城市軌道交通綜合監控系統及運維管理模式研究

周海軍

摘 要：城市軌道交通綜合監控系統是城市軌道交通的核心系統之一。通過基于系統骨干網的大型SCADA監控系統，可實現多系統、多專業設備監控、信息互通和資源共享，并能提升系統設備的自動化水平和地鐵運營的安全性、可靠性和響應性。同時基于高度集成的綜合監控系統，城市軌道交通的運維技術也開始向自動化、智能化方向發展，這對現有的運維管理模式提出了新的要求。

關鍵詞：城市軌道;交通綜合;監控系統;運維管理;模式研究

1 綜合監控系統介紹

1.1 系統概述

綜合監控系統通過技術手段，用系統化方法將軌道交通各分散的自動化系統聯結為一個有機的整體，實現各專業系統間的信息互聯互通、資源共享，提高各系統的協調配合能力，建立與軌道交通指揮中心相連的信息高速通道，高效實現系統間的聯動，提高軌道交通整體的自動化水平。

1.2 系統組成

以電調、環調為核心的綜合監控系統廣泛運用于全國地鐵，作為一個分層分布式計算機集成系統綜合信息化平臺，綜合監控系統集成與互聯了多個子系統。城市軌道交通綜合監控系統按照兩級管理（中央、車站）、三級控制（中央、車站及現場）的原則進行設計。車站級綜合監控系統主要以本站點監控的設備為監視、管理對象。通過綜合監控系統，一方面，可以進行管轄范圍內車站級多個子系統設備的狀態監視和子系統指令發布;另一方面，可以將本站點設備的運行狀態數據傳輸給中央級，并執行中央級運行操作控制命令。

現場級設備的主體是地鐵車站設備，廣泛分布于車站各個區域，主要由電力監控系統（PSCADA）、環境與設備監控系統（BAS）、門禁系統（ACS）、火災自動報警系統（FAS）、站臺門系統（PSD）、視頻監控（CCTV）、乘客信息（PIS）、自動售檢票（AFC）等系統組成。

2 運維管理模式分析

2.1 城市軌道交通運維管理一般模式

截至2020年9月，中國內地累計已有41個城市開通城軌交通運營線路7 141.55 km。據悉，國家發改委已批復徐州、合肥兩市的新一輪城市軌道交通建設規劃，兩市新獲批建設線路長度共計189.26 km。網絡化運營已是全國開通軌道交通城市的目前運營現狀和未來發展趨勢。做好線網運營謀劃，優化資源配置，對設施設備的維保模式進行規劃，能夠進一步完善系統保障、安全管理和成本管控。地鐵設施設備維保模式按照實施主體的不同，一般可分為自主維保、委外維保和聯合維保三種運維管理模式。（1）自主維保是運營單位通過自身的人力、設備和技術等資源開展實施維保工作，適用于和行車密切相關的設備類專業以及和行車密切相關、專業技術要求很高的操作類專業。（2）委外維保是在運營方的監管下，將維保的部分或全部項目外包給市場上的專業維保單位完成，適用于一些和行車關聯度小，相對技術要求不高，社會化服務程度較高的專業，部分廠家技術封鎖或技能限制無法自主維修的專業以及國家相關法律法規有特殊資質要求的專業等。（3）聯合維保是運營單位與外單位聯合，共同承擔維保工作，完成設備維保工作。運營單位通常全面介入設備維保過程管理，包括檢修計劃制訂、現場工作組織安排、維修配件管理等。

2.2 不同運維管理模式的比較

不同的運營維保管理模式具有各自的優缺點，在選擇時應綜合考慮各因素，如運營單位與委外維保單位的責任接口關系、維保責任安全與經濟性、運營單位的長遠發展、團隊的穩定與建設等。

3 運維管理模式的選擇

3.1 運維管理模式選擇的影響因素

安全、高效、低成本是運維管理發展的趨勢。提高維修質量和效率，確保運營安全，減少成本，使管理更加“現代化、智能化、精細化”，是運維管理行業始終追求和探索的目標。影響軌道交通運營模式選擇的因素主要有盈利能力、政府財政能力、生產效率，因此，應當將網絡化運營的現狀、人力成本、線路的新增、系統設備的多樣性與核心技術的掌握等作為運維管理模式選擇的主要參考依據。

3.2 運維管理模式選擇原則

運維管理模式的選擇，既要滿足交通運輸企業化運營的需要，又要符合當地城市運營系統設備運行和人員、技術儲備培養的具體實際情況，總的來說可參照如下原則：（1）對運營安全、服務品質或行車組織秩序產生重大影響的項目，總體上以自主維保為主。（2）由于廠家對關鍵技術的封鎖或技能限制無法進行自主維修的項目，則考慮委外維保或聯合維保。（3）市場成熟度較高，勞動力密集型高且不構成安全風險的項目，實施委外維保。（4）遵循國家法律法規，具有特殊資質要求需完全委外維保的項目應當委外維保。

4 綜合監控系統的結構

4.1 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。

4.2 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。

5 運維管理模式的發展

基于人員的現場作業是中國城市軌道交通的運維管理及設備維保的主要手段，多數設備檢修仍沿用鐵路的工裝設備，相對“傳統簡單”“單一固定”，維修時主要采取故障報修的維修方式。以智能化裝備替代人工化作業剛剛起步，僅有個別企業（如神州高鐵技術股份有限公司）進行了相關領域的嘗試，并推廣應用了各類檢修機器人，開創了智能運營維保管理的先河。近年來，我國在城市軌道交通領域以及“PPP+軌道交通”領域的政策利好頻頻釋放，PPP項目已成為當前城市軌道交通項目主要運營模式之一。

6 結語

城市軌道交通綜合監控系統管理維保模式的比選是項系統性工作，需要綜合考慮各生產要素，包括維修模式的初步執行，設備修制、修程（系統各設備的修程）的制訂，系統技術文本（管理文件、作業指導書）的編制，人員籌備以及人員維修核心技術能力的掌握，工器具、備件的儲備等。總之，維保方案的確定需要長期探索和逐步優化。

參考文獻：

[1]李明，徐淑鵬.城市軌道交通綜合監控系統建設管理模式研究[J].現代城市軌道交通，2017（5）：61-66.

[2]鄭鳴.基于運營管理模式的軌道交通綜合監控系統集成設計[J].電氣自動化，2014，36（4）：76-78.