轨道交通综合监控辅助决策支持系统设计及实现论文_陈双双

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1.概述

为了保证地铁的运营安全,地铁内配置了大量的相关设备和系统,并制订了各种应急操作预案。但由于地铁的规模大,系统复杂,这些预案的执行也相当复杂,在事故或紧急情况下,处于高度紧张状态的运营管理人员往往顾此失彼,难以保证预案的正确执行。而且由于地铁具有空间相对封闭、人流量巨大且疏散困难等特点,一旦发生自然灾害、人为破坏、设备故障等突发事件,将会带来灾难性的后果。

为了解决上述问题,轨道交通综合监控系统中,设置了一套辅助决策支持系统(Decision Support System, DSS),用于帮助运营人员在事故时采取正确的措施,提升在紧急情况下处理复杂事务的能力,最大限度地保证地铁运营安全。

辅助决策支持系统主要用于在事故或紧急事件情况下,为操作员提供详细的指导和帮助提示。它通过一些信息提示,协助操作员作出正确的决策,避免或减少操作员因心理紧张出现的误动作。

辅助决策支持系统以轨道线路运营的实际需求为出发点,完成轨道交通线路对应急处置系统的整体开发,对地铁运营突发事故及紧急事件应急处置提供灵活的流程化操作,通过智能化手段为应急决策提供辅助支持。

辅助决策系统(Decision support system,DSS),能够处理已知设备状态点值情况下实现自动触相应发预案的决策问题,也是一种综合监控系统应急预案处理的思路。一般来说发生险情后,能够越早得当处置,就可以减少灾害带来的损失。基于点状态报警关联预案的辅助决策系统能够有效克服传统基于人工判断的决策困难、效率低等问题。

2.辅助决策

2.1功能特点

辅助决策系统有如下的功能特点:

一、决策执行过程采用流程卡片的形式进行操作,在流程卡片里,每个节点作为一个独立的操作步骤,允许有分支、合并、判断等步骤,运营人员可按流程卡片中提示的操作步骤及操作次序,逐步操作,从容应对,正确完成应急处理过程。

二、辅助决策系统的启用允许有两种方式:一种是综合监控系统内部发生严重的故障或事故,按照预先设计的模式自动启动;一种是外部事件发生,由操作员手工启动。

三、可方便的建立和维护辅助决策信息库,使系统有一个良好的扩展性。可完全由维护人员自行管理,能够方便地完成决策的增、删、改操作,并随时向外界发布最新的应急决策。

四、可实现不同地点的操作人员协同执行决策操作。在紧急事件发生时,决策被启动后,在决策流程中的所有相关的操作员的终端中应能够弹出决策执行界面,根据决策步骤执行的实时状态,能够协同其他操作员共同完成流程图中的步骤动作,正确处理紧急事件。

五、能够实时保存决策的执行情况至数据库中,以便日后对当时的决策执行情况进行分析和归纳,辅助运营人员完善决策和分析故障。

2.2模块划分

综合监控辅助决策支持系统主要划分为4个模块:基础数据模块、决策管理模块,决策执行模块和自动报警模块。

1.基础数据模块

自动导入综合监控系统站点、报警数据,同时提供辅助决策支持系统自定义报警点配置。

2.决策管理模块

决策管理模块提供了决策的新增、修改、删除等功能。决策管理模块也包括了流程图编辑器,通过编辑器可进行决策流程的编辑。

系统维护人员可以离线配置每一个应用事故场景的自动触发条件以及是否自动触发功能。

操作员可以在工作站上在线查看当前辅助决策系统中的事故处理规程。

3.决策执行模块

决策执行模块是DSS最基本和最核心的功能。系统提供直观的决策执行界面,用来展示事件的处理过程。由系统自动触发或调度员手动调出定义好的决策流程图,并按照流程步骤的先后顺序,提示相关调度员采取正确的应对措施。系统根据相关调度员对于操作结果的反馈,及时向每个相关调度员显示当前多人协同执行情况。

4.自动报警模块

自动模块的功能主要是让辅助决策系统实现在报警点达到设置值时,自动匹配事先定义好的决策,并弹出的功能。

ISCS系统只针对火灾报警、设备重大故障及运营管理人员觉得需要的情况提供自动触发辅助决策的提示窗口,其他情况不自动触发,但操作员可以手工查看。

2.3功能说明

2.3.1界面设计原则

辅助决策系统软件属于综合监控系统的一个单独模块,通常从综合监控主界面启动。界面的整体设计风格与综合监控主界面相协调。软件的主界面用分页的形式来划分辅助决策系统的功能(基础数据、决策管理,决策执行和自动报警),功能一目了然,方便操作员快速切换。

2.3.2基础数据管理

自动导入综合监控系统站点、报警等基础数据,同时提供辅助决策支持系统自定义报警点配置。

报警点管理报警点的分类、报警点的增删改操作以及查询操作。报警点一般来说都是开关量,模拟量一般不能作为判定灾害的依据。

站点管理主要进行站点的选择操作。

2.3.3决策管理

决策的过程用流程图表示,每个决策都有自己的流程图。

系统维护人员可以根据行业内成熟方案和自身运营经验增加、删除、修改每一个决策流程。用户更加直观的编辑决策,使决策编辑功能做到简单易用。决策编辑器可以灵活的配置决策步骤的具体信息,包括步骤名称、步骤描述、执行人、步骤超时时间等。决策资料在录入后,管理员可以在决策编辑器界面中对决策进行修改。

报警点表达式编辑器提供一个直观方便的表达式编辑功能,可以将若干个报警点进行逻辑组合运算。在界面中,点击报警点按钮时,可以弹出报警点管理模块,此时只能查找查看,用户双击进行选择操作。

步骤编辑窗口,用户可以定义一个决策的若干步骤,每个步骤都有一个步骤名,言简意赅即可。每一个步骤还有详细描述,可以进行编辑,在这里可以描述当前步骤的详细说明。也可以添加人员,添加时弹出人员管理窗口,此时只能查询,查询好的人员选择后进行发送操作。添加好的人员,当决策弹出时,双击人员名字,可以弹出此人的相关信息,比如电话号码,就可以马上浏览,方便拨打联系,及时处置事宜。

2.3.4决策执行

系统提供直观的决策执行界面,用来展示事件的处理过程。决策触发时(可配置自动触发或运营人员手动触发),系统会自动调出定义的决策流程图,并按照流程步骤的先后顺序,提示相关调度员采取正确的应对措施。系统根据相关调度员对于操作结果的反馈,及时向每个相关调度员显示当前多人协同执行情况,并给出进一步的操作建议。

一、决策执行规则

决策执行规则如下:

1.系统以流程图变色的形式提示调度员当前的操作情况:绿色闪烁-当前应执行的步骤;绿色-已执行完成的步骤;白色-未执行的步骤;黄色-执行失败,或跳过不执行;

2.调度员需要确认每个步骤是否完成;只有经调度员确认完成后,决策才会进入到下一步。

3.决策在执行过程中,操作人员可以进行必要的干预,如终止决策。执行结束后会存储执行记录,供日后检索和查阅。

二、流程图执行方式

1. 顺序执行

步骤以设定好的顺序依次执行。需要其他调度确认的步骤在执行后会等待接收方确认,或在指定时间内未收到回应后进行超时处理。

2. 并行执行

多个分支同时执行。

3. 选择执行

根据条件判断,在两条分支中选择一条执行。

三、决策执行辅助视图

辅助视图,是给操作人员直观浏览的一个平面图。用户可以自定义这张图,只能定义一张,且是图片格式,一般为jpg、bmp格式。一般来说,会把站厅平面图、立体图、逃生通道图等放到里面。在应急情况下根据运营设计出的逃生疏散线路显示在工作站界面上,以便工作人员根据实际情况做出选择。

2.3.5自动报警

自动报警模块的功能主要是让辅助决策系统实现在报警点达到设置值时,自动匹配事先定义好的决策,并弹出的功能。

自动报警触发器可以根据需要进行开启和停止操作。只有开启的情况下,才能自动报警弹出决策。

3.事故场景和事故处理决策支持典型规程

辅助决策支持系统内置轨道交通典型事故场景及事故处理决策方案,系统维护人员可根据自身需求修改或增加新的事故场景和决策方案。

典型的辅助决策规程如下:

1.车站火灾及恢复规程

2.客流突增控制规程

3.恐怖袭击规程

4.400V 局部故障及恢复规程

以下以车站火灾及恢复规程和客流突增控制规程来展示辅助决策支持的内容。

3.1车站火灾及恢复

车站火灾(无法自行扑灭)及恢复典型规程:

1.值班员从FAS确认火灾位置,立即指派站台岗携带无线电对讲机到现场确认,同时通知值班站长;

2.站台岗现场确认,火势较大,无法自行扑灭。立即向值班站长汇报;

3.值班站长确认火警,启动火灾报警按钮,并监视火灾联动情况,显示消防疏散示意图;

4.值班站长立即赶到事发现场,指示车控室拨打120、119,并OCC汇报事件,通知驻站公安。

5.值班员拨打120、119,并向行车控制主任汇报事件,通知驻站公安,将故障及时汇报MEC;

6.值班站长向车站所有人员下达车站紧急疏散指示;

7.值班员在车站控制室紧急停车;

8.值班员通过广播、乘客信息显示屏(PIS)发布车站紧急疏散的信息;

9.值班员在后备控制盘上启动紧急模式,所有闸机紧急释放;

10.站内工作人员在现场协助乘客离开站台;确认所有垂直电梯、站厅、站台无人员被困;

11.客服人员引导消防、救护紧急服务人员;值班站长担任现场指挥人指挥事故处理;

12.消防人员,救护人员,与公安到达现场协助扑救及维持秩序;

13.消防扑灭火警后,调查后解封现场;

14.现场应急处理负责人宣布解除运营紧急状态,车站做好重新开站准备;

15.车站及列车服务回复正常

3.2客流突增控制

车站客流突增控制典型规程:

1.OCC当值运营经理通知车站执行客流控制;

2.值班站长通知车站实施客流控制;

3.值班员关闭所有入闸机、售票机,安排工作人员安抚乘客;

4.值班员广播告知乘客原因,值班员请求地铁公安支援;

5.值班站长实时与控制中心保持联系,及时报告现场情况;

4.结束语

辅助决策系统的应用能够进一步提高地铁运营部门对应急事件的响应、处理效率,最大限度地降低突发事件对地铁运营的影响。随着技术的不断完善和发展,辅助决策系统在地铁综合监控系统中将会得到更多的应用。

论文作者:陈双双

论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期

论文发表时间:2018/10/17

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轨道交通综合监控辅助决策支持系统设计及实现论文_陈双双
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