關于城市軌道交通綜合監控系統的運行與維護研究

沈信飛 張獻良

摘 要：隨著我國經濟的持續發展，城市化進程不斷加快，城市基礎建設規模和水平也在不斷提高。軌道交通作為快速、便捷、節能、高運量的交通運輸方式，為提高城市居民通勤效率、緩解道路交通擁堵發揮了重要的作用，越來越多城市將軌道交通工程納入城市建設規劃中。軌道交通綜合監控系統是實現對城市軌道交通車輛動態、電力設施、通信設備、安全防護設施等進行監督和控制的重要綜合管理系統。通過對綜合監控系統及其子系統的應用，可以實時跟蹤軌道交通設施設備運行狀態以及車站客流情況，對突發事件及時采取有效的應急處置措施，確保軌道交通的平穩運營。文章對城市軌道交通綜合監控系統的構成和運行機制分別進行了介紹，結合現場實踐，提出了城市軌道交通綜合監控系統的維護管理方法，以供相關從業人員參考。

關鍵詞：城市軌道交通;綜合監控系統;運行與維護

1? 引言

城市軌道交通工程是一項綜合的系統工程，軌道交通的順利運營離不開多種專業的密切配合。在車站、隧道、車輛段等重要場所分布著大量的信號、通信、電力、防災等設施設備，有必要建設綜合的監控系統對這些設備運行狀態進行有效的監管和控制，保障設備設施的正常運轉。同時，通過綜合監控系統可以對車站、車廂客流動態和人員情況進行跟蹤，針對突發大客流等狀況及時采取管控措施[1]。在現實應用過程，城市軌道交通綜合監控系統利用多種接口將各個監控子系統接入同一綜合平臺，實現多個系統間的數據交流和信息共享，通過軟件對各個子系統進行控制操作，實現綜合監管的功能。研究城市軌道交通綜合監控系統的硬件構成和工作機制，對提高綜合監控系統的維護管理質量、促進城市軌道交通的運營管理效率和水平的提升，具有積極重要的現實意義。

2? 城市軌道交通綜合監控系統的構成

城市軌道綜合監控系統可以實現了列車運行監控、車輛及信號設備監控、乘客信息發布等多項功能，根據使用功能和操作級別的不同，可以分為綜合決策層、車站決策層及現場控制層等三重結構層級，不同結構層級具有不同的監控功能，各結構層級的監控范圍、采用的技術標準以及運行條件也互不相同。綜合決策層可實現對綜合監控系統平臺數據的查詢和控制，對所有監控子系統的實時狀態進行監管;車站決策層可對車站的子系統進行控制操作，監管車站內部子系統的運行情況;現場控制層則包括旅客綜合服務系統、自動售檢票系統、電力調度系統、列車自動控制系統、防災報警系統、環境控制系統等多個子系統，可直接監控現場設備運行狀況、人員動態、環境條件，通過對現場運營數據的收集和分析，對設備問題、客流狀態等進行提前預判，及時采取應對措施保障運營安全。綜合監控系統的一般硬件構成如圖1所示。

3? 城市軌道交通綜合監控系統運行機制

城市軌道交通綜合監控系統由若干個相互獨立的子系統構成，各個子系統間相互協調合作，實現了基礎數據的收集和共享，使得管理人員可以經由監控平臺對監控子系統及其內部各項設備的運行情況進行監控，實現全面、實時、高效的管理。城市軌道交通綜合監控系統運行特點還包括以下幾個方面。

3.1軌道交通運營基礎數據的管理，通過綜合性監控平臺的搭建，設立中央級綜合監控中心，對各個子系統監控區域的信息進行收集、整理和分析，為管理者決策提供數據基礎，同時還可為管理者進行遠程指導、運行參數優化等提供技術支持[2];

3.2可視化的監控調度，通過對實時數據與數據庫的比對分析，以圖片、燈光、視頻等多種方式對設備運行狀態進行展現，對系統內各個環節進行可視化監測與控制，實現故障自動報警、常見問題自動修復、緊急預案執行等功能。

3.3各個子系統間的聯動協調，通過中央級綜合監控中心可以實現各個子系統間的數據傳遞和共享，減少某個子系統設備故障對其他子系統造成的影響，通過各個子系統的聯動共同為軌道交通運營服務提供支持。

4? 城市軌道交通綜合監控系統的維護管理方法

4.1與各子系統應設置明顯軟、硬件分界點

為減少城市軌道交通綜合監控系統中各個子系統間的相互干擾，避免設備維護工作和正常監控工作的沖突，綜合監控系統與各子系統間應設置明顯的軟、硬件分界點，建立獨立的監控調試平臺，實現各個子系統的相互獨立性[3]。通過軟、硬件分界點的設置可以對綜合監控系統和各個子系統不同功能進行區分，合理設置不同部門的工作管理權限，科學分配設備維護管理、調試驗收、綜合監控等工作任務，實現高效的管理。

例如，設備管理部門可以利用各個子系統獨立的監控調試平臺，完成對各自系統內部設備的定期維護和調試，并將維護調試信息經由各個接口傳遞到綜合監控管理平臺，中央綜合監控部門只需完成相應接口對應工作，不必參與具體設備維護過程，雙方以軟硬件接口為分界，分別完成各自的工作任務。

4.2 建立專項數據庫

數據庫的建設是實現城市軌道交通綜合監控的基礎保障，可根據不同的監控管理目的設置專項的數據庫，例如基礎信息數據庫、實時信息數據庫、方法模型庫等，不同數據庫的具體應用包括以下方面。（一）基礎信息數據庫，包括軌道交通工程基礎建設數據、運營中所使用的各項設備設施的基本信息等，是進行綜合監控的數據基礎;（二）實時信息庫，涵蓋了軌道交通運營過程中所產生的各類數據，包括實時數據和歷史數據等，通過對實時數據與正常歷史數據的比對，對設備運行狀態進行判斷，針對性地進行設備監控管理;

（三）方法模型庫，該類型數據庫是智能化綜合監控系統的核心，通過相關數據診斷模型、數據分析模型、行業標準模型等數據庫的設置，可以實現運營管理工作的自動化和標準化，例如，利用故障判斷模型實現對故障的自動預測和修復、利用維修調試標準模型對設備的維修調試工作進行優化等。

4.3規范維護流程

城市軌道交通監控系統可以通過獨立的維護調試子系統完成周期性的調試和維護工作，將特定的工作內容和要求錄入管理系統，經系統的仿真計算核算出相關維護費用、工期、工作流程等，生成檢修計劃執行報表，通過執行報表實現對維護調試工作的規范化管理，對維護調試進度進行有效控制，提高設備管理質量。具體設備維護流程及工作環節可按故障報修、故障分析、維修工單發放、維修工單處理等步驟依次進行。

對于維修計劃和維修工單還應具備在線發布、查詢、確認、統計等功能，建立全面的監督機制，確保維護調試工作的流程化和規范化，實現便捷、高效、規范的運營管理目標。

5? 結束語

隨著城市交通基礎設施建設的不斷發展，軌道交通的建設密度和規模在不斷加強，軌道交通逐漸成為城市居民出行的重要交通方式。確保軌道交通內部各個專業的協調運轉，保障軌道交通平穩運營已成為業內重要的課題。同時，城市軌道交通作為一個復雜的系統，包含了車輛、通信、信號、供電等多種專業以及各種票務、行車、消防等相關設備設施。建設綜合監控系統，對系統內各項設備運行狀態進行監控，是保障軌道交通運營安全的必要手段。本文以提高城市軌道交通運營管理水平為目的，結合城市軌道交通綜合監控系統的構成要素和運行機制，提出了與各子系統應設置明顯軟/硬件分界點、建立專項數據庫、規范維護流程等維護管理辦法，促進對城市軌道交通綜合監控系統的高效應用。

參考文獻：

[1]徐建平.地鐵綜合監控系統維護管理[J].設備管理與維修，2018，（23）：63-64.

[2]黃興成.QJK-JS型區間綜合監控系統結構與維護要點[J].科技創新與應用，2018，（14）：175-176.

[3]張琬翎.地鐵綜合監控系統的運行與維護探討[J].通訊世界，2018，（04）：289-290.

作者簡介：

沈信飛（1982-），男 合肥賽為智能有限公司工程中心項目經理，本科學歷 信息系統項目管理師，研究方向為城市軌道交通。