地鐵線網調度指揮系統建設

摘要：地鐵線網交通調度指揮系統是地鐵運輸的“大腦”，是對運輸全過程進行實時監控調度的控制中樞，在協調各系統的工作、提高地鐵運行穩定、確保運輸安全、保持運輸持續性等方面起著核心作用。文章主要論述了調度指揮系統建設的現狀、內容和發展方向等。

關鍵詞：地鐵線網調度；調度指揮；監控系統；地鐵運營信息

中圖分類號：U231 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）16-0091-04

地鐵線網調度指揮系統英文簡稱TCC，是以計算機技術、現代通信和信息技術為基礎，以地鐵調度指揮為核心，涉及遠輸、監控、通信、機務、安檢等業務系統的綜臺調度、管理、控制系統。其首要目標是保證運輸生產安全、高效和可靠。國內城市地鐵調度指揮系統主要采用西方的系統，地鐵調度指揮系統一般采用調度中心和車站兩級管理體制。一般情況，由調度指揮中心對整個線路進行集中領導和統一指揮。一切與運輸有關的部門和工作，都在運輸調度中心的統一指揮下進行工作。一般正常運行由指揮調度中心集中系統計算機自動監控。當指揮調度中心出現問題時，車站調度機構可以根據地鐵運行圖控制其管轄范圍內的信號、道岔并指揮地鐵運行。當列車發生晚點或其他情況時，由調度員人工控制。目前地鐵調度指揮控制系統發展很快，其自動化、現代化水平已經比較高，其發展建設有以下幾個方面：

1 地鐵調度指揮控制系統的現狀

1.1 現狀

地鐵交通綜合指揮控制系統自20世紀80年代以來，隨著計算機技術、數據傳輸技術及網絡信息技術的發展，在全世界范圍內得到了廣泛應用。

目前，北京市已建立起地鐵交通綜合指揮控制系統——TCC系統，其作為北京市軌道變通路網的中央協調角色，主要負責協調地鐵各條線路的控制中心以及各運營主體。其主要擔負著綜合監視（ISS），信息共享，應急指揮，多軌道線路多空通系統運背協調等職能。2006年3月，北京便啟動了TCC系統的建設工作，并趕在奧運前全線投入使用。到目前為止，北京已經完成了地鐵1號線、2號線、4號線、5號線、10號線一期（含奧運支線）、13號線、八通線以及機場線的各專業接入工作。而北京TCC系統接入的線路的各專業包括：綜合監控系統（ISCS）、信號系統（SIG）、電力監控系統（PSCADA）、清分清算中心（ACC）、乘客信息顯示系統（PIS）、消防報警系統（FAS）、閉路電視監控系統（CCTV）、自動售檢票系統（AFC），另外遷接入了環境設備監控系統（BAS）等。

1.2 不足之處

現在，有很多大、中城市都建設有地鐵線路，但這些線路的調度控制只局限于一兩條線路，無法滿足今后地鐵的大規模發展的需要。今后隨著城市建設的發展和人民出行的需要，地鐵的線路會越來越多，將會形成一個巨大的網狀的地下交通，現在只能對一兩條線路調度指揮的控制系統面臨著被淘汰的危險。

2 地鐵調度指揮中心平臺建設

地鐵調度指揮中心（TCC）平臺主要包括兩大模塊：監控系統和運營信息報送系統。

2.1 監控系統

地鐵監控系統對實現對車站、列車、停車場、主變電所和地面實時監控有重要作用，該系統了涵蓋控制區域的所有地鐵線路，將總體監視整個路網中所有線路的列車、供電，火警、客流等實時

信息。

線路信號（SIG）系統監測圖：其主要集中了線路路況、信號系統、接觸軌帶電以及火警等相關信息，從該系統上可直接觀察列車的位置及運營情況，可提供在真實拍攝的視頻與信號的清晰顯示功能，這樣可在緊急狀下使用；線路進線及牽引電力監控（PSCADA）系統圖：該系統屬于高度精簡，其中主要包括有電力系統中的高壓，直流以及三軌等相關設備的運行狀態，這樣利于緊急事件發生時TCC調度用于緊急分析；突發事件處置系統：該系統可顯示突發事作列表、突發事件概況等，并與輔助決策數據庫鏈接，可隨時提取相關的應急預案，同時還可回放突發事件信息；輔助決策數據庫系統，該系統可收集軌道交通路網內的各種信息數據，其中主要包括有圖形圖像資料、全線圖紙資料以及應急預案資料等相關信息。閉路電視監控系統：該系統主要集成所有線路中的CCTV信號，其具有高、優先級，在出現緊急事件時可及時操作和調用CCTV信號，以此來輔助應急指揮；線路設備考核系統：可根據相關的線路運營服務標準，對線路設備服務狀態進行實時收集與分析，并及時反饋給各個運營主體。

地鐵交通網處于地下相對狹窄、不開放環境，乘客數量多，如果遇到緊急情況，救援將非常不容易。另外，軌道交通系統集成化程度高，軟硬件系統科技含量高，是半自動或自動運行系統。所有的監控設備，一面要監視人流量，對緊急情況發出報警信號；另一面還要監控系統設施的運行情況，隨時為監視系統發送各種設施的運轉信息情況。

現有的綜合監控系統主要由中央綜合監控系統、車站綜合監控系統（包括綜合后備盤）及綜合監控骨干網等組成。而車站綜合監控系統主要有專用設備監控和公安監控等組成：專用監控設備是為OCC指揮控制人員和各線路車站調度室人員提供相關列車運營情況、環境狀況和乘客疏散等方面的信息，讓他們可以觀察列車進出車站、乘客流動狀況和其它設施的運行狀況，達到可以調控運輸和幫助救援的目的；由于，世界各國地鐵曾出現過恐怖事件，安全部門也會在地鐵車子內增加（CCTV）閉路圖像監視系統，用于安全部門日常治安監視以及制止突發犯罪。目前，由于監控技術的發展，一般將兩個部分集成到一個綜合監控系統上，這樣可以減少重復監控設備建設。在網絡化運營趨勢下，監控系統已經是網絡化運營協調控制指揮和處置突發情況的必要措施，系統首先需要面對的問題是建立一個整合多級指揮和控制的平臺。新建的地鐵監控系統應發展成為包括車站監控、線路監控、網絡監控、以及市級監控等多級網絡。

車站監控系統：包括車站、車輛、車輛段等本地監控，目前主要車站監控一般由數字監控設備、信號切換設備、終端設備和監控軟件等組成。

線路監控系統：使線路控制中心可以通過光纖傳輸設備接收每個站的工作信號，給列車調度員、電力控制員、防災指揮員和警察值班員等提供線路工作信號及控制。

線網監控系統：使地鐵線網監控中心和安全監控中心接收到各線路的信號，還供地鐵的指揮控制人員使用，同時具有遠程信號的控制能力。由于現各大城市的地鐵線路控制中心一般是采用簡單分散設置的，因此，為了建立網絡化運行的監控中心還需要建立相互連接的網絡平臺。

市級監控：為滿足各市交通聯動指揮的要求，軌道交通系統CCTV信號和其它信息數據要傳送給市級以上相關部門。

總之，地鐵綜合監控系統集成、綜合、智能技術是今后技術的發展趨勢，這是運營進一步提高管理水平的需要，也是其集成水平的標志。同時，其集成和互聯的系統向著統一傳輸網絡平臺和全以太網的方向發展，將從監控功能型系統的形式，向監控功能和任務型結合的系統方向發展轉變。

2.2 地鐵運營信息報送系統

2.2.1 地鐵運營信息類型

第一，發送給乘客的相關信息，如：線路日常運營信息（如相關地鐵線路的列車到達時刻表等）、突發事件信息（如線路臨時關閉、公交事件等）。此種由運營信息報送系統直接發送到各地鐵線路控制中心的乘客信息系統，然后由乘客信息系統自動分發送到車站和列車的顯示屏上。此信息情況也同時要發送到各信息報送系統客戶端，使控制指揮人員可掌握信息情況。

第二，發送給各地鐵線路控制中心的信息，如：TCC發送給OCC的指令、突發事件報告、預案內的處置等。此類信息由運營信息報送系統發送到各地鐵線路控制中心的TCC信息報送系統客戶端，控制中心人員接獲信息后自行決定下一步行動。

第三，發送給上級有關部門和其它部門的信息，如：突發事件情況、線路運營情況等。此類信息由運營信息報送系統通過電子政務專網發送到相關部門。

2.2.2 地鐵運營信息報送系統的功能

第一，發布地鐵運營情況。發布運營信息指揮中心人員通過運營信息報送系統的綜合業務操作站，將運營信息下傳給各線路控制中心或通過電子政務專網向外部相關部門發布。在線路管理中心或外部相關部門，通過安裝上調度指揮系統（TCC）提供的客戶端軟件的終端，接收來自TCC運營信息。當有新的信息到達時，通過終端發出聲音或者視覺提示，經相關人員確認后停止，并應回復信息給TCC以確認收到運營信息。指揮中心的綜合業務操作站提供人機界面，通過圖形化的工具實現對數據的組織管理及有關表格制作等。

第二，上傳地鐵運營數據。各線控制中心人員可通過信息報送客戶終端，將指令、預案的執行情況、有關事件報告及公文之類的文檔信息上傳給指揮中心。指揮中心統一對上報的信息進行處理和整合，包括對信息的過濾、分類、入庫、管理、匯總、查詢和統計分析等工作。上傳的信息可在運營信息報送系統的綜合業務操作站顯示。當接收到新的上傳信息時發出聲音或者視覺提示，經指揮中心人員確認后才停止，并應回復信息給線路控制中心（OCC）以確認收到信息。外部相關部門向TCC傳送信息的過程與OCC上傳TCC的過程相同。

第三，系統所有信息共享。指揮中心可選擇性地將部分信息與各線路控制中心共享。控制中心可從信息報送系統客戶終端選擇查閱一些公共信息以及有換乘站的其它線路相關信息。如：有換乘站的鄰線的有關信息（如列車運營時間表）、各車站附近的公共交通分布情況、商業網點分布

情況。

2.2.3 地鐵運營信息報送系統構成

運營信息報送系統由地鐵調度指揮中心的運營信息報送服務器、綜合業務操作站、運營信息報送軟件構成。在各線路控制中心或外部相關部門設置運營信息報送客戶終端及由TCC提供的客戶端軟件組成。指揮中心的運營信息報送系統服務器及綜合業務操作站與其它業務系統共用TCC的設備。

3 地鐵調度指揮系統的發展方向

城市地鐵調度指揮系統將向著網絡化、智能化、集成化方向不斷發展。其將最大滿足地鐵交通網絡化運營、調度指揮、協調的功能，充分考慮系統的可靠性、開放性、可擴展性，以便為后期的技術升級創造條件。以北京2009年已建成的地鐵線路網指揮控制平臺為例。北京地鐵指揮控制系統目前采取了三層指揮管理、三級實時控制的運營

體制。

三層指揮管理分為：地鐵網絡—調度指揮中心（TCC）層、地鐵線路—線路控制中心（OCC）層和地鐵點—地鐵車站層。

三級實時控制分為：指揮調度控制中心級控制、地鐵車站級控制和地鐵系統設備級控制。

從地鐵網絡交通的情況出發，在目前經常采用的線路控制中心的基礎上，增加了地鐵調度指揮中心（TCC），形成了以下兩個系統中心：地鐵調度指揮中心——軌道交通網絡的管理指揮，地鐵指揮控制中心——軌道交通線路的管理控制。

這樣一種分散控制、集成管理的綜合性指揮調度控制管理系統能更好地滿足地鐵交通網絡各方面的使用需求。我國城市軌道交通網絡化運營調度指揮系統的建設，應根據各個城市軌道交通的建設狀況、運營狀況、發展情況、運營管理情況、建設時間順序、技術和管理水平、城市交通管理體系等，建立結構合理、功能完善、高效運行的運營調度指揮系統，其最終的目標是為乘客提供安全、舒適、快捷、方便的出行服務。

綜上所述，地鐵建設正進入快速的發展時期，給各城市、地鐵公司、設計單位、系統集成商等提供了良好的發展機遇。調度指揮控制系統為相關各方技術水平的提升和發展提供了練兵的舞臺。現在相當數量的大、中城市正在建設地鐵或輕軌交通，或正在著手城市軌道交通的建設前期工作，軌道線網調度指揮系統的現代化建設成為一個重要的問題。目前，我國在這方面的研究還處在部分子系統方面，而核心技術和關鍵系統還是外國所壟斷，我們應該在學習別國先進的信號系統和指揮系統的基礎上，研究開發出我們自己的智能化、集成化的先進地鐵線網指揮控制系統。而采用國產化平臺將是今后的方向，為以后兼容性、擴展性、升級改造、系統功能的完善及二次開發帶來極大的便利，并可大大降低建設投資和運營成本。我相信這將為我國大力發展的軌道交通建設提供更周到的服務，為人民安全、快捷和方便的出行提供強有力的技術保障。

參考文獻

[1] 陸化普．智能運輸系統[M]．人民交通出版社，2002．

[2] 何宗華，汪松滋，何其光．城市軌道交通運營組織[M]．北京：中國建筑工業出版社，2003．

[3] 魏曉東．城市軌道交通自動化系統與技術[M]．北京：電子工業出版社，2004．

作者簡介：貴青（1975-），男，湖南常德人，佳都新太科技股份有限公司工程師，碩士，研究方向：數據挖掘。

（責任編輯：趙秀娟）