺(tái)火災(zāi)為例。如果列車(chē)站臺(tái)突發(fā)火災(zāi)，車(chē)站級(jí)聯(lián)動(dòng)功能預(yù)案執(zhí)行步驟為：HMI彈出報(bào)警窗口→HMI顯示具體發(fā)生火災(zāi)的平面圖→系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)BAS排煙模式→人機(jī)界面（Human Machine Interface，HMI）自動(dòng)顯示發(fā)生火災(zāi)的影像→通知中央控制中心→通知車(chē)站內(nèi)相關(guān)工作人員→對(duì)于發(fā)生火災(zāi)區(qū)域進(jìn)行檢查→發(fā)出車(chē)站緊急疏散指令，同時(shí)，執(zhí)行自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（Auto Fare Collection，AFC）閘機(jī)釋放與門(mén)禁系統(tǒng)（Access Control System，ACS）門(mén)禁釋放→啟動(dòng)控制中心圖像處理系統(tǒng)（Image Processing System，IPS）影像與廣播→PIS顯示火災(zāi)的具體內(nèi)容→人員疏散→報(bào)警→打開(kāi)電梯門(mén)→切斷非消防電源→啟動(dòng)車(chē)站內(nèi)放火應(yīng)急設(shè)備。

5 結(jié)語(yǔ)

地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是提升地鐵運(yùn)營(yíng)的便捷性與安全性，在這一過(guò)程中始終要堅(jiān)持高度集中與統(tǒng)一指揮的原則。所以，地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能設(shè)計(jì)，要充分發(fā)揮其信息集成優(yōu)勢(shì)，以地鐵運(yùn)營(yíng)的實(shí)際需求為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)而構(gòu)建完善的聯(lián)動(dòng)預(yù)案機(jī)制，且在減少人工操作的同時(shí)，還要注重各個(gè)子系統(tǒng)之間的聯(lián)系與合作。這樣做，便可以有效地應(yīng)對(duì)突發(fā)事件與保證地鐵的穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。