地鐵綜合監控系統構成及發展方向

薛立志 計寶寬

摘 要：地鐵綜合監控系統將多個自動化分系統，通過接口配置集合成一個統一的監控系統平臺，實現各集成和互聯系統的信息整合和共享、綜合監視與操作，提升包括行車指揮、運營管理、設備維護、優化配置等在內的軌道交通整體自動化水平，本文對地鐵綜合監控系統構成及發展方向進行了探討分析。

關鍵詞：軌道交通；綜合監控系統；

引言： 城市軌道交通是一個復雜的系統工程，涉及電力監控系統（SCADA）、通信系統、列車自動控制系統、自動售檢票系統（AFC）、屏蔽門系統（PSD）、防災報警系統（FAS）、機電設備監控系統（EMCS）等多個分系統。從而成為地鐵建設的主流趨勢之一。

1、關于地鐵交通綜合監控系統

地鐵交通綜合監控系統（Intergrated Supervision and Control System ，以下簡稱ISCS）是一種工業自動化監控系統，主要基于數據服務器、監控工作站（PC機）、工業監控軟件、工業控制器（如PLC）、局域網、現場總線、傳感器/執行器等軟硬件設備，實現特定的監控和管理功能。其原理是集數據采集、運算、存儲、輸出、控制于一體的綜合控制系統。本文介紹了ISCS的發展歷程、系統構成及其在城市軌道交通中的應用。ISCS的實施將保障地鐵的正常運行，提高對事件的反應能力和處理速度，最大限度地保證列車、乘客和工作人員的安全，提升軌道交通的服務質量和綜合運營效率，為實現城市軌道交通現代化運營管理提供基礎信息。

2、地鐵綜合監控發展方向

2.1向信息集成平臺的方向發展

隨著軌道交通建設進入快速發展期，構建綜合監控信息共享平臺已成為綜合監控集成技術發展的一個方向，必將促進地鐵運營企業向信息化、智能化的方向發展。通過城市軌道交通信息集成平臺的研究，建立城市軌道交通各應用系統獨自產生的多源異構信息資源的整合方法，以及在整合信息資源的基礎上，構建用于決策支持、風險控制和故障修復的框架、模型及方法，并開發相關模擬仿真軟件、面向乘客的城市軌道交通公共信息發布系統、面向乘客的城市軌道交通導示系統、面向乘客的城市軌道交通一體化智能優化軟件和城市軌道交通數據挖掘模擬系統。為城市軌道交通信息系統集成提供基礎，提升城市軌道交通信息利用效率、運營效益和公眾滿意度。

信息共享平臺基于綜合監控系統，共享綜合監控系統的數據采集平臺和通信通道，除完成綜合監控運行功能外，設有數據庫的設備設施管理分區，包括全線設備設施靜態的臺賬數據，以及動態的應用數據和自動生成的統計分析表。信息資源為各級管理人員日常工作應用，同時還可為持續改革運營機制、提升企業現代化管理水平創造基礎條件，促進“智慧地鐵”的建設。綜合監控信息共享平臺既考慮災情與故障的快速應急聯動機制，又可通過本網絡滿足各級管理、維管人員的日常運營綜合信息的應用，有利于發揮系統最大的效用。從數據使用角度來看，未來的軌道交通綜合監控系統應該在數據的挖掘與使用方面有更大的發展。舉例來說，比如根據維修與故障數據的挖掘與分析來判斷設備的穩定性與可靠性，為制定相應的維修與更換計劃提供指導。對比同類設備的使用與維修數據，判斷不同生產廠家生產的同類設備的可靠性，為設備采購提供指導意見等。比如根據車站的客流信息數據的挖掘與分析為運行方案的調整與優化提供數據參考。

軌道交通綜合監控信息共享平臺涉及多個專業聯合運作，接口和協調復雜，數據信息量巨大，資料收集、匯總和整理工作量大，因此，要完善信息管理，對數據查詢、檢索和挖掘可逐步完善，分期實現。軌道交通綜合監控信息共享平臺建設還須考慮保證綜合監控系統主要業務的可靠實現。綜合監控信息共享平臺必須為實現主要功能恰當地集成有用的信息，不能不分輕重緩急、兼收并蓄地堆積信息。因此，在實踐中，對于集成哪些子系統以及子系統的接口功能確定都要從實際需求出發。

2.2向深度集成的方向發展

各線路的自動化控制系統相互獨立，導致許多寶貴的信息資源無法共享，比如在列車運行調度時，沒有考慮供電系統的承受能力，也就無法保證供電系統的穩定運行和高效運行。當列車出現故障時，由于信號系統的故障信息的延遲，可能會對車站的綜合監控系統、對車站廣播系統、PIS 系統的乘客信息顯示、逃生導向的顯示、火災的聯動及其通風系統的聯動都會帶有一定的延遲。以行車調度指揮為核心的集成方式最顯著的特征是集成信號系統的ATS子系統，同時集成與行車指揮有關的系統，以行車調度指揮為核心的集成方式是軌道交通綜合監控重要的發展方向，實現了對軌道交通中環境、供電、設備、乘客、列車的全面監控，可以進一步實現信息共享和快速聯動，真正做到為運營指揮部門服務，提高軌道交通運營指揮的自動化水平。但是由于信號系統安全級別高，ATS和ATP/ATO系統聯系緊密，將會對 ATC 系統本身帶來一定的不穩定性，從而影響列車的運行，因此，集成ATS后，綜合監控系統直接負責行車指揮調度，要求綜合監控系統的功能和可靠性更高。綜合監控系統集成ATS需要整合ATS軟件開發平臺和綜合監控系統軟件開發平臺，由于各信號系統開發商的ATS產品軟硬件方案不公開，給開發平臺的整合造成很大的難度，除此之外，還需要對現行的運營管理和維護體制進行調整，這些都給集成ATS帶來一定的風險，也對綜合監控系統的安全性和可靠性提出了更高的要求。在國外，以行車調度指揮為核心的綜合監控在國外已有成功實施的先例，如巴黎十四號線、香港西鐵、新加坡東北線，國內，方案研究也正廣泛開展。

在國內要進行綜合監控系統集成ATS的嘗試，需考慮綜合監控系統的可實施、技術成熟、先進等因素。綜合監控集成方案應與成熟的以電調、環調為核心的集成方案相結合，并借助國內信號技術的發展，逐步加深對信號系統集成的深度和廣度。目前，只能實行分步實施的方案，先從實施難度小、信號系統相對獨立的簡單集成和軟件對接入手，再逐步實現完全集成。

綜合監控對于ATS的集成無論采用哪種深度，都將使綜合監控系統實現對行車指揮、機電設備監控、運營維修的統一監控和管理，并加強對軟硬件平臺、網絡資源的有效整合，使綜合監控系統的整體自動化程度提高一個層次。另外，綜合監控系統的發展也可能朝著專業劃分方向，以路網為監控對象，按照專業子系統進行劃分，形成路網層面的各專業監控系統，這種監控模式的優點主要體現在操作人員和維護人員的高度專業化，維修的快速反應方面。缺點是各個專業之間的配合協調工作復雜程度較高。

結束語

軌道交通綜合監控系統是軌道交通系統和自動化技術發展的產物，軌道交通系統作為城市便捷交通的重要解決方案，必將向集成度更高、智能化更強、功能更加豐富的方向發展，系統的功能將更能滿足運營方的管理和應用需求，成為城市軌道交通安全穩定運營最重要的工具。

參考文獻：

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