广东省东莞市轨道交通有限公司 523000
摘要：研究目的：城市轨道交通监控系统是运营阶段管理工作的核心，其监控范围的广度和深度直接影响轨道交通运营质量。目前国内的监控系统，关键设备和技术大都从国外全盘引进，很不经济，也造成了隐患。实现监控系统国产化势在必行。
关键词：城市轨道交通;智能综合监控系统;设计理念
引言
随着我国城市轨道交通和铁路的大规模建设，以及日益提高的运营管理要求，轨道交通的自动化程度越来越高、越复杂，而为了更好地提高运营管理效率及服务水平，需要为各自动化系统搭建一个统一的自动化监控平台。这个平台可以实现各系统的资源共享、信息互通，支持轨道交通的综合监控管理，这就是综合监控系统。
目前综合监控系统在城市轨道交通的应用越来越广泛，但在综合监控系统设计中存在着设计思想不统一、运营需求不明确、系统功能与运营需求脱节等问题，本文依据综合监控系统的发展趋势及多年的设计和工程经验对综合监控系统的设计思路和方法进行了归纳和总结，为综合监控系统的工程设计提供一个初步的设计思路及方法。
一、城市轨道交通智能综合监控系统的涵义
城市轨道交通智能综合监控系统是指将彼此孤立的各类设备控制系统通过网络有机地连接在一起，监控和协调各相关子系统设备的工作，充分提高各类设备的效率，降低城市轨道运营成本，提高综合决策水平，为乘客提供一个便利、快捷、舒适的乘车环境，并在灾害发生的情况下最大限度地保护人的生命和财产安全，实现“高安全、高效率、高品质服务”的智能型城市轨道交通。
智能综合监控系统具有以下几方面的特点：
（1）实现集中化管理。各类监控信息由现场的传感器或智能节点发送至监控中心的设备，由后者对其运行及状态参数实时进行集中化管理。
（2）实现合理化运行。可完成设备例行性时序操作，如节假日、周末及每日上下班定时启动、停止及顺序操作均由控制系统自动完成，可以减少人为的操作，提高可靠性。
（3）实现设备的节能运转。由于环境负载随人员多少、设备开关、外气冷热及时段特性不断变化，人工管理无法适应如此即时、繁琐的调整，而智能化综合监控系统则可自动即时完成。
（4）实现一体化协调运作。当防灾报警系统检测到火警信号时，将连接电梯、空调、供配电设备进人紧急状态，并使消防系统的高压水泵打开，实现一体化协调运作。
（5）实现设备和信息的高度共享和智能决策。
二、系统实时性计算模型
系统实时性指标可以用系统响应时间TSYS来度量。系统响应时间包括上行信息传递时间和下行信息传递时间。前者指现场设备状态变化至OCC调度员终端界面显示该变化所经历的时间;后者指调度员下发控制命令至现场设备接收到该命令所经历的时间。为简化分析，本文以上行信息传递时间为例展开研究。下行信息传递时间的分析方法与上行类同。
一般地，系统响应时间与系统的网络拓扑结构、数据传输速度、通信协议等有关，因此，不同的系统结构，系统响应时间的计算方法也有所不同。本文以图1所示的ISCS系统结构为基础，研究系统响应时间的计算方法。
城市轨道交通综合监控系统是一个地域分散的远动自动化系统，一般采用分层分布式体系架构，由一个ISCS核心平台和若干集成（或互联）子系统构成，规模庞大。其中，核心平台由设在OCC的中央综合监控系统（CISCS）、设在车站控制室的车站综合监控系统（SISCS）、设在车辆段（或停车场）信号楼的车辆段综合监控系统（DISCS），以及为CISCS与SISCS、DISCS提供数据传输通道的通信骨干网（CBN）构成。图1为简化的综合监控系统核心平台的网络拓扑结构。
三、现代轨道交通综合监控系统的设计理念
综合监控系统是实现轨道交通调度自动化管理更上一层楼的重要工具也是城市轨道交通监控系统的主要发展方向。目前，在国外，轨道交通系统中已有许多线路采用了综合监控系统。如新加坡轨道交通东北线、美国南新泽西轻轨、西班牙毕巴尔巴额轨道交通、马德里轨道交通、韩国仁川轨道交通、汉城轨道交通 7 号线和 8 号线、法国巴黎轨道交通 14 号线等。
目前，在国内，城市轨道交通综合监控系统中，广州轨道交通3、4、5号线采用的是基于法国的SCADASOFT平台，北京轨道交通指挥系统采用的是基于新加坡的OASYS 平台，北京轨道交通 5 号线、上海轨道交通十号线采用的是基于英国的 RAILSCADA 平台、北京首都机场线采用的是基于国产化的 RAILSYS 平台，南京二号线采用的是基于国产化的 RT21-ISCS 平台。其中北京轨道交通五号线作为国内首条综合监控系统，并已投入运营;而上海十号线、成都一号线等诸多线路都正在建设综合监控系统。
当前，城市轨道交通的建设由于科学发展和技术进步的推动正在走向全自动化、全数字化和高智能化。不仅综合监控系统正成为国内城市轨道交通自动化系统的发展趋势，而且还存在以下几个方面的发展趋势。
衡量综合监控系统的集成深度，可以从两个方面考察：一个是从横向看集成的子系统的个数;二是从纵向看集成的层次，是 OCC 集成，还是集成到车站级，甚至集成到现场级。
从从横向看，在采用综合监控系统建设城市轨道交通的初期，一般是适度集成。例如上海明珠线是把电力和环控系统集成在一个平台上。深圳轨道交通 1 号线、成都轨道交通一号线等工程集成了 P S C A D A、BAS、FAS 三个子系统，并且在 OCC 的大屏幕上将轨道交通各专业信息接入。随着城市轨道交通建设的发展，综合监控系统集成和互联的子系统越来越多。上海十号线已开始实施目前国内最大的综合监控系统，集成的子系统有：PSCADA、CCTV、PIS、PA、BAS、TISCS;互联的子系统有：FAS、PSD、TIS、SIS、AFC、SIG、CLK。该系统集成和互联的子系统竟有 15 个之多，几乎包括了轨道交通运营的所有系统。此外，北京 5 号线和上海 10 号线准备集成和互联的子系统也比较多。
综合监控系统深度集成化已经成为一种趋势，反映了当前城市轨道交通发展的内在迫切要求，是城市轨道交通调度指挥系统追求的建设目标之一。
随着城市轨道交通的发展，在同一个城市里出现多条轨道交通线路的运营是必然的现象。相应的轨道交通调度所面对的对象不再是一条孤立的线路，而是包括若干条线路的一个路网。如何从单线路综合监控系统，向路网综合监控系统发展，是城市轨道交通的各部门所面临的一个新命题。
四、结束语
现有的城市轨道交通综合监控系统，以实时监控为主要应用目的，实现电力调度、机电设备监控、车站运营状态监视等功能，在体系架构设计和接口方面主要侧重于实时设备监控和数据处理，在生产调度、生产计划和工作流处理方面存在架构方面的先天不足。在另一方面，由于IT技术的迅速发展，在现有系统之中没有实现的面向服务结构（SOA）、多核并行处理、服务器集群、负载均衡、平行扩展、移动应用等技术已经趋于成熟，可以引入到新一代综合信息管理系统之中，满足用户不断增长的信息化集成要求。以新一代综合信息管理系统为平台建立融合关键基础设施、安防和应急指挥、多模式通信等系统的城市轨道交通综合监控平台，可扩展综合监控系统的范围和提升综合监控系统的层次，支撑和引领综合监控系统向智能化方向发展，实现管控一体化。
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论文作者:何文凯
论文发表刊物:《基层建设》2016年15期
论文发表时间:2016/11/3
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