轨道交通路网指挥调度系统

2017-05-18

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随着国内各主要城市轨道交通建设的快速发展,轨道交通逐步迈入多运营主体经营管理的网络化运营时代。相比单线运营模式,网络化条件下进行运力配置协调、线间列车运行协调更加困难,同时客流的迅猛增加,给路网运营带来了较大的压力和风险。轨道交通路网指挥调度系统(以下简称“TCC系统”),以城市轨道交通运营指挥中心为服务对象,通过符合国内轨道交通领域管理需求且经过项目实际验证的解决方案,实现全网整体效能的充分发挥,以达到全网安全、高效、均衡的运输目标。



“TCC系统”设计充分考虑了城市轨道交通操作员的经验和需求,提高了指挥人员的工作效率和应变能力。特别是针对运营中可能出现的各种状况,提出相应的配套预案,并提供预案的配置、执行和管理工具,整合为应急数字化处置平台,以便对突发事件作出及时、准确的响应。

“TCC系统”是一个集多种功能为一体的综合信息管理指挥中心,具有如下优点:

v 网络结构复杂:网连网、网套网,多种网络拓扑交集。

v接口繁多:多个专业数据信息接入,此外还有PIS、CCTV等专业的接入。

v功能要求宽:TCC不是一个简单意义上的综合监控中心,而是要利用各个方面的信息进行分析并制订指导策略,完成紧急事件时的运营计划。

v安全性能要求高:TCC网不仅与各个线路的控制系统连接,而且连接了多个外部网络。系统既要保证监控网络系统与其他局域网的连接有可靠的隔离保护,又要保证数据的可靠传输。

v海量数据存储:“TCC系统”目前支持接入30条地铁线,超过200个专业接口,并且可以通过扩展硬件的方式进行扩容,系统具备高度的可扩展性。

v数据异地存储:如此大量的数据信息要保护、进行异地存储,需要高速的宽带通信通道和两地存储单元的相互配合。

“TCC系统”是一个庞大而复杂的系统,为确保设计的先进性、稳定性,结合TCC系统的现状分析,通过对相关技术进行深入调研,确定“TCC系统”采用基于C/S的三层架构进行设计和实现,如下图所示:

“TCC系统”框架包括核心框架和项目框架。核心框架包含核心应用层、核心库及公用程序、以及第三方软件库。应用框架包含所有专为TCC项目开发的子系统。

“TCC系统”架构方案的总体设计是遵循了以下系统设计准则:

v可靠性:保证系统运行的稳定可靠。

v 高效性:尽可能少的占用系统资源,保证系统的高效运行。

v先进性:采用先进的设计思想和技术手段来实现系统。

v可扩展性:提供具备高扩展性的通用接口,以便灵活接入更多的第三方业务系统以及更多的线路、设备和数据点,并保持系统的稳定和高效。

v 可维护性:以科学的方法进行软件设计与实现,保证系统结构良好和相应文档完备,以便进行维护。

v可测试性:以科学的方法进行软件设计与实现,保证可对系统进行全面、细致的测试。

“TCC系统”由12个子系统组成,各子系统的功能概况如下:

v  CCTV子系统

CCTV系统作为辅助指挥中心掌握实时现场情况、提高调度水平的一种有效手段,其最基本的功能是通过闭路电视监控快速、清晰、准确的看到现场的画面。TCC指挥中心作为轨道交通网络化运营的协调中心,具有协调各线路控制中心及各运营主体的职能。闭路电视系统为TCC指挥中心操作人员实时提供现场作业情况,保证远程集中监控的安全性和准确性。

    v  数据采集子系统

数据采集子系统包含“ISCS数据采集子系统”、“SIG数据采集子系统”、“ACC数据采集子系统”三部分。

“TCC系统”从线路方ISCS系统采集设备状态进而生成设备相关指标,从外部系统(线路方ATS,数据中心)采集列车运行相关的设备状态和指标,从外部系统(ACC,数据中心)采集客流业务相关的设备状态与指标。在数据量显著增长的情况下,系统依靠实时数据的实时传输和历史数据的补传机制,保证采集数据的完整性,充分性和准确性。

v  OPD&LED子系统

屏幕显示系统,主要是在TCC大厅中用来显示路网的行车、客流、设备监测以及CCTV等信息,所有大屏幕管理功能通过安装在控制终端的大屏幕管理软件来实现。

v  权限管理子系统

权限管理子系统主要包含三要素:用户(User)、角色(Role)、操作(Action),它集成了用户管理和权限管理功能,主要负责系统用户的访问控制。

v  PIS子系统

PIS子系统即乘客信息系统。它是 “TCC系统”对路网中各线路发送信息的一种手段,是系统用于直接对地铁线路中车站及列车在特定的LED显示屏发送文字和图像信息的系统。

v  综合监视子系统

“TCC系统”的综合监视子系统负责为系统提供直观、全面的数据展示服务,为不同专业的各类指标,提供针对时间维度和空间维度的对比、排序功能。系统主要包括了实时客流、实时行车、实时车站、设备、相关设备状态、相关指标方面的数据展示,同时提供相应的报警配置界面和记录历史数据配置界面等,用户可以灵活配置规则。

v  TCC视频接入平台

TCC视频接入平台,是一个构建于轨道交通各条运营线路网络之上的上层网络,对于各条接入TCC的地铁运营线路,CCTV网络均可实现与TCC网络视频系统相连,可以保证连接的网络带宽,满足TCC指挥中心对监视图像自由选择切换的要求。平台能够与各线实现视频资源共享,但不负责管理各线的设备、不干预各线的独立操控流程。

v  调度工作管理子系统

调度工作管理子系统总体分为两部分:一是后端实现数据的操作,包括读写数据库、数据处理、同步分发;二是前端指GUI界面部分,负责收集数据、辅助操作、数据展示及提交数据变更请求。

v  事件管理子系统

事件管理子系统包括时间查看器和事件访问模块两部分,通过事件查看器,用户可以掌握“TCC系统”的运行情况以及对系统的分析;事件访问模块以组件形式,提供给其它应用程序集成,并调用模块接口,完成对事件的记录功能。

系统可以记录系统动作事件及用户操作事件等“TCC系统”中定义的所有的事件内容,以完成对系统运行状态、用户操作的追踪。

v  运营信息管理子系统

运营信息管理子系统将通过整改、整合通信系统,将每日运营企业报送的运营信息、清分模型客流信息、ACC系统票卡信息等统一到一个系统中进行采集、汇总、保存,以达到减少人工操作、降低出错率、提高系统安全的目的,并在此基础上,对现有统计分析、报送功能进行优化,为信息中心提供数据支持。

v  告警管理子系统

告警子系统负责“TCC系统”报警的生成,记录,过滤和禁止等功能。系统允许操作员根据其角色和权限来观看和管理报警信息。

v  通用子系统

通用子系统包含了登陆管理、事件管理、通用报表、历史数据存档管理、历史数据库管理、打印管理、备份管理、安全病毒管理、趋势图管理、联动功能、系统界面管理、在线帮助、设备维护管理功能等。通用子系统为“TCC系统”提供了统一的人机界面、统一的用户登陆、统一的报表数据等,有利于系统的统一管理和稳定运行。

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