地铁综合监控系统构成及发展方向

薛立志 计宝宽

摘 要：地铁综合监控系统将多个自动化分系统，通过接口配置集合成一个统一的监控系统平台，实现各集成和互联系统的信息整合和共享、综合监视与操作，提升包括行车指挥、运营管理、设备维护、优化配置等在内的轨道交通整体自动化水平，本文對地铁综合监控系统构成及发展方向进行了探讨分析。

关键词：轨道交通；综合监控系统；

引言： 城市轨道交通是一个复杂的系统工程，涉及电力监控系统（SCADA）、通信系统、列车自动控制系统、自动售检票系统（AFC）、屏蔽门系统（PSD）、防灾报警系统（FAS）、机电设备监控系统（EMCS）等多个分系统。从而成为地铁建设的主流趋势之一。

1、关于地铁交通综合监控系统

地铁交通综合监控系统（Intergrated Supervision and Control System ，以下简称ISCS）是一种工业自动化监控系统，主要基于数据服务器、监控工作站（PC机）、工业监控软件、工业控制器（如PLC）、局域网、现场总线、传感器/执行器等软硬件设备，实现特定的监控和管理功能。其原理是集数据采集、运算、存储、输出、控制于一体的综合控制系统。本文介绍了ISCS的发展历程、系统构成及其在城市轨道交通中的应用。ISCS的实施将保障地铁的正常运行，提高对事件的反应能力和处理速度，最大限度地保证列车、乘客和工作人员的安全，提升轨道交通的服务质量和综合运营效率，为实现城市轨道交通现代化运营管理提供基础信息。

2、地铁综合监控发展方向

2.1向信息集成平台的方向发展

随着轨道交通建设进入快速发展期，构建综合监控信息共享平台已成为综合监控集成技术发展的一个方向，必将促进地铁运营企业向信息化、智能化的方向发展。通过城市轨道交通信息集成平台的研究，建立城市轨道交通各应用系统独自产生的多源异构信息资源的整合方法，以及在整合信息资源的基础上，构建用于决策支持、风险控制和故障修复的框架、模型及方法，并开发相关模拟仿真软件、面向乘客的城市轨道交通公共信息发布系统、面向乘客的城市轨道交通导示系统、面向乘客的城市轨道交通一体化智能优化软件和城市轨道交通数据挖掘模拟系统。为城市轨道交通信息系统集成提供基础，提升城市轨道交通信息利用效率、运营效益和公众满意度。

信息共享平台基于综合监控系统，共享综合监控系统的数据采集平台和通信通道，除完成综合监控运行功能外，设有数据库的设备设施管理分区，包括全线设备设施静态的台账数据，以及动态的应用数据和自动生成的统计分析表。信息资源为各级管理人员日常工作应用，同时还可为持续改革运营机制、提升企业现代化管理水平创造基础条件，促进“智慧地铁”的建设。综合监控信息共享平台既考虑灾情与故障的快速应急联动机制，又可通过本网络满足各级管理、维管人员的日常运营综合信息的应用，有利于发挥系统最大的效用。从数据使用角度来看，未来的轨道交通综合监控系统应该在数据的挖掘与使用方面有更大的发展。举例来说，比如根据维修与故障数据的挖掘与分析来判断设备的稳定性与可靠性，为制定相应的维修与更换计划提供指导。对比同类设备的使用与维修数据，判断不同生产厂家生产的同类设备的可靠性，为设备采购提供指导意见等。比如根据车站的客流信息数据的挖掘与分析为运行方案的调整与优化提供数据参考。

轨道交通综合监控信息共享平台涉及多个专业联合运作，接口和协调复杂，数据信息量巨大，资料收集、汇总和整理工作量大，因此，要完善信息管理，对数据查询、检索和挖掘可逐步完善，分期实现。轨道交通综合监控信息共享平台建设还须考虑保证综合监控系统主要业务的可靠实现。综合监控信息共享平台必须为实现主要功能恰当地集成有用的信息，不能不分轻重缓急、兼收并蓄地堆积信息。因此，在实践中，对于集成哪些子系统以及子系统的接口功能确定都要从实际需求出发。

2.2向深度集成的方向发展

各线路的自动化控制系统相互独立，导致许多宝贵的信息资源无法共享，比如在列车运行调度时，没有考虑供电系统的承受能力，也就无法保证供电系统的稳定运行和高效运行。当列车出现故障时，由于信号系统的故障信息的延迟，可能会对车站的综合监控系统、对车站广播系统、PIS 系统的乘客信息显示、逃生导向的显示、火灾的联动及其通风系统的联动都会带有一定的延迟。以行车调度指挥为核心的集成方式最显著的特征是集成信号系统的ATS子系统，同时集成与行车指挥有关的系统，以行车调度指挥为核心的集成方式是轨道交通综合监控重要的发展方向，实现了对轨道交通中环境、供电、设备、乘客、列车的全面监控，可以进一步实现信息共享和快速联动，真正做到为运营指挥部门服务，提高轨道交通运营指挥的自动化水平。但是由于信号系统安全级别高，ATS和ATP/ATO系统联系紧密，将会对 ATC 系统本身带来一定的不稳定性，从而影响列车的运行，因此，集成ATS后，综合监控系统直接负责行车指挥调度，要求综合监控系统的功能和可靠性更高。综合监控系统集成ATS需要整合ATS软件开发平台和综合监控系统软件开发平台，由于各信号系统开发商的ATS产品软硬件方案不公开，给开发平台的整合造成很大的难度，除此之外，还需要对现行的运营管理和维护体制进行调整，这些都给集成ATS带来一定的风险，也对综合监控系统的安全性和可靠性提出了更高的要求。在国外，以行车调度指挥为核心的综合监控在国外已有成功实施的先例，如巴黎十四号线、香港西铁、新加坡东北线，国内，方案研究也正广泛开展。

在国内要进行综合监控系统集成ATS的尝试，需考虑综合监控系统的可实施、技术成熟、先进等因素。综合监控集成方案应与成熟的以电调、环调为核心的集成方案相结合，并借助国内信号技术的发展，逐步加深对信号系统集成的深度和广度。目前，只能实行分步实施的方案，先从实施难度小、信号系统相对独立的简单集成和软件对接入手，再逐步实现完全集成。

综合监控对于ATS的集成无论采用哪种深度，都将使综合监控系统实现对行车指挥、机电设备监控、运营维修的统一监控和管理，并加强对软硬件平台、网络资源的有效整合，使综合监控系统的整体自动化程度提高一个层次。另外，综合监控系统的发展也可能朝着专业划分方向，以路网为监控对象，按照专业子系统进行划分，形成路网层面的各专业监控系统，这种监控模式的优点主要体现在操作人员和维护人员的高度专业化，维修的快速反应方面。缺点是各个专业之间的配合协调工作复杂程度较高。

结束语

轨道交通综合监控系统是轨道交通系统和自动化技术发展的产物，轨道交通系统作为城市便捷交通的重要解决方案，必将向集成度更高、智能化更强、功能更加丰富的方向发展，系统的功能将更能满足运营方的管理和应用需求，成为城市轨道交通安全稳定运营最重要的工具。

参考文献：

[1]杜彦良，牛学勤. 现代轨道交通技术与装备，北京：科学出版社. 2015.

[2]张发明，高占奎，王颖. 青岛地铁2号线综合监控系统及评价[J].现代城市轨道交通，2016（2）：2-5