前言

  從發(fā)改委批復(fù)總投資8千億的地鐵項目，以及北京地鐵告別“2元時代”進(jìn)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(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，作為中國的首都和第二大城市，人口超過1800萬，是2008年奧運(yùn)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(shè)立目標(biāo)是用于監(jiān)管在國內(nèi)運(yùn)營的各種軌道路線網(wǎng)。

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

二、挑戰(zhàn)

  當(dāng)軌道交通線路數(shù)量不斷增長時，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)營作業(yè)。當(dāng)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(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)績指標(biāo)（KPI）以衡量多個運(yùn)營商的表現(xiàn)？

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

   3）、如何將各運(yùn)營商的KPI業(yè)績指標(biāo)通過多種多樣的人機(jī)界面和報表形式表現(xiàn)出來？

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

   5）、如何預(yù)測軌道交通路網(wǎng)總體使用效率？

三、應(yīng)對

  由此，北京市明確了需要建設(shè)一個公共的路網(wǎng)運(yùn)作平臺 – 軌道交通指揮中心（TCC）以應(yīng)對上述挑戰(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)界面和報表。此外，TCC還將是一個公共的中心平臺，便于軌道交通運(yùn)營商、政府部門等共享TCC所采集到的數(shù)據(jù)。

  這也便于政府可以在多運(yùn)營商環(huán)境下統(tǒng)一路網(wǎng)運(yùn)作的觀念來監(jiān)視、管理、協(xié)調(diào)和調(diào)度軌道交通運(yùn)營相關(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(wǎng)相關(guān)信息畫面顯示

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

  截止一期項目完成，TCC與各線路接口系統(tǒng)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(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

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40萬個數(shù)據(jù)點(diǎn)，遠(yuǎn)景規(guī)劃為200萬數(shù)據(jù)點(diǎn)，在單一畫面中集成了100個圖層，單一圖層可展示約15000個數(shù)據(jù)點(diǎn)。并能實(shí)現(xiàn)秒級數(shù)據(jù)刷新，

  共有50個操作站共同聯(lián)網(wǎng)來進(jìn)行交通網(wǎng)監(jiān)控。要求將各類系統(tǒng)整合，重點(diǎn)是建立統(tǒng)一的用戶界面與實(shí)時信息聯(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。通過嚴(yán)格的測試，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，部分BTCC 系統(tǒng)是在非微軟平臺運(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)時列車交通狀況  

  • 綜合實(shí)時客流狀況  

  • 綜合電力（主進(jìn)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(shù)據(jù)

  • 經(jīng)由緊急事件評估系統(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

  • 模擬信號轉(zhuǎn)換為基于IP的視頻專用網(wǎng)絡(luò)

  • 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(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

  • 簡化的新OCC線路集成  

  • 無需軟件更改  

  • 可預(yù)測的集成結(jié)果

 6）、災(zāi)難恢復(fù)中心

  • 異地生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫備份

  • 為了數(shù)據(jù)安全的持續(xù)備份

  • 具備運(yùn)營功能

八、應(yīng)用效果

 1）、路網(wǎng)全圖

  • 列車在各自運(yùn)行線路上運(yùn)行的位置

  • 車站綜合火警

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

  • 饋電失電（當(dāng)進(jìn)線饋線失電時將顯示）

 2）、電力系統(tǒng)監(jiān)測圖

  • 進(jìn)線開關(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)

  • 在站名下顯示車站是否關(guān)閉

 3）、線路信號系統(tǒng)監(jiān)測圖

 4）、多系統(tǒng)集成：視頻、流量

  • TCC操作員可以播放列車在軌道線路運(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題。

 5）、趨勢

  • 繪制實(shí)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(tǒng)的各類模擬信息以供分析

 • 繪制各線路計劃時刻表和實(shí)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(diào)度情況

  • 掌握信息和采取行動。

  • 更新作業(yè)時，IES會實(shí)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(guān)運(yùn)營信息

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)營效率、綠色優(yōu)化作業(yè)、完善維護(hù)管理等的公共平臺。隨著時間的推移和經(jīng)驗的累積，TCC系統(tǒng)將會得到更大的發(fā)展。

  ICONICS公司的HMI/SCADA套件，具備簡便易用，快速部署及強(qiáng)大的項目管理功能，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，它使我們得以在嚴(yán)格期限內(nèi)圓滿完成了各項目任務(wù)。

ICONICS－生產(chǎn)管理和全息化監(jiān)控軟件全球領(lǐng)導(dǎo)廠商