青岛地铁线网管理与指挥中心系统的需求分析

罗情平 左旭涛 舒 军

（1.青岛地铁集团有限公司，266045，青岛；2.中铁二院工程集团有限责任公司，610031，成都//第一作者，教授级高级工程师）

青岛地铁线网管理与指挥中心系统的需求分析

罗情平1左旭涛1舒 军2

（1.青岛地铁集团有限公司，266045，青岛；2.中铁二院工程集团有限责任公司，610031，成都//第一作者，教授级高级工程师）

介绍了青岛地铁线网管理与指挥中心系统的系统架构和功能定位，结合青岛地铁实际情况，较详细地阐述了该系统的“一个中心”、“五大平台”、“五个辅助系统”和“线网通信系统”等各个子系统及模块的功能需求。

地铁；线网管理与指挥中心；需求分析

青岛轨道交通线网共规划有16条线（含2条支线），线路长约800 km，设5个区域控制中心。其中，市域9条线路长约367 km，郊区7条线路长约420 km。目前在建线路6条，长约310 km。到2021年年底，青岛轨道交通将开通运营9条线路，运营线路长度将超过420 km，实现城市轨道交通网络化运营。

青岛地铁采用区域控制中心管理模式，到2017年年底将陆续启用地铁大厦区域控制中心、辽阳东路区域控制中心和黄岛区域控制中心。因此，建设线网级的运营管理与应急指挥中心势在必行。经过前期对国内其他城市的运营管理与应急指挥中心的调研以及与相关集成商的广泛交流，目前已完成青岛地铁线网管理与指挥中心（Qingdao Metro Management&Command Center，简为 MMCC）用户需求书的编制，并已进入招标程序。本文着重介绍青岛地铁线网管理与指挥中心的功能需求，以供国内同行参考。

1 青岛地铁MMCC功能定位

目前国内的地铁线网管理与指挥中心就功能定位而言主要有两种：一种是以广州地铁、成都地铁为代表的，其功能定位为地铁线网指挥中心；另一种是以北京地铁、深圳地铁为代表的，其功能定位除了地铁线网指挥中心之外，还兼有政府级轨道交通应急指挥中心的功能。综合考虑青岛地铁的实际情况，青岛MMCC定位为青岛地铁的线网运营综合管理中心、生产指挥中心及应急指挥中心，对各线路“只监不控”，同时预留有与青岛市交通委等政府机构的应急管理部门的接口。

2 青岛地铁MMCC系统架构及功能需求

2.1MMCC系统总体架构

目前青岛地铁区域控制中心能独立完成管辖区内线路的中央级日常运营管理工作，并具有区域运营协调服务和控制指挥功能，因此青岛地铁MMCC主要是实现各区域控制中心间线网运营综合管理、生产指挥及应急指挥功能，发挥全线网的资源整合与共享，提升运营管理效率。青岛地铁MMCC包括“一个中心”、“五大平台”、“五个辅助系统”和“线网通信系统”的系统总体架构，如图1所示。

“一个中心”是指数据中心，实现数据采集、数据存储和数据挖掘分析；“五大平台”分别是线网运营指挥平台、线网应急指挥平台、线网统计分析平台、线网运营评估平台及线网信息服务平台，为网络化运营管理以及突发事件的应急处置提供基础信息和决策支持；“五个辅助系统”分别是开发测试系统、应急指挥会议室系统、呼叫中心系统、网络与安全管理系统及大屏幕显示系统，辅助完成线网指挥中心的信息展示、安全管理及对外信息发布；“线网通信系统”包括骨干网传输、线网无线调度、线网公务电话、线网专用电话及线网时钟等系统。

图1 青岛地铁MMCC系统总体架构示意图

2.2MMCC系统线网数据中心

线网数据中心依托各线路系统（含信号、综合监控、能源管理等系统）、ACC（票务清分中心）系统及其他业务系统采集的数据，构建MMCC系统的基础数据平台，结合网络化运营管理和分析决策需要，对轨道交通全线网的客流、行车、设备等数据进行分析、挖掘，实现对各分专业数据资源的一体化整合，满足不同系统间信息资源共享、交互分析的需求。线网数据中心主要由数据接口系统及数据处理系统两大部分构成。

（1）数据接口系统。负责对各源系统进行接口管理和数据采集的预处理。接口源系统主要包括各线路OCC（运营控制中心）系统（包括ISCS（综合监控系统）、SIG（信号系统）、CCTV（视频监控系统）、能源管理系统等）、ACC系统和ACC灾备系统等。

（2）数据处理系统。主要负责从数据接口系统获取数据，并按照相应业务系统的需要对实时、离线等不同数据进行快速处理，通过统一的接口对外部各应用系统提供数据支持。数据处理系统采用不同业务服务器承担对应业务的处理方式，并配置相应的数据处理软件实现相应的数据处理功能。

2.3MMCC系统“五大平台”

2.3.1 线网运营指挥平台

MMCC通过线网运营指挥平台行使中央协调角色，协调各区域控制中心及各运营主体，具有多运营主体综合监视、运营协调、应急指挥、信息共享等职能，在全市轨道交通线网中具有唯一性。指挥中心对各线的控制中心及线路运营“只监不控”，主要提供协调、协助功能。MMCC线网运营指挥平台主要功能如下：

（1）线网的综合监察：通过运营指挥平台（界面显示在大屏幕上）监视各线运行列车、客流、设备系统的状态信息，完成行车监察、客流监察、设备监察、供电监视、CCTV监视，以及主要设备性能、维修状态的监视工作，对影响运营的状态（关键设备故障、行车晚点、客流超限等）进行告警提示。

（2）供电主变电所的资源共享：轨道交通线路形成网络后，对轨道交通主变电所的设置、联络和相互支援应从线网高度提出新的要求。MMCC可通过制定线网电力支援预案，实现轨道交通网络的统一电力监视及主变电所资源共享。

（3）协调指挥重点站的客流组织工作：轨道交通重点车站主要包括换乘站、枢纽站、人流量较大车站等。网络化运营条件下，需及时、准确地掌握重点站客流信息（包括进站、出站和换乘客流量），特别是行车故障时相关重点站的客流集散情况，从而能够有针对性地对大客流进行预警组织，适时采取封站等措施，改善重点车站的乘车环境，缓解大客流带来的运输组织压力，保障乘客的出行安全。

（4）协调处置影响线网运营的重大事件：针对火灾、接触轨失电、列车晚点、列车大面积延误等造成运营中断或长时间延误的重大事件，制定客流疏散预案，并下达运营部门执行。

2.3.2 线网应急指挥平台

城市轨道交通网络化运营后，各线路之间存在着复杂的相互影响关系，突发事件对某条线路造成的负面影响将会直接或间接地影响到线网中的其它线路。因此，对突发事件的应急处置绝不能采用各条线路各自为政、分别处理的方法，必须建立全线网统一的综合应急处置及协调系统，即线网应急指挥平台。

（1）平台功能：对内负责协调各线路的行车调度方案，指挥重点站的客流疏导工作，对外负责将事故情况上报至上级领导，并在需要时报请政府相关部门配合完成客流输送等应急处置工作。线网应急指挥平台根据日常监视和应急处置的需要，按照功能分为应急值守、应急资源管理、应急指挥、总结评估、培训演练、运营信息监视（信息组团）、数字化预案管理、报警管理、应急数字化处置、应急地理信息系统等模块。

（2）应急指挥体系：MMCC与各线路OCC、事故现场临时指挥部共同构成了城市轨道交通的应急指挥体系，如图2所示。

2.3.3 线网统计分析平台

线网统计分析平台的建设目标是：依据轨道交通行业运营指标体系，结合政府决策和线网中心管理需求，形成信息统计分析平台的专业指标体系和查询统计分析要求。线网统计分析平台主要包括：指标管理、指标查询统计分析、OD（起讫）分析、报表管理、报告管理、系统配置信息管理。

2.3.4 线网运营评估平台

根据日常运营管理需要，线网运营评估平台可分为：评估方案管理、线网运营仿真、客流预测、运输计划编制评估、列车衔接评估5个系统。

（1）评估方案管理系统：其目的是建立评估指标体系、完善评估方法、建立业务评估方案，主要包括评估指标管理、评估报告管理和评估方案管理等内容。

（2）线网运营仿真系统：主要包括车站仿真、线路仿真和线网仿真三个基本模块。三个模块分别侧重在轨道交通系统“点”、“线”、“面”的不同层次。通过对相应层次运营环节的仿真和三个层次之间的交互，实现对城市轨道交通整体性的全面描述和展现。

（3）客流预测系统：从数据中心获取历史客流数据作为客流预测系统的输入数据，经过系统的分析处理，形成各种情况下的全线网客流预测数据。客流预测系统作为运营评估平台的子系统，为评估系统、线网运营仿真系统及运输计划编制系统提供客流预测数据，以供运营管理人员参考；同时也为应急数字化预案编制、突发事件应急处置、新线开通方案制定等，提供依据和支撑。

（4）运输计划编制评估系统：是基于MMCC系统的历史客流等数据，结合客流预测、仿真等工具软件，对各线路编制的运输计划进行评估，生成运力配置及衔接等计划调整建议，供各线路优化计划运行图，从而实现全网范围内各线协调、合理运输，达到快速、安全、高效疏解全网客流的目的，同时实现节能降耗。

（5）列车衔接评估系统：评估线网各线路列车运行衔接情况，可通过乘客查询平台提供路径查询、检索和可达性服务的支持。借助该功能对乘客在车站的集聚情况、区间运力运量匹配情况、换乘站各方向列车的衔接情况进行展示。涉及功能包括但不限于：系统首末班车衔接查询展示、常规时间衔接查询展示、换乘服务水平查询、行车间隔查询、路径信息查询及数据管理功能。

2.3.5 线网信息服务平台

MMCC汇总了青岛轨道交通业务系统中的所有日常运营数据，经过存储和加工处理后，可通过线网信息服务平台为不同用户提供信息统计、分析、评估和辅助决策服务。线网信息服务平台提供的发布方式包括：内部门户、移动终端、运营信息报送、上报数据接口（预留）。

2.4MMCC系统“五大辅助系统”

2.4.1 呼叫中心系统

呼叫中心系统以“客户为中心”，实现客户信息的集中管理，提供全面、全方位的出行服务。呼叫中心系统通过交互应答、自动呼叫分配、语音信箱及电子邮件等的服务手段，为客户提供综合信息服务、出行信息查询、业务营销服务、投诉与建议管理、短信与传真等服务。

2.4.2 应急指挥会议室系统

应急指挥会议室系统主要是为突发紧急情况提供应急指挥和决策的场所，具备相关信息显示功能。2.4.3 开发测试系统

开发测试系统主要包括开发系统及测试系统两部分。

（1）开发系统：应提供修改和开发MMCC系统的应用软件、数据库和人机界面图；可创建和修改所有的图形、图库、报表、数据/格式、输入/输出点；可实时或不定时从服务器上下载数据或软件用于分析。

（2）测试系统：可对整个MMCC的软件功能进行测试和修改；构建MMCC软件模拟平台，实现MMCC应用系统功能模块上线前的测试；搭建MMCC接口模拟测试程序，实现各OCC源系统接口上线前的模拟测试。所有软件安装、软件升级和各线路相关系统的接入，必须首先接入该测试系统进行测试，测试稳定后方可投入正式使用。2.4.4 网络及安全管理系统

网络及安全管理系统应能配置、监视和控制整个MMCC系统的网络以及各个网络设备，具有参数配置、设备状态监视、流量状态监视以及连接控制等功能。网络及安全管理系统必须满足国家信息系统等级保护三级的要求，应具备信息网络安全系统的管理功能，其功能包括但不限于：访问控制、安全审计、数据库审计系统、漏洞扫描系统、安全配置核查基线等。

2.4.5 大屏幕显示系统

MMCC系统需提供大屏幕系统集中显示线网不同系统的实时状态。线网指挥中心人员可按工作要求切换大屏幕上的显示画面。大屏幕监控画面包括：线网整体布局图、跨线路的同专业汇总信息画面、跨线设施系统监控画面、车站设施布局画面、各站CCTV视频监视画面、区间实况播放、各线路各专业分类用户监视画面、系统设备运行与故障信息图表、各线各站客流统计分析图表、能源管理信息等。

2.5 线网通信系统

（1）线网骨干传输网：是为实现各区域控制中心之间、线路OCC与MMCC之间的信息交互而建立的在青岛各支线网之上的线网级骨干传输网。根据目前青岛地铁的实际情况，线网骨干传输网计划在地铁大厦区域控制中心、辽阳东路区域控制中心、黄岛区域控制中心和本线网指挥中心建立4个传输节点并形成环网；每个节点应承载视频监视系统、PIS（乘客信息系统）、ISCS、信号、LCC（中央计算机系统）、ACC、ACC灾备中心、无线、调度电话、时钟、门禁、OA（办公自动化系统）、线网公务电话、能源管理、市交通委等15个业务系统的接口，并提供相应的接口类型和充足的带宽。

（2）线网无线调度系统：利用新增的TETRA（数字集群通信系统）网络及网关接口服务器与统一通信平台互联，实现各线路TETRA无线集群系统的互联，达到调度监听、应急通信、手持台跨线互通、列车车载台跨线互通、OCC复示功能及跨线OCC功能的目的。该系统应采用符合无线数字调度通信发展方向的新技术，考虑后续线路存在采用LTE（长期演进）技术承载无线调度业务的可能性，并且能满足线网后续线路的接入，构成统一的无线专用通信网。

（3）线网公务电话系统：线网中心公务电话交换机应作为青岛轨道交通公务电话系统的汇接局，并作为统一出局点与市话互联互通，除完成普通公务交换机的功能外，还应完成以下功能：实现公务电话网内部统一电话编号、各线路间话务转接、MMCC与外网间话务转接、既有线路及新建线路中继话务转接等功能。

（4）线网专用电话系统：按照青岛MMCC的功能需求，需要设置MMCC专业调度、总调，并在各OCC设置调度电话分机，同时预留与市交通委及其他政府部门的联络功能。线网专用电话系统由软交换设备和各线控制中心调度分机组成，并在MMCC设置数字录音系统设备。调度电话总容量较小，建议采用IP电话系统。

（5）线网时钟系统：通过传输通道NTP接口对各线统一授时，有助于各系统的同步统一和精度保障。时钟系统由原来的各线路OCC、车站/车辆基地两级组网方式，调整为地铁线网MMCC、各线路OCC、车站/车辆基地三级组网方式。

3 结语

地铁线网管理与指挥中心是一个庞大而又复杂的系统工程，目前尚没有固定的设计标准和规范。青岛地铁前期做了大量的调研和交流工作，尽可能吸取国内先进城市的地铁建设经验，形成了相对完善且适合青岛地铁特点的线网管理与指挥中心功能需求，但随着城市轨道交通信息化、智能化的高速发展，线网级运营管理需求会越来越多，青岛地铁线网管理与指挥中心将根据后续运营管理实践需要，对MMCC功能进行进一步的补充完善，为青岛地铁的线网运营管理提供更好的服务。

［1］ 中华人民共和国住房和城乡建设部.地铁设计规范：GB 50157—2013［S］.北京：中国建筑工业出版社，2014：158.

［2］ 青岛市地铁工程建设指挥部办公室.青岛市城市轨道交通线网规划调整（2015版）［EB/OL］（.2015-08-20）［2017-10-12］.http：//www.qd-metro.com/planning/view.php？id=237.

［3］ 魏晓东.城市轨道交通自动化系统与技术［M］.北京：电子工业出版社，2004.

Requirement Analysis of Qingdao Metro Network Management and Command Center

LUO Qingping，ZUO Xutao，SHU Jun

The functional requirements for Qingdao Metro Network Management&Command Center are expounded in detail.Based on the practical conditions of Qingdao Metro，all the subsystems and modules of the system are analyzed，including the positioning of the system，functional requirements for subsystems，system structure，function module and so on.

metro；metro network management&command center；requirement analysis

First-author′s address Qingdao Metro Group Co.，Ltd.，266045，Qingdao，China

F530.7

10.16037/j.1007-869x.2017.12.002

2017-08-17）