地鐵綜合監(jiān)控和信號(hào)系統(tǒng)接口實(shí)現(xiàn)

趙帥 劉建鋒 胡曉丹

浙江眾合科技股份有限公司，中國·浙江 杭州 310051

在國家經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展的進(jìn)程中，城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)受到了廣泛的關(guān)注，交通設(shè)施關(guān)系到人們的生產(chǎn)及生活，因此呈現(xiàn)出逐步改進(jìn)的趨勢。地鐵屬于人們?nèi)粘３鲂械闹匾煌üぞ?，在交通格局中占?jù)著十分重要的地位。綜合監(jiān)控系統(tǒng)及信號(hào)接口的設(shè)計(jì)成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)，通過科學(xué)合理的方案，可以讓地鐵的安全性以及可靠性穩(wěn)步提升，同時(shí)還能降低事故的發(fā)生概率，讓乘客們?cè)谙鄬?duì)舒適的環(huán)境下乘坐地鐵。論文重點(diǎn)概述地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)及信號(hào)系統(tǒng)接口實(shí)現(xiàn)的具體路徑。

地鐵；綜合監(jiān)控；信號(hào)系統(tǒng)接口

1 引言

地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)屬于覆蓋面較為廣泛的綜合應(yīng)用系統(tǒng)，其中涉及到的內(nèi)容共包含著專業(yè)監(jiān)視的內(nèi)容和控制的內(nèi)容兩個(gè)部分，如電力系統(tǒng)以及環(huán)控系統(tǒng)等多種子系統(tǒng)[1]。在地鐵實(shí)際運(yùn)營的階段，需要運(yùn)營人員掌握一定的技巧，對(duì)地鐵線路以及各個(gè)站臺(tái)的情況加以分析，做出合理的反應(yīng)與規(guī)劃，保證更好地緩解工作實(shí)踐中承擔(dān)的壓力。軌道交通信號(hào)可以快速、準(zhǔn)確的傳遞并交換多種行車信息，保證調(diào)度人員及時(shí)的做出安排。監(jiān)控系統(tǒng)針對(duì)于軌道交通信號(hào)只做到了監(jiān)管，卻并未進(jìn)行有效的控制，為了達(dá)到較為理想的監(jiān)控的目標(biāo)，需要重視綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)的內(nèi)在要求，分析信號(hào)系統(tǒng)接口的實(shí)現(xiàn)路徑[2]。

2 地鐵綜合監(jiān)控信號(hào)系統(tǒng)接口種類

地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的接口種類較多，其主要涵蓋著三種類型：首先是串行數(shù)據(jù)接口，其次是硬線接口，最后是以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口。串行數(shù)據(jù)接口以及以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口重點(diǎn)是指的綜合監(jiān)控系統(tǒng)借助于前置機(jī)軟件在500ms內(nèi)完成對(duì)數(shù)據(jù)信息的檢測和分析，通過查詢和事件的觸發(fā)過程完成接口通信的基本目標(biāo)。硬線數(shù)據(jù)接口重點(diǎn)是在IBP盤上方完成，子系統(tǒng)借助于硬線接口的連接作用，使得IBP盤完成對(duì)應(yīng)的接收信息的操作。

3 地鐵綜合監(jiān)控和信號(hào)系統(tǒng)接口實(shí)現(xiàn)

網(wǎng)絡(luò)接口信息交換主要是借助于標(biāo)準(zhǔn)為TCP/IP的應(yīng)用層協(xié)議完成具體的連接操作[3]。通過將數(shù)據(jù)合理的封裝于TCP/IP信息鎖中，促使系統(tǒng)內(nèi)部的任意一臺(tái)計(jì)算機(jī)都攜帶著各自的標(biāo)識(shí)，也可視為統(tǒng)一標(biāo)識(shí)。因本協(xié)議中未能對(duì)收發(fā)確認(rèn)機(jī)制加以定義，可以根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行分析并操作。這種接口重點(diǎn)涵蓋著兩種情況，首先是車站接口，其次是中心接口。車站接口中，一般是通過ATS專用FEP及車站服務(wù)器連接方式得以實(shí)現(xiàn)，通過合理的運(yùn)用10M/100M網(wǎng)絡(luò)完成有效的連接，通訊中實(shí)際運(yùn)用的協(xié)議接口為SOCKET接口，合理利用客戶端及服務(wù)端模式。在實(shí)際工作的過程中，主要是呈現(xiàn)出雙機(jī)工作模式。中心接口則是運(yùn)用外部物理連接的方式，無需借助外部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，運(yùn)用集成手段，將ATS子系統(tǒng)合理的嵌入至ISCS系統(tǒng)內(nèi)部，借助于相應(yīng)的平臺(tái)消息總線實(shí)現(xiàn)傳遞消息的目標(biāo)（如圖1所示）。

圖1 地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

4 地鐵綜合監(jiān)控和信息系統(tǒng)接口路徑

兩者接口的實(shí)現(xiàn)路徑可以在控制中心中央級(jí)完成。接口的形式主要是RJ45 網(wǎng)口，通常運(yùn)用的協(xié)議通信為TCP/IP。接口重點(diǎn)是通過合理的信息加以分析，明確列車時(shí)刻表反映的真實(shí)情況，由此進(jìn)行后續(xù)的實(shí)時(shí)廣播和通信，使人們清楚地了解到信息的重要性，便于人們的出行。

4.1 戴帽方案

一般來說，戴帽方案重點(diǎn)是ATS子系統(tǒng)通過信號(hào)系統(tǒng)供應(yīng)商提供相應(yīng)的服務(wù)，ISCS集成ATS的基本操作工作站，通過其與信號(hào)系統(tǒng)接口界面的合理呈現(xiàn)，反饋出各個(gè)設(shè)備集中站和控制中心的ATS子系統(tǒng)。在運(yùn)用該方案的過程中，一般需要考慮實(shí)際的接口設(shè)計(jì)，接口的設(shè)計(jì)通常是針對(duì)于ISCS以及信號(hào)系統(tǒng)間的界面開發(fā)產(chǎn)生一定的作用。若是ISCS選擇了兼容性相對(duì)優(yōu)良的軟件平臺(tái)，則信號(hào)系統(tǒng)能夠及時(shí)的將以往的GKS 圖形核心系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)加以廢棄，借助于圖形用戶界面方案，可以讓圖形界面以及具體的信號(hào)核心系統(tǒng)呈現(xiàn)出互相封閉的狀態(tài)，由此便能促使ISCS對(duì)ATS操作展開正常的集成處理。接口劃分上，一般是通過ATS提供的ISCS中央行調(diào)工作站需要的全部信息，通過合理的接收并將其加以執(zhí)行，促使控制命令得以獲取，從而保證地鐵實(shí)際的位置反映出來，若是存在著重大的系統(tǒng)故障，也可通過相應(yīng)的反饋，確保屏幕上及時(shí)的顯現(xiàn)出全部的內(nèi)容[4]。ISCS提供了相應(yīng)的工作站，并且彰顯出指揮的作用，能夠及時(shí)的發(fā)布相關(guān)的控制命令，促使地鐵行駛的狀態(tài)得到有效的關(guān)注。根據(jù)實(shí)際的情況，及時(shí)的提供災(zāi)害以及ISCS監(jiān)控范圍中出現(xiàn)的重大故障信息，在地鐵站的控制室中發(fā)送出終止命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵的合理化控制（如圖2所示）。

圖2 地鐵綜合監(jiān)控和信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備購置表

4.2 內(nèi)嵌方案

內(nèi)嵌方案重點(diǎn)是指的ISCS提供的交互界面及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)，信號(hào)系統(tǒng)實(shí)際反映出的ATS內(nèi)核軟件合理的嵌入至ISCS平臺(tái)之中，由此在物理接口處的各個(gè)設(shè)備集中站上，邏輯界面則是在ATS子系統(tǒng)內(nèi)部接口模塊位置。若是采用了內(nèi)嵌的方式，ATS子系統(tǒng)模塊可以視為信號(hào)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，經(jīng)由信號(hào)供應(yīng)商的合理提供，確保相關(guān)的成效更加的明顯。但是由于ATS子系統(tǒng)模塊屬于ISCS的重要組成部分，雖然兼具著一部分功能，但是實(shí)際的接口還是需要通過合理的邏輯性體現(xiàn)出來，此類接口設(shè)計(jì)也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。ATS提供的內(nèi)核軟件，同時(shí)涵蓋著相應(yīng)的軟件接口內(nèi)容，在接收到相應(yīng)的控制命令時(shí)，可以進(jìn)行具體的操作。ISCS在OCC提供的行調(diào)工作站上，往往會(huì)使全線行車調(diào)度指揮的能力充分的體現(xiàn)出來，在設(shè)備集中站可以彰顯出實(shí)際的功能，促使ATS功能得以實(shí)現(xiàn)。在車站控制室提供的扣車以及終止扣車操作，可以保證地鐵行駛中的安全[5]。

4.3 完全集成方案

此類方案主要是實(shí)現(xiàn)ISCS及ATS的一體化，在該方案中，ISCS在各個(gè)信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備集中站及信號(hào)系統(tǒng)的子系統(tǒng)接口。若是運(yùn)用了完全集成方案，ATS子系統(tǒng)可以從信號(hào)系統(tǒng)中合理的劃分出來，由此轉(zhuǎn)變?yōu)镮SCS的重要組成部分。ISCS能夠與控制中心和設(shè)備集中站的多處接口發(fā)揮出作用，將對(duì)ISCS及信號(hào)系統(tǒng)的軟件開發(fā)產(chǎn)生巨大的影響。SIG提供的ATS監(jiān)控需要的子系統(tǒng)基礎(chǔ)信息，接收并執(zhí)行相關(guān)的命令，在具體執(zhí)行的過程中，使得全線行車調(diào)度能力充分的彰顯出來，在設(shè)備集中站提供ATS工作中，使其功能發(fā)揮出來，保證對(duì)地鐵進(jìn)行合理的控制，達(dá)到較為理想的安全行駛標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語

在地鐵實(shí)際運(yùn)行的階段，往往需要涉及到較為繁瑣的環(huán)節(jié)，需要綜合監(jiān)控系統(tǒng)及多個(gè)系統(tǒng)相互聯(lián)合，實(shí)現(xiàn)共同的協(xié)作，滿足地鐵運(yùn)行的實(shí)際需求，符合其綜合功能及性能的具體標(biāo)準(zhǔn)。綜合監(jiān)控系統(tǒng)及多種系統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)應(yīng)該重視合理性與科學(xué)性，保持著相對(duì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，使得各項(xiàng)系統(tǒng)及綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)有效作業(yè)，呈現(xiàn)出持續(xù)運(yùn)行的狀態(tài)，保證綜合監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)功能得以實(shí)現(xiàn)。