轨道交通自动化监控系统的特点及其发展趋势

孙霄

摘 要：当前城市轨道交通自动化监控系统本身工作的实际特点是，集成和互联专业系统数量的不断增多，差异化相对较大，现场设备环境相对复杂，技术发展速度相对较快，自动化的程度相对较高，要求系统环境的安全、稳定、可靠性较高。城市轨道交通自动化监控的实施和落实，通过了人工环境、分立系统环境到综合监控系统管理的发展经历。在当前的社会发展中，综合监控系统本身就是国内轨道交通建设管理自动化监控系统工作的主要方式内容，同时也继续向深度集成、网络综合监控发展的方向进行转移。为此本文结合当前的工作实际现状，全面分析轨道交通自动化发展过程中所面临的多种问题，判断轨道交通自动化监控系统所呈现的特点结构和未来的发展趋势，以求能够深化内部环境结构改革，及加快产业结构调整，全面树立新型的发展模式，为后期的轨道交通自动化工作落实奠定坚实的基础。

关键词：城市轨道交通;综合监控系统;计算机控制

轨道交通的运作的全面推进，其本身的内部工作环节都是落实在高度安全的基础上所呈现的。为了全面明确此目的要求，除却当前提供可靠的工作协助设备以外，同时也对实际的工作任务内容实施全面的监控和系统的管理，让其本身的运作都能在相对稳定的控制范围之内，继而有效的确保轨道交通的运作的安全性和稳定性，由此观之此工作本身也是一项十分重要的技术手段。监控系统的实现全面增进了轨道交通运作过程中存在的安全性，以乘客的舒适度为目的，通过监控的分析研究，全面判断了当前乘客的需求，提升了乘客乘坐的安全性，将可能存在的灾害损失问题减少到最低的程度。

1 轨道交通自动化监控系统的核心特点

1.1 受监控的设备内容复杂多样

轨道交通设备本身具备一定的自动化发展趋势，连续化工作模式，以数量繁多，涉及内容广泛、点多面广、专业性强等多种特点内容，其本身的重要组成部分包含有车辆主体结构，车辆本身包含交流车和直流车，这两种车有着不同的设计制造公司，其本身也因为制造生产模式中的区分，导致最后的运行效果等各个方面有明显的不同之处。通过供电系统的运行能够有效的对变电站进行电力控制管理，同时可以对电力监管以及相关电网等进行管理。在机电设备中其可以进一步分为车站、区间等各个环节领域中的基础配电设备，此外还有一些照明、警示器、监控等设备，在其他自动化操作中还有部分自动化系统的设置等。通信的主要作用就是实现信息的无线传输，是一种由广播、时钟、电源等等内容作为传输的结合，为后期的运营发展提供较稳定的工作模式，提升传输效果。信号设备，其本身就是轨道交通运行线路上的一个主要的只指挥列车系统，其工作的核心主要依靠两列车自行运动的状态、列车自动保护装置，由于列车本身的自动运行系统、自动保护系统列车自动监控系统等等都将会组成一定的空间系统环境。

1.2 所涉及到的设备和子系统相对较多

由于城市轨道交通运作过程中，所有所涵盖的设备种类相对较多，专业性相对较高，为了保证这些设备的有序运作和稳定推进，作为管理人员就应当对这些设备系统进行去那面监控管理，其工作主要涵盖有ATS、BSA、PSCADA、FAS、PSD、AFC、ASC等系统，在通信系统中涉及到无线广播、数字信息、电视等通信内容。

1.3 要求系统安全且稳定

作为一种较为系统的技术手段，轨道交通信号系统本身在提升交通运输效率的基础上，来提高行驶安全性以及为乘客提供满意的服务体验。信号系统的根本作用是对所有列车的行驶情况等进行管控，关系着乘客的乘车安全，也就是说需要考虑到一旦出现运行问题或者其他故障，此时需要最大程度的保证乘客的安全，防止出现危险事故的发生，或者损害乘客的财产安全。在当前的市场环境中所使用的轨道交通监控系统是按照国际相关规定标准中的要求进行实施，同时也是整个轨道交通运行安全评价的基本准则。分析国外所实施的各种评价检测标准，基本上都是基于IEC来进行标准设计，并且在具体内容中还增加了以铁路信号为主的标准要求，其本身包含了四个方面的主要内容，即铁路应用模式下的安全顾凡说明要求、安全相关电子系统、自动防护系统、通信处理系统。

对于联系运作的系统内容，这项规定的主要内容是通过危险的定量分析评估来全面确定功能安全的综合水平内容，将其划分为四个层级，笼统的将其称之为安全综合水平。安全系统的具体标准为自动化系统每小时发生失效情况的概率不超过百万分之一。这类系统的危险失效往往会导致人员那本身的身体受到伤害，健康情况受到危害，设备的严重损坏或是环境状态下所呈现的严重破坏装填，其本身的设计、制造和安装施工本身都应当遵循IEC标准为主。尤其在现有的AIP操作中，最终的决策都应当采用2/3的表决机制模式，SIL达到4级以上。IEC的定义规范了系统内部的安全性、稳定性和可靠性的指标。在衡量系统可靠性的过程中，其本身将会由无故障和平均修复的时间作为决定依据。轨道交通的工作过程中，所有的运营状态要始终保持在一个相对稳定的环境之中，不会因为多种故障问题对监控系统产生影响，这类系统而本身的指标必须在规范的要求基础下实现。在正常的状态下，系统所配备的各种服务器、设备等都要尽可能配备完善，以此保证最终的处理质量符合工作基础要求。

1.4 自动化水平逐渐提升

城市轨道交通运输的高效发展，主要是为了有效地应对当前城市环境之中呈现的交通拥挤情况，对于城市的生态环境也是有直接的保护，并且对城市交通压力有着重要的缓解作用。轨道交通相比起其他交通体系来说更加复杂，难度较高，包括各个专业领域的知识技术，所实现控制的系统主要含有控制技术、计算机技术和网络技术内容的现代科学技术手段。随着这些技术手段的长足发展，为了有效地应对轨道交通控制系统一体化的问题奠定了一定的技术基础。在当前的市场环境中，我国的各个地铁企业在实施建设和运营时就已经有非常多的经验积累，同时按照国内外的地铁监管系统技术方案等进行分析，能够在国内地铁监管中设計使用更加先进的监管系统，将各个专业的子系统进行综合分析和集成管理，全面提升了地铁监控自动化的工作水平。

2 轨道交通自动化监控系统的发展过程

城市轨道交通系统建设和发展最基本的目标就是需要达到相关标准规定，保障安全有效的乘车服务。在整体轨道交通发展的同时，相关监管系统也在不断发展和完善，先后经过了不同的发展阶段。

2.1 人工监控系统

最初的地铁监管方式主要是借助人工来进行管理监督，没有智能化的系统管理设备，由于特定的时代发展下的技术限制影响，供电模式、通信方式等这些监控技术都是通过人力来完成操作，所有的信息沟通交流都是通过电话来进行联系的。因为整体的技术专业能力还处于发展初期，所以各方面技术设备都不完善，整体监控效率也不高，更多的是借助人力操作，监管效果并不理想。

2.2 分立监控系统

这项系统内容使城市轨道交通自动化发展创新的一个全新的模式。在各种信息技术不断发展的影响下，逐渐开始实施自动化的监控管理模式。在实际管理中，根据具体需要管理的模块以及对象来进行内容划分，将系统设置按照不同模块要求进行运行监管，同时划分各个子模块，实施更加精细化的管理，各个模块之间的运行技术等都存在差异性，整个系统的运行都是基于计算机技术、网络技术之上，建立起了各种相对独立的计算机自动化系统、监控系统，并且进行中央和车站的调度划分，通过区域划分来实施三级控制，提高监控效率。结合具体的监控工作开展以及地铁运营情况，我们可以观察得知。这些分立监控系统本身仍旧存在以下的缺失问题。

一是，分离系统模式应当按照专业的划分将其划分为行调、环调、电调等不同的子系统模式，不同的子系统结构进行分别构建，这种运行环境的差异性将会增加系统内部的软件数量以及操作流程，给管理带来了非常大的困难，不仅仅在实际的运营过程中需要使用多种数量内容，全面控制的难度较大，不仅仅的运营中需要投入大量的系统维护和管理工作，增加了运行与维护过程中的成本，且会导致子系统之间的联系缺乏，资源的共享性缺失。二是，子系统内容一般都以分离的独立系统，这时所有的系统结构之间不能完全实现连锁关系内容，且最终的可靠性较低，尤其要实现突发事件和灾害的状态下，最终的联动难度相对较高，导致运营的效率相对较低。最终的救灾水平质量无法满足具体的使用需求。三是，根据实际的车辆运行以及调度管理，一旦遇到灾害，这种管理方式整体比较零散，没有构建一个综合系统的集中管理系统，无法及时有效的集中收集和综合处理各个数据信息，导致行车和救灾调度的工作效率受到限制。

3 综合监控系统的构成及发展趋势

轨道交通运营管理中，实际调度管理虽然可以分为不同系统的运行操作，但是总的来说是一个完整的系统结构。如果出现某个问题，必须在一个相对有限的时间内通过系统之间的逻辑连锁关系模式处理已经发生的具体时间，而这也本身就是分立系统的根本缺陷所呈现的内容。按照这些存在的问题进行分析讨论之后能够发现，现阶段调度管理的根本目标就是将内部各个子模块进行综合统一管理。同时随着经济和技术的全面发展，对城市轨道交通的安全性和稳定性提出了更高的工作要求，管理人员本身也要求将所有的工作更为直观简单清晰的呈现出来，继而有效的掌握当前系统的工作运作状态，同时也会进一步提高这些系统的集成性。在轨道交通系统中各个功能模块都在发展和完善房中，所以能够有效改善整体系统的管理质量，提高监控效率，计算机、自动控制、网络环境、通信模式以及数据库等相关技术高速发展，这也为综合监控系统的提供了一定的技术保障。

整个监控系统中最主要的就是系统设计中涉及到的各个硬件设备和软件配置，无论是使用电力监控方式还是使用机电设备监控模式，无论是行车调度监控模式还通信监控模式，都始终建立在一个相对统一的计算机网络平台之上，以一个统一的软件管理体系为主体进行支撑管理。可以按照系统的具体使用情况将其分为中央、车站、前置接口三部分内容，通过这种内容划分可以实施更加针对性的监控管理，提高信息获取效率，加快各个信息资源的交流传递，是一种非常高效的信息的互通方式。由此观之，综合监控系统内容不仅仅又花了分立系统在调度过程中的缺失，同时也成为了当前轨道交通调度自动化发展模式创新的必然效果。

综合监控系统的有效实现是以统一的软硬件平台为基础进行实现的，维护工作人员主要是以维护系统为核心，极大程度的压降了运营维护工作的工作質量，各种调度员都能以一套完整的系统进行实现，确保人机界面的内容和具体的操作方式相统一，让最终的运营培训工作变得更加的便捷。其次调度的操作本身与地理位置环境无关，综合的监控系统以分布式的结构为主体，确保了任何一个位置通过授权都能完成调度工作。

当前城市轨道交通建设本身受到科技发展速度和技术手段的影响逐渐的实现着自动化的发展模式，除却了综合监控系统项目内交通轨道自动化系统的发展趋势之外，其本身的综合监控系统深度集成化管理。主要以纵向管理集成子系统的工作数量和纵向分析继承的工作层次为主。在未来的发展中综合监控系统的路网化管理和综合监控系统的实施将会成为一种主流，发挥着重要的影响作用，能够有效推动整个城市轨道交通的建设发展。

4 总结

综合监控系统的全面建立和充分落实，已经逐渐成为了当前国际发展的主流技术手段，这也是当前我国城市轨道交通系统自动化发展的主要趋势。地铁运营管理人员结合当前的实际工作现状，通过综合监控系统的分析和建立，对地铁内部的各项系统设置进行统一的运营综合管理，实现维护管理工作的有效落实，最大程度的提升了当前的工作质量和工作成效。内部城市实施轨道交通建设的过程中，也应当与当前城市环境的实际内容和投资现状规模进行优化，进一步统筹分析管理，增进系统评价，以适合的方式实施综合监控管理，以此全面深化内部的管理改革，提升轨道自动化运营质量，降低当前运营管理过程中存在的主要矛盾问题，深化发展思索，为后期的城市化建设发展提出一定的建议。

参考文献：

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