张 浩,刘 琴

(1.南京地铁建设有限责任公司,江苏 南京 210000;2.南京国电南自轨道交通工程有限公司,江苏 南京 210032)

0 引言

随着地铁建设进程的加快及线网规模逐步成型,为了加强线网运营模式下的日常管理,在突发紧急状况下形成有效的指挥救援和资源调配,各大城市已启动地铁线网指挥中心级运营调度系统的建设与应用。

地铁线网指挥中心级运营调度系统能够对全线网列车运行、客流变化、电力供应、车站设备运行、防灾报警、环境监控、票务管理及乘客服务等地铁运营全程进行调度指挥和监控。系统整体构建完整的3级调度体系,按照“集中领导、统一指挥、逐级负责”的原则开展线网运营指挥工作。

1 地铁线网指挥中心级运营调度系统平台

地铁线网指挥中心级运营调度系统平台包括数据接入、数据处理、人机交互、备用中心、网络管理、开发测试、培训系统7个平台。

(1)数据接入平台:负责对接入系统进行接口管理和数锯采集的预处理,通常由接入服务器、FEP前置数据采集装置、网络设备实现接入平台的相关功能。

(2)数据处理平台:负责对接入的系统进行数据处理、运算和存储。数据处理平台采用多服务器分摊处理业务,分别设置实时和历史服务器处理各线路系统上传的实时数据和历史数据,设置应用服务器承担应用服务功能;同时,系统数据处理平台还应设置高效的存储系统和数据备份系统。

(3)人机交互平台:通过图形化界面向用户展示各系统监视数据,实现各类应用功能的人机界面(Human Machine Interface, HMI)显示,负责系统与用户进行对话,实现数据的输入输出。

(4)备用中心平台:通过远程网络实现与主中心数据处理系统的数据同步、备份。当主中心系统部分故障或完全瘫痪时替代主中心实现线网调度系统的部分功能,并在主中心恢复正常后将数据恢复至主中心系统。

(5)网络管理平台:主要用来配置、监视和控制整个系统网络。

(6)开发测试平台:实现对系统的软件功能进行开发、测试、修改和维护管理。

(7)培训系统平台:实现对系统的模拟操作,在模拟仿真的操作环境下掌握系统的各类使用功能。

2 地铁线网指挥中心级运营调度系统功能

线网指挥中心级运营调度系统功能架构如图1所示。

图1 线网指挥中心级运营调度系统功能架构

2.1 线网客流监察

2.1.1 实时客流监控

线网运营调度系统通过接口获取各车站闸机最新进出站客流数据,进行实时客流监控。在大屏幕或LED上以统计趋势图或柱状图的方式直观显示线网当前客流量的统计信息。

2.1.2 客流热力图

该功能结合地理信息系统实现,采用热力图方式直观地在地图上显示客流的分布情况。通过客流热力图,调度人员可以直观地掌握全网客流的分布情况,快速定位客流集中的热点区域,进而协调各相关车站执行客流引导、限流等应对措施。

2.2 线网供电监察

地铁线网指挥中心负责监控线网各主变电所、降压/混合变电所的运行状态以及供电设备的报警和状态,包括开关状态、故障报警、操作位置、对分线路、分系统分时段的能耗分析评价和对比。

2.2.1 主变电所供电调度

负责与城市供电局建立应急协调机制,在发生大面积停电时可应急指挥;负责制定线网供电运行模式方案,如一个主变电所退出运行时由邻线主变电所支援,2个主变电所退出时线网供电模式的调整,统筹跨中心主变电所电力调度指挥;在应急情况下各主变电所的供电模式调整,下达调整指令。

2.2.2 降压、牵引所供电状态监控

根据各条线路采集的PSCADA实时状态信息实现对降压/牵引所供电所现场设备故障或停用状态的监视,使线网级电调人员能第一时间掌握现场关键设备状态,以便开展日常及应急情况下的指挥管理工作。

2.3 线网设备监控

线网运营调度系统应实现对各条线路FAS、BAS、PSD等设备系统的监察功能,在进行线网设备监控人机界面设计时,可采用多种形式监察,如线网、线路和车站各级综合设备监控信息界面,隧道、车站关键设备监控平面图等,满足调度员实时监控的需要。

2.4 线网视频监察

(2)实时监控功能:对各条线路的图像调看、控制及显示等功能;系统能监控、选择全线同各车站视频监控系统任意一路的视频图像,能调看各车站视频监控系统任意一路的图像。

(3)图像摄取及调看:系统实时查阅调看全线网各摄像头的图像,支持单播/组播实时视频流的接收播放,支持多种窗口的显示方式。

(4)图像轮询:系统按照设定好的规则,在指定的操作终端上进行自动监控图像显示,根据业务需要,可以分为组内轮巡、分组轮巡、组合轮巡、分时轮巡等。

(5)视频调度管理:定义配置操作权限、录像及回放、电子地图、图像字符叠加及网络管理等。

2.5 统计分析

网络化运营管理和决策分析是建立面向多用户的信息集中共享、资源高效利用、运行安全可靠的轨道交通线网生产管理指标统计分析系统。

生产指标统计分析系统能实现跨业务的数椐整合共享,提供灵活的数据查询功能、强大的数据分析和挖掘功能及可定制的报表报告功能,满足线网指挥中心开展各项业务的需要,提高网络化运营管理水平。

现代化的高校图书馆必须制定科学合理的考核机制，通过加强对高校图书馆馆员的业绩考核与评估，督促图书馆馆员提高为高校师生服务的质量。采取物质激励和精神激励相结合的办法，为工作人员提供发展的机会，激发馆员的潜能，赋予馆员更大的自主权，成就自我，成就他人，获得更高的满意度和成就感，使其更适合于图书馆未来发展。

生产管理指标统计分析系统以运营管理指标体系为核心,由生产指标管理维护和生产指标查询统计分析2大主要功能构成。(1)生产指标管理维护。生产管理指标根据轨道交通运营企业的实际需要设定。在日常运营中,指标将会进行动态的使用和调整。不适用的指标和需要新增的指标均可通过构建指标管理维护系统实现运营指标的管理维护。生产指标管理维护包含指标体系维护、指标定义、指标权限和指标发布4部分。(2)生产指标的查询分析。根据线网中心整体建设规划,依据轨道交通行业运营指标体系,结合政府决策和线网指挥中心管理需求,形成运营指标分析系统的专业指标体系和查询统计分析要求。

对专业指标的査询统计分析按照城市轨道交通业务属性和业务特点进行分类,主要分为客流信息类、清算信息类、票务信息类、列车运行信息类、车辆/设备/指挥中心设备信息类、大事记、新线既有线评估指标类及专业主题分析等多类査询统计分析。专业指标的查询统计分析功能是运营指标分析系统的核心,在线网运营数据中心基础上为用户提供标准的、统一的、具有可扩展性的数据统计、查询、综合分析等服务。

生产指标分析系统的原始数据、衍生数据、过程数据共享可提供交互式查询分析的界面,同时也提供数据筛选、汇总、投影对比、钻取、专题分析等数据加工工具,支持多种数据格式的数据导出方式。

2.6 趋势图记录

趋势图主要用来监视模拟量数据点和数字量数据点。趋势图浏览器允许操作员查看当前及历史的趋势。显示当前趋势时,趋势图总是保持最新部分的历史数据和趋势。跟踪方式下,画面总是保持最近一部分历史数据,并跟踪以后的变化曲线或数据,当画面填满时,已显示的曲线或数据平移后可继续跟踪。在一个窗口中可使用不同颜色显示最多8条趋势曲线。操作员可以放大、缩小和上移、下移任一趋势曲线,轴线的值将相应地改变。操作员可以在线定义/修改每条趋势曲线的监视点。使用先进先出原则画趋势曲线时不少于30个值。在CPU和可获取内存级数据库负载的范围内,使用多个趋势图浏览器和记录多条当前趋势图。

2.7 联动功能

系统软件各业务模块之间具有相互联动功能。可实现系统自动协调的全自动联动,也可以实现需人工确认的半自动联动或者由人工选择应急预案。

系统可由外部采集回来的信息(例如报警信号)触发相应的联动功能(预案)。响应程序的执行可以是全自动、半自动或手动方式。

2.8 报警管理

报警管理主要负责报警的生成、处理、过滤和禁止等功能。系统允许操作员根据其角色和权限来查看及管理报警信息,具体包括如下。

(1)告警配置功能:使用者能对告警种类、告警级别、告警内容、告警相关联动等信息进行配置管理。

(2)告警生成、储存、显示以及提醒功能:使用者能够及时地对告警进行相应处理,并对告警历史进行回溯以及追踪。

(3)告警管理功能:使用者能对告警进行搜索、筛选、禁止/允许、确认及相关联动等操作。

(4)告警子系统与其他子系统联动功能:使用者能够及时地响应告警,对与告警相关的其他子系统进行快捷的操作。

3 系统局限性

系统采用消息中间件,在此模式下发送与接收是异步的,但由于二者的生命周期未必相同,即发送消息的时候接收者不一定正在运行,接收消息的时候发送者也不一定正在运行,从而可能造成实时数据延时。

在系统中深度集成了地理信息系统,但由于地理信息系统存在与SCADA监控系统绘图和显示功能的图形格式不同、数据驱动画面显示方式不同、网络拓扑描述不一致等问题,因此在数据模型的建立过程中可能会存在重复建设的现象,即一套模型用于地理信息系统、另一套模型用于SCADA。

此外,系统采用数据仓库技术对数据进行统一管理,数据仓库技术是面向主题的、集成的、相对稳定的、反映历史变化的数据集合,用于支持统计分析和管理决策等相关业务,可提高数据的利用率以及发现数据的价值并提供数据共享。数据仓库的历史数据来源于各条地铁线路的业务子系统或者区域中心的ACC系统,为了保证数据分析的完整性以及不影响各业务系统的性能,入仓的数据是每天在非业务时间通过ETL工具采集的前一天的数据,因此各类上层的数据挖掘、BI分析、报表展示等应用存在时间延迟问题。

4 结语

地铁线网指挥中心级运营调度系统是与控制中心及各线路车站形成分散控制、集中管理的综合性现代化指挥控制系统,具有3级管理、4级控制的能力。本系统除了将线网、客流情况、重大故障信息等实时展示,还可以结合历史数据对客流情况进行预警,提供应急辅助决策和多级调度应急处置的流程引导,从而协助线网指挥中心开展各项业务工作,提高地铁网络化运营管理水平和运营效益。