城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)在多種行車模式下的聯(lián)動(dòng)

代麗婷、鄭志偉

（云南京建軌道交通投資建設(shè)有限公司，云南昆明 650000）

0 引言

隨著以人為本理念的落實(shí)，城市軌道交通運(yùn)營工作的綜合要求越來越高，需要各系統(tǒng)之間的信息共享和聯(lián)動(dòng)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。這樣的監(jiān)控系統(tǒng)具備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、可視化監(jiān)控調(diào)度的功效。國內(nèi)城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備和技術(shù)大多是從國外引進(jìn)的，其中的隱患非常突出。面對這些情況，過去的城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)要進(jìn)行完善和改進(jìn)，結(jié)合信息控制技術(shù)、人工智能通信，設(shè)置綜合監(jiān)控系統(tǒng)邏輯框架。通過明確分工，利用智能化和集中化的有效管理，落實(shí)以人為本的理念，推動(dòng)整體城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的完善。

1 城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的突出作用

城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)在整體交通運(yùn)輸系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，為城市軌道交通提供安全有效的運(yùn)營環(huán)境[1]?，F(xiàn)代化軌道系統(tǒng)包含了電力監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警、環(huán)境和設(shè)備、自動(dòng)列車控制等諸多系統(tǒng)，還有通信和自動(dòng)售票系統(tǒng)。不同系統(tǒng)之間需要進(jìn)行信息互通、資源共享，否則就無法靈活有效地幫助城市軌道交通運(yùn)營實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。為了解決傳統(tǒng)模式下各個(gè)系統(tǒng)協(xié)同工作的問題，實(shí)現(xiàn)信息共享，需要在各個(gè)系統(tǒng)間設(shè)置信息交互的通道。城市軌道交通的人流量和行車密度都很大，設(shè)置的監(jiān)控設(shè)備數(shù)量也很多，數(shù)據(jù)信息量極大。在這樣的情況下，信息交互的時(shí)效性突出，在整個(gè)系統(tǒng)的創(chuàng)建和集成方面有了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)，借助綜合監(jiān)控系統(tǒng)，可以創(chuàng)建數(shù)字信息化的共享平臺(tái)，讓各類系統(tǒng)都能夠在平臺(tái)中完善，統(tǒng)一解決分類系統(tǒng)單一工作的不足。對這些綜合信息進(jìn)行整合后，可以保障列車的穩(wěn)定、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，也能夠最大程度地降低不同系統(tǒng)模塊一線人員的工作強(qiáng)度，提高工作效率。綜合監(jiān)控系統(tǒng)具備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理和可視化監(jiān)控調(diào)度效用。

一方面在整個(gè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，包含著多個(gè)子系統(tǒng)，互相聯(lián)系，讓信息控制變得更加順暢。綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以圍繞子系統(tǒng)的各種信息、機(jī)電設(shè)備使用情況、操作情況進(jìn)行勘察，調(diào)節(jié)各系統(tǒng)的使用。另一方面綜合監(jiān)控系統(tǒng)在相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)地檢測故障源。發(fā)現(xiàn)問題，通過緊急方案，將事故的發(fā)生率降到最低。除此之外，監(jiān)控平臺(tái)還可以為相關(guān)的工作人員提供查詢、整理等服務(wù)。在遇到緊急情況發(fā)生時(shí)，借助城市軌道交通綜合監(jiān)控為決策者提供有效的解決方案，便于運(yùn)營維護(hù)人員開展各項(xiàng)工作。

2 城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)下的大小交路行車模式

綜合監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)相對集中化的綜合自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，主要目的是圍繞城市軌道交通多個(gè)弱電系統(tǒng)形成統(tǒng)一的系統(tǒng)，對地鐵軌道的熱點(diǎn)設(shè)備做好集中監(jiān)控管理，對列車的運(yùn)行情況、客流量數(shù)據(jù)做好統(tǒng)計(jì)，最終對不同系統(tǒng)的信息實(shí)現(xiàn)共享和有效聯(lián)動(dòng)。在城市發(fā)展過程中，城市軌道交通運(yùn)輸具有大運(yùn)量、高密度的特點(diǎn)，給城市的功能布局帶來突出影響。但是，現(xiàn)階段城市軌道交通針對客流分布不均衡的情況，利用大小交路行車、快慢車混合跑和大小交路結(jié)合等模式，借助城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)正確地引導(dǎo)乘客。

2.1 大小交路行車基本情況

因?yàn)槌鞘袇^(qū)域功能劃分和發(fā)展程度不同，城市軌道交通的客流量會(huì)在時(shí)間、空間上存在極大的差異性。如果客流量在空間分布不均衡，可以改變列車運(yùn)行的交路，在客流高峰區(qū)，通過加開區(qū)段列車來協(xié)調(diào)人員密度過于集中的問題，減少了乘客出行等待的時(shí)間，也給乘客提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，讓城市軌道交通資源得到充分地利用。

2.2 大小交路行車模式的聯(lián)動(dòng)設(shè)置

在城市軌道交通運(yùn)營過程中，借助車站的乘客信息顯示系統(tǒng)，將最近可能到站車輛的信息展現(xiàn)給乘客，使乘客根據(jù)信息安排好自己的行程。利用大小交路行車模式，如果下趟到站的是小交路列車，提前告知乘客列車終點(diǎn)站的信息，讓乘客做好準(zhǔn)備，以免影響乘車秩序，造成事故。為了滿足不同乘客出行的需要，除了借助乘客信息顯示系統(tǒng)進(jìn)行提示之外，還可以利用城市軌道交通中的廣播系統(tǒng)，提前在站臺(tái)進(jìn)行語音播報(bào)通知。然而在當(dāng)前的城市軌道交通系統(tǒng)中，部分地鐵的信號系統(tǒng)沒有與乘客信息顯示系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)有效連接，導(dǎo)致乘客信息顯示系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)無法直接接收列車運(yùn)行的消息。綜合監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建實(shí)現(xiàn)城市軌道交通各機(jī)電通信系統(tǒng)的聯(lián)系，使其作為整個(gè)交通數(shù)據(jù)的中心，協(xié)調(diào)城市軌道交通的不同系統(tǒng)。分別在控制中心或車站設(shè)置數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)相關(guān)操作。

2.2.1 與信號系統(tǒng)的連接

綜合監(jiān)控系統(tǒng)在控制中心和信號系統(tǒng)設(shè)置數(shù)據(jù)接口，中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)就利用接口從信號系統(tǒng)中獲得最近車輛的運(yùn)營信息，包括車輛的目的地、緊靠站臺(tái)、到站時(shí)間、離站時(shí)間、到站標(biāo)志、非載客列車的標(biāo)志等等，為后期與其他系統(tǒng)的調(diào)整奠定基礎(chǔ)。

2.2.2 與乘客信息顯示系統(tǒng)的連接

綜合監(jiān)控系統(tǒng)和乘客信息的接口處在控制中心。綜合監(jiān)控系統(tǒng)把運(yùn)營車輛的信息發(fā)給乘客信息顯示系統(tǒng)，乘客就能借助信息顯示系統(tǒng)在相關(guān)的站臺(tái)了解車輛到站的信息，安排好自己的出行計(jì)劃。

2.2.3 與廣播系統(tǒng)的接口的連接

在城市軌道交通中，廣播系統(tǒng)是必要的，在各個(gè)車站都會(huì)有廣播下達(dá)相關(guān)命令。綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過和廣播系統(tǒng)的接口下達(dá)命令到不同車站，就能由綜合監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)相關(guān)的命令，控制車站廣播系統(tǒng)播放指定的語音[2]。

綜上，在實(shí)現(xiàn)車站聯(lián)動(dòng)功能時(shí)，車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)及車站廣播系統(tǒng)的接口示意圖如圖1所示。在這樣的一系列流程中，可以保證信息能夠及時(shí)地進(jìn)行傳遞，讓整個(gè)系統(tǒng)的性能得到最大程度的發(fā)揮。在城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，通過統(tǒng)一的規(guī)劃，便于各種信息交流傳遞，給乘客帶來更優(yōu)質(zhì)的乘車服務(wù)。

2.3 大小交路行車模式聯(lián)動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)

大小交路行車模式如圖2所示。在圖2中可以看到，AB 兩點(diǎn)是整條線路載客運(yùn)營的起點(diǎn)和終點(diǎn)，也就是列車運(yùn)行的起點(diǎn)站和終點(diǎn)站，在人流量密度較大的區(qū)域設(shè)置了C 點(diǎn)和D 點(diǎn)。在整體行車模式圖中，A B是大交路，CD 是小交路。但是在一些特殊情況下，可能會(huì)有多個(gè)小交路的情況。以一個(gè)小交路為例來進(jìn)行闡述，其他多種小交路情況也是類似的規(guī)劃模式。

首先，在大交路情況下，綜合監(jiān)控系統(tǒng)和信號系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)的連接方式和日常行車相同，不需要再進(jìn)行詳細(xì)描述。主要是在小交路情況下，相關(guān)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)和信號系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)時(shí)：當(dāng)列車進(jìn)入到CD 范圍內(nèi)，信號系統(tǒng)就會(huì)每隔幾秒鐘向中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送列車運(yùn)行信息，中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)把接收到的列車信息直接轉(zhuǎn)發(fā)給乘客信息顯示系統(tǒng)，乘客信息顯示系統(tǒng)根據(jù)列車進(jìn)站的信息生成信息文本，顯示在站臺(tái)的顯示屏上，實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)，每隔幾秒完成一次信息的更新，最大程度地滿足乘客的需要。另外一種小交路情況，在列車進(jìn)入到CD 范圍內(nèi)后，信號系統(tǒng)會(huì)每隔幾秒鐘向綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送列車運(yùn)行的信息，然后由中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)將列車信息分別發(fā)布到對應(yīng)車站的綜合監(jiān)控系統(tǒng)中。中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)布的信息由各個(gè)對應(yīng)車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)接收后，車站綜合監(jiān)控會(huì)根據(jù)列車運(yùn)行信息識(shí)別出小交路的行車模式。根據(jù)相關(guān)配置，列車進(jìn)站前圍繞到站時(shí)間、廣播時(shí)長計(jì)算出廣播的命令，生成一個(gè)廣播命令進(jìn)行播放。車站廣播系統(tǒng)通過小交路的廣播，完成綜合監(jiān)控系統(tǒng)和信號系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)之間的聯(lián)系。

3 城市軌道交通快慢車混合跑模式

了解大小交路行車模式，還要對汽車快慢車混合跑模式進(jìn)行概述，才能對城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)在多種行車模式下的聯(lián)動(dòng)應(yīng)用有更全面的全面理解。

3.1 快慢車混合跑模式

城市因?yàn)椴煌瑓^(qū)域的劃分功能不同，城市軌道交通的客流量也會(huì)出現(xiàn)極大的差異。在客流在時(shí)間上分布不均衡時(shí)，通過改變列車編組或發(fā)車間隔時(shí)間，提升整體運(yùn)行的質(zhì)量。在客流高峰期，通過快慢車混合跑模式，將有需要的乘客盡快地送往目的地，最大程度減少乘客在站臺(tái)滯留的時(shí)間[3]。在設(shè)置這種模式的時(shí)候，需要在線路中設(shè)置避讓站臺(tái)，讓快車超車。

3.2 快慢車混合跑模式的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

利用綜合監(jiān)控系統(tǒng)的快慢車模式聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)功能，幫助快慢車混合跑行車得以實(shí)現(xiàn)。這個(gè)模式與大小交路聯(lián)動(dòng)類似，需要聯(lián)動(dòng)信號系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，差異點(diǎn)就是信號系統(tǒng)提供列車運(yùn)行信息的快慢車標(biāo)志。同時(shí)在快慢車模式下，考慮快車在通過避讓車站時(shí)，借助聯(lián)動(dòng)快車通過站臺(tái)和避讓站臺(tái)的廣播系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，播放相關(guān)的廣播提醒?？炻嚮旌吓艿男熊嚹Ｊ饺鐖D3所示，其中兩端的A 點(diǎn)和O 點(diǎn)分別是車輛運(yùn)行的起點(diǎn)和終點(diǎn)。在車站設(shè)置中，根據(jù)實(shí)際情況，快車站分別以A 站、C 站、E 站、H站、L 站、O 站為?？空?。在車站F 站和J 站設(shè)置避讓站臺(tái)，避讓車站共有四個(gè)站臺(tái)的廣播區(qū)域。

在列車實(shí)際運(yùn)行過程中，分為不同情況。第一種情況是下一趟列車為快車時(shí)，需要綜合監(jiān)控系統(tǒng)和信號系統(tǒng)，乘客信息顯示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，信號系統(tǒng)向中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送列車運(yùn)行的相關(guān)信息，再由綜合監(jiān)控系統(tǒng)將列車運(yùn)行的信息轉(zhuǎn)發(fā)到乘客信息顯示系統(tǒng)。根據(jù)相關(guān)情況，乘客信息顯示系統(tǒng)會(huì)根據(jù)信息生成文本，在站臺(tái)顯示屏上顯示，完成綜合監(jiān)控系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)和信號系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)。第二種情況是下一趟車為快車時(shí)，需要綜合監(jiān)控系統(tǒng)與信號系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。在這個(gè)過程中，由信號系統(tǒng)每隔幾秒鐘向中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送列車的運(yùn)行信息，由綜合監(jiān)控系統(tǒng)分別將信息發(fā)送到對應(yīng)車站系統(tǒng)。這些車站根據(jù)綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)布的列車信息，識(shí)別快車模式，根據(jù)配置，在列車進(jìn)站前，結(jié)合到站時(shí)間、廣播時(shí)長發(fā)出廣播命令。廣播系統(tǒng)根據(jù)相關(guān)命令完成廣播播報(bào)，此時(shí)三者之間實(shí)現(xiàn)了聯(lián)動(dòng)。還有一種情況是下一趟車為快車時(shí)避讓車站F 站和J 站的避讓站臺(tái)有慢車?？?。綜合監(jiān)控系統(tǒng)、信息系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)需要將信息進(jìn)行綜合整理，生成一個(gè)廣播命令，然后由廣播系統(tǒng)播放相關(guān)的車站信息。在F 站和J 站的避讓站臺(tái)，快車通過站臺(tái)期間，慢車避讓站臺(tái)，如果有列車?？繒r(shí)播放避讓廣播提醒，完成系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)。最后如果下一趟車為慢車時(shí)，相關(guān)系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)方式按照日常行車模式即可?；旌夏Ｊ郊纯炻嚮旌吓苣Ｊ浇Y(jié)合大小交路行車模式，將兩種模式有機(jī)融合。通過綜合方式的實(shí)現(xiàn)，利用綜合監(jiān)控系統(tǒng)對不同的系統(tǒng)有機(jī)協(xié)調(diào)，為乘客提供更加方便、正確的引導(dǎo)。混合模式的車站列車到站廣播，需綜合考慮快慢車混合跑模式和大小交路行車模式的內(nèi)容。

4 結(jié)語

綜上所述，在城市軌道交通發(fā)展運(yùn)行的過程中，圍繞著不同的模式，綜合監(jiān)控系統(tǒng)要與信號系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)以及廣播系統(tǒng)之間進(jìn)行聯(lián)合互動(dòng)，解決在不同行車模式下，對于客流的疏導(dǎo)，為提升乘客的乘車體驗(yàn)和城市軌道交通服務(wù)水平奠定基礎(chǔ)，也為城市軌道交通全自動(dòng)化打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。