关于城市轨道交通综合监控系统的运行与维护研究

沈信飞 张献良

摘 要：随着我国经济的持续发展，城市化进程不断加快，城市基础建设规模和水平也在不断提高。轨道交通作为快速、便捷、节能、高运量的交通运输方式，为提高城市居民通勤效率、缓解道路交通拥堵发挥了重要的作用，越来越多城市将轨道交通工程纳入城市建设规划中。轨道交通综合监控系统是实现对城市轨道交通车辆动态、电力设施、通信设备、安全防护设施等进行监督和控制的重要综合管理系统。通过对综合监控系统及其子系统的应用，可以实时跟踪轨道交通设施设备运行状态以及车站客流情况，对突发事件及时采取有效的应急处置措施，确保轨道交通的平稳运营。文章对城市轨道交通综合监控系统的构成和运行机制分别进行了介绍，结合现场实践，提出了城市轨道交通综合监控系统的维护管理方法，以供相关从业人员参考。

关键词：城市轨道交通;综合监控系统;运行与维护

1  引言

城市轨道交通工程是一项综合的系统工程，轨道交通的顺利运营离不开多种专业的密切配合。在车站、隧道、车辆段等重要场所分布着大量的信号、通信、电力、防灾等设施设备，有必要建设综合的监控系统对这些设备运行状态进行有效的监管和控制，保障设备设施的正常运转。同时，通过综合监控系统可以对车站、车厢客流动态和人员情况进行跟踪，针对突发大客流等状况及时采取管控措施[1]。在现实应用过程，城市轨道交通综合监控系统利用多种接口将各个监控子系统接入同一综合平台，实现多个系统间的数据交流和信息共享，通过软件对各个子系统进行控制操作，实现综合监管的功能。研究城市轨道交通综合监控系统的硬件构成和工作机制，对提高综合监控系统的维护管理质量、促进城市轨道交通的运营管理效率和水平的提升，具有积极重要的现实意义。

2  城市轨道交通综合监控系统的构成

城市轨道综合监控系统可以实现了列车运行监控、车辆及信号设备监控、乘客信息发布等多项功能，根据使用功能和操作级别的不同，可以分为综合决策层、车站决策层及现场控制层等三重结构层级，不同结构层级具有不同的监控功能，各结构层级的监控范围、采用的技术标准以及运行条件也互不相同。综合决策层可实现对综合监控系统平台数据的查询和控制，对所有监控子系统的实时状态进行监管;车站决策层可对车站的子系统进行控制操作，监管车站内部子系统的运行情况;现场控制层则包括旅客综合服务系统、自动售检票系统、电力调度系统、列车自动控制系统、防灾报警系统、环境控制系统等多个子系统，可直接监控现场设备运行状况、人员动态、环境条件，通过对现场运营数据的收集和分析，对设备问题、客流状态等进行提前预判，及时采取应对措施保障运营安全。综合监控系统的一般硬件构成如图1所示。

3  城市轨道交通综合监控系统运行机制

城市轨道交通综合监控系统由若干个相互独立的子系统构成，各个子系统间相互协调合作，实现了基础数据的收集和共享，使得管理人员可以经由监控平台对监控子系统及其内部各项设备的运行情况进行监控，实现全面、实时、高效的管理。城市轨道交通综合监控系统运行特点还包括以下几个方面。

3.1轨道交通运营基础数据的管理，通过综合性监控平台的搭建，设立中央级综合监控中心，对各个子系统监控区域的信息进行收集、整理和分析，为管理者决策提供数据基础，同时还可为管理者进行远程指导、运行参数优化等提供技术支持[2];

3.2可视化的监控调度，通过对实时数据与数据库的比对分析，以图片、灯光、视频等多种方式对设备运行状态进行展现，对系统内各个环节进行可视化监测与控制，实现故障自动报警、常见问题自动修复、紧急预案执行等功能。

3.3各个子系统间的联动协调，通过中央级综合监控中心可以实现各个子系统间的数据传递和共享，减少某个子系统设备故障对其他子系统造成的影响，通过各个子系统的联动共同为轨道交通运营服务提供支持。

4  城市轨道交通综合监控系统的维护管理方法

4.1与各子系统应设置明显软、硬件分界点

为减少城市轨道交通综合监控系统中各个子系统间的相互干扰，避免设备维护工作和正常监控工作的冲突，综合监控系统与各子系统间应设置明显的软、硬件分界点，建立独立的监控调试平台，实现各个子系统的相互独立性[3]。通过软、硬件分界点的设置可以对综合监控系统和各个子系统不同功能进行区分，合理设置不同部门的工作管理权限，科学分配设备维护管理、调试验收、综合监控等工作任务，实现高效的管理。

例如，设备管理部门可以利用各个子系统独立的监控调试平台，完成对各自系统内部设备的定期维护和调试，并将维护调试信息经由各个接口传递到综合监控管理平台，中央综合监控部门只需完成相应接口对应工作，不必参与具体设备维护过程，双方以软硬件接口为分界，分别完成各自的工作任务。

4.2 建立专项数据库

数据库的建设是实现城市轨道交通综合监控的基础保障，可根据不同的监控管理目的设置专项的数据库，例如基础信息数据库、实时信息数据库、方法模型库等，不同数据库的具体应用包括以下方面。（一）基础信息数据库，包括轨道交通工程基础建设数据、运营中所使用的各项设备设施的基本信息等，是进行综合监控的数据基础;（二）实时信息库，涵盖了轨道交通运营过程中所产生的各类数据，包括实时数据和历史数据等，通过对实时数据与正常历史数据的比对，对设备运行状态进行判断，针对性地进行设备监控管理;

（三）方法模型库，该类型数据库是智能化综合监控系统的核心，通过相关数据诊断模型、数据分析模型、行业标准模型等数据库的设置，可以实现运营管理工作的自动化和标准化，例如，利用故障判断模型实现对故障的自动预测和修复、利用维修调试标准模型对设备的维修调试工作进行优化等。

4.3规范维护流程

城市轨道交通监控系统可以通过独立的维护调试子系统完成周期性的调试和维护工作，将特定的工作内容和要求录入管理系统，经系统的仿真计算核算出相关维护费用、工期、工作流程等，生成检修计划执行报表，通过执行报表实现对维护调试工作的规范化管理，对维护调试进度进行有效控制，提高设备管理质量。具体设备维护流程及工作环节可按故障报修、故障分析、维修工单发放、维修工单处理等步骤依次进行。

对于维修计划和维修工单还应具备在线发布、查询、确认、统计等功能，建立全面的监督机制，确保维护调试工作的流程化和规范化，实现便捷、高效、规范的运营管理目标。

5  结束语

随着城市交通基础设施建设的不断发展，轨道交通的建设密度和规模在不断加强，轨道交通逐渐成为城市居民出行的重要交通方式。确保轨道交通内部各个专业的协调运转，保障轨道交通平稳运营已成为业内重要的课题。同时，城市轨道交通作为一个复杂的系统，包含了车辆、通信、信号、供电等多种专业以及各种票务、行车、消防等相关设备设施。建设综合监控系统，对系统内各项设备运行状态进行监控，是保障轨道交通运营安全的必要手段。本文以提高城市轨道交通运营管理水平为目的，结合城市轨道交通综合监控系统的构成要素和运行机制，提出了与各子系统应设置明显软/硬件分界点、建立专项数据库、规范维护流程等维护管理办法，促进对城市轨道交通综合监控系统的高效应用。

参考文献：

[1]徐建平.地铁综合监控系统维护管理[J].设备管理與维修，2018，（23）：63-64.

[2]黄兴成.QJK-JS型区间综合监控系统结构与维护要点[J].科技创新与应用，2018，（14）：175-176.

[3]张琬翎.地铁综合监控系统的运行与维护探讨[J].通讯世界，2018，（04）：289-290.

作者简介：

沈信飞（1982-），男 合肥赛为智能有限公司工程中心项目经理，本科学历 信息系统项目管理师，研究方向为城市轨道交通。