深化城市轨道交通智能化综合管理研究

（易程科技股份有限公司，100083，北京∥第一作者，高级工程师）

深化城市轨道交通智能化综合管理研究

曹 宏 何凤娟

（易程科技股份有限公司，100083，北京∥第一作者，高级工程师）

深入分析了当前城市轨道交通信息化建设中存在的问题。介绍了智能化综合管理信息平台系统架构的组成，论述了其技术特点，并分析了系统中需要重点解决的技术课题。智能化综合管理信息平台可以进一步整合管理界面和业务流程，有利于建立更为高效的城市轨道交通体系。

城市轨道交通；综合信息管理；智能化管理平台

First-author's address Easyway Company Limited，100083，Beijing，China

目前，城市轨道交通信息化建设的重点，是从旅客服务、运营维护等各方面考虑，建立并推广应用一整套安全可靠、高度智能化、集成化的综合管理信息系统。

城市轨道交通智能化系统主要包括综合监控系统、乘客资讯系统、综合安防系统、通信系统、自动售检票系统和信号系统等6个分系统。各分系统还包含电话、广播、时钟、列车自动监控、列车自动防护、监控、门禁、电子防护等近20多个子系统。目前，各地铁车站虽相继建立了一些有效的信息系统，这些系统内部也有一些集成与互联，但是，由于缺少综合管理信息平台将这些系统横向连接，各业务系统只能分散、独立地工作，不能对车站设施进行智能化管理。此外，还需要集成其他交通方式的相关信息等，这需要统筹解决。

为实现跨系统的互联互通以及资源共享，需要针对城市轨道交通的特点建立一个城市轨道交通智能化综合管理信息平台（以下简为“综合管理平台”）。该平台以计算机通信网络和信息技术为支撑，集成整合城市轨道交通车站各专业、各系统的信息，实现业务与生产的集中管理，进一步提高车站预防事故以及对事故快速响应的应急管理能力，加强车站和上级控制中心的联动管理；实现车站和道路公交、重大事件、天气情况，甚至和铁路、民航等其它运输方式的信息交流和资源共享，充分提高现代化城市轨道交通运营的科技管理水平，跟上国际城市轨道交通行业的发展趋势。

1 建设综合管理平台

综合管理平台，是一种通过信息系统集成优化技术，将车站各相关的设备设施、车站现有各系统和车站各管理业务，紧密集成为一体的全新智能化管理业务平台。

1.1 系统架构

为了达到系统集成的功能最优化和经济高效，综合管理平台的系统架构划分为5个层面，如图1所示。

第1层为车站空间。对车站布局、车站位置、设施位置等空间信息进行详尽的数字建模，建立电子沙盘，提供可视化操作界面基础。

第2层为车站各类终端管理机电设备设施。设备设施层包括自动售检票设备、信息发布显示设备、信号系统设备、火灾报警系统设备、电力设备等，均受综合管理平台管控，可检测设备状态，采集车站设施管理和设备状态等信息，并接受控制命令。该层对车站的运营分析、旅客疏导、信息处理与发布、站务管理至关重要。

图1 综合管理平台架构图

第3层为线路各车站的信息采集与集成处理。处理内容不仅包括各车站本身各类信息，还包括从其它外部系统获得的信息，如线路运营计划信息、上级控制中心下达的信息、综合监控信息等。信息的集成处理需有非常复杂的接口体系，通过综合管理平台，打破现有纵向系统、不同网络的信息隔离，紧密集成各类信息系统，实现横向信息共享和交流，为管理者的指挥及决策提供依据。

第4层为业务融合与展示。业务融合是对管理业务的整合。将线路各车站管理的运营计划、客流预测、设备运行、应急处理等各项业务有机融合，实现集中管理，改变信息不全、消息封闭、决策不明的运营状态。

第5层为智能化运营与管理。智能化运营管理是通过统一可视化人机界面展现对信息和业务的融合，加快信息流动，进行高效决策指挥，实现“信息共享、业务自动、管理智能、服务优质”的最终目标。

1.2 系统组成

综合管理平台的硬件设备组成包括应用服务器、数据库服务器、接口服务器及磁盘阵列，以及各操作员工作站、打印机、大屏幕显示、网络交换机和终端控制设备等，按照不同管理需求，分别部署在城市轨道交通路网指挥中心、线路控制中心和各车站、车辆段。系统设备结构如图2所示。

综合管理平台的软件主要由平台软件、应用软件、接口软件等构成。平台软件主要实现数据的采集、处理与管理等功能；应用软件主要实现系统运营管理与协调、信息报送、信息查询、应急指挥，以及系统管理和维护等功能；接口软件主要实现综合管理平台与各子系统、上下级设备间的通信处理功能。

综合管理平台通过对上述空间、设备、业务的有机融合，能够共享信息和资源，实现业务管理的可视化、智能化和立体化；对车站的日常运营进行综合监视，对突发事件进行应急联动和统一指挥；为旅客提供信息服务；实现与其他单位的联系和协调，包括向上级报送信息和接收上级指令，联系、协调公安、消防部门等。

1.3 综合管理平台技术特点

综合管理平台是一个创新的、模块化的智能系统，具有以下技术特点：

图2 综合管理平台设备连接图

（1）引入了SOA软件框架，可为系统提供优良的延伸性和使用性，可以自由、任意地潜入新的子系统，也可方便地改造现有的系统，与现有系统和新系统都有良好的兼容性。

（2）设计了风格统一的人机界面，汇聚了所有子系统信息。操作员可以对所有设备状态、报警以及资源分配一目了然。

（3）具有良好的决策辅助和联动功能，可以大大提高运营效率，自动化的运营流程可以大大缩短危机处理时间。

（4）可融合处理多源数据，通过对不同子系统的异构信息进行综合分析与处理，为日常运营、应急处理、信息报送等各项业务提供决策信息。

（5）设置后备中心，保障系统可靠性。综合管理平台自身一旦发生故障对整个系统影响较大，因此，其服务器、交换机等均应采用冗余方式，并在车辆段设置后备中心。当控制中心网络中断或发生故障时，车辆段的综合管理平台工作站以中央级用户登录使用，可监控全线车站常规设备，提供与中心级系统同样的功能，直至原控制中心恢复，转交控制权。

1.4 平台系统中需要重点解决的技术课题

1.4.1 接口处理器要满足互联和大集成的要求

在综合管理平台中，所有集成与互联的系统数据都统一接入综合管理平台的接口处理器。由于有些系统需要进行数据库的二次开发，或建立独立的数据库，因此还要考虑数据结构的统一规划。接口处理器负责综合管理平台与各相联系统的接口管理，完成规约转换、数据初始处理、周期访问和协议转换，并将不同格式的实时数据转换为综合管理平台统一的内部数据对象格式，提交到系统应用服务器。接口服务器具有支持多种协议转换、支持多种通信接口的模块，同时具有足够的网络口、串口，以便于接入相应系统。每个接口服务器通过千兆以太网接口与综合管理平台交换机相联。采用冗余配置，单点故障不会影响系统功能，以保证数据流的处理与传输。

1.4.2 人机界面需统一整合

综合管理平台涉及的子系统众多，集成范围大，人机界面图形层次多，整合的方式也各有不同。有的系统通过管理平台可直接取代被集成子系统的软件，并实现被集成子系统的全部功能，例如广播、资讯等系统，极大地提高了集成系统的性能，这类系统人机界面可利用成熟的软件稍加改造。有的子系统，由于系统具有特有的功能，因此无法直接利用成熟的软件，需要在新平台上进行二次开发。对于信号系统中的列车自动控制（ATC）系统的集成，由于信号系统是涉及行车安全的设备，并有专用的软件和通信协议，因此，如果通信协议的开放条件许可，可在综合管理平台的人机界面中嵌入其系统的图形人机界面，实现复视管理功能，以方便运营人员在统一的平台上操作人机界面。

1.4.3 系统结构应满足动态可扩展性的需求

综合管理平台的服务器、交换机等关键设备应预留20%～40%的容量，软件采用无限点可扩展软件，为今后系统扩展奠定基础。综合管理平台的体系结构应适合系统动态扩展，可在线修改、扩充子系统而不干扰已经运作的其它子系统。新加入的子系统调试通过后，可以和原有的系统无缝地集成，共同完成整个交通系统的各项任务。

2 结语

随着建设线路越来越多，各种管理和安全问题日益凸现，综合管理平台采用分散自律集中控制和网络化协同作业等技术，实现了物理上设备集成、业务上统一监视、管理上按线集中的现代化运营模式，能够更好地满足城市轨道交通建设和安全高效、优质服务的新需求，代表了城市轨道交通信息化发展的方向和趋势。

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［3］ 刘光武.广州地铁安全预警与应急平台的研究与应用［J］.现代城市轨道交通，2011（1）：18.

［4］ 朱烨中.城市轨道交通自动监控系统的互联互通技术方案［J］.城市轨道交通研究，2012（4）：19.

Develoment of Smart Integrated Information Management in Urban Mass Transit

Cao Hong，He Fengjuan

In this paper，the construction of the smart integrated information management platform for urban mass transit is analyzed in-depth，some problems to be solved in the system are discussed，including the production and operation management，passenger information service，maintenance，security and emergency management，etc.This platform will cover the production，operation and service fields in urban mass transit，and provide comprehensive solutions.

urban mass transit；integrated information management；smart management platform

U 29-39

2012-05-29）