深化城市軌道交通智能化綜合管理研究

（易程科技股份有限公司，100083，北京∥第一作者，高級工程師）

深化城市軌道交通智能化綜合管理研究

曹 宏 何鳳娟

（易程科技股份有限公司，100083，北京∥第一作者，高級工程師）

深入分析了當前城市軌道交通信息化建設中存在的問題。介紹了智能化綜合管理信息平臺系統架構的組成，論述了其技術特點，并分析了系統中需要重點解決的技術課題。智能化綜合管理信息平臺可以進一步整合管理界面和業務流程，有利于建立更為高效的城市軌道交通體系。

城市軌道交通；綜合信息管理；智能化管理平臺

First-author's address Easyway Company Limited，100083，Beijing，China

目前，城市軌道交通信息化建設的重點，是從旅客服務、運營維護等各方面考慮，建立并推廣應用一整套安全可靠、高度智能化、集成化的綜合管理信息系統。

城市軌道交通智能化系統主要包括綜合監控系統、乘客資訊系統、綜合安防系統、通信系統、自動售檢票系統和信號系統等6個分系統。各分系統還包含電話、廣播、時鐘、列車自動監控、列車自動防護、監控、門禁、電子防護等近20多個子系統。目前，各地鐵車站雖相繼建立了一些有效的信息系統，這些系統內部也有一些集成與互聯，但是，由于缺少綜合管理信息平臺將這些系統橫向連接，各業務系統只能分散、獨立地工作，不能對車站設施進行智能化管理。此外，還需要集成其他交通方式的相關信息等，這需要統籌解決。

為實現跨系統的互聯互通以及資源共享，需要針對城市軌道交通的特點建立一個城市軌道交通智能化綜合管理信息平臺（以下簡為“綜合管理平臺”）。該平臺以計算機通信網絡和信息技術為支撐，集成整合城市軌道交通車站各專業、各系統的信息，實現業務與生產的集中管理，進一步提高車站預防事故以及對事故快速響應的應急管理能力，加強車站和上級控制中心的聯動管理；實現車站和道路公交、重大事件、天氣情況，甚至和鐵路、民航等其它運輸方式的信息交流和資源共享，充分提高現代化城市軌道交通運營的科技管理水平，跟上國際城市軌道交通行業的發展趨勢。

1 建設綜合管理平臺

綜合管理平臺，是一種通過信息系統集成優化技術，將車站各相關的設備設施、車站現有各系統和車站各管理業務，緊密集成為一體的全新智能化管理業務平臺。

1.1 系統架構

為了達到系統集成的功能最優化和經濟高效，綜合管理平臺的系統架構劃分為5個層面，如圖1所示。

第1層為車站空間。對車站布局、車站位置、設施位置等空間信息進行詳盡的數字建模，建立電子沙盤，提供可視化操作界面基礎。

第2層為車站各類終端管理機電設備設施。設備設施層包括自動售檢票設備、信息發布顯示設備、信號系統設備、火災報警系統設備、電力設備等，均受綜合管理平臺管控，可檢測設備狀態，采集車站設施管理和設備狀態等信息，并接受控制命令。該層對車站的運營分析、旅客疏導、信息處理與發布、站務管理至關重要。

圖1 綜合管理平臺架構圖

第3層為線路各車站的信息采集與集成處理。處理內容不僅包括各車站本身各類信息，還包括從其它外部系統獲得的信息，如線路運營計劃信息、上級控制中心下達的信息、綜合監控信息等。信息的集成處理需有非常復雜的接口體系，通過綜合管理平臺，打破現有縱向系統、不同網絡的信息隔離，緊密集成各類信息系統，實現橫向信息共享和交流，為管理者的指揮及決策提供依據。

第4層為業務融合與展示。業務融合是對管理業務的整合。將線路各車站管理的運營計劃、客流預測、設備運行、應急處理等各項業務有機融合，實現集中管理，改變信息不全、消息封閉、決策不明的運營狀態。

第5層為智能化運營與管理。智能化運營管理是通過統一可視化人機界面展現對信息和業務的融合，加快信息流動，進行高效決策指揮，實現“信息共享、業務自動、管理智能、服務優質”的最終目標。

1.2 系統組成

綜合管理平臺的硬件設備組成包括應用服務器、數據庫服務器、接口服務器及磁盤陣列，以及各操作員工作站、打印機、大屏幕顯示、網絡交換機和終端控制設備等，按照不同管理需求，分別部署在城市軌道交通路網指揮中心、線路控制中心和各車站、車輛段。系統設備結構如圖2所示。

綜合管理平臺的軟件主要由平臺軟件、應用軟件、接口軟件等構成。平臺軟件主要實現數據的采集、處理與管理等功能；應用軟件主要實現系統運營管理與協調、信息報送、信息查詢、應急指揮，以及系統管理和維護等功能；接口軟件主要實現綜合管理平臺與各子系統、上下級設備間的通信處理功能。

綜合管理平臺通過對上述空間、設備、業務的有機融合，能夠共享信息和資源，實現業務管理的可視化、智能化和立體化；對車站的日常運營進行綜合監視，對突發事件進行應急聯動和統一指揮；為旅客提供信息服務；實現與其他單位的聯系和協調，包括向上級報送信息和接收上級指令，聯系、協調公安、消防部門等。

1.3 綜合管理平臺技術特點

綜合管理平臺是一個創新的、模塊化的智能系統，具有以下技術特點：

圖2 綜合管理平臺設備連接圖

（1）引入了SOA軟件框架，可為系統提供優良的延伸性和使用性，可以自由、任意地潛入新的子系統，也可方便地改造現有的系統，與現有系統和新系統都有良好的兼容性。

（2）設計了風格統一的人機界面，匯聚了所有子系統信息。操作員可以對所有設備狀態、報警以及資源分配一目了然。

（3）具有良好的決策輔助和聯動功能，可以大大提高運營效率，自動化的運營流程可以大大縮短危機處理時間。

（4）可融合處理多源數據，通過對不同子系統的異構信息進行綜合分析與處理，為日常運營、應急處理、信息報送等各項業務提供決策信息。

（5）設置后備中心，保障系統可靠性。綜合管理平臺自身一旦發生故障對整個系統影響較大，因此，其服務器、交換機等均應采用冗余方式，并在車輛段設置后備中心。當控制中心網絡中斷或發生故障時，車輛段的綜合管理平臺工作站以中央級用戶登錄使用，可監控全線車站常規設備，提供與中心級系統同樣的功能，直至原控制中心恢復，轉交控制權。

1.4 平臺系統中需要重點解決的技術課題

1.4.1 接口處理器要滿足互聯和大集成的要求

在綜合管理平臺中，所有集成與互聯的系統數據都統一接入綜合管理平臺的接口處理器。由于有些系統需要進行數據庫的二次開發，或建立獨立的數據庫，因此還要考慮數據結構的統一規劃。接口處理器負責綜合管理平臺與各相聯系統的接口管理，完成規約轉換、數據初始處理、周期訪問和協議轉換，并將不同格式的實時數據轉換為綜合管理平臺統一的內部數據對象格式，提交到系統應用服務器。接口服務器具有支持多種協議轉換、支持多種通信接口的模塊，同時具有足夠的網絡口、串口，以便于接入相應系統。每個接口服務器通過千兆以太網接口與綜合管理平臺交換機相聯。采用冗余配置，單點故障不會影響系統功能，以保證數據流的處理與傳輸。

1.4.2 人機界面需統一整合

綜合管理平臺涉及的子系統眾多，集成范圍大，人機界面圖形層次多，整合的方式也各有不同。有的系統通過管理平臺可直接取代被集成子系統的軟件，并實現被集成子系統的全部功能，例如廣播、資訊等系統，極大地提高了集成系統的性能，這類系統人機界面可利用成熟的軟件稍加改造。有的子系統，由于系統具有特有的功能，因此無法直接利用成熟的軟件，需要在新平臺上進行二次開發。對于信號系統中的列車自動控制（ATC）系統的集成，由于信號系統是涉及行車安全的設備，并有專用的軟件和通信協議，因此，如果通信協議的開放條件許可，可在綜合管理平臺的人機界面中嵌入其系統的圖形人機界面，實現復視管理功能，以方便運營人員在統一的平臺上操作人機界面。

1.4.3 系統結構應滿足動態可擴展性的需求

綜合管理平臺的服務器、交換機等關鍵設備應預留20%～40%的容量，軟件采用無限點可擴展軟件，為今后系統擴展奠定基礎。綜合管理平臺的體系結構應適合系統動態擴展，可在線修改、擴充子系統而不干擾已經運作的其它子系統。新加入的子系統調試通過后，可以和原有的系統無縫地集成，共同完成整個交通系統的各項任務。

2 結語

隨著建設線路越來越多，各種管理和安全問題日益凸現，綜合管理平臺采用分散自律集中控制和網絡化協同作業等技術，實現了物理上設備集成、業務上統一監視、管理上按線集中的現代化運營模式，能夠更好地滿足城市軌道交通建設和安全高效、優質服務的新需求，代表了城市軌道交通信息化發展的方向和趨勢。

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Develoment of Smart Integrated Information Management in Urban Mass Transit

Cao Hong，He Fengjuan

In this paper，the construction of the smart integrated information management platform for urban mass transit is analyzed in-depth，some problems to be solved in the system are discussed，including the production and operation management，passenger information service，maintenance，security and emergency management，etc.This platform will cover the production，operation and service fields in urban mass transit，and provide comprehensive solutions.

urban mass transit；integrated information management；smart management platform

U 29-39

2012-05-29）