軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)研究

馬燕妮

（陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西西安，710018）

0 引言

軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要由智能控制和綜合監(jiān)控兩大模塊進(jìn)行，兩種功能不僅可以有效避免交通擁堵，也具有綠色環(huán)保作用，具有安全性和穩(wěn)定性，因此被廣泛用于軌道交通上。另外，其在設(shè)計(jì)研究上也存在一些問題，對監(jiān)控和管理都產(chǎn)生了影響，因此需要交通管理部門加強(qiáng)重視，需要技術(shù)研究部門加強(qiáng)研究。

1 交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展和交通運(yùn)輸方式緊密相關(guān)，而交通運(yùn)輸方式類型和特點(diǎn)依賴現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展，從而滿足城市多種交通運(yùn)輸需求，這些現(xiàn)狀進(jìn)一步促進(jìn)了智能運(yùn)輸行業(yè)的興起。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智能化監(jiān)控系統(tǒng)也不斷完善，軌道交通自動化水平不斷提升，因此需要對此自動化系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，從而提高該系統(tǒng)的運(yùn)營效率。通信技術(shù)和人工智能技術(shù)是軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)重要的技術(shù)基礎(chǔ)，本文主要對智能技術(shù)在軌道監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用情況進(jìn)行了闡述，為后期進(jìn)行自動化設(shè)計(jì)研究提供可靠的數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)支持[1]。

2 軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)

軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)也需要結(jié)城市軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展而不斷完善，需要對其進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，關(guān)于軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)需要從監(jiān)控對象、控制作用、實(shí)際應(yīng)用三方面進(jìn)行，從而將綜合系統(tǒng)分為多個有相應(yīng)任務(wù)的子系統(tǒng)。無論是綜合系統(tǒng)還是子系統(tǒng)都需要進(jìn)行智能化控制和綜合監(jiān)控進(jìn)行把控。

2.1 系統(tǒng)走總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)總體框架圖如下圖1 所示。

圖1 監(jiān)控系統(tǒng)總體框架圖

城市軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)框架主要是為了展示監(jiān)控系統(tǒng)的作用，從而針對于作用屬性滿足多樣化的運(yùn)輸服務(wù)。該系統(tǒng)作用的聯(lián)通是重要的信息實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，以此保證信息共享，該系統(tǒng)是相互交融的，保證系統(tǒng)功能的正常實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)框架主要由八個模塊組成，監(jiān)控模塊主要對閉路電視、無線電、數(shù)據(jù)信息、電話和時間進(jìn)行監(jiān)控；環(huán)境和設(shè)備監(jiān)控模塊主要對隧道中的各種電子設(shè)備進(jìn)行連接、監(jiān)控；列車自動監(jiān)控模塊主要對軌道線路上行駛的列車進(jìn)行定期，分析；安檢模塊主要對買票秩序進(jìn)行把控，對上車的乘客進(jìn)行檢查；電力監(jiān)控系統(tǒng)主要保持燈光照明、高壓供電、牽引力維持等；售票監(jiān)控模塊主要負(fù)責(zé)維持買票等；報(bào)警模塊是對公共場域出現(xiàn)的各種不安全信息進(jìn)行監(jiān)控；危險物質(zhì)監(jiān)控模塊主要是對空氣質(zhì)量、有害物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)控。這些模塊的區(qū)分主要為了實(shí)現(xiàn)軌道綜合監(jiān)控，通過框架模型順利完成各種系統(tǒng)設(shè)計(jì)[2]。

3 綜合監(jiān)控系統(tǒng)智能化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

關(guān)于綜合監(jiān)控系統(tǒng)智能化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)需要對其進(jìn)行系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)硬件結(jié)構(gòu)功能時，需要以車站決策模塊為中線，對車站內(nèi)網(wǎng)的各種信息進(jìn)行傳感器芯片采集，監(jiān)控節(jié)點(diǎn)通過無線通信技術(shù)對各種信息進(jìn)行采集，在選擇精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)后，傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)通過信息對路況車站設(shè)備進(jìn)行控制，從而保證全方面監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)車輛運(yùn)行安全。在對車站決策模塊進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時需要根據(jù)傳感器進(jìn)行測量，計(jì)算出變量系數(shù)，在充分分析實(shí)際道路交通智能監(jiān)控情況實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)性極差數(shù)值的計(jì)算，最終促使城市軌道交通智能化綜合監(jiān)控作用順利實(shí)現(xiàn)[3]。

3.1 系統(tǒng)硬件

想要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)就需要依靠城市軌道交通智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)作用，在對其聯(lián)合性進(jìn)行了解后，保證數(shù)據(jù)流在一定的控制范圍內(nèi)，最終對系統(tǒng)硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了促使智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控模塊有效發(fā)揮作用，需要對監(jiān)控模塊的運(yùn)營過程進(jìn)行監(jiān)控，系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)模塊如圖2 所示。

圖2 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

首先是綜合決策模塊，該模塊主要對交通線路運(yùn)行規(guī)則進(jìn)行制定，并保證運(yùn)行計(jì)劃科學(xué)可執(zhí)行，在充分實(shí)現(xiàn)對軌道線路上的監(jiān)控后，在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息在系統(tǒng)之間保持共享，其主要通過信息網(wǎng)絡(luò)共享平臺進(jìn)行，通過信息平臺保證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)正確、可靠，及時傳輸給系統(tǒng)內(nèi)部，最終對其進(jìn)行管理，可以為綜合決策層提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。其次是車站決策模塊，該模塊具有自身的獨(dú)立性，主要對通過車站內(nèi)網(wǎng)對車站信息進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證車站決策部門利用，其主要通過車站內(nèi)的各子系統(tǒng)監(jiān)控，在充分協(xié)調(diào)后，根據(jù)車站實(shí)際流動情況對系統(tǒng)作用進(jìn)行補(bǔ)充，可以保持系統(tǒng)的靈活性。在節(jié)點(diǎn)處在監(jiān)控后，也需要進(jìn)行定期信息匯入，根據(jù)關(guān)聯(lián)性模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終通過TSED-01 傳感器和智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)對接后，保證監(jiān)控信息可以及時在節(jié)點(diǎn)處傳輸，車站決策傳感器具體結(jié)構(gòu)圖如圖3 所示。

圖3 車站決策傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)有多種模塊，各模塊都可以對收發(fā)接口的信息進(jìn)行獲取、傳輸，其中數(shù)據(jù)信息是通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器進(jìn)行傳輸?shù)模蟠筇岣吡藬?shù)據(jù)傳輸效率。最后是現(xiàn)場控制模塊，現(xiàn)場控制是針對于綜合運(yùn)輸服務(wù)進(jìn)行的，分為不同的服務(wù)區(qū)，主要有運(yùn)輸綜合區(qū)、自動售票區(qū)、面向運(yùn)營區(qū)、面前安全區(qū)等，這些區(qū)的存在主要是為了對綜合場所的各種信息進(jìn)行手機(jī)，最終通過故障自診斷設(shè)備進(jìn)行維修。因此以上模塊都是為了對綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能的不足進(jìn)行補(bǔ)充，從而保證軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面、高效率的管理和監(jiān)控，對于實(shí)際運(yùn)輸行工情況也需要通過車站信息設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證軌道交通最大化的平穩(wěn)運(yùn)行。

3.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

該設(shè)計(jì)的軟件功能系統(tǒng)設(shè)計(jì)也是為了對軌道交通進(jìn)行全面監(jiān)控，詳細(xì)如圖4 所示。

圖4 軟件功能

車站決策部門的主要業(yè)務(wù)對多各個分層業(yè)務(wù)動態(tài)數(shù)據(jù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，并在監(jiān)控系統(tǒng)下保證數(shù)據(jù)共享、傳輸。對于城市軌道交通需要對通信模式和數(shù)據(jù)格式進(jìn)行個性化設(shè)計(jì)，選擇關(guān)聯(lián)性模型實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控，交通運(yùn)輸有各種業(yè)務(wù)、動態(tài)上的聯(lián)系，但是其沒有完整的數(shù)量關(guān)系，因此本文設(shè)計(jì)需要對變量間的關(guān)系進(jìn)行表示，并運(yùn)輸數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，從而明確各路況之間的關(guān)系、運(yùn)行方向、行程緊密度。一般，軌道交通運(yùn)行區(qū)域具有綜合監(jiān)控系統(tǒng)，就有有較少的車輛故障和交通事故發(fā)生，監(jiān)控系統(tǒng)通過內(nèi)部傳感器對道路動態(tài)信息進(jìn)行測量后，根據(jù)關(guān)系數(shù)，提出假設(shè)，計(jì)算后得出相應(yīng)的表達(dá)式。在實(shí)際的道路軌道交通運(yùn)行中需要對路況進(jìn)行全面把握，對不同站點(diǎn)監(jiān)控位置進(jìn)行平衡，并根據(jù)各站點(diǎn)之間的系數(shù)關(guān)系建立傳感器關(guān)聯(lián)性模型[4]。

4 結(jié)束語

本文研究主要從四個方面對對城市軌道交通智能綜合監(jiān)控智能化設(shè)計(jì)進(jìn)行了全面的研究和分析，促使城市軌道交通管理得到了完善，該設(shè)計(jì)核心是基于關(guān)聯(lián)性模型的構(gòu)建，通過機(jī)位連接保證各個子系統(tǒng)之間形成一定的關(guān)系。以上的軌道交通智能化設(shè)計(jì)還是智能化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)都是通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺信息共享保證關(guān)聯(lián)性模型實(shí)現(xiàn)，從而對道路車輛運(yùn)輸信息實(shí)現(xiàn)全方位的監(jiān)控，提高數(shù)據(jù)的運(yùn)營和管理。