浅议综合监控系统在城市轨道交通的应用与发展趋势

摘 要：综合监控系统为地铁车站提供了一个集中操作、运营管理的平台，是城市轨道交通的重要组成部分。本文阐述了综合监控系统在城市轨道交通中的作用，介绍了其构成，分析了综合监控系统的功能、技术优势以及未来的发展趋势。

关键词：轨道交通；地铁；综合监控系统；管理

监控系统是一个功能强大的、开放的、模块化的、可扩展的分布式控制系统，集成和互联了多个子系统。综合监控系统通过与其他机电系统的集成和互联，实现了数据的共享。在大数据基础上结合运营管理需要进行深层次的数据发掘和功能完善，有利于改善设备管理的自动化水平，提升管理效率。城市轨道交通综合监控系统（简称ISCS）作为轨道交通线路不可或缺的专业，为运营管理提供高效、快捷、安全化服务。其网络的组成及实施于无形之中承担着传递数据的枢纽作用。轨道交通综合监控系统实现了多专业和多系统集成，消除了信息孤岛，综合监控系统的设置为后期运营管理带来诸多方便。

一、综合监控系统在轨道交通中的应用

早期的地铁运营主要依靠独立监控各系统内设备运行状态来实现，缺乏各系统间的信息传输及在紧急工况下各系统间的联动，自动化程度相对较低，更多依赖于运营人员的操作水平及经验。地铁行车系统、电力系统、票务系统、信号系统等每个看似独立的系统间有着千丝万缕的关系，一个系统的运作往往需要另一个系统的配合。综合监控系统以开放系统为基础，无缝地接入各专业子系统，将各分散孤立的自动化系统联结为一个有机整体，实现地铁各专业系统之间的信息互通、资源共享，提高各系统的协调配合能力，高效实现系统间的联动，增强地铁对各种突发事件的应变能力和对各种灾害的抵御能力，提高了地铁的自动化水平，提高了地铁运营的安全性、可靠性和响应性，最终达到减员增效的目的。目前综合监控系统已在世界范围内的城市轨道交通工程中获得广泛而成功的应用。

二、综合监控系统的构成

综合监控系统是一个功能强大的、开放的、模块化的、可扩展的分布式控制系统，是一个集成和互连了多个子系统的综合系统。一般情况下，综合监控系统的集成部分包括了供电监控、环境与设备监控、站台屏蔽门、有线广播、闭路电视等子系统，并预留了门禁系统；互连部分包括了列车自动监控、火灾自动报警、传输、时钟、无线通信、自动售检票、乘客信息、轨道交通指挥中心、通信专业集中告警设备等子系统。综合监控系统由位于控制中心的中心系统、网络管理系统（NMS），位于各车站的车站系统，以及位于车辆段的车辆段系统、后备中心系统、培训管理系统、设备维护系统等组成。综合監控系统采用中央级和车站级两级管理，中央级、车站级和现场级三级控制的分层分布式结构（图1所示）：

三、综合监控系统的技术优势分析

综合监控系统具有以下功能：一是保障乘客安全，提供各子系统之间的业务关联和事件联动，提高对事件的反应能力和速度，提供内在的控制协调；二是保障行车，提供统一的基础数据平台，保证各子系统采用相同的基本运行参数，以行车计划为基础，制定各系统运行计划；三是提高运营管理效率，提供统一的运行和维护平台，优化岗位设置，避免业务的重叠和交叉，保障设备维护计划与运营计划的协调；四是节能降耗，在行车组织计划的基础上，提供各系统的协调运行机制，优化设备运行模式，降低能耗，降低运营成本；五是作为运营线路的信息中心，为城市轨道交通网络化管理和上层管理部门提供统一的信息渠道和接口。综合而言，综合监控系统有以下明显的优势：

1.综合运营优势

将各自独立运行的分立的自动化系统的功能综合，资源共享，完成综合的运营监控功能，提高运行效率，降低运营成本。

2.综合管理优势

采用联动机制和应急预案，具备对突发事件快速处理能力。联动机制具有正常操作、紧急功能等。

3.综合维护管理优势

采集设备运行信息，可以实现对设备的统一集中维护及管理。采用ISCS统一的平台便于维护人员进行日常的设备维护，并可通过设备管理功能实现设备的运行状况分析，为设备管理职能部门对设备管理提供科学的管理分析方法和依据。

4.综合分析优势

对系统的运行/历史数据以及设备数据统计分析，基于统计分析的性能管理和性能预测方法对大量统计信息进行分析，使技术人员迅速直观地判定综合监控系统使用趋势并分离出性能问题，在系统出现有害影响之前予以解决，确保综合监控系统为行车安全提供可靠保证；基于统计数据对系统和设备性能进行评估，评估结果为管理部门决策提供依据。

四、综合监控系统未来发展趋势

随着计算机技术的发展，在大型互联网服务和智慧城市建设中提出了“大数据”概念，通过建立“大数据”平台，可以充分共享信息，并通过对数据的分析，发现新的应用；同时开始建设的“云计算”平台，可以通过分散的、低性能的计算机完成巨量的运算，并保持“云计算”平台不受个别设备故障的影响。地铁机电系统的整合和发展必然脱离不了计算机技术的基础，可以预见，地铁的弱电控制系统将来会形成多系统合一的“综合自动化系统”。应鼓励交通信号系统的供应商，大胆摸索将信号系统和综合监控系统合二为一，建立地铁的大数据中心，采用云计算平台，把相关系统归于一个管理平台上，有了这样的系统联网结构，数据和资讯就可以互相共享，行车指挥、设备监控、通信和乘客资讯方面都可以得到全面地融合，达到系统操作的高效率，在更高水通信和乘客资讯方面都可以得到全面地融合，达到系统操作的高效率，在更高水平上实现弱电系统的大集成。

五、结语

截止2016年底，国内有42个城市已完成部分轨道交通线路建设运营或正在建设、规划之中，可以说城市轨道交通建设正处于蓬勃发展期。然而现阶段，我国的城市轨道交通综合监控系统还是以实时监控为主，但是随着社会的发展，实时监控已不能满足城市轨道对安全性能的要求，也无法有效的实现对城市轨道交通的运营管理。因此，随着城市轨道交通的迅速发展，其综合监控系统技术也在不断的革新，随着综合监控系统集成子系统的规模不断扩大，相信未来的城市轨道交通综合监控系统网络结构将会变得更加合理和安全化。综合监控系统为地铁运营管理提供了信息集成平台，将成为今后城市轨道交通自动化管理的发展趋势。

参考文献：

[1]黄昱曼.地铁综合监控系统的构成及优化[J].城市轨道交通研究，2010（10）：63.

[2]殷娜.基于城市轨道交通的综合监控系统的设计[J].计算机与数字工程，2015（8）：1429-1434.

作者简介：赵云云（1986-），女，山西洪洞人，工程师，从事城市轨道交通多个专业运营管理工作。