地铁线网指挥中心信号系统接入方案探讨

鲁 军 石彩霞

（1.卡斯柯信号有限公司，四川成都 610000；2.成都铁路通信设备有限责任公司，四川成都 610000）

随着国内各大、中型城市人口稳步增长，道路资源日益紧张，交通拥堵、市民出行幸福指数低成为城市建设的一大难题。为了缓解地面交通压力，提高市民出行效率，我国正大力发展城市轨道交通事业，大部分城市的地铁运营网络已逐步成型，但线路控制中心分散，无法进行网络化的统筹协调、多点无法联动成为线网运营的主要问题。为了加强线网运营模式下的日常运营管理，在突发紧急状况下开展有效的指挥救援和资源调配，应采用更高级别的控制中心即地铁线网指挥中心（COCC）。本文重点探讨COCC信号系统接入的相关内容。

1 需求分析

信号系统作为接入COCC的系统之一，通过采集地铁线路上传的设备状态数据、列车运行信息数据、运行图数据、实时报警及统计信息数据，实现对线网行车数据的实时收集。通过大屏将各线路的列车运营情况以统一的风格进行展示，同时可根据用户需要，展示一条或多条地铁线路，便于调度运营协调、决策和应急指挥。COCC可对线路上传的行车数据进行统计分析、评价决策、展示。

2 构建原则

COCC系统采用以行车调度指挥为核心的各业务系统集成构建的形式，将信号ATS、综合监控、通信系统、指标等各专业模块纳入统一的综合数据信息平台中，实现COCC对各专业的统一监督与管理。

（1）统一的软件平台。

利用统一的软件平台，可兼容综合监控、通信等系统应用，并以统一的界面风格呈现。

（2）统一的接口规格。

制定统一的接口规格，对既有及新接入线路的接口进行规范，实现各线路数据及接口的统一。

（3）统一的IP规划。

制定线网IP地址范围，对既有及新接入线路的接口设备IP进行统一规划管理，在线路控制中心（OCC）设置线网专用接入设备室用于COCC接入，搭建专用、统一的骨干网传输通道。

（4）统一的复示系统。

COCC对各线路OCC显示界面图像进行采集，在COCC与线路接口故障情况下，为用户提供另一种备用显示方案，确保COCC对线网的持续监督与管理，为新线的联调联试工作提供可靠的参考依据。

（5）统一的接入风格。

应保证COCC的整体性，缩小各线路承包商间的界面显示风格差异，提高系统的整体观感及用户操作体验，对各线路的界面显示风格进行重新设计，转化为COCC特有的显示风格。COCC接口界面如图1所示。

图1 COCC接口界面

3 线路接入

COCC是OCC的上级单位，是线网列车运行、客流变化、电力供应、车站设备运行、防灾报警、环境监控、票务管理及乘客服务等地铁运营全程进行调度指挥和监控的“中枢”。COCC新线接入工作需要在新建地铁线路开通前完成，线路接入前COCC系统的投用情况、开通运营线路的COCC接入情况是确定接入方案的重要前提，不同前提条件对应接入方案也存在差异。

3.1 COCC投用前接入

COCC是地铁线路递增后的产物，修建时线网已初具规模，该阶段接口规格未形成，界面显示风格未确定，OCC与COCC之间的网络通道未打通，线路与线网的分工界面未确定，既有线路已投入运营，接入风险大，须运营结束后再接入施工。该阶段属于COCC初步建设期，COCC侧的设备安装及线缆敷设作业时间可控性强，大部分测试可以在白天进行，实施难点主要为线路侧接入施工，为确保接入方案的有效落实，需要对各个工作层面进行合理安排。

（1）设计工作层面。

①收集并整理各线路的差异及用户的需求，制定线路与线网的接口规格书，由于是初次接入，各线路信号系统供应商间的系统架构存在差异，提供的设备点位表范围以及数据传输协议不同。为确保顺利接入、满足统一的展示风格、降低接口管理成本，应完善接口规格书对传输协议以及点位要求的内容，与线路系统供应商协同用户开展接口规格书的编制工作，保留用户重点关注的点位信息，其余点位信息根据线路的差异予以裁剪，形成统一的接口规格。

设备采购及分工界面如表1所示。

表1 接口分工界面

②与用户确定COCC的显示风格及大屏显示布局，由于线路供应商不同，OCC大屏的分辨率以及显示风格与COCC存在差异。接入前应与用户确定大屏显示风格及布局，优先选择用户面广、界面显示风格易接受的风格布局，操作方式符合用户使用习惯的既有线路为基准，对接入线路进行差异化分析。最终与用户确定显示内容及显示方式，形成统一的接口规格。

③与线路进行接口协议测试以及点对点测试，为确保线路与线网稳定连接以及显示的正确性，需要进行接口协议及点对点测试。

（2）现场实施层面。

①配合线路接入线网，该项工作需在运营结束后开展，接口协议测试的质量将直接决定接入效率。

②接入后与线路进行联调联试，由于线路信号系统作为保证地铁行车安全的核心系统，因此线路在运营期间无法配合线网进行测试验证。现场利用COCC未投用期间的优势，合理安排测试顺序，白天进行新路正常运营工况下的测试验证，夜晚线路结束运营后再进行剩余测试项的验证。设计层面的点对点测试（尤其是非运营工况下的测试项）对联调联试的工作开展效率具有关键作用。

3.2 COCC投用后接入

COCC投用后，设计层面原则上可以沿用既有的接口协议和界面显示风格，若线路所在OCC骨干网已接入COCC，则无须再构建网络通道。该阶段COCC侧的接入工作与投用前不同，设备安装及线缆敷设应与线路同步，运营结束后进行施工，实施难点主要为线路与线网的接入施工，为确保接入方案的有效落实，需要对工作层面进行合理安排。

（1）设计工作层面。

①收集并整理新接入线路的用户需求，结合线网的接口规格书进行差异化分析，针对存在差异的部分从系统层面分析对原有系统架构的影响，原则上新线路接入COCC的接口协议沿用COCC既有的通用协议标准，便于后期维护。

②与初次接入不同，线路接入COCC的显示风格无须再另行确定。

③与线路进行接口协议测试以及点对点测试，确保线路与线网的链接稳定性以及显示的正确性。

（2）现场实施层面。

①配合线路接入线网，与COCC投用前不同，线路接入工作由白天调整到运营结束后进行，前期的协议测试及点对点测试将直接决定接入效率。

②接入后与线路进行联调联试，与COCC投用前不同，联调的策略有所变化。

（3）线路接入设备室具备测试条件。

线路接入COCC后，其通信前置机能够提供额外一条测试用链路，利用笔记本电脑在接入设备室搭建一套线网环境，全程测试在设备室进行。

优点：

①可在线路复示系统具备条件前进行显示核对工作，便于接口双方的对接效率；

②发现问题可随时更换数据，不影响既有系统的使用；

③大部分测试项可以在白天进行，发现问题可以及时与技术人员沟通，修改数据后可立即现场测试验证，大部分问题可以在发现问题的当天解决，提高了测试效率。

缺点：

①对线路承包商的设备配置要求比较高，需要额外配置网卡，线路接口服务器所安装的接口软件应支持额外的链路数据透传；

②对线路承包商设备机房的电源需求较高，需要有足够的电源容量为测试设备供电；

③大屏显示不能同步测试，在设计层面时需注意大屏的码位配置应与工作站一致。

具备测试条件下的问题处理流程如图2所示。

图2 具备测试条件下的问题处理流程

（4）线路机房不具备测试条件。

线路接入COCC后，利用既有COCC设备进行测试，全程测试在COCC调度大厅进行。

优点：

①对测试设备的要求较低，只要线路正常接入COCC，可利用既有设备进行测试；

②测试过程可以与用户一同见证，减少后期返工工作量；

③大屏与工作站可一同测试。

缺点：

①对既有设备（工作站、大屏）使用存在一定影响，测试前需要提前得到用户许可；

②COCC与线路OCC物理位置不同，测试及点位核对难度增加；

③问题处理流程包括记录当天问题、问题反馈技术人员、技术人员分析原因、修改数据、现场测试验证，较为烦琐，耗时长，效率较低。

不具备测试条件下的问题处理流程如图3所示。

图3 不具备测试条件下的问题处理流程

4 运营及维护

COCC投入运营前，由于接入设备室内安装了各专业的接入设备，不同专业设置独立的设备室的设计原则已不再适用，同一设备室内各专业的设备采用集中安装配置、统一供电的方式。由于预算、房间面积、设计集成等因素，COCC存在多线路共用设备的情况，因此，维护分工界面划分的合理性将影响后续的维护工作。

4.1 线网与线路维护界面划分

（1）COCC侧设备原则上由线网统一负责维护，包含COCC设备及附属线缆。

（2）线路侧设备由于控制中心地理位置分散，可以线路为单位，对共用OCC的线路进行集中维护。

（3）后续新线接入COCC，接口设备维护可继续沿用该划分方法。

4.2 线网侧各专业间设备维护

（1）针对有独立设备的专业，可按专业对设备维护责任进行划分。

（2）针对多专业共用的设备，根据专业的重要性，将设备权限交由某一专业统一管理维护，同时其他专业有使用或日常维护设备需求时，需联系维护责任主体专业配合进行。

5 结语

综上所述，地铁线网指挥中心信号系统的接入，是一项较为复杂的工程。实施前，针对接口规格和显示风格的制定、口协议及点表的测试、接入及联调方案的选择，需综合考虑线网及线路信号系统的设计、测试、运营组织和后期的维护风险等因素。本文通过对线网指挥中心COCC的接入过程及系统投用后的工作界面划分方案实施方式、优缺点进行对比，为后续COCC新建项目提供参考依据。