大型交通樞紐項目中智能化系統集成淺論

文｜深圳市交通場站建設管理中心 陳 明

1 前言

隨著我國經濟的持續發展，國民生活質量的提高，私人轎車的普及，關系到國計民生的“吃住行”中“行”的問題日漸突出。

根據黨的十五大提出我國經濟發展的宏偉戰略目標，交通部在組織各方面專家論證的基礎上，研究制定了我國公路、水路交通實現現代化的三個發展階段目標，如圖1所示。

圖1

要實現我國公路、水路交通現代化的目標，關鍵是在2020年前后，要努力完成公路主骨架、水運主通道、港站主樞紐和交通運輸支持保障系統即“三主一支持”系統的建設。

在交通部的《中國交通發展規劃》中著力強調了“港站主樞紐”和“交通支持保障系統”的建設，本文將針對以上兩點進行論述。

2 交通樞紐項目簡介

根據交通部《中國交通發展規劃》中的論述，港站主樞紐主要指：重點建設在水運主通道、公路主骨架以及與鐵路和航空干線交匯處的水運主樞紐港口、公路主樞紐站場。這些港口和站場，是多種運輸方式相銜接的客貨集散中心和綜合運輸組織服務中心。

全國公路主樞紐站的布局規劃是發展45個客貨主樞紐站。這45個公路主樞紐站覆蓋全國30個省會城市，人口在100萬以上的特大城市的80.6%和工業產值在100億元以上的城市的73.3%?！熬盼濉逼陂g，起步建設公路主樞紐站。到2010年，全國45個公路主樞紐站基本建成，并完善相應的軟硬件配套服務和管理設施。同時建設干線公路場站和支線公路站點，逐步形成以公路主樞紐站為中心、以干線公路站場和支線公路站點為支撐的多層次公路運輸站場體系，基本滿足中長途旅客運輸及集裝箱和零擔快件貨物運輸等要求。

港站主樞紐按規劃標準建成后，不僅主樞紐港站的吞吐能力和集疏運能力顯著提高，而且所有主樞紐港站還要具有運輸組織、中轉換裝、裝卸儲存、多式聯運、通信信息以及生產、經營、管理和生活輔助服務等基本功能。這對有效組織運輸，壓縮客貨在港站滯留時間，減少中轉環節，發展聯合運輸，培育和發展統一開放、競爭有序的運輸市場都具有重大意義。

目前國內已建成的大型交通樞紐項目中，具備代表性的是天津站交通樞紐工程、北京東直門交通樞紐工程、鄭州綜合交通樞紐工程、深圳市福田交通樞紐中心等。 這些項目共同的特點是，和以往功能單一的火車站、汽車站等交通中心不同，都是集城市軌道交通（輕軌、地鐵）、城市公交、長途客運于一身的城市交通核心中轉中心。有些項目甚至涵蓋普速鐵路、高速鐵路、城際鐵路等，成為一體化立體的大型綜合性樞紐工程，做到市民不出站區就可實現各種交通方式的零換乘。

3 交通樞紐項目中智能化工程的技術特點

從以上的介紹看出，交通樞紐項目是一個大型的公用交通建筑，結構復雜，從地下到地上，是一個立體的復雜空間。因此對于這樣的建筑，其智能化工程涵蓋面相對較廣，有一般智能化建筑物中具備的BAS系統、CCTV系統、防盜報警系統、停車場系統、門禁系統、巡更系統、公共廣播系統、消防報警系統，而且還有公共信息發布和觸摸屏查詢系統、車輛等候指示系統等交通樞紐項目獨有的子系統，在有些特大型工程中，還有中央監控中心設置的大屏幕系統、BMS集成系統、應急指揮系統等。

系統比較圖如圖2、圖3所示。

4 建筑物智能化系統的集成

圖2 普通智能建筑智能化系統劃分

圖3 交通樞紐項目智能化系統劃分

在如交通樞紐工程這樣的大型建筑物，甚至是大型建筑群內，智能化系統繁多，如何有效科學的管理？ 針對此，建筑物智能化集成就是這些工程必不可少的一項規劃。

目前，關于智能建筑系統集成的定義，國際上至今還沒有特別明確的解釋，從已經建成的工程案例來看，可以總結為：它是將智能建筑內不同功能的子系統通過系統集成的方式，將它們在物理上、邏輯上和功能上連接在一起，以實現綜合信息、資源和整體任務的共享。

根據目前智能化系統集成涵蓋的子系統進行一定的歸納總結，如圖4所示。

按圖4劃分：一級（最上一級）為一體化系統集成（IBMS）；二級（第二層）為準系統集成（BMS）；三級（第三層）為各系統內集成（如：BAS/SAS/FAS）。

現階段可以達到比較成熟的技術是二級準系統集成（即BMS系統集成），BMS系統集成可實現建筑內各智能化設備的集中監視和管理功能。具體說是在一個統一的BMS軟件管理平臺上實現與BA、FA、CCTV及CPS等系統的集成。

目前在行業內有一定的誤區，認為智能化系統集成就是用某種軟件平臺進行解決，從一些成功工程實踐來看，最終系統集成的順利實施有不錯的集成平臺，更是因為從設計單位到業主及智能化工程單位都對系統集成有深刻的認識，不論是各子系統產品選型，還是各子系統設備安裝調試，都是從系統間如何互連互通，各系統從屬、聯動關系等角度去設計規劃。業主方也不盲目求大、求全，對自身需求了解清晰。只有在這樣的情況下，系統集成才可能做好。

5 某典型工程應用

下面以深圳市福田交通綜合換乘中心為例，進行論述。

（1）總體概述：該工程是目前深圳市主要的交通換乘中心，可供市民不出站即可換乘長途大巴、市內公交、地鐵、出租車等多種交通工具。

圖4 智能化系統集成層次分析圖

（2）技術創新：該工程智能系統除常規的如樓控、監控等外，還運用了以下技術創新。

◆ 智能建筑中央集成管理系統：本項目的中央集成管理系統是建立在BMS基礎上，但略低于IBMS集成的要求（但對未來進行OA系統的集成進行了系統預留），系統架構如圖5所示。

本項目中央管理系統的特點如下：基于網絡的集成，支持B/S架構，可在Internet環境中瀏覽操作；要求子系統采用OPC技術解決接口問題；全3D的電子地圖，全中文的GUI用戶界面；全局化事件管理功能。通過全面的系統設計，對各集成子系統進行綜合考慮和優化設計，突出對跨子系統全局化事件的管理；通過主控臺能靈活方便地設置、安排全局事件及工作流程，提高系統管理性能和對全局事件的處理能力，充分實現信息資源共享。

◆ DLP背投影拼接顯示系統：目前深圳市許多大型項目在中央監控中心都采用了背投影大屏幕顯示，如寶安區委區政府辦公大樓、深圳市委黨校等項目。在深圳市地鐵指揮中心、深港西部通道應急指揮中心則采用了DLP一體化拼接背投影大屏。

本項目考慮到交通系統要求24×7（全天候）監控指揮管理的需要，采用了目前國內外監控中心的主流配置——DLP一體化拼接背投箱大屏幕的設計，規模為3×3的拼接。

大屏幕系統作為監控中心的核心顯示系統，可直觀地、全局地顯示相關系統，方便指揮和調度。

◆ 交通樞紐應急指揮系統：隨著社會發展的需要，在大型的公共場所應對各種突發事件成為管理者必須考慮的問題?；诖耍诒卷椖恐袑煌屑~的應急指揮管理做了相應的規劃。

本身應急指揮系統不是某個產品某一種技術可以解決，而是一種管理理念的具體表現。從技術上分析，必須具備一定的設備和技術基礎，包含：一套管理平臺、一套指揮顯示系統；而且還必須具備一套相應的處理機制，適合大型交通樞紐項目的應急預案體系。

圖5 中央集成管理系統架構圖

首先說設備和技術基礎。本項目的中央集成管理系統，在功能上具備一個管理平臺的基礎，系統本身架構靈活，冗余和擴展性好。經過一定的定制開發，完全可以升級為應急指揮管理系統；另外，本項目的DLP背投影拼接顯示系統在日常使用時以交通路況顯示、調度、指揮為主，設備運行監控為輔。當有突發事件發生時，可在中央集成管理系統的控制下，迅速轉為應急指揮中心的指揮大屏。所以說從軟硬件環境上講，本項目已經初步滿足應急指揮中心的需求。

從處理機制上說，大型交通樞紐的應急指揮預案沒有現成的方案可用，國內同類項目多處于在建階段。所以本項目的應急預案將在項目軟硬件環境具備后，由管理者協同相關交通運輸主管單位、公安、消防等聯合編制，并實現預案生成科學化、預案調用電子化、預案啟動自動化。

（3）同類案例分析。下面以國外某著名交通樞紐指揮中心為案例，進行進一步說明。

該項目為歐洲某國交通動態監控管理中心，中央監控中心前端顯示單元采用2×3/1套、3×2/2套 DLP背投影拼接顯示屏。后臺配備交通指揮管理系統，并與交通運營呼叫中心和相關機構無縫集成，可進行全局化的統一指揮。

該項目的中央監控中心集交通運營中心、交通管制中心為一體，對車輛、人流、物流進行統一的監控和指揮。

該項目的管理者可以方便的在操作臺上調用現場圖像、查看設備運行狀態、了解路、車、人的現場情況，并針對各種狀況進行相應的處置。

（4）總結。本項目的智能化系統集成，采用如DLP拼接大屏幕等新技術，并提出針對交通樞紐項目的“應急指揮中心”的概念。該應急指揮中心的建設是建立在智能化系統集成以及相關輔助系統之上的，在技術上具有前瞻性，同時也具有一定的挑戰性。

本項目智能化系統集成的實施是從三方面著手：功能的集成，強調功能的應用，滿足未來管理的需要；界面的集成，友好易用的人機界面，符合交通樞紐指揮的習慣；應用的集成，針對項目的應用開發和定制，和其他相關系統的互聯互通。這三者解決好了，本項目將為同類工程的建設樹立一個標竿。

6 結束語

智能建筑的系統集成作為一門綜合性較強的新興技術，涉及到計算機、信息工程、自動化控制、通信工程、管理工程、價值工程以及與特定應用場合相關聯的眾多學科。各個學科都有自己的知識體系，必須協調好這些學科的相互關系才能進行有效的系統集成。

而作為各類智能化項目的管理者，首先要摸清自身需求，在需求明確的基礎上，進行產品的系統選型，而不是簡單的產品和系統堆砌。如何將各類智能化系統有機地集成起來，并不是某個企業或某個產品要解決的課題，而是在清楚的認識到一切技術都是為人服務后，在這個基礎上才能建設好一個優秀的智能化系統。

1 交通部.《中國交通發展規劃》

2 陸偉良.《智能建筑主流技術及其應用》

3 程大章.《智能建筑系統集成思想的探索》

4 郭維均，賀智修，施鑒諾.《建筑智能化技術基礎》

5 楊建軍.《BMS系統集成模式的探討》