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摘要：城市轨道交通综合自动化行车指挥系统（简称综合自动化系统）是指以协同轨道交通行车指挥及运营调度管理为目的，在统一的计算机软件和硬件平台上，集成各专业机电系统，完成对线路行车运营的监控，并且与地铁管理系统紧密结合，形成集行车指挥、列车运行管理、设备监控、通信管理与维护管理、信息管理、决策支持于一体，真正做到行车、设备、乘客、环境、运营管理和维护管理的综合自动化管理。本文主要是对系统内容进行阐述，以供参考。
关键词：轨道交通；综合自动化；系统分析
城市轨道交通综合自动化系统是以协同轨道交通运营调度管理为目的，在综合监控的基础上实现更高程度的集成化，即在统一的计算机软件和硬件平台上集成各专业机电系统，完成对线路行车运营的监控，并且与地铁管理系统紧密结合，形成集行车指挥、列车运行管理、设备监控、通讯管理与维护管理、信息管理、决策支持于一身的综合智能化管理，利用目前先进计算机技术，构建新一代的综合自动化系统。
1 采用综合自动化系统的必要性
20世纪90年代，城市轨道交通的供电、通信、信号、环境监控（BAS）、防灾报警（FAS）、自动售检票（AFC）等系统，按照自身的技术特点，不同程度地应用计算机技术、网络技术建立了各自独立的监控系统。这些分立的系统在中央监控中心（OCC）都有本专业的服务器、操作站及外围设备，都有自己不同结构的通信网络，采用的是各不相同的监控软件；在车站也有本专业的监控网络及监控站。
轨道交通各监控系统运作时并不是完全孤立的，而是相互关联的，且相互之间有许多信息需要交流。为提高系统的安全性、可靠性以及运营管理效率，建立高效的综合自动化系统是非常必要的，也是必然的。
2 城市轨道交通综合自动化系统的特点
城市轨道交通具备自动化、连续化、种类多、量大面广、专业性强的特点，该系统所包含的内容主要包括以下几个方面：（1）运输车辆：从供电方式上分类分为直流车和交流车；从产地上分为进口车和国内组装车。（2）通信设备：包括传输、程控交换、图像监控、广播、无线系统、线路设备等，负责指挥运行提供图像及语音服务，确保各类信息的有效传输。（3）信号设备：主要包括列车自动运行系统、列车自动保护系统以及列车自动监控系统等。（4）机电设备：包括车站、车辆段的低压配电设备、照明系统、火灾报警系统、环境和机电设备监控系统、自动售检票系统、自动扶梯、给水系统、排水系统等。（5）供电系统：为保证轨道交通的正常可靠运行，设有专用的供电系统，包括主变、牵引、降压变电站、接触网及电力监控设备等。
3 综合自动化系统的发展
按照专业技术领域发展，我国的地铁建设相继装备了乘客信息显示系统（PIS）、自动售检票系统（AFC）、环境与设备监控系统（BAS）、火灾自动报警系统（FAS）、门禁系统、电力监控系统（PSCADA）、列车自动监控系统（ATS）、列车自动防护系统（ATP）、列车自动驾驶系统（ATO）、屏蔽门系统（PSD）、广播系统、闭路电视系统、时钟系统、无线列调系统等等｡
图1 综合自动化系统组织构成
3.1 以电调、环调为核心的综合监控系统
将电力监控（PSCADA）、环境与设备监控（BAS）和火灾报警（FAS）系统进行集成，在一个统一的平台上实现监控｡系统建设时，对很多关键设备采取简单互联，甚至不集成的方式｡比如对行车自动监控（ATS）系统仅以互联的形式进行连接，完成简单数据交互，仅实现互联系统的部分功能。以电调、环调为核心的系统集成方案只对车站的设备进行监控和管理，是一个“静态”的监控系统，人为地把地铁运营仅仅看作是管理二十几个车站设备。而对轨道交通运营中的核心功能，只有部分或极为微小的涉及，不能满足面向轨道交通运营的需求。
3.2 以行调为核心的综合监控系统
以行调为核心的综合监控系统是在以电调、环调为核心的综合监控系统基础上，增加了对其他地铁运营系统的功能集成，特别是加入了对列车监控系统（ATS），完成了对列车运行的监视。该集成方案是一个“动态”的监控系统，它集成了ATS子系统，确立了以行车调度为核心的整体概念，以列车带动车站以及线路设备的联动，减少了以电调、环调为核心的集成方案监控盲区，是综合监控系统发展的一个新阶段｡
3.3 综合自动化系统云计算系统结构
综合自动化系统将机电系统、行车指挥系统、乘客信息、视频监控等辅助监控系统的中心级及车站级物理设备通过前置机以及通信骨干网实现数据的接入并汇聚至控制中心进而构建云系统，各类业务逻辑应用和接入子系统的数据都将在云计算中心进行的分析处理，各机电专业和行车及运营信息管理通过运行于云平台的客户终端进行访问。
综合自动化中心不再单独为各个子系统设计单独的中心设备和单独的通信骨干网，而是由统一的综合自动化中心云计算系统和通信骨干网络实现汇聚后的系统级数据中心实时存储和逻辑运算。各个专业的应用软件向云计算系统申请相应的计算、存储、网络资源并进行相应的部署。从而将原各自独立的系统硬件和软件设计模式转移到专注于云计算环境下软件开发实现模式之上。
3.4 综合自动化系统的远期集成
轨道交通的宗旨是为乘客提供优质的服务。所有系统的运行都是以提供良好的乘车环境为目标。因此，远期集成方案应是建立一个以行车调度为中心的综合自动化系统，这将有助于提高运营效率，减少运营人员。当今发达国家都采用了这种全集成的综合自动化系统。为此，国内远期的综合自动化系统集成方案为：构建一个分层分布式的计算机集成系统平台，将ATS、SCADA、BAS、FAS、屏蔽门及车站信息显示等系统直接集成在一起，与AFC、CCTV、广播、有线电话和无线系统实现互联；并且监控这些系统实现城市轨道交通各专业子系统的互动，实现全系统统一协调管理。
4 城市轨道交通综合自动化系统的发展趋势
在构建城市轨道交通综合自动化系统时，不能够一步到位，而是应该模块化地将各个部分建设起来，不断进行规模的扩充和完善。
城市轨道交通是解决城市交拥挤的有效途径，作为一个涉及专业多、覆盖范围广的复杂系统工程，轨道交通建设受到计算机技术、网络通信技术、自动控制技术等多方面的制约。这些技术的飞速发展已经为轨道交通自动化发展提供了基础，过去传统的低速封闭式自动化系统正逐渐转变为高速综合化的网络系统，从而实现设备无人值守、列车无人驾驶等功能；通过局域互连技术，达到了资源的有效共享，为决策层提供数据支撑，降低运营成本的同时提高运营管理效率，城市轨道交通综合自动化的水平在稳步提高。
综上所述，综合自动化系统是一个真正的有血有肉的“动态”监控系统，它在以行车指挥与列车运行为核心基础上，加强对车载各系统的监控管理以及与维护系统的协调，是轨道交通运营中的一个切实需求，也是运营自动化的必然方向，已成为轨道交通自动化技术发展的必然趋势及必经过程，也是地铁运营管理提高效率、提高水平，实现现代化的必然需要。
参考文献
[1]汪杰,李钰,汪敏. 一种基于云的城市轨道交通综合自动化系统方案研究[J]. 现代城市轨道交通,2015,03:21-24.
论文作者:陈侃,祁健
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/27
标签：系统论文; 轨道交通论文; 自动化系统论文; 监控系统论文; 列车论文; 设备论文; 行车论文; 《电力设备》2017年第21期论文;