大型交通枢纽项目中智能化系统集成浅论

2010-06-07深圳市交通场站建设管理中心

智能建筑与智慧城市 2010年8期

关键词：系统集成智能建筑交通

文｜深圳市交通场站建设管理中心陈明

1 前言

随着我国经济的持续发展，国民生活质量的提高，私人轿车的普及，关系到国计民生的“吃住行”中“行”的问题日渐突出。

根据党的十五大提出我国经济发展的宏伟战略目标，交通部在组织各方面专家论证的基础上，研究制定了我国公路、水路交通实现现代化的三个发展阶段目标，如图1所示。

图1

要实现我国公路、水路交通现代化的目标，关键是在2020年前后，要努力完成公路主骨架、水运主通道、港站主枢纽和交通运输支持保障系统即“三主一支持”系统的建设。

在交通部的《中国交通发展规划》中着力强调了“港站主枢纽”和“交通支持保障系统”的建设，本文将针对以上两点进行论述。

2 交通枢纽项目简介

根据交通部《中国交通发展规划》中的论述，港站主枢纽主要指：重点建设在水运主通道、公路主骨架以及与铁路和航空干线交汇处的水运主枢纽港口、公路主枢纽站场。这些港口和站场，是多种运输方式相衔接的客货集散中心和综合运输组织服务中心。

全国公路主枢纽站的布局规划是发展45个客货主枢纽站。这45个公路主枢纽站覆盖全国30个省会城市，人口在100万以上的特大城市的80.6%和工业产值在100亿元以上的城市的73.3%。“九五”期间，起步建设公路主枢纽站。到2010年，全国45个公路主枢纽站基本建成，并完善相应的软硬件配套服务和管理设施。同时建设干线公路场站和支线公路站点，逐步形成以公路主枢纽站为中心、以干线公路站场和支线公路站点为支撑的多层次公路运输站场体系，基本满足中长途旅客运输及集装箱和零担快件货物运输等要求。

港站主枢纽按规划标准建成后，不仅主枢纽港站的吞吐能力和集疏运能力显着提高，而且所有主枢纽港站还要具有运输组织、中转换装、装卸储存、多式联运、通信信息以及生产、经营、管理和生活辅助服务等基本功能。这对有效组织运输，压缩客货在港站滞留时间，减少中转环节，发展联合运输，培育和发展统一开放、竞争有序的运输市场都具有重大意义。

目前国内已建成的大型交通枢纽项目中，具备代表性的是天津站交通枢纽工程、北京东直门交通枢纽工程、郑州综合交通枢纽工程、深圳市福田交通枢纽中心等。这些项目共同的特点是，和以往功能单一的火车站、汽车站等交通中心不同，都是集城市轨道交通（轻轨、地铁）、城市公交、长途客运于一身的城市交通核心中转中心。有些项目甚至涵盖普速铁路、高速铁路、城际铁路等，成为一体化立体的大型综合性枢纽工程，做到市民不出站区就可实现各种交通方式的零换乘。

3 交通枢纽项目中智能化工程的技术特点

从以上的介绍看出，交通枢纽项目是一个大型的公用交通建筑，结构复杂，从地下到地上，是一个立体的复杂空间。因此对于这样的建筑，其智能化工程涵盖面相对较广，有一般智能化建筑物中具备的BAS系统、CCTV系统、防盗报警系统、停车场系统、门禁系统、巡更系统、公共广播系统、消防报警系统，而且还有公共信息发布和触摸屏查询系统、车辆等候指示系统等交通枢纽项目独有的子系统，在有些特大型工程中，还有中央监控中心设置的大屏幕系统、BMS集成系统、应急指挥系统等。

系统比较图如图2、图3所示。

4 建筑物智能化系统的集成

图2 普通智能建筑智能化系统划分

图3 交通枢纽项目智能化系统划分

在如交通枢纽工程这样的大型建筑物，甚至是大型建筑群内，智能化系统繁多，如何有效科学的管理？针对此，建筑物智能化集成就是这些工程必不可少的一项规划。

目前，关于智能建筑系统集成的定义，国际上至今还没有特别明确的解释，从已经建成的工程案例来看，可以总结为：它是将智能建筑内不同功能的子系统通过系统集成的方式，将它们在物理上、逻辑上和功能上连接在一起，以实现综合信息、资源和整体任务的共享。

根据目前智能化系统集成涵盖的子系统进行一定的归纳总结，如图4所示。

按图4划分：一级（最上一级）为一体化系统集成（IBMS）；二级（第二层）为准系统集成（BMS）；三级（第三层）为各系统内集成（如：BAS/SAS/FAS）。

现阶段可以达到比较成熟的技术是二级准系统集成（即BMS系统集成），BMS系统集成可实现建筑内各智能化设备的集中监视和管理功能。具体说是在一个统一的BMS软件管理平台上实现与BA、FA、CCTV及CPS等系统的集成。

目前在行业内有一定的误区，认为智能化系统集成就是用某种软件平台进行解决，从一些成功工程实践来看，最终系统集成的顺利实施有不错的集成平台，更是因为从设计单位到业主及智能化工程单位都对系统集成有深刻的认识，不论是各子系统产品选型，还是各子系统设备安装调试，都是从系统间如何互连互通，各系统从属、联动关系等角度去设计规划。业主方也不盲目求大、求全，对自身需求了解清晰。只有在这样的情况下，系统集成才可能做好。

5 某典型工程应用

下面以深圳市福田交通综合换乘中心为例，进行论述。

（1）总体概述：该工程是目前深圳市主要的交通换乘中心，可供市民不出站即可换乘长途大巴、市内公交、地铁、出租车等多种交通工具。

图4 智能化系统集成层次分析图

（2）技术创新：该工程智能系统除常规的如楼控、监控等外，还运用了以下技术创新。

◆ 智能建筑中央集成管理系统：本项目的中央集成管理系统是建立在BMS基础上，但略低于IBMS集成的要求（但对未来进行OA系统的集成进行了系统预留），系统架构如图5所示。

本项目中央管理系统的特点如下：基于网络的集成，支持B/S架构，可在Internet环境中浏览操作；要求子系统采用OPC技术解决接口问题；全3D的电子地图，全中文的GUI用户界面；全局化事件管理功能。通过全面的系统设计，对各集成子系统进行综合考虑和优化设计，突出对跨子系统全局化事件的管理；通过主控台能灵活方便地设置、安排全局事件及工作流程，提高系统管理性能和对全局事件的处理能力，充分实现信息资源共享。

◆ DLP背投影拼接显示系统：目前深圳市许多大型项目在中央监控中心都采用了背投影大屏幕显示，如宝安区委区政府办公大楼、深圳市委党校等项目。在深圳市地铁指挥中心、深港西部通道应急指挥中心则采用了DLP一体化拼接背投影大屏。

本项目考虑到交通系统要求24×7（全天候）监控指挥管理的需要，采用了目前国内外监控中心的主流配置——DLP一体化拼接背投箱大屏幕的设计，规模为3×3的拼接。

大屏幕系统作为监控中心的核心显示系统，可直观地、全局地显示相关系统，方便指挥和调度。

◆ 交通枢纽应急指挥系统：随着社会发展的需要，在大型的公共场所应对各种突发事件成为管理者必须考虑的问题。基于此，在本项目中对交通枢纽的应急指挥管理做了相应的规划。

本身应急指挥系统不是某个产品某一种技术可以解决，而是一种管理理念的具体表现。从技术上分析，必须具备一定的设备和技术基础，包含：一套管理平台、一套指挥显示系统；而且还必须具备一套相应的处理机制，适合大型交通枢纽项目的应急预案体系。

图5 中央集成管理系统架构图

首先说设备和技术基础。本项目的中央集成管理系统，在功能上具备一个管理平台的基础，系统本身架构灵活，冗余和扩展性好。经过一定的定制开发，完全可以升级为应急指挥管理系统；另外，本项目的DLP背投影拼接显示系统在日常使用时以交通路况显示、调度、指挥为主，设备运行监控为辅。当有突发事件发生时，可在中央集成管理系统的控制下，迅速转为应急指挥中心的指挥大屏。所以说从软硬件环境上讲，本项目已经初步满足应急指挥中心的需求。

从处理机制上说，大型交通枢纽的应急指挥预案没有现成的方案可用，国内同类项目多处于在建阶段。所以本项目的应急预案将在项目软硬件环境具备后，由管理者协同相关交通运输主管单位、公安、消防等联合编制，并实现预案生成科学化、预案调用电子化、预案启动自动化。

（3）同类案例分析。下面以国外某著名交通枢纽指挥中心为案例，进行进一步说明。

该项目为欧洲某国交通动态监控管理中心，中央监控中心前端显示单元采用2×3/1套、3×2/2套 DLP背投影拼接显示屏。后台配备交通指挥管理系统，并与交通运营呼叫中心和相关机构无缝集成，可进行全局化的统一指挥。

该项目的中央监控中心集交通运营中心、交通管制中心为一体，对车辆、人流、物流进行统一的监控和指挥。

该项目的管理者可以方便的在操作台上调用现场图像、查看设备运行状态、了解路、车、人的现场情况，并针对各种状况进行相应的处置。

（4）总结。本项目的智能化系统集成，采用如DLP拼接大屏幕等新技术，并提出针对交通枢纽项目的“应急指挥中心”的概念。该应急指挥中心的建设是建立在智能化系统集成以及相关辅助系统之上的，在技术上具有前瞻性，同时也具有一定的挑战性。

本项目智能化系统集成的实施是从三方面着手：功能的集成，强调功能的应用，满足未来管理的需要；界面的集成，友好易用的人机界面，符合交通枢纽指挥的习惯；应用的集成，针对项目的应用开发和定制，和其他相关系统的互联互通。这三者解决好了，本项目将为同类工程的建设树立一个标竿。