城市轨道交通综合监控系统在多种行车模式下的联动

代丽婷、郑志伟

（云南京建轨道交通投资建设有限公司，云南昆明 650000）

0 引言

随着以人为本理念的落实，城市轨道交通运营工作的综合要求越来越高，需要各系统之间的信息共享和联动，综合监控系统应运而生。这样的监控系统具备基础数据管理、可视化监控调度的功效。国内城市轨道交通综合监控系统的设备和技术大多是从国外引进的，其中的隐患非常突出。面对这些情况，过去的城市轨道交通综合监控系统要进行完善和改进，结合信息控制技术、人工智能通信，设置综合监控系统逻辑框架。通过明确分工，利用智能化和集中化的有效管理，落实以人为本的理念，推动整体城市轨道交通综合监控系统的完善。

1 城市轨道交通综合监控系统的突出作用

城市轨道交通综合监控系统在整体交通运输系统中发挥着关键作用，为城市轨道交通提供安全有效的运营环境[1]。现代化轨道系统包含了电力监控、火灾报警、环境和设备、自动列车控制等诸多系统，还有通信和自动售票系统。不同系统之间需要进行信息互通、资源共享，否则就无法灵活有效地帮助城市轨道交通运营实现高质量发展。为了解决传统模式下各个系统协同工作的问题，实现信息共享，需要在各个系统间设置信息交互的通道。城市轨道交通的人流量和行车密度都很大，设置的监控设备数量也很多，数据信息量极大。在这样的情况下，信息交互的时效性突出，在整个系统的创建和集成方面有了更高的要求和标准，借助综合监控系统，可以创建数字信息化的共享平台，让各类系统都能够在平台中完善，统一解决分类系统单一工作的不足。对这些综合信息进行整合后，可以保障列车的稳定、高效、经济运行，也能够最大程度地降低不同系统模块一线人员的工作强度，提高工作效率。综合监控系统具备基础数据管理和可视化监控调度效用。

一方面在整个综合监控系统中，包含着多个子系统，互相联系，让信息控制变得更加顺畅。综合监控系统可以围绕子系统的各种信息、机电设备使用情况、操作情况进行勘察，调节各系统的使用。另一方面综合监控系统在相关设备出现故障时能够及时地检测故障源。发现问题，通过紧急方案，将事故的发生率降到最低。除此之外，监控平台还可以为相关的工作人员提供查询、整理等服务。在遇到紧急情况发生时，借助城市轨道交通综合监控为决策者提供有效的解决方案，便于运营维护人员开展各项工作。

2 城市轨道交通综合监控系统下的大小交路行车模式

综合监控系统是一个相对集中化的综合自动监控系统，主要目的是围绕城市轨道交通多个弱电系统形成统一的系统，对地铁轨道的热点设备做好集中监控管理，对列车的运行情况、客流量数据做好统计，最终对不同系统的信息实现共享和有效联动。在城市发展过程中，城市轨道交通运输具有大运量、高密度的特点，给城市的功能布局带来突出影响。但是，现阶段城市轨道交通针对客流分布不均衡的情况，利用大小交路行车、快慢车混合跑和大小交路结合等模式，借助城市轨道交通综合监控系统正确地引导乘客。

2.1 大小交路行车基本情况

因为城市区域功能划分和发展程度不同，城市轨道交通的客流量会在时间、空间上存在极大的差异性。如果客流量在空间分布不均衡，可以改变列车运行的交路，在客流高峰区，通过加开区段列车来协调人员密度过于集中的问题，减少了乘客出行等待的时间，也给乘客提供更优质的服务，让城市轨道交通资源得到充分地利用。

2.2 大小交路行车模式的联动设置

在城市轨道交通运营过程中，借助车站的乘客信息显示系统，将最近可能到站车辆的信息展现给乘客，使乘客根据信息安排好自己的行程。利用大小交路行车模式，如果下趟到站的是小交路列车，提前告知乘客列车终点站的信息，让乘客做好准备，以免影响乘车秩序，造成事故。为了满足不同乘客出行的需要，除了借助乘客信息显示系统进行提示之外，还可以利用城市轨道交通中的广播系统，提前在站台进行语音播报通知。然而在当前的城市轨道交通系统中，部分地铁的信号系统没有与乘客信息显示系统、广播系统有效连接，导致乘客信息显示系统和广播系统无法直接接收列车运行的消息。综合监控系统的构建实现城市轨道交通各机电通信系统的联系，使其作为整个交通数据的中心，协调城市轨道交通的不同系统。分别在控制中心或车站设置数据接口，实现相关操作。

2.2.1 与信号系统的连接

综合监控系统在控制中心和信号系统设置数据接口，中央综合监控系统就利用接口从信号系统中获得最近车辆的运营信息，包括车辆的目的地、紧靠站台、到站时间、离站时间、到站标志、非载客列车的标志等等，为后期与其他系统的调整奠定基础。

2.2.2 与乘客信息显示系统的连接

综合监控系统和乘客信息的接口处在控制中心。综合监控系统把运营车辆的信息发给乘客信息显示系统，乘客就能借助信息显示系统在相关的站台了解车辆到站的信息，安排好自己的出行计划。

2.2.3 与广播系统的接口的连接

在城市轨道交通中，广播系统是必要的，在各个车站都会有广播下达相关命令。综合监控系统通过和广播系统的接口下达命令到不同车站，就能由综合监控系统下发相关的命令，控制车站广播系统播放指定的语音[2]。

综上，在实现车站联动功能时，车站综合监控系统、信号系统、乘客信息显示系统及车站广播系统的接口示意图如图1所示。在这样的一系列流程中，可以保证信息能够及时地进行传递，让整个系统的性能得到最大程度的发挥。在城市轨道交通综合监控系统中，通过统一的规划，便于各种信息交流传递，给乘客带来更优质的乘车服务。

2.3 大小交路行车模式联动功能的实现

大小交路行车模式如图2所示。在图2中可以看到，AB 两点是整条线路载客运营的起点和终点，也就是列车运行的起点站和终点站，在人流量密度较大的区域设置了C 点和D 点。在整体行车模式图中，A B是大交路，CD 是小交路。但是在一些特殊情况下，可能会有多个小交路的情况。以一个小交路为例来进行阐述，其他多种小交路情况也是类似的规划模式。

首先，在大交路情况下，综合监控系统和信号系统、乘客信息显示系统、广播系统的连接方式和日常行车相同，不需要再进行详细描述。主要是在小交路情况下，相关的综合监控系统和信号系统、乘客信息显示系统联动时：当列车进入到CD 范围内，信号系统就会每隔几秒钟向中央综合监控系统发送列车运行信息，中央综合监控系统会把接收到的列车信息直接转发给乘客信息显示系统，乘客信息显示系统根据列车进站的信息生成信息文本，显示在站台的显示屏上，实现综合监控系统、信号系统、乘客信息显示系统之间的联动，每隔几秒完成一次信息的更新，最大程度地满足乘客的需要。另外一种小交路情况，在列车进入到CD 范围内后，信号系统会每隔几秒钟向综合监控系统发送列车运行的信息，然后由中央综合监控系统将列车信息分别发布到对应车站的综合监控系统中。中央综合监控系统发布的信息由各个对应车站综合监控系统接收后，车站综合监控会根据列车运行信息识别出小交路的行车模式。根据相关配置，列车进站前围绕到站时间、广播时长计算出广播的命令，生成一个广播命令进行播放。车站广播系统通过小交路的广播，完成综合监控系统和信号系统、广播系统之间的联系。

3 城市轨道交通快慢车混合跑模式

了解大小交路行车模式，还要对汽车快慢车混合跑模式进行概述，才能对城市轨道交通综合监控系统在多种行车模式下的联动应用有更全面的全面理解。

3.1 快慢车混合跑模式

城市因为不同区域的划分功能不同，城市轨道交通的客流量也会出现极大的差异。在客流在时间上分布不均衡时，通过改变列车编组或发车间隔时间，提升整体运行的质量。在客流高峰期，通过快慢车混合跑模式，将有需要的乘客尽快地送往目的地，最大程度减少乘客在站台滞留的时间[3]。在设置这种模式的时候，需要在线路中设置避让站台，让快车超车。

3.2 快慢车混合跑模式的设计和实现

利用综合监控系统的快慢车模式联动设计功能，帮助快慢车混合跑行车得以实现。这个模式与大小交路联动类似，需要联动信号系统、乘客信息显示系统和广播系统实现，差异点就是信号系统提供列车运行信息的快慢车标志。同时在快慢车模式下，考虑快车在通过避让车站时，借助联动快车通过站台和避让站台的广播系统进行设置，播放相关的广播提醒。快慢车混合跑的行车模式如图3所示，其中两端的A 点和O 点分别是车辆运行的起点和终点。在车站设置中，根据实际情况，快车站分别以A 站、C 站、E 站、H站、L 站、O 站为停靠站。在车站F 站和J 站设置避让站台，避让车站共有四个站台的广播区域。

在列车实际运行过程中，分为不同情况。第一种情况是下一趟列车为快车时，需要综合监控系统和信号系统，乘客信息显示系统实现联动，信号系统向中央综合监控系统发送列车运行的相关信息，再由综合监控系统将列车运行的信息转发到乘客信息显示系统。根据相关情况，乘客信息显示系统会根据信息生成文本，在站台显示屏上显示，完成综合监控系统、乘客信息显示系统和信号系统之间的联动。第二种情况是下一趟车为快车时，需要综合监控系统与信号系统、广播系统进行联动。在这个过程中，由信号系统每隔几秒钟向中央综合监控系统发送列车的运行信息，由综合监控系统分别将信息发送到对应车站系统。这些车站根据综合监控系统发布的列车信息，识别快车模式，根据配置，在列车进站前，结合到站时间、广播时长发出广播命令。广播系统根据相关命令完成广播播报，此时三者之间实现了联动。还有一种情况是下一趟车为快车时避让车站F 站和J 站的避让站台有慢车停靠。综合监控系统、信息系统和广播系统之间的联动需要将信息进行综合整理，生成一个广播命令，然后由广播系统播放相关的车站信息。在F 站和J 站的避让站台，快车通过站台期间，慢车避让站台，如果有列车停靠时播放避让广播提醒，完成系统之间的联动。最后如果下一趟车为慢车时，相关系统之间的联动方式按照日常行车模式即可。混合模式即快慢车混合跑模式结合大小交路行车模式，将两种模式有机融合。通过综合方式的实现，利用综合监控系统对不同的系统有机协调，为乘客提供更加方便、正确的引导。混合模式的车站列车到站广播，需综合考虑快慢车混合跑模式和大小交路行车模式的内容。

4 结语

综上所述，在城市轨道交通发展运行的过程中，围绕着不同的模式，综合监控系统要与信号系统、乘客信息显示系统以及广播系统之间进行联合互动，解决在不同行车模式下，对于客流的疏导，为提升乘客的乘车体验和城市轨道交通服务水平奠定基础，也为城市轨道交通全自动化打下坚实基础。