前言

  從發(fā)改委批復(fù)總投資8千億的地鐵項(xiàng)目，以及北京地鐵告別“2元時(shí)代”進(jìn)入“三元起步時(shí)代”，地鐵作為近年來(lái)的熱門(mén)詞匯，總會(huì)以各種方式占據(jù)我們的視野。

  工業(yè)信息化行業(yè)的我們，作為軌道交通行業(yè)的參與者和組成部分，不妨關(guān)注一下由我們?yōu)檐壍澜煌üこ烫峁┑拇竽X和神經(jīng)系統(tǒng)。ICONICS有幸參與了國(guó)內(nèi)多條地鐵及輕軌線路的交通控制系統(tǒng)的建設(shè)，如果您有興趣，就跟隨ICONICS一起去北京軌道交通控制中心一探究竟吧。

一、北京地鐵概況

  北京，作為中國(guó)的首都和第二大城市，人口超過(guò)1800萬(wàn)，是2008年奧運(yùn)會(huì)的主辦城市。同時(shí)北京也是主要的交通樞紐，建有多條鐵路，公路及高速公路線。北京交通管理控制中心（BTCC）的設(shè)立目標(biāo)是用于監(jiān)管在國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)的各種軌道路線網(wǎng)。

  截至2014年12月，北京地鐵共有18條運(yùn)營(yíng)線路，組成覆蓋北京市11個(gè)市轄區(qū)，擁有276座運(yùn)營(yíng)車(chē)站（換乘站不重復(fù)計(jì)算）、總長(zhǎng)513千米運(yùn)營(yíng)線路鐵。

二、挑戰(zhàn)

  當(dāng)軌道交通線路數(shù)量不斷增長(zhǎng)時(shí)，各線路仍沿用各自的作業(yè)程序、仍沿用各自的人機(jī)界面進(jìn)行各自線路的運(yùn)營(yíng)作業(yè)。當(dāng)時(shí)沒(méi)有一個(gè)公共平臺(tái)可以提供以全局觀念來(lái)處理北京軌道交通狀況的機(jī)制。此外，以下各種挑戰(zhàn)擺在面前：

   1）、如何為各條線路建立統(tǒng)一的重點(diǎn)業(yè)績(jī)指標(biāo)（KPI）以衡量多個(gè)運(yùn)營(yíng)商的表現(xiàn)？

   2）、如何在正常或應(yīng)急運(yùn)營(yíng)情況下協(xié)調(diào)不同線路之間的工作？

   3）、如何將各運(yùn)營(yíng)商的KPI業(yè)績(jī)指標(biāo)通過(guò)多種多樣的人機(jī)界面和報(bào)表形式表現(xiàn)出來(lái)？

   4）、如何在重大活動(dòng)或應(yīng)急情況下實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)營(yíng)商及政府部門(mén)之間的信息共享？  

   5）、如何預(yù)測(cè)軌道交通路網(wǎng)總體使用效率？

三、應(yīng)對(duì)

  由此，北京市明確了需要建設(shè)一個(gè)公共的路網(wǎng)運(yùn)作平臺(tái) – 軌道交通指揮中心（TCC）以應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)。TCC采集、處理源自各線路的數(shù)據(jù)，生成統(tǒng)一的人機(jī)界面和報(bào)表。此外，TCC還將是一個(gè)公共的中心平臺(tái)，便于軌道交通運(yùn)營(yíng)商、政府部門(mén)等共享TCC所采集到的數(shù)據(jù)。

  這也便于政府可以在多運(yùn)營(yíng)商環(huán)境下統(tǒng)一路網(wǎng)運(yùn)作的觀念來(lái)監(jiān)視、管理、協(xié)調(diào)和調(diào)度軌道交通運(yùn)營(yíng)相關(guān)課題和信息，確保在正常和應(yīng)急情況下路網(wǎng)層面下各相關(guān)單位之間的協(xié)調(diào)運(yùn)作。

四、解決之道

  TCC通過(guò)與軌道交通各線路的接口采集各種信息并為以下操作人員提供綜合實(shí)時(shí)畫(huà)面：

   1）、為T(mén)CC和各線路的操作員提供TCC客戶端畫(huà)面顯示

   2）、通過(guò)3x13個(gè)大屏顯示器為T(mén)CC和各線路的操作員提供路網(wǎng)相關(guān)信息畫(huà)面顯示

    一些線路，TCC是通過(guò)線路的綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）實(shí)現(xiàn)接口；另一些線路，則是通過(guò)個(gè)別的、離散的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)接口。通常每條線路會(huì)包含以下系統(tǒng)：

  截止一期項(xiàng)目完成，TCC與各線路接口系統(tǒng)如下：

   1）、通過(guò)FEP前置處理器接口（包括通過(guò)Modbus與ISCS, FAS BAS, PSCADA等系統(tǒng)的接口）

   2）、與CCTV接口

   3）、與PIDS接口

   4）、與ACC接口

   5)、與IENS接口

  除了通過(guò)與各線路的接口獲取軌道交通數(shù)據(jù)，TCC還直接與以下系統(tǒng)接口采集或提供數(shù)據(jù)：

   1）、ACC，自動(dòng)售檢票系統(tǒng)清分中心

   2）、MMS，設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)

   3）、若干政府部門(mén)

五、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

六、ICONICS 軟件應(yīng)用

  BTCC 采用ICONICS圖形化界面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)管控制中心范圍內(nèi)統(tǒng)一的用戶界面。該系統(tǒng)共接入了所有線路目前接入40萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，遠(yuǎn)景規(guī)劃為200萬(wàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)，在單一畫(huà)面中集成了100個(gè)圖層，單一圖層可展示約15000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。并能實(shí)現(xiàn)秒級(jí)數(shù)據(jù)刷新，

  共有50個(gè)操作站共同聯(lián)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行交通網(wǎng)監(jiān)控。要求將各類(lèi)系統(tǒng)整合，重點(diǎn)是建立統(tǒng)一的用戶界面與實(shí)時(shí)信息聯(lián)通。需整合的系統(tǒng)包括SCADA、操作員信息、CCTV，旅客信息，決策支持及事故評(píng)估系統(tǒng)等。

  由于不同交通控制監(jiān)管系統(tǒng)的相互交叉特性，需要可以實(shí)現(xiàn)高度靈活定制， 并具備足夠內(nèi)置功能的解決方案。通過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試，ICONICS滿足了系統(tǒng)在穩(wěn)定性，靈活性，健壯性，持久性等方面的要求。同時(shí)，部分BTCC 系統(tǒng)是在非微軟平臺(tái)運(yùn)行，利用OPC 及XML 技術(shù)，ICONICS的圖形化界面可以實(shí)現(xiàn)與這些系統(tǒng)的無(wú)縫融合。

七、主要功能

  從各接口處接收到的信息納入到TCC不同的模塊之中：

 1）、總體路網(wǎng)的可視性

  • 綜合實(shí)時(shí)列車(chē)交通狀況  

  • 綜合實(shí)時(shí)客流狀況  

  • 綜合電力（主進(jìn)線和牽引供電）/車(chē)站火警/樓宇管理狀況  

 2）、信息存儲(chǔ)

  • 中心化信息訪問(wèn)

  • 由TCC操作員更新 的數(shù)據(jù)

  • 經(jīng)由緊急事件評(píng)估系統(tǒng)與操作內(nèi)容相聯(lián)

 3）、路網(wǎng)CCTV中心

  • OCC各線CCTV集中監(jiān)視

  • 模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為基于IP的視頻專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)

  • 每條線路100小時(shí)的視頻記錄/回放容量 （16個(gè)頻道）

  • 為政府部門(mén)提供閉路電視視頻源

 4）、經(jīng)由PIS實(shí)現(xiàn)與乘客的通訊

  • 播送文字/圖像信息到任一線路上的乘客

 5）、標(biāo)準(zhǔn)化的TCC-OCC線路接口定義

  • 簡(jiǎn)化的新OCC線路集成  

  • 無(wú)需軟件更改  

  • 可預(yù)測(cè)的集成結(jié)果

 6）、災(zāi)難恢復(fù)中心

  • 異地生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)備份

  • 為了數(shù)據(jù)安全的持續(xù)備份

  • 具備運(yùn)營(yíng)功能

八、應(yīng)用效果

 1）、路網(wǎng)全圖

  • 列車(chē)在各自運(yùn)行線路上運(yùn)行的位置

  • 車(chē)站綜合火警

  • 每條線的區(qū)段軌道電壓（當(dāng)牽引電壓失電時(shí)將顯示）。

  • 饋電失電（當(dāng)進(jìn)線饋線失電時(shí)將顯示）

 2）、電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)圖

  • 進(jìn)線開(kāi)關(guān)狀態(tài)

  • 750V 直流斷路器狀態(tài)、電壓及軌道耗電量

  • 從斷路器讀出的電流、電壓及軌道耗電量

  • 軌道電壓狀態(tài)

  • 在站名下顯示車(chē)站是否關(guān)閉

 3）、線路信號(hào)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)圖

 4）、多系統(tǒng)集成：視頻、流量

  • TCC操作員可以播放列車(chē)在軌道線路運(yùn)行的視頻錄像，掌握軌道線路不同地點(diǎn)的坡度、彎度情況。

  • 在緊急情況下，操作員可以使用這些信息處理軌道線路中的問(wèn)題。

 5）、趨勢(shì)

  • 繪制實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖和歷史趨勢(shì)圖的功能

  • 繪制多條線路的客流趨勢(shì)圖

  • 繪制TCC系統(tǒng)的各類(lèi)模擬信息以供分析

 • 繪制各線路計(jì)劃時(shí)刻表和實(shí)際時(shí)刻表的對(duì)照?qǐng)D

 6）、緊急事件評(píng)估

  • 記錄各線路的事件和調(diào)度情況

  • 掌握信息和采取行動(dòng)。

  • 更新作業(yè)時(shí)，IES會(huì)實(shí)時(shí)更新。

 7）、中心化信息訪問(wèn)

  • 不同的TCC操作員和線路操作員輸入與共享信息

  • 不同的操作員還可以對(duì)信息的高級(jí)搜索

  • 查找相關(guān)運(yùn)營(yíng)信息

九、后記

  TCC系統(tǒng)的產(chǎn)生為城市軌道交通提供了路網(wǎng)建設(shè)、應(yīng)急指揮、信息共享、提高運(yùn)營(yíng)效率、綠色優(yōu)化作業(yè)、完善維護(hù)管理等的公共平臺(tái)。隨著時(shí)間的推移和經(jīng)驗(yàn)的累積，TCC系統(tǒng)將會(huì)得到更大的發(fā)展。

  ICONICS公司的HMI/SCADA套件，具備簡(jiǎn)便易用，快速部署及強(qiáng)大的項(xiàng)目管理功能，幫助節(jié)省了30%的工程相關(guān)成本。這是此產(chǎn)品的主要優(yōu)勢(shì)，它使我們得以在嚴(yán)格期限內(nèi)圓滿完成了各項(xiàng)目任務(wù)。

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