城市軌道交通綜合監控系統智能發展研究

（中國交通建設股份有限公司總承包經營分公司，北京 100000）

1 城市軌道交通綜合監控系統的應用現狀概述

綜合監控系統集穩定性、全面性、高效性等多重應用優勢于一體，是城市軌道交通發展中不可或缺的基礎設施。在尚未采用綜合監控系統時，地鐵的機電系統通常采取獨立配套、獨立管理的方式，通常會導致資源的溝通效率下降，共享難度加大，難以發揮出機電設備的集群優勢。

隨著自動化技術水平的日益成熟以及城市軌道交通系統發展需求的刺激作用，綜合監控系統應運而生，其有效整合軟硬件平臺，能夠提供資源共享、設備集中管理、故障監測、緊急事故應急響應等功能，帶動地鐵運營水平提升至全新的層級。

2 綜合監控系統的結構

綜合監控系統具有層次化的特征，踐行層級控制和層級管理理念，形成多層次的體系架構。縱觀現狀，以二級管理、三級控制的模式較為典型和常見，其包含中心控制層、車站控制層、自動化子系統就地設備層三大核心模塊，彼此協同作用。

2.1 中央級綜合監控系統

在實現部分子系統中心級功能集成的同時，綜合監控系統還可接收源于車站綜合監控系統的數據，以便對其執行二次處理操作，進而向用戶提供更為豐富的監控功能，包含但不限于統計報表、中心級聯動、程式控制。在數據與資源共享需求日益迫切的發展背景下，中央級綜合監控系統也能夠提供高度穩定、高度便捷的數據共享傳輸通道，對接路網指揮中心、供電局地方調度中心等，提供數據支持。通過多方配合，可有效確保城市軌道交通具有較高的運行水平。

2.2 車站級綜合監控系統

各站點處配套的車站級綜合監控系統，具有自動集成與互聯的功能。該系統可以向被控系統讀取數據，對其執行處理、存儲等操作，用于反映現場設備的實際運行狀況，同時車站級數據庫持續完成對數據的記錄、更新等操作，也可根據需求發布控制指令。車站級綜合監控系統擁有一套相對獨立的監控功能，給日常操作創設了更多的可能，輔助站點值班人員能夠分別完成對子系統的監控操作。

在地鐵工程建設領域，綜合監控系統普遍采用分層分布式結構，但軌道交通系統的運行需求各異，因此部分情況下也將采用其他體系結構，例如中心集中式結構，其依托于以太網的連接作用，與各站點級自動化子系統互聯，規避綜合監控投資成本過高的問題[1]。

2.3 綜合監控系統與自動化子系統的集成、互聯

通過集成方式或互聯方式的應用，能夠向各自動化子系統采集數據，并根據數據分析結果生成處理策略。自動化子系統的類型豐富，例如電力監控系統、火災報警系統、自動售檢票系統、旅客信息系統、閉路電視系統、信號系統、時鐘系統等。

（1）集成子系統：通過監控系統的應用，可以實現中央級、車站級上位機的監控功能，一旦脫離綜合監控系統，各項功能將難以實現。集成子系統的上位機功能得以實現的關鍵前提在于得到綜合監控系統的支持。非深度集成模式運行方式與之不同，通常以頂層信息集成的方式為主。

（2）互聯子系統：具有獨立性的特征，能夠脫離綜合監控系統，但彼此間會發生監控數據交互行為，運營人員能夠依托綜合監控系統完成針對性的操作，同時也可滿足系統信息互通、聯動的需求。

綜合監控系統子系統若要實現高效集成和互聯的關系，需要整合電力監控系統、環境與設備監控系統，將其統一融入綜合監控系統中，同時兼顧其他子系統的運行需求，利用互聯的方式接入。但需考慮的是，在綜合監控系統日益發展的背景下，包含門禁系統、信號系統在內的各類功能化子系統也應當有效集成至綜合監控系統中，否則將嚴重抑制該類子系統的應用優勢。

3 綜合監控系統在城市軌道交通領域的發展展望

經過長期的探索，綜合監控系統在城市軌道交通領域的應用水平正逐步提高，且取得一系列顯著的成果。隨著綜合監控系統的持續發展，可以增強各子系統的協調效果，從而切實提高地鐵全線的自動化水平，且在人工智能等相關技術被引入后，還可推動綜合監控系統朝智能輔助決策、效能管理等高層級方向發展[2-3]。

3.1 擴寬應用范圍

綜合監控系統的拓展方向主要體現在集成與互聯子系統專業的層面，在該發展進程中，子系統之間的結合水平將得以提高。以某城市軌道交通工程為例，其綜合監控系統所涵蓋的互聯系統有列車監控系統、電力監控系統、傳輸系統、乘客信息系統等。

隨著城市軌道交通配套技術的發展，綜合監控系統已逐步彰顯出自動化與智能化的特征，由此也給綜合監控系統的發展創設了全新的契機，創新式發展成果顯著，例如門禁系統、列車信息管理系統、電能質量管理系統等均被集成至互聯綜合監控系統中。可以預見的是，綜合監控系統所提供的規范化平臺能夠吸納更多的專業子系統對接至其中，后續該發展趨勢將更為明朗。

3.2 加大應用深度

綜合監控系統應用初期，以支持調度管理為核心功能，在后續發展中，該功能得到拓展，衍生出維護管理、第三方數據支持等層面的多樣化應用形式。縱觀綜合監控系統在應用深度層面的發展情況，可以總結出兩個層面的內容。

3.2.1 數據智能分析與輔助決策

綜合監控系統的數據監控范圍較以往有所擴寬，并且子系統集成度也得以提升，整個系統所具有的監控數量較為可觀，但同時也對綜合監控系統的應用水平提出更高的要求，其需要高效完成數據的存儲、處理等相關操作，且不可出現數據紊亂的局面，因此以何種方式提高數據的服務水平是值得探討的內容[4-5]。

從發展方向來看，綜合監控系統已經逐步形成立體式監控網絡，數據處理的能力得以提高，所覆蓋的處理范圍延伸，例如多源異構的數據等均可得到有效處理，且能夠彰顯出大數據技術的應用特征。大數據的應用深度變革了生產、生活的方式，涵蓋商業、科技、教育等多個領域，賦予生產、生活高度便捷化的特征，資源的利用水平也提升至全新的層級。

積極推動大數據的研究與應用進程具有可觀的社會經濟價值，具體至城市軌道交通領域，面對綜合監控系統持續擴大的數據量，需要創建與之相配套的大數據分析模型，給綜合監控系統的運行提供技術支撐。在發展綜合監控系統時，調度管理、維護管理及第三方數據支持則成為重要的發展方向[6-7]。

3.2.2 能效管理

能效管理具有綜合性特征，于軌道交通的綜合監控系統而言，是指高效采集并分析信息數據源，對其運行方案進行優化，推動綜合監控系統的高效運行，提高城市軌道交通系統的運行水平，給乘客提供優質的出行服務，創造可觀的社會經濟效益和環境效益。

社會經濟快速發展的同時也逐步顯現出環境污染以及能源緊缺的問題，節能減排是走可持續發展之路的重要舉措，在城市軌道交通領域的綜合監控系統建設中，也應當踐行節能減排的理念。根據電力系統的基本特點，可以引入PQSS電能質量管理系統，提高環境與設備監控系統的靈敏度，使其能夠適應各季節、各時段的氣候特點，自動調整運行模式，在保證城市軌道交通系統整體運行品質的前提下，最大限度減少能源投入。鑒于綜合監控系統具有數據體量大、類型豐富的特點，可以深度發掘信息的價值，在此基礎上生成適用于各子系統的運行策略，此舉應當成為業內人士的重點關注內容，需在此方面尋求突破口[8-9]。

4 結語

綜上所述，隨著城市軌道交通系統的發展，相適配的綜合監控系統也應當“同步前行”，通過大數據等先進技術的靈活應用，推動綜合監控系統朝智能化的方向發展。本文中對綜合監控系統的智能發展工作方向以及工作內容進行初步的描述，在共同協作之下，推動綜合監控系統的發展，使其更好地服務于城市軌道交通系統。