摘要：城市轨道交通综合监控系统主要有集中式、分布式和中心站-卫星站三种模式。本文结合云计算的优势和传统综合监控实时性、冗余可靠性的优势基础上，对传统的轨道交通综合监控方案进行优化，探讨基于云平台的线网+车站两级管理模式的综合监控系统方案及其优势。

 

　　关键词：轨道交通；工业互联网+综合监控；物联网；两化融合

 

　　引言

 

　　随着我国城市轨道交通工程建设的快速发展，为了提升调度管理水平和运营效率，确保行车安全，各城市大都要求建设出智能化、信息化、网络化的现代城市轨道交通运维管控系统，其中就有综合监控系统（ISCS）。综合监控系统具有互联子系统多、监控对象多、数据处理量大、通信复杂等特点。综合监控系统在投运之前不但要进行全面综合联调联试，还要在工厂内对整个系统进行集成测试，以保证系统能够安全稳定的运行。

 

　　一、云平台特点及优势

 

　　云平台将硬件资源池化，形成计算资源池、网络资源池、存储资源池。云平台通过重新划分资源和全局调度管理，为用户提供服务，能够根据工作负载的大小动态调整资源。云平台可为用户提供高可用性服务，其主要特点如下:1)业务连续性———具有保障业务连续运行的能力。全系统采用冗余架构，当某车站虚拟机所在的物理服务器故障（如宕机、掉电等）或重启后，该车站虚拟机可以自动在其他物理服务器上运行，结合综合监控系统软件自身的冗余机制保证，确保综合监控业务的连续性。2)数据耐久性———具有保障数据不丢失的能力。对数据进行多副本冗余保存，支持内部扫描数据和自动修复有损数据，支持故障情况下的快速恢复。3)资源集中性———具有按需动态分配的能力。云平台整合了硬件资源，所有用户共享资源池资源。

 

　　二、轨道交通综合监控新模式的基本思路

 

　　目前大部分城市采用线网中心+线路中心+车站三级管理模式，决策链路长，响应速度慢；很多城市的线网中心一般只接入部分关键实时数据，只监管，缺处置，线网中心没有发挥真正的价值。国外西班牙马德里设有14条线集中的控制中心，采用统一的系统平台，各线路各控制子系统（行车、电力、视频、信息等子系统）之间进行了深度的资源共享、集成合并设置，实现14条线路的集中单层级监控和管理。国内呼和浩特也已采用线网云建设方式，线网级调度方式。

 

　　既有综合监控系统一般分为采集层、数据处理层和人机界面层。前端采集层负责数据的统一集中采集，需考虑数据采集的全面性、精细化，以支撑智能运维等新业务应用。中间数据处理层，关键是具备足够的实时数据并发处理能力，并需确保各线路、各专业之间的相互独立性，以保障系统整体可靠性，避免新线调试接入对老线造成影响。上层人机界面层需解决大数据量信息显示性能，并需根据不同用户分配权限。

 

　　三、轨道交通综合监控新模式的实施方法

 

　　（一）纵向实现系统架构优化，构建顶层线网级综合监控云平台

 

　　城市轨道交通各监控系统硬件架构，由传统的集群架构升级至云平台架构，其必要性值得考虑。可以通过云平台计算资源的优势，改变目前线网中心、各线路中心、车站的3层体系。在现有体系中，线网中心、各线路监控系统中心、车站均部署服务器，维护工作量分散而巨大，线网中心一般只监不控，没有真正发挥优势。云平台技术引入城市轨道交通监控系统建设中后，线网中心和各线路中心服务器可进行整合，线网级和线路级综合监控系统也可整合到1个平台；同时，扩大通信传输系统的容量，建议设置大容量数据传输专网；强化边缘计算，增强现场及系统的计算能力及设备运转可靠性。

 

　　（二）横向实现软件信息互通，构建智慧地铁数据中台

 

　　云平台技术引入城市轨道交通监控系统，将为城市轨道交通监控系统提供巨大的计算资源。充分利用这些资源服务于城市轨道交通运营管理，是必须要面对的课题。当前完全分立的软件开发，已不适应统一云平台技术硬件资源使用的需要。这种软件部署方式与城市轨道交通早期的UPS资源整合比较相似，虽然最初设想是要降低UPS供电总容量，但最后方案落地时，为保证可靠性，UPS供电总容量不降反升。当前云平台设想方案中的主要模式是，各个系统提出资源需求，云平台通过虚拟CPU、虚拟内存的方式进行资源分配。因此，表面上看，云平台是一个硬件资源整体，但本质上看，云平台内部是一个个相对独立的虚拟硬件组。综合监控软件平台应承担构建智慧地铁数据中台的职能，整合各线路、各系统数据，为智慧地铁的建设提供数据支撑。

 

　　（三）前端提升设备自动化水平，构建智慧车站。

 

　　传统的综合监控系统集成互联的范围广，基础数据丰富，在充分了解运营需求的前提下，通过深度的数据挖掘，便可实现地铁众多自动化子系统的多种协调联动。在传统综合监控系统的基础上，提升前端设备自动化水平，面向运营场景，构建智慧车站，提升运营水平，如对开站及关站过程中涉及的系统和设备进行自动联动，将传统的对设备监控转化为场景联动，通过远程操作实现一键开、关站功能。在车站的综合运营信息人机界面，融合展示整个车站的多专业整体情况、重要设备运行情况，车站运营人员可以总体掌握车站运营所需的所有相关信息，结合专用视频监控系统，远程确认开、关站的动态，并确保开、关站过程中人员和设备的安全。

 

　　结束语

 

　　目前，城市轨道交通监控系统发展云平台技术的引入是一个重要的方向。提出云平台计算资源充分利用的方案以供参考。但是，云平台的可靠性、运维易损件的辨识还需要长期追踪。云平台中自身的软件和硬件都不同于普通服务器的操作系统和硬件，云平台的供应商不同于原来服务器的供应商。这些都给城市轨道交通的建设和运维带来新的课题。技术进步将为城市轨道交通运转优化升级提供支撑与服务。随着技术进步和应用，城市轨道交通监控系统也将在探索创新中不断发展进步。

 

　　参考文献：

 

　　[1]李金龙.城市轨道交通综合运行管理平台的发展趋势[J].城市轨道交通研究,2018,21(S2):9-11+16.

 

　　[2]郑恒超.城市轨道交通综合监控系统联动功能软件设计[J].产业创新研究,2018(12):113-114.

 

　　[3]杨青.城市轨道交通综合监控系统网络组成及实施初探[J].建材与装饰,2018(41):286-287.

 

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