前言

  從發改委批復總投資8千億的地鐵項目，以及北京地鐵告別“2元時代”進入“三元起步時代”，地鐵作為近年來的熱門詞匯，總會以各種方式占據我們的視野。

  工業信息化行業的我們，作為軌道交通行業的參與者和組成部分，不妨關注一下由我們為軌道交通工程提供的大腦和神經系統。ICONICS有幸參與了國內多條地鐵及輕軌線路的交通控制系統的建設，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，作為中國的首都和第二大城市，人口超過1800萬，是2008年奧運會的主辦城市。同時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）的設立目標是用于監管在國內運營的各種軌道路線網。

  截至2014年12月，北京地鐵共有18條運營線路，組成覆蓋北京市11個市轄區，擁有276座運營車站（換乘站不重復計算）、總長513千米運營線路鐵。

二、挑戰

  當軌道交通線路數量不斷增長時，各線路仍沿用各自的作業程序、仍沿用各自的人機界面進行各自線路的運營作業。當時沒有一個公共平臺可以提供以全局觀念來處理北京軌道交通狀況的機制。此外，以下各種挑戰擺在面前：

   1）、如何為各條線路建立統一的重點業績指標（KPI）以衡量多個運營商的表現？

   2）、如何在正常或應急運營情況下協調不同線路之間的工作？

   3）、如何將各運營商的KPI業績指標通過多種多樣的人機界面和報表形式表現出來？

   4）、如何在重大活動或應急情況下實現不同運營商及政府部門之間的信息共享？  

   5）、如何預測軌道交通路網總體使用效率？

三、應對

  由此，北京市明確了需要建設一個公共的路網運作平臺 – 軌道交通指揮中心（TCC）以應對上述挑戰。TCC采集、處理源自各線路的數據，生成統一的人機界面和報表。此外，TCC還將是一個公共的中心平臺，便于軌道交通運營商、政府部門等共享TCC所采集到的數據。

  這也便于政府可以在多運營商環境下統一路網運作的觀念來監視、管理、協調和調度軌道交通運營相關課題和信息，確保在正常和應急情況下路網層面下各相關單位之間的協調運作。

四、解決之道

  TCC通過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時畫面：

   1）、為TCC和各線路的操作員提供TCC客戶端畫面顯示

   2）、通過3x13個大屏顯示器為TCC和各線路的操作員提供路網相關信息畫面顯示

    一些線路，TCC是通過線路的綜合監控系統（ISCS）實現接口；另一些線路，則是通過個別的、離散的系統實現接口。通常每條線路會包含以下系統：

  截止一期項目完成，TCC與各線路接口系統如下：

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

   2）、與CCTV接口

   3）、與PIDS接口

   4）、與ACC接口

   5)、與IENS接口

  除了通過與各線路的接口獲取軌道交通數據，TCC還直接與以下系統接口采集或提供數據：

   1）、ACC，自動售檢票系統清分中心

   2）、MMS，設備維護管理系統

   3）、若干政府部門

五、系統結構

系統結構示意圖

六、ICONICS 軟件應用

  BTCC 采用ICONICS圖形化界面開發系統，實現了監管控制中心范圍內統一的用戶界面。該系統共接入了所有線路目前接入40萬個數據點，遠景規劃為200萬數據點，在單一畫面中集成了100個圖層，單一圖層可展示約15000個數據點。并能實現秒級數據刷新，

  共有50個操作站共同聯網來進行交通網監控。要求將各類系統整合，重點是建立統一的用戶界面與實時信息聯通。需整合的系統包括SCADA、操作員信息、CCTV，旅客信息，決策支持及事故評估系統等。

  由于不同交通控制監管系統的相互交叉特性，需要可以實現高度靈活定制， 并具備足夠內置功能的解決方案。通過嚴格的測試，ICONICS滿足了系統在穩定性，靈活性，健壯性，持久性等方面的要求。同時，部分BTCC 系統是在非微軟平臺運行，利用OPC 及XML 技術，ICONICS的圖形化界面可以實現與這些系統的無縫融合。

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）、總體路網的可視性

  • 綜合實時列車交通狀況  

  • 綜合實時客流狀況  

  • 綜合電力（主進線和牽引供電）/車站火警/樓宇管理狀況  

 2）、信息存儲

  • 中心化信息訪問

  • 由TCC操作員更新 的數據

  • 經由緊急事件評估系統與操作內容相聯

 3）、路網CCTV中心

  • OCC各線CCTV集中監視

  • 模擬信號轉換為基于IP的視頻專用網絡

  • 每條線路100小時的視頻記錄/回放容量 （16個頻道）

  • 為政府部門提供閉路電視視頻源

 4）、經由PIS實現與乘客的通訊

  • 播送文字/圖像信息到任一線路上的乘客

 5）、標準化的TCC-OCC線路接口定義

  • 簡化的新OCC線路集成  

  • 無需軟件更改  

  • 可預測的集成結果

 6）、災難恢復中心

  • 異地生產數據庫備份

  • 為了數據安全的持續備份

  • 具備運營功能

八、應用效果

 1）、路網全圖

  • 列車在各自運行線路上運行的位置

  • 車站綜合火警

  • 每條線的區段軌道電壓（當牽引電壓失電時將顯示）。

  • 饋電失電（當進線饋線失電時將顯示）

 2）、電力系統監測圖

  • 進線開關狀態

  • 750V 直流斷路器狀態、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

  • 在站名下顯示車站是否關閉

 3）、線路信號系統監測圖

 4）、多系統集成：視頻、流量

  • TCC操作員可以播放列車在軌道線路運行的視頻錄像，掌握軌道線路不同地點的坡度、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題。

 5）、趨勢

  • 繪制實時趨勢圖和歷史趨勢圖的功能

  • 繪制多條線路的客流趨勢圖

  • 繪制TCC系統的各類模擬信息以供分析

 • 繪制各線路計劃時刻表和實際時刻表的對照圖

 6）、緊急事件評估

  • 記錄各線路的事件和調度情況

  • 掌握信息和采取行動。

  • 更新作業時，IES會實時更新。

 7）、中心化信息訪問

  • 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信息的高級搜索

  • 查找相關運營信息

九、后記

  TCC系統的產生為城市軌道交通提供了路網建設、應急指揮、信息共享、提高運營效率、綠色優化作業、完善維護管理等的公共平臺。隨著時間的推移和經驗的累積，TCC系統將會得到更大的發展。

  ICONICS公司的HMI/SCADA套件，具備簡便易用，快速部署及強大的項目管理功能，幫助節省了30%的工程相關成本。這是此產品的主要優勢，它使我們得以在嚴格期限內圓滿完成了各項目任務。

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