城市軌道交通綜合運(yùn)行管理平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)及平臺(tái)搭建

李鐵勤

北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司 北京 100037

1 引言

城市軌道交通系統(tǒng)眾多，傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)置模式為獨(dú)立設(shè)置，各系統(tǒng)之間僅存在一些必需的接口，沒有統(tǒng)一的運(yùn)行管理平臺(tái)，無法實(shí)現(xiàn)充分的信息互通與資源共享。本文通過綜合運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)系統(tǒng)的搭建，以解決上述問題。

2 綜合運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)系統(tǒng)

綜合運(yùn)行管理平臺(tái)系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱IOMS)是一個(gè)具有智能控制、輔助決策及應(yīng)急指揮的綜合監(jiān)控與運(yùn)行管理的數(shù)據(jù)平臺(tái)。IOMS通過與各機(jī)電、通信、信號(hào)、車輛系統(tǒng)的接口，形成統(tǒng)一的運(yùn)行管理平臺(tái)，達(dá)到信息互通與資源共享。數(shù)據(jù)平臺(tái)軟件按照專業(yè)功能制定不同的軟件模塊，充分利用數(shù)據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)共享的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)智能化運(yùn)行、車站站務(wù)智能化服務(wù)、設(shè)備維修的智能化調(diào)度和決策、在線列車運(yùn)行狀況監(jiān)視，滿足全自動(dòng)運(yùn)行的要求。

3 IOMS系統(tǒng)總體架構(gòu)

根據(jù)城市線網(wǎng)功能的定位，IOMS監(jiān)控管理模式分析，IOMS可采用三級(jí)管理、三級(jí)控制的運(yùn)營(yíng)與管理方式，分層分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。三級(jí)管理為線網(wǎng)中心級(jí)管理、線路中心級(jí)管理和車站級(jí)管理，三級(jí)控制為中心級(jí)控制、車站級(jí)控制、現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備由PSCADA、BAS、FAS、PSD等系統(tǒng)的控制層、設(shè)備層組成?，F(xiàn)場(chǎng)級(jí)對(duì)下連接各種智能監(jiān)控對(duì)象和非智能監(jiān)控對(duì)象，對(duì)上與綜合運(yùn)行管理平臺(tái)系統(tǒng)的車站級(jí)連接。

4 系統(tǒng)平臺(tái)搭建方案

4.1 傳統(tǒng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)方案 傳統(tǒng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過對(duì)車站各相關(guān)機(jī)電系統(tǒng)集成和互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)信息互通和協(xié)調(diào)互動(dòng)。從以往各線軌道交通系統(tǒng)的集成方案來看，主要存在著以下幾種方案：

第一種是搭建以電力監(jiān)控和環(huán)境控制為核心集成方案，即以電調(diào)、環(huán)調(diào)值班員為主要服務(wù)對(duì)象，提供中心級(jí)電調(diào)、環(huán)調(diào)工作站，系統(tǒng)集成PSCADA、BAS、PSD，互聯(lián)FAS、CLK、ATS。PSCADA、BAS、PSD車站現(xiàn)場(chǎng)級(jí)以上的功能全部由綜合監(jiān)控實(shí)現(xiàn)。

第二種是搭建以電力監(jiān)控和環(huán)境控制為核心，兼顧部分與行調(diào)相關(guān)系統(tǒng)的集成方案，即以電調(diào)功能、環(huán)調(diào)功能為核心，并提供值班員對(duì)CCTV、PA、PIS等系統(tǒng)的輔助操控界面，提供中心級(jí)電調(diào)、環(huán)調(diào)、行調(diào)輔助工作站，在車站級(jí)集成FAS功能，在中心和車站界面集成綜合安防系統(tǒng)、PA、PIS、AFC、通信集中告警系統(tǒng)，提供以上系統(tǒng)在綜合監(jiān)控界面上的功能操作，并輔助行調(diào)操作員進(jìn)行監(jiān)控和操作。目前全國(guó)絕大部分城市軌道交通綜合監(jiān)控都采用此方案。

第三種是搭建以行車調(diào)度指揮為核心，同時(shí)提供電力、環(huán)控和乘客調(diào)度監(jiān)控等功能的集成方案，該方案最顯著特征是集成信號(hào)系統(tǒng)的ATS，同時(shí)集成與行車指揮有關(guān)的CCTV、PA、PIS、PSCADA、BAS、ACS。互聯(lián)的系統(tǒng)有FAS、AFC、TS、CLK等。

傳統(tǒng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的集成方式主要采用車站集成方式，即將原各分立的子系統(tǒng)的車站在車站集成一個(gè)系統(tǒng)，建立統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺(tái)、統(tǒng)一的系統(tǒng)硬件配置，通過傳輸通道與控制中心進(jìn)行各種信息與數(shù)據(jù)交換。通過站站設(shè)置服務(wù)器，在每個(gè)車站都設(shè)置本站綜合監(jiān)控，每座車站均配置1套冗余主備服務(wù)器，調(diào)度管理本站設(shè)備運(yùn)行。

4.2 綜合運(yùn)行管理平臺(tái)系統(tǒng)(IOMS)方案 基于傳統(tǒng)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)及全自動(dòng)運(yùn)行條件下對(duì)系統(tǒng)的要求不斷提高，提出綜合運(yùn)行管理平臺(tái)(IOMS)方案。

本方案打破原來的技術(shù)壁壘與專業(yè)概念，不再將原有各專業(yè)系統(tǒng)及電調(diào)、環(huán)調(diào)、行調(diào)等工作進(jìn)行明顯劃分，不再?gòu)?qiáng)調(diào)以某一專業(yè)或某一調(diào)度為主，而是將軌道交通各系統(tǒng)全部只看做一個(gè)模塊，軌道交通按系統(tǒng)平臺(tái)來發(fā)展，積極發(fā)揮各家之所長(zhǎng)來建設(shè)系統(tǒng)。將各專業(yè)系統(tǒng)全部接入統(tǒng)一的運(yùn)行管理平臺(tái)，將行車指揮、電力監(jiān)控、設(shè)備監(jiān)控、列車控制等均作為一個(gè)功能模塊納入綜合運(yùn)行管理平臺(tái)中，進(jìn)行多業(yè)務(wù)融合，并通過構(gòu)建一個(gè)開放的、兼容的、擴(kuò)展的、開源的運(yùn)行管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)全線的監(jiān)控及調(diào)度功能。

4.3 IOMS系統(tǒng)集成平臺(tái)軟件架構(gòu)方案 IOMS系統(tǒng)軟件平臺(tái)采用三層架構(gòu)，分別是系統(tǒng)接入層、系統(tǒng)平臺(tái)層和系統(tǒng)應(yīng)用層。

第一層次是系統(tǒng)接入層，主要位于車站，車輛段/停車場(chǎng)、部分位于控制中心。這層次的主要目的是將相關(guān)的基礎(chǔ)信息及數(shù)據(jù)全部收集，再處理加工轉(zhuǎn)發(fā)至需要的業(yè)務(wù)模塊。

第二層次是系統(tǒng)處理層，主要位于車輛段、控制中心。這層次的主要目的是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等來統(tǒng)一處理，從接入層接收的相關(guān)數(shù)據(jù)按專業(yè)功能模塊及輔助模塊進(jìn)行功能開發(fā)，以適應(yīng)運(yùn)營(yíng)各相關(guān)業(yè)務(wù)人員應(yīng)用需求。

第三層次是系統(tǒng)應(yīng)用層，主要位于車站、車輛段/停車場(chǎng)、控制中心、線路維護(hù)人員等處。這層次的主要目的是為運(yùn)營(yíng)調(diào)度、維護(hù)人員提供系統(tǒng)應(yīng)用管理。

綜合運(yùn)行管理系統(tǒng)軟件平臺(tái)將各專業(yè)信息數(shù)據(jù)有機(jī)集中進(jìn)行處理，并提供對(duì)信息的過濾和分類功能，根據(jù)各應(yīng)用需求，可按照專業(yè)功能制定不同的軟件模塊，利用一體化的軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)間的信息傳遞及聯(lián)動(dòng)功能。

圖1 IOMS系統(tǒng)集成平臺(tái)軟件架構(gòu)圖

5 結(jié)論

綜合運(yùn)行管理平臺(tái)系統(tǒng)(IOMS)打破既有綜合監(jiān)控系統(tǒng)的概念，不再?gòu)?qiáng)調(diào)以個(gè)別專業(yè)為主，而是將各專業(yè)信息數(shù)據(jù)有機(jī)集中進(jìn)行處理，對(duì)信息進(jìn)行分層和隔離，采用管理平臺(tái)提供對(duì)信息的過濾和分類功能。管理平臺(tái)系統(tǒng)可以更高效的支持運(yùn)營(yíng)，依靠這個(gè)平臺(tái)，可以挖掘更多的面向管理的功能，以全方面的支持運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)。