浅析城市轨道交通综合监控系统的发展及新技术的应用

孔凡辉

青岛海信网络科技股份有限公司 山东青岛 266000

目前传统综合监控系统已经规模化应用，云计算属于新兴技术，在城市轨道交通领域尚不成熟，因此在落地过程中肯定会遇到各种困难，包括技术上的难度，以及设计、集成、运维等各方思路上的转变等。但是，云计算的优势是明显的，相信未来经过与城市轨道交通系统各专业的同行一起努力，结合实际，大胆创新，深入挖掘城市轨道交通系统生产、管理、服务需求，就能够在云平台上将城市轨道交通综合监控系统提升到新的高度[1]。

1 城市轨道交通综合监控系统概述

城市轨道交通综合监控系统（ISCS）通过系统化方法将各个分散的自动化系统集成互联成为一个有机的自动化系统。通过搭建统一的监控层硬件平台和运行平台，实现了轨道交通各个专业系统之间的信息互通、资源共享，提高了各系统的协调配合能力及轨道交通全线的整体自动化水平，高效实现了系统间的联动。在综合监控工程实施时，ISCS由位于控制中心的中央级综合监控系统（CISCS）、网络管理系统（NMS）、软件测试平台（STP），位于车站的车站级综合监控系统（SISCS），位于车辆基地的综合监控系统（DISCS）、设备维护系统（DMS）、培训管理系统（TMS）等组成。

2 城市轨道交通综合监控系统的发展趋势

2.1 综合监控系统深度集成化

随着技术水平的提高和运行维护的需要，综合监控系统的的集成化越来越高，从横向看集成的子系统个数越来越多，从早期集成电力监控系统、环境与设备监控系统等少数系统，到现在新增集成了视频监控系统、乘客信息系统、广播系统、火灾监控系统、信号系统、站台门系统、自动检售票系统、电子导引系统、门禁系统等。从纵向看向下集成的层次越来越深，现在新提出了大综合监控系统的概念，希望由综合监控系统直接与各子系统的设备进行联动。

2.2 综合监控系统线网化

随着城市轨道交通线路的增多，为实现线网级运营指挥、协调管理和各种突发事件的应急处置，为乘客提供优质的服务，综合监控系统逐步从单条线路的综合监控系统向线网综合监控系统（TCC）发展，构建以大数据为核心的线网信息服务平台。

2.3 综合监控系统国产化

随着轨道交通综合监控系统的发展以及信息安全的要求，综合监控及其集成系统的国产化已经成为一种趋势，目前较高国产化率的有环境与设备监控系统、自动电扶梯系统、给排水系统、供电系统和通信系统，国产化率达到85%以上[2]。

3 城市轨道交通综合监控系统新技术的应用

3.1 通风空调节能优化控制系统的应用

采用人工智能算法和建模仿真技术，基于地铁车站内外温湿度、实时气候以及客流预测信息，系统准确预测出未来时间段内的冷负荷需求，结合基于整体性能模型寻优的节能策略，实时自动调整地铁空调大系统和冷水群控系统各个设备的运行参数，实现风水联调，在满足车站环境舒适度的前提下，实现通风空调全系统效率优化，降低通风空调系统运行能耗，大幅提升了地铁的智能化运营水平，降低了地铁运营成本。

3.2 能源管理应用

在综合监控系统数据的基础上，能源管理系统对全线的车站、控制中心、车辆段、停车场等区域所消耗各类能源（如：电、水、气、油等）进行分类计量和在线监测，建立针对能耗数据统计对比及用能设备系统实时用能状态的集中监管平台，实现对城市轨道交通线路的能耗监测、用能监管和综合能效管理三个层面的管理应用，在满足国家相关政策要求的基础上，进一步提高用能管理部门的工作效率，实现全线用能管理的实时化、可视化、透明化和智能化。与此同时，通过结合各设备系统的运行参数、环境参数以及管理运营数据进行综合分析，为运营部门实施节能改造，优化能源管理体系提供科学量化的数据依据。

3.3 智慧运维应用

面向运维人员，在“城轨云”数据中心数据共享的基础上，综合监控系统云应用可以深度整合信息，集中实时数据和历史数据；同时整合结构化和非结构化数据，为运维人员提供有效帮助。例如基础信息功能，展示车站的设备设施、人员值班等基础信息，可提供录入和查询等功能。另外，还可以对所有接入设备进行全方位监控，包括运行状态及指标完成情况等；并建立设备运行状态的打分体系，对设备进行考核；同时针对维修管理功能，还可定制维修流程跟踪管理以及电子工单等。智慧运维系统的最大设计亮点是通过设备大数据，对设备运行状况等进行预测分析，并建立专家库，为设备预检修提供帮助，为地铁昼夜不间断运行创造条件[3]。

3.4 基于关联性模型的城市轨道交通综合监控系统设计

在网络共享平台下，使用关联性模型保证了整个轨道交通运行数据的完整性和有效性，减少故障带来的损失，并在第一时间解决路障问题。对现行交通不按规定使用和传感器失效的情况，设计了车站决策层。该系统比传统系统监控精准度高，可以为广大乘客的出行提供进一步的服务。

4 结语

近年来，在党中央、国务院的部署下，我国城市轨道交通发展取得了重大成就。随着科学技术的不断进步，物联网、云计算、移动互联网、大数据等新一代信息技术发展突飞猛进，这些新兴技术的应用将极大推动现代城市和轨道交通的发展。城市轨道交通综合监控系统将在轨道交通智能化、信息化、数字化发展中起到至关重要的作用。这也是智慧城市建设中，未来城市轨道交通发展的必然趋势。