大型交通樞紐項(xiàng)目中智能化系統(tǒng)集成淺論

文｜深圳市交通場(chǎng)站建設(shè)管理中心 陳 明

1 前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，國(guó)民生活質(zhì)量的提高，私人轎車的普及，關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的“吃住行”中“行”的問題日漸突出。

根據(jù)黨的十五大提出我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的宏偉戰(zhàn)略目標(biāo)，交通部在組織各方面專家論證的基礎(chǔ)上，研究制定了我國(guó)公路、水路交通實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的三個(gè)發(fā)展階段目標(biāo)，如圖1所示。

圖1

要實(shí)現(xiàn)我國(guó)公路、水路交通現(xiàn)代化的目標(biāo)，關(guān)鍵是在2020年前后，要努力完成公路主骨架、水運(yùn)主通道、港站主樞紐和交通運(yùn)輸支持保障系統(tǒng)即“三主一支持”系統(tǒng)的建設(shè)。

在交通部的《中國(guó)交通發(fā)展規(guī)劃》中著力強(qiáng)調(diào)了“港站主樞紐”和“交通支持保障系統(tǒng)”的建設(shè)，本文將針對(duì)以上兩點(diǎn)進(jìn)行論述。

2 交通樞紐項(xiàng)目簡(jiǎn)介

根據(jù)交通部《中國(guó)交通發(fā)展規(guī)劃》中的論述，港站主樞紐主要指：重點(diǎn)建設(shè)在水運(yùn)主通道、公路主骨架以及與鐵路和航空干線交匯處的水運(yùn)主樞紐港口、公路主樞紐站場(chǎng)。這些港口和站場(chǎng)，是多種運(yùn)輸方式相銜接的客貨集散中心和綜合運(yùn)輸組織服務(wù)中心。

全國(guó)公路主樞紐站的布局規(guī)劃是發(fā)展45個(gè)客貨主樞紐站。這45個(gè)公路主樞紐站覆蓋全國(guó)30個(gè)省會(huì)城市，人口在100萬以上的特大城市的80.6%和工業(yè)產(chǎn)值在100億元以上的城市的73.3%?！熬盼濉逼陂g，起步建設(shè)公路主樞紐站。到2010年，全國(guó)45個(gè)公路主樞紐站基本建成，并完善相應(yīng)的軟硬件配套服務(wù)和管理設(shè)施。同時(shí)建設(shè)干線公路場(chǎng)站和支線公路站點(diǎn)，逐步形成以公路主樞紐站為中心、以干線公路站場(chǎng)和支線公路站點(diǎn)為支撐的多層次公路運(yùn)輸站場(chǎng)體系，基本滿足中長(zhǎng)途旅客運(yùn)輸及集裝箱和零擔(dān)快件貨物運(yùn)輸?shù)纫蟆?/p>

港站主樞紐按規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)建成后，不僅主樞紐港站的吞吐能力和集疏運(yùn)能力顯著提高，而且所有主樞紐港站還要具有運(yùn)輸組織、中轉(zhuǎn)換裝、裝卸儲(chǔ)存、多式聯(lián)運(yùn)、通信信息以及生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理和生活輔助服務(wù)等基本功能。這對(duì)有效組織運(yùn)輸，壓縮客貨在港站滯留時(shí)間，減少中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，發(fā)展聯(lián)合運(yùn)輸，培育和發(fā)展統(tǒng)一開放、競(jìng)爭(zhēng)有序的運(yùn)輸市場(chǎng)都具有重大意義。

目前國(guó)內(nèi)已建成的大型交通樞紐項(xiàng)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(xiàng)目共同的特點(diǎn)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(zhǎng)途客運(yùn)于一身的城市交通核心中轉(zhuǎn)中心。有些項(xiàng)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(qū)就可實(shí)現(xiàn)各種交通方式的零換乘。

3 交通樞紐項(xiàng)目中智能化工程的技術(shù)特點(diǎn)

從以上的介紹看出，交通樞紐項(xiàng)目是一個(gè)大型的公用交通建筑，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，從地下到地上，是一個(gè)立體的復(fù)雜空間。因此對(duì)于這樣的建筑，其智能化工程涵蓋面相對(duì)較廣，有一般智能化建筑物中具備的BAS系統(tǒng)、CCTV系統(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)、停車場(chǎng)系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、消防報(bào)警系統(tǒng)，而且還有公共信息發(fā)布和觸摸屏查詢系統(tǒng)、車輛等候指示系統(tǒng)等交通樞紐項(xiàng)目獨(dú)有的子系統(tǒng)，在有些特大型工程中，還有中央監(jiān)控中心設(shè)置的大屏幕系統(tǒng)、BMS集成系統(tǒng)、應(yīng)急指揮系統(tǒng)等。

系統(tǒng)比較圖如圖2、圖3所示。

4 建筑物智能化系統(tǒng)的集成

圖2 普通智能建筑智能化系統(tǒng)劃分

圖3 交通樞紐項(xiàng)目智能化系統(tǒng)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(nèi)，智能化系統(tǒng)繁多，如何有效科學(xué)的管理？ 針對(duì)此，建筑物智能化集成就是這些工程必不可少的一項(xiàng)規(guī)劃。

目前，關(guān)于智能建筑系統(tǒng)集成的定義，國(guó)際上至今還沒有特別明確的解釋，從已經(jīng)建成的工程案例來看，可以總結(jié)為：它是將智能建筑內(nèi)不同功能的子系統(tǒng)通過系統(tǒng)集成的方式，將它們?cè)谖锢砩稀⑦壿嬌虾凸δ苌线B接在一起，以實(shí)現(xiàn)綜合信息、資源和整體任務(wù)的共享。

根據(jù)目前智能化系統(tǒng)集成涵蓋的子系統(tǒng)進(jìn)行一定的歸納總結(jié)，如圖4所示。

按圖4劃分：一級(jí)（最上一級(jí)）為一體化系統(tǒng)集成（IBMS）；二級(jí)（第二層）為準(zhǔn)系統(tǒng)集成（BMS）；三級(jí)（第三層）為各系統(tǒng)內(nèi)集成（如：BAS/SAS/FAS）。

現(xiàn)階段可以達(dá)到比較成熟的技術(shù)是二級(jí)準(zhǔn)系統(tǒng)集成（即BMS系統(tǒng)集成），BMS系統(tǒng)集成可實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)各智能化設(shè)備的集中監(jiān)視和管理功能。具體說是在一個(gè)統(tǒng)一的BMS軟件管理平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)與BA、FA、CCTV及CPS等系統(tǒng)的集成。

目前在行業(yè)內(nèi)有一定的誤區(qū)，認(rèn)為智能化系統(tǒng)集成就是用某種軟件平臺(tái)進(jìn)行解決，從一些成功工程實(shí)踐來看，最終系統(tǒng)集成的順利實(shí)施有不錯(cuò)的集成平臺(tái)，更是因?yàn)閺脑O(shè)計(jì)單位到業(yè)主及智能化工程單位都對(duì)系統(tǒng)集成有深刻的認(rèn)識(shí)，不論是各子系統(tǒng)產(chǎn)品選型，還是各子系統(tǒng)設(shè)備安裝調(diào)試，都是從系統(tǒng)間如何互連互通，各系統(tǒng)從屬、聯(lián)動(dòng)關(guān)系等角度去設(shè)計(jì)規(guī)劃。業(yè)主方也不盲目求大、求全，對(duì)自身需求了解清晰。只有在這樣的情況下，系統(tǒng)集成才可能做好。

5 某典型工程應(yīng)用

下面以深圳市福田交通綜合換乘中心為例，進(jìn)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(zhǎng)途大巴、市內(nèi)公交、地鐵、出租車等多種交通工具。

圖4 智能化系統(tǒng)集成層次分析圖

（2）技術(shù)創(chuàng)新：該工程智能系統(tǒng)除常規(guī)的如樓控、監(jiān)控等外，還運(yùn)用了以下技術(shù)創(chuàng)新。

◆ 智能建筑中央集成管理系統(tǒng)：本項(xiàng)目的中央集成管理系統(tǒng)是建立在BMS基礎(chǔ)上，但略低于IBMS集成的要求（但對(duì)未來進(jìn)行OA系統(tǒng)的集成進(jìn)行了系統(tǒng)預(yù)留），系統(tǒng)架構(gòu)如圖5所示。

本項(xiàng)目中央管理系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：基于網(wǎng)絡(luò)的集成，支持B/S架構(gòu)，可在Internet環(huán)境中瀏覽操作；要求子系統(tǒng)采用OPC技術(shù)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(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)各集成子系統(tǒng)進(jìn)行綜合考慮和優(yōu)化設(shè)計(jì)，突出對(duì)跨子系統(tǒng)全局化事件的管理；通過主控臺(tái)能靈活方便地設(shè)置、安排全局事件及工作流程，提高系統(tǒng)管理性能和對(duì)全局事件的處理能力，充分實(shí)現(xiàn)信息資源共享。

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

本項(xiàng)目考慮到交通系統(tǒng)要求24×7（全天候）監(jiān)控指揮管理的需要，采用了目前國(guó)內(nèi)外監(jiān)控中心的主流配置——DLP一體化拼接背投箱大屏幕的設(shè)計(jì)，規(guī)模為3×3的拼接。

大屏幕系統(tǒng)作為監(jiān)控中心的核心顯示系統(tǒng)，可直觀地、全局地顯示相關(guān)系統(tǒng)，方便指揮和調(diào)度。

◆ 交通樞紐應(yīng)急指揮系統(tǒng)：隨著社會(huì)發(fā)展的需要，在大型的公共場(chǎng)所應(yīng)對(duì)各種突發(fā)事件成為管理者必須考慮的問題?；诖耍诒卷?xiàng)目中對(duì)交通樞紐的應(yīng)急指揮管理做了相應(yīng)的規(guī)劃。

本身應(yīng)急指揮系統(tǒng)不是某個(gè)產(chǎn)品某一種技術(shù)可以解決，而是一種管理理念的具體表現(xiàn)。從技術(shù)上分析，必須具備一定的設(shè)備和技術(shù)基礎(chǔ)，包含：一套管理平臺(tái)、一套指揮顯示系統(tǒng)；而且還必須具備一套相應(yīng)的處理機(jī)制，適合大型交通樞紐項(xiàng)目的應(yīng)急預(yù)案體系。

圖5 中央集成管理系統(tǒng)架構(gòu)圖

首先說設(shè)備和技術(shù)基礎(chǔ)。本項(xiàng)目的中央集成管理系統(tǒng)，在功能上具備一個(gè)管理平臺(tái)的基礎(chǔ)，系統(tǒng)本身架構(gòu)靈活，冗余和擴(kuò)展性好。經(jīng)過一定的定制開發(fā)，完全可以升級(jí)為應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)；另外，本項(xiàng)目的DLP背投影拼接顯示系統(tǒng)在日常使用時(shí)以交通路況顯示、調(diào)度、指揮為主，設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控為輔。當(dāng)有突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，可在中央集成管理系統(tǒng)的控制下，迅速轉(zhuǎn)為應(yīng)急指揮中心的指揮大屏。所以說從軟硬件環(huán)境上講，本項(xiàng)目已經(jīng)初步滿足應(yīng)急指揮中心的需求。

從處理機(jī)制上說，大型交通樞紐的應(yīng)急指揮預(yù)案沒有現(xiàn)成的方案可用，國(guó)內(nèi)同類項(xiàng)目多處于在建階段。所以本項(xiàng)目的應(yīng)急預(yù)案將在項(xiàng)目軟硬件環(huán)境具備后，由管理者協(xié)同相關(guān)交通運(yùn)輸主管單位、公安、消防等聯(lián)合編制，并實(shí)現(xiàn)預(yù)案生成科學(xué)化、預(yù)案調(diào)用電子化、預(yù)案啟動(dòng)自動(dòng)化。

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

該項(xiàng)目為歐洲某國(guó)交通動(dòng)態(tài)監(jiān)控管理中心，中央監(jiān)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(tái)配備交通指揮管理系統(tǒng)，并與交通運(yùn)營(yíng)呼叫中心和相關(guān)機(jī)構(gòu)無縫集成，可進(jìn)行全局化的統(tǒng)一指揮。

該項(xiàng)目的中央監(jiān)控中心集交通運(yùn)營(yíng)中心、交通管制中心為一體，對(duì)車輛、人流、物流進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控和指揮。

該項(xiàng)目的管理者可以方便的在操作臺(tái)上調(diào)用現(xiàn)場(chǎng)圖像、查看設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、了解路、車、人的現(xiàn)場(chǎng)情況，并針對(duì)各種狀況進(jìn)行相應(yīng)的處置。

（4）總結(jié)。本項(xiàng)目的智能化系統(tǒng)集成，采用如DLP拼接大屏幕等新技術(shù)，并提出針對(duì)交通樞紐項(xiàng)目的“應(yīng)急指揮中心”的概念。該應(yīng)急指揮中心的建設(shè)是建立在智能化系統(tǒng)集成以及相關(guān)輔助系統(tǒng)之上的，在技術(shù)上具有前瞻性，同時(shí)也具有一定的挑戰(zhàn)性。

本項(xiàng)目智能化系統(tǒng)集成的實(shí)施是從三方面著手：功能的集成，強(qiáng)調(diào)功能的應(yīng)用，滿足未來管理的需要；界面的集成，友好易用的人機(jī)界面，符合交通樞紐指揮的習(xí)慣；應(yīng)用的集成，針對(duì)項(xiàng)目的應(yīng)用開發(fā)和定制，和其他相關(guān)系統(tǒng)的互聯(lián)互通。這三者解決好了，本項(xiàng)目將為同類工程的建設(shè)樹立一個(gè)標(biāo)竿。

6 結(jié)束語

智能建筑的系統(tǒng)集成作為一門綜合性較強(qiáng)的新興技術(shù)，涉及到計(jì)算機(jī)、信息工程、自動(dòng)化控制、通信工程、管理工程、價(jià)值工程以及與特定應(yīng)用場(chǎng)合相關(guān)聯(lián)的眾多學(xué)科。各個(gè)學(xué)科都有自己的知識(shí)體系，必須協(xié)調(diào)好這些學(xué)科的相互關(guān)系才能進(jìn)行有效的系統(tǒng)集成。

而作為各類智能化項(xiàng)目的管理者，首先要摸清自身需求，在需求明確的基礎(chǔ)上，進(jìn)行產(chǎn)品的系統(tǒng)選型，而不是簡(jiǎn)單的產(chǎn)品和系統(tǒng)堆砌。如何將各類智能化系統(tǒng)有機(jī)地集成起來，并不是某個(gè)企業(yè)或某個(gè)產(chǎn)品要解決的課題，而是在清楚的認(rèn)識(shí)到一切技術(shù)都是為人服務(wù)后，在這個(gè)基礎(chǔ)上才能建設(shè)好一個(gè)優(yōu)秀的智能化系統(tǒng)。

1 交通部.《中國(guó)交通發(fā)展規(guī)劃》

2 陸偉良.《智能建筑主流技術(shù)及其應(yīng)用》

3 程大章.《智能建筑系統(tǒng)集成思想的探索》

4 郭維均，賀智修，施鑒諾.《建筑智能化技術(shù)基礎(chǔ)》

5 楊建軍.《BMS系統(tǒng)集成模式的探討》