中國實力——北京市軌道交通亦莊線綜合監控系統項目

本刊記者 宋慧欣

北京市軌道交通亦莊線是連接北京市中心城區和亦莊新城的軌道交通線，全長23.23公里，位于城市東南復合交通走廊上，與北京地鐵5號線、10號線以及京津城際鐵路換乘，是服務于北京市東南部的重要交通線。2010年12月30日下午兩點，亦莊線正式載客試運營，創造了從簽訂采購合同到投入運行16個月的中國式的奇跡，實現了綜合監控系統（ISCS）與運營同步開通，是目前國內地鐵集成互聯度最高的綜合監控系統之一。

北京和利時系統工程有限公司亦莊線項目經理 趙峰

北京市軌道交通建設管理有限公司設備管理中心三部部長 王穎

近年來，隨著城市化的加速以及日益顯現的城市交通擁堵問題，在我國掀起了城市軌道交通建設熱潮。統計數據顯示，當前我國已經批復了29個城市的96條軌道交通線路，共計2200公里。另外還有18個城市正在規劃，全部加在一起，共有47個城市正在建設或準備建設300條城市軌道交通。據預計，“十二五”期間我國城市軌道交通里程將達到3000公里。今后10年、20年甚至更長時間，城市軌道交通將會進入黃金發展期。

地鐵綜合監控系統通過采用先進的計算機技術、網絡技術、自動化技術實現供電系統、環境與設備監控系統、火災報警系統等分立自動化系統的集成化、數字化和智能化，采用統一的計算機硬件和軟件平臺，實現地鐵全線各專業資源共享，信息互通。從技術層面上提供切實高效的技術手段，提高軌道交通的綜合效率，增強應對各種突發事件的應變能力，提高反應速度，增強災害事故的抵御能力，提高軌道交通的運營管理水平，提高軌道交通服務質量和服務水平，更好地為廣大乘客服務，為地鐵高效、快捷、安全運營提供統一的信息化平臺。

2009年為落實國家及北京市相關軌道交通產業化政策，推動國產化自主知識產品的應用，北京市確定北京市軌道交通亦莊線作為北京市軌道交通國產化示范線路，隨后通過招投標的方式最終確定亦莊線綜合監控系統采用北京和利時系統工程有限公司的MACSSCADA 3.0軟件平臺。

新一代綜合監控系統MACS-SCADA 3.0軟件平臺

和利時公司是國內最早從事綜合監控系統研究、應用開發和項目實施的公司，10年來參與了國內近20條線路60多個相關項目的實施，此次在北京市軌道交通亦莊線應用的其自主研發的MACS-SCADA 3.0 UNIX版本軟件是和利時公司通過總結多個地鐵項目的成功實施經驗，完全自主開發的城市軌道交通綜合監控系統平臺。據北京和利時系統工程有限公司亦莊線項目經理趙峰介紹：“該系統體系結構開放，采用‘平臺+應用+工程’三層設計結構，具備面向對象、模塊化、標準化、易擴展和事件驅動的特征，支持以應用為核心的二次開發，可為地鐵安全、高效運營構建自動化管理平臺。”

作為新一代綜合監控系統軟件平臺，MACS-SCADA 3.0具有多種優點，如提供對串行通信協議的組態支持能力；支持多種硬件構成，部署靈活；易用的配置組態工具；完善的冗余支持；可移植，易于重用軟件資源；易維護，支持遠程部署和在線下裝；高安全性；面向對象的分布式實時數據庫等等。正如趙峰所說：“不論是在系統架構還是計算機應用技術方面，MACS-SCADA 3.0目前都處于國內外領先水平。”

除亦莊線外，該軟件平臺已成功應用于深圳地鐵2號線首期工程、深圳地鐵2號線東延段工程、天津樞紐等綜合監控系統項目。另外，該軟件平臺已獲得了香港地鐵多個項目的PQ（Pre-qualification）考核。

作為項目負責人，北京市軌道交通建設管理有限公司設備管理中心三部王穎部長對于MACS-SCADA 3.0軟件平臺的表現給予了充分的認可：“和利時公司的國產化綜合監控系統經過了工程實施階段的考驗和開通運營階段的考驗，整體來說，系統運行穩定、性能良好、操作便利、功能豐富。”

和利時亦莊線項目組成員調試現場

據其介紹，亦莊線綜合監控系統自2010年3月進場，2010年9月系統投入使用，至今8個多月，系統運行情況比較穩定，累計出現兩次系統異常，一次是由于設備機房空調未及時投入使用機房溫度過高，造成設備異常，另一次是由于設備機房UPS電源檢修誤將旁路分閘造成設備斷電。運營管理部門和維護部門普遍反應國產化的綜合監控系統軟件平臺在初期投運階段故障率、開通水平、對運營需求的響應程度均優于既往已開通項目。

值得一提的是，MACS-SCADA 3.0軟件平臺的人性化設計也反映了綜合10年經驗國產綜合監控系統軟件的日益成熟。

在亦莊線綜合監控系統項目設計階段，北京市軌道交通建設管理公司設備三部組織了北京地區綜合監控系統的HMI、IBP盤等標準化設計，和利時公司積極響應，并在亦莊線項目上實現了各種標準化的設計。標準化設計確保多條線路之間的人機交互環節差異化非常小，很大程度上減少誤操作發生的概率，減少了運營人員調崗的培訓成本。標準化設計應該是亦莊線綜合監控系統人性化設計的一個重要方面。

亦莊線綜合監控系統的人性化設計還體現在運營調度管理和維修管理兩個方面，包括：

（1）友好的人機工程學設計，確保任何操作最多只需點擊三次即可達到目的界面，大多數只需要一次點擊；

（2）時間表功能統一批量下發：全線機電設備的時間表功能，從最基礎的模式編號設計，就考慮了全線各模式號統一編碼，針對亦莊線既有高架車站、又有地下車站的特點，設計了專用的車站選擇方式，實現了全線車站時間表的統一下發。這個功能極大地提高了機電維護人員操作的快捷性和準確性；

（3）操作便利的聯動功能：聯動執行支持自動、半自動、手動，手動和半自動執行過程中可向操作人員反饋提示信息，操作人員也可根據實際情況調過某一步或某幾步動作。

（4）便捷的數據點維護功能。對于有權限的用戶，通過一定的快捷鍵操作，可在設備信息窗口中顯示數據點管理的基本功能，包括狀態（正常、無效、強制、停止掃描）查看、數據點維護（禁止掃描、報警禁止、人工置值）、報警界限修改等，大大提高了現場軟件維護的效率和準確性。

（5）功能完善的程控卡片功能：支持程控卡片的自動替代和指定替代功能，具有完善的自定義程控卡片功能，具有權限的運營人員可根據運營的實際需求在線自定義程控卡片，不僅滿足用戶現階段的需求，也可為日后運營模式的改變提供便利的系統支持。

王穎部長認為綜合監控系統在提高運營管理水平和效率方面發揮了重要作用：“亦莊線綜合監控系統的人性化設計、HMI和IBP盤的標準化設計極大的提高了運營人員的操作便利性和正確性；功能豐富的設備管理系統（DMS）提高了設備維護的及時性、便利性和有效性。培訓管理系統（TMS）提供了日常運營操作使用培訓、人性化的培訓場景，為新進員工在非常接近現場運行環境的情況下進行實景培訓，反響很好，運營培訓水平和效果上了一個臺階。”

投入運營的“亦莊線”

集成服務能力的全面考驗

眾所周知，地鐵綜合監控系統并不是控制響應時間要求極為苛刻（例如，毫秒級的響應要求）的系統，也不是控制精度要求極高（例如，0.001的控制精度）的系統。但是，地鐵綜合監控系統往往需要集成和互聯十幾個接口形態各異的系統，如自動售檢票系統、廣播系統、閉路電視系統、乘客信息系統、火災自動報警系統等。十幾個子系統專業的數據共享、幾十萬點的數據庫支持的巨型監控系統、成百上千條的功能實現都使綜合監控系統構建的過程、實施過程極為復雜。龐雜的應用成為綜合監控系統的最難點。這對于綜合監控系統集成商的工程設計、系統設計、項目管理及項目實施能力都是一大考驗。而亦莊線的成功運行正是和利時公司在此方面實力與經驗的有力證明。

亦莊線綜合監控系統項目自簽訂合同到驗收、開通運營，只有短短的一年零四個月，并且是國內目前綜合監控系統開通水平最高的線路之一。可以說“工期緊、開通標準高”是趙鋒和他的團隊所面臨的第一個挑戰，趙峰告訴記者：“在項目組成立之初我們已充分認識到這一困難，一方面和利時公司有多個類似項目的技術和項目管理方面的沉淀，充分利用以往的成功經驗；另一方面加強實驗室測試環節，將大量現場調試的工作在實驗室內完成，現場調試作為一種驗證性測試，極大地提供了現場調試的效率和質量。”

在項目實施過程中，他們所面臨的另一個挑戰是在該項目中有多個接口方是第一次參與地鐵項目。面對新的接口廠家，面對非常緊的工期，和利時公司主動承擔接口設計和管理的責任，通過幫接口方編寫設計文件、編寫協議文件、幫接口方組織接口測試等工作，帶動接口廠家快速進入狀態，并確保雙方的工作能一次到位。

和利時公司項目團隊的積極、負責的工作態度贏得了用戶的高度贊賞，趙穎部長表示：“和利時公司秉承‘真誠為用戶用戶設想’的服務理念，在項目執行階段和后續開通運營階段，均能提供及時、有效的服務，得到了相關接口方、施工方、設計方、運營管理單位的高度評價。”

自2001年北京地鐵13號線首次提出綜合監控系統的概念至今，綜合監控系統在國內有10年的發展，這10年也恰恰是中間件技術、嵌入式技術、數據倉儲與挖掘技術、網絡技術快速成熟發展的10年，和利時公司充分利用了這一技術發展環境，通過總結多個地鐵項目的成功實施經驗，將自動化與信息化有機融合，完全自主研發了城市軌道交通綜合監控系統平臺——MACS-SCADA。國產化的綜合監控系統軟件不僅帶來的是一次性投資的減少，也為后期維護、升級和運營帶來了便利，更有利于后續其它地鐵線路的建設。此次MACS-SCADA 3.0在亦莊線的成功應用，再次充分展現了中國“智造”的實力，對于我國高速發展的軌道交通建設來說，具有重要的積極意義。