城市轨道交通车站综合操作管理平台方案研究

吴 跃，吴 卉，李高科，张鹏飞

（中国铁道科学研究院集团有限公司 电子计算技术研究所，北京 100081）

城市轨道交通车站综合控制室（简称：综控室）作为地铁线路运营管理的重要场所，它是车站的后备指挥中心，在车站起着中枢作用。日常情况下，车站值班员（简称：综控员）和值班站长（简称：值站）就是在车站综控室内实现列车运行的监视和控制，同时，车站综控员还负责站内广播寻人、车站视频监视、火灾报警确认等车站运行工作。

目前，城市轨道交通车站综控室综合后备盘（IBP，Integrated Backup Panel）一般由上、下两部分组成，上层部分为IBP 的马赛克盘面，下层部分为工作台，分别设置综合监控系统（ISCS，Integrated Supervisory Control System）操作终端、视频监控系统（VMS，Video Management System）操作终端、车地综合通信固定台、广播系统（PA，Public-address System）控制盒，乘客信息系统（PIS，Passenger Information System）操作终端，电子导向操作终端等，同时设置调度电话、公务电话、广播控制盒及无线固定台设备，在综控室内各系统分设操作管理终端占据了工作台面的大部分空间，每个终端的操作界面和用户设置各异，综控室台面上终端摆放拥挤，综控员在进行不同操作时，移动跨度大，每个终端的操作界面和用户设置各异，不便于运营人员的日常操作。

目前，关于地铁车控室的一体化整合方案已经取得了一部分成效，基本的整合方式包括：IBP 盘一体化整合[1-2]，电子IBP 盘[3]，对于车控室内设备设施的整体优化布置等[4]，现阶段从硬件设备设施的优化考虑较多，而基于软件操作平台的整合研究较少。对于运营操作人员，在业务变化的适应性，协同工作能力，功能拓展等方面与生产需求的矛盾日益突出，调度工作人员设置冗杂，在减员增效的背景下，对于车控室的综合操作平台的需求凸显出来。

本文从系统操作终端整合入手，为解决通信系统间信息孤岛，系统操作终端多，操作风格各异的问题，提出车站综合操作管理平台的方案并研究其可行性，可有效地促进调度整体工作质量与管理水平的全面提升，为地铁运营人员操作提供便利[5]。

1 平台总体设计

在各系统提供可操作接口的情况下，制定开发车站综合管控平台有效地解决子系统间终端架构融合问题，为系统提供可扩展的综合业务融合功能，前期可先考虑部分系统的整合。一台终端设备接入不同系统的网管入口，整合现有客户端/服务器(C/S，Client/Server)和浏览器/服务器(B/S，Browser/Server)2 种架构终端，形成通信系统车站整合终端。

提供不限于车站综合管控作业、视频监控管控、广播管控、乘客信息管控和导向管控的综合操作管理终端，提供一体化的操作接入界面，有利于运营人员的统一操控，同时也可以帮助地铁运营单位对于优化岗位职责，提高员工效能提供辅助帮助。

1.1 平台网络构成

综合操作管理平台网络架构，如图1 所示。保留各系统在控制中心和车站的原有架构不变，在控制中心可通过统一的数据共享平台，统一收集各系统的数据信息，向外部系统提供数据共享服务，实现协调各个系统间数据共享的功能，为乘客服务、运维管理的相关系统及应用提供接口数据，拓展信息引导渠道，提升信息服务的灵活性、时效性和方便性[6-8]。通过传输系统将各系统的数据传输至车站，并接入综合管控平台终端。

通过数据接口服务器和数据管理服务器实现平台内外部数据采集，支持数据处理，包括数据转换、存储、分析与计算，并可对外提供数据共享与数据服务，如首末班车时间、列车到站时间、客流密度、环境感知数据等。

图1 平台网络架构

1.2 平台软件架构

平台网络架构如图2 所示，分为操作层、软件及接口层，业务系统层。

图2 平台软件架构

（1）业务系统层

各系统原有的车站及中心系统架构设备，与软件及接口层、操作层交互。为整个系统提供底层数据支撑，例如视频图像，PIS 显示终端、广播的前端设备及FAS、BAS 等系统的基础数据信息及管理操作信息。

（2）软件及接口层

为各系统提供网络接入环境，通过集中的数据共享平台进行数据收集，整合VMS 接口、列车自动监控（ATS，Automatic Train Supervision）系统数据、中心运营服务信息、广播等系统数据。同时，为平台提供综合的操作界面，用户的权限分配，设备的信息管理。

（3）操作表现层

综控室综合管控操作终端，为客户提供一体化人机交互界面，实现不同系统的功能在同一终端上的设备状态显示、设备控制、信息发布、广播控制、系统管理、联动控制。

2 平台功能

本文研究的综合操作管理平台主要包括VMS、PIS、电子导向系统、广播系统、公务电话系统、联动控制等几个功能，如图3 所示。

图3 平台功能

（1）整体功能。为综合操作管理平台提供整体人机界面，并提供显示PIS、VMS、PA、导向、ISCS 设备位置和告警信息的电子地图；提供各系统的故障告警信息，能够集中显示查看当前告警；提供各子系统车站设备的状态信息，提供整体平台的用户管理和权限管理。

（2）VMS 功能。包含对视频监控系统的视频图像调看，录像回放，轮询计划，行为分析报警等功能项。

（3）PIS 功能。包含PIS 的信息发布、审核、播放画面监视，以及紧急消息发布、设备远程开关机等功能。

（4）广播系统功能。包含广播系统的话筒语音广播、预录制广播、实时录制广播、TTS 广播功能，同时可进行定时循环广播，外接广播音源播放，一键应急广播等功能。

（5）电子导向功能。包含对电子导向设备的设备状态监控、设备远程开启及关闭功能。

（6）公务电话功能。包含拨打外线，局内小号，多方会议等功能。

（7）联动控制功能。实现开关站时各系统相应的开关站显示及播放功能。可实现系统间的联动信息发布功能。

3 平台开发与实现

3.1 直接调用方案

综合管理终端设备分别安装PIS、PA、VMS 终端软件，并且安装综合管理终端软件。通过综合管理终端软件，使用人员可以调用打开PIS、PA、VMS 软件。具体软件操作分别在PIS、PA、VMS 软件上分别进行。该方案是将3 个系统的软件安装在同一个操作终端，通过综合管理终端软件进行调用。调用后各系统打开自己的操作软件，实现各个系统的管理。各个系统独立打开自己的软件，方案的集成度低。

3.2 嵌入方案

综合管理终端设备分别安装PIS、PA、VMS 终端软件，并且安装综合管理终端软件。所有操作均在综合管理终端软件中完成，综合管理终端软件提供PIS、PA、VMS 系统功能。综合管理终端软件将原系统嵌入到综合管理终端软件中，各个系统还是独立存在。此方案各系统软件有各自的系统运行环境，各系统厂家以此种方式嵌入程序的功能时开发量较大。

3.3 直接管理与接口结合的方案

综合管理终端设备通过综合管理软件集中管理PIS、VMS、PA、导向系统的设备，实现4 个系统在车站一级的全功能。综合管理终端可以访问PIS、VMS、PA、导向系统内部网络的服务器和设备，根据各系统的不同条件可以选择采用接口方式和直接控制设备方式，实现综合管理终端软件的各项功能。这种方式融合度高，可以将PIS、VMS、PA、导向功能进行整合统一管理、联动显示。能够打破各个系统信息孤岛，实现智能化服务。该方案将PIS、VMS、PA、导向系统全功能高度集成，进行深度融合。由于综合管理软件可以集中控制4 个系统的所有功能，根据实际需求可以实现系统联动显示控制功能。这种方案中综合管理软件具备高度的可扩展性。同时各个系统可以根据系统特点选择接口接入和直接管理的接入。

考虑各方案呈现结果，采用直接管理与接口结合集成度高，平台功能明确，可实现各系统功能融合联动，技术可行性高，不存在技术不确定因素，扩展性高，是首推的实现方案。

4 结束语

本文论述了城市轨道交通车站综合操作管理平台的架构与实现开发方案比选，根据各方案的比选论述可行性。建立车站综合操作管理平台，有利于运营人员的统一操控，同时也可帮助地铁运营单位对于优化岗位职责，提高员工工作效率。随着车站智能化的要求进一步提升，车站控制室的布置将更趋于合理化，综合操作平台的相关功能也会不断完善和改进。