鄭鳴

（上海軌道交通申嘉線發(fā)展有限公司，上海 200063）

基于運營管理模式的軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成設(shè)計

鄭鳴

（上海軌道交通申嘉線發(fā)展有限公司，上海 200063）

軌道交通運營管理模式是影響綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成設(shè)計的重要因素，但長期以來并沒有納入綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成設(shè)計框架。在分析國內(nèi)軌道交通運營管理模式的基礎(chǔ)上，提出基于運營管理模式的綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成設(shè)計方案和系統(tǒng)集成設(shè)計要求。

軌道交通；綜合監(jiān)控系統(tǒng)；系統(tǒng)集成；集成設(shè)計；運營管理

0 引 言

綜合監(jiān)控系統(tǒng)在我國城市軌道交通領(lǐng)域的研究與應(yīng)用已經(jīng)歷了十余年時間，國內(nèi)學(xué)者對綜合監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)和集成方案的認(rèn)識也經(jīng)歷了逐步深入的過程。

由于技術(shù)條件的制約，早期的研究大多借鑒香港地鐵和新加坡地鐵的技術(shù)方案和經(jīng)驗，在引入全集成和部分集成等設(shè)計方案的同時，認(rèn)為全集成方案為綜合監(jiān)控系統(tǒng)理想的集成方案，代表著綜合監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的方向［1－3］。隨著項目經(jīng)驗的積累和研究的深入，國內(nèi)學(xué)者意識到綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成范圍的局限性，提出適度集成的折中設(shè)計方案，以緩解技術(shù)和項目管理上的風(fēng)險［4－5］。近年來，在綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)和方案論證中，尤其是在起草《城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn)（GB50636－2010）的過程中，業(yè)界對綜合監(jiān)控系統(tǒng)的集成方案的認(rèn)識趨于一致，達(dá)成綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)集成電力監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)（含屏蔽門、防淹門等）和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的共識［6］。

雖然業(yè)界對綜合監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的研究已趨成熟，但筆者在對國內(nèi)運營二年以上的綜合監(jiān)控系統(tǒng)項目跟蹤調(diào)研中，發(fā)現(xiàn)不少綜合監(jiān)控系統(tǒng)項目的設(shè)計目標(biāo)與實際應(yīng)用效果之間存在較大的落差，值得業(yè)界深思。

軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的真正目的在于提高運營管理效率，更好地支持和服務(wù)于運營管理［1］［7］。但縱觀近年來國內(nèi)綜合監(jiān)控系統(tǒng)研究，不難發(fā)現(xiàn)研究內(nèi)容主要集中在基于技術(shù)可實施性的系統(tǒng)集成方案設(shè)計，而鮮見基于運營管理模式適應(yīng)性的綜合監(jiān)控系統(tǒng)方案研究。事實上，正是缺少對國內(nèi)城市軌道交通運營管理模式差異性的分析研究，才引發(fā)前述系統(tǒng)設(shè)計功能與系統(tǒng)應(yīng)用效果的差異。

1 運營管理模式分析

城市軌道交通的運營管理模式應(yīng)該與該城市軌道交通的規(guī)模和技術(shù)管理能力相匹配。在運營線路較少或技術(shù)管理能力尚不充裕的情況下，由一家運營單位負(fù)責(zé)全部軌道交通線路的運營管理是經(jīng)濟(jì)合理的組織管理模式。隨著運營線路的增加和運營管理經(jīng)驗的積累，設(shè)立多家運營單位管理不同軌道交通線路是必然的選擇。

目前國內(nèi)軌道交通領(lǐng)域主要有集中式、分線式和混合式等三種運營管理模式。

集中式是指全部軌道交通線路的運營調(diào)度和維護(hù)管理由同一家運營單位承擔(dān)的模式。目前國內(nèi)新建地鐵線路的城市大多采用集中式管理模式。

分線式是指按線路劃分運營管理單位的方式，不同的運營單位分別承擔(dān)指定線路的運營調(diào)度和維護(hù)管理職責(zé)。目前北京、深圳等軌道交通規(guī)模較大的城市采用分線式管理模式。

混合式是指部分管理職責(zé)采用集中式、其它部分管理職責(zé)采用分線式的管理模式。如上海地鐵，其運營調(diào)度部分管理職責(zé)采用“1＋4”的分線管理模式，全部13條軌道交通線路分別由四家運營單位負(fù)責(zé)運營；而維護(hù)管理職責(zé)中，供電、通信、信號和工務(wù)專業(yè)由維護(hù)保障中心集中管理，其它機(jī)電專業(yè)如火災(zāi)自動報警系統(tǒng)（FAS）、機(jī)電設(shè)備與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)（EMCS）、自動售檢票系統(tǒng)（AFC）、門禁系統(tǒng)、屏蔽門或安全門、車站給排水和環(huán)控系統(tǒng)、電梯和自動扶梯等專業(yè)則分別由四家運營公司按線路承擔(dān)。

表1給出了不同運營管理模式之間的比較。

表1 國內(nèi)城市軌道交通運營管理模式分析

2 基于運營管理模式的綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成設(shè)計

基于運營管理模式的綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成設(shè)計，應(yīng)首先把線路運營單位的管理職責(zé)和管理需求作為系統(tǒng)設(shè)計的輸入。

由于綜合監(jiān)控系統(tǒng)是一個專業(yè)功能高度融合的集成平臺，車站級系統(tǒng)和中央級系統(tǒng)是緊密聯(lián)系的有機(jī)整體，不宜分割管理，因此，綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成設(shè)計的范圍應(yīng)限定在線路運營單位的管理范圍之內(nèi)，以確保建成后的系統(tǒng)不會陷入分割移交給多個管理單位的窘境。一旦分割移交則必將產(chǎn)生跨單位管理等諸多問題，不僅影響綜合監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢的發(fā)揮，更會造成管理協(xié)調(diào)上的困難。以上海軌道交通7號線為例，其采用的國產(chǎn)化綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺技術(shù)先進(jìn)，達(dá)到國際同類系統(tǒng)產(chǎn)品水平，但其集成的電力監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備和環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等分屬不同的管理單位，系統(tǒng)建成后不得不分割移交，不僅影響應(yīng)用效果，還給后續(xù)的運營管理帶來不便。

基于運營管理模式的綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成設(shè)計應(yīng)該是在充分研究線路運營單位管理職能后，根據(jù)技術(shù)可實施性和相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范而設(shè)計的定制系統(tǒng)。也就是說，在技術(shù)條件相同的情況下，綜合監(jiān)控系統(tǒng)的集成方案應(yīng)根據(jù)不同的運營管理模式分別設(shè)計。表2給出了基于GB50636國家標(biāo)準(zhǔn)的不同運營管理模式下的集成設(shè)計方案。

表2 基于運營管理模式的綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成設(shè)計方案

可以看出，在集中式和分線式管理模式下，綜合監(jiān)控系統(tǒng)的集成設(shè)計并無差異。這是因為不管是集中式還是分線式，線路運營單位的管理職責(zé)均覆蓋綜合監(jiān)控系統(tǒng)各集成專業(yè)。但混合式（以上海為例）就不同，由于線路運營單位的管理職責(zé)限定，綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成設(shè)計方案需要作適應(yīng)性調(diào)整。

雖然目前采用混合式管理模式的城市不多，但隨著軌道交通工程的建設(shè)和線網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)張，越來越多的城市將面臨運營管理模式調(diào)整的需求。提前開展基于運營管理模式的系統(tǒng)集成設(shè)計研究，將有助于全面理解和正確把握運營管理模式調(diào)整對綜合監(jiān)控系統(tǒng)的影響。

3 運營管理模式的變遷與系統(tǒng)設(shè)計要求

一個城市的軌道交通運營管理模式不是一成不變的，而是根據(jù)軌道交通建設(shè)發(fā)展的不同階段采用不同的運營管理模式。這就要求綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計必須充分考慮運營管理模式變遷的因素，從系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計開始，采用模塊化設(shè)計技術(shù)，適應(yīng)不同運營管理模式的要求。

在軟件設(shè)計方面，綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)部應(yīng)用接口和外部通信接口，在限定范圍內(nèi)，系統(tǒng)應(yīng)具備任意擴(kuò)展內(nèi)部應(yīng)用接口模塊數(shù)量或外部通信接口模塊數(shù)量的配置能力。除系統(tǒng)平臺外，綜合監(jiān)控系統(tǒng)的其它專業(yè)應(yīng)用均采用模塊化設(shè)計，綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺應(yīng)支持任意數(shù)量專業(yè)應(yīng)用模塊的加載或卸載。當(dāng)運營管理模式變化時，綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能夠通過重新配置內(nèi)部應(yīng)用接口模塊數(shù)量和外部通信接口模塊數(shù)量以及加載／卸載專業(yè)應(yīng)用模塊的方式，迅速調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)配置并生成適應(yīng)新運營管理模式的升級系統(tǒng)。

圖1給出了基于模塊化設(shè)計理念的綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計。

圖1 綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計

圖2 綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計框圖

圖2給出了基于模塊化設(shè)計理念的綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計框圖。

在硬件設(shè)計方面，綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備選型應(yīng)充分考慮今后系統(tǒng)升級的需求，相關(guān)服務(wù)器和工作站宜采用高性能產(chǎn)品；在通信接口設(shè)備配置方面預(yù)留潛在的專業(yè)接口容量或采用可擴(kuò)展的通信接口設(shè)備，滿足后續(xù)系統(tǒng)升級的要求。

4 結(jié)束語

軌道交通運營管理模式是影響綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成設(shè)計的重要因素，本文在分析現(xiàn)有研究不足的基礎(chǔ)上，提出了基于運營管理模式的綜合監(jiān)控系統(tǒng)的集成設(shè)計方案以及在運營管理模式變遷情形下綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成設(shè)計的要求。希望本文研究對優(yōu)化綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成設(shè)計方案起到參考借鑒作用。

目前上海地鐵已啟動了面向運營管理的機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)集成方案的優(yōu)化設(shè)計工作，并率先在上海軌道交通11號線上海游泳館站進(jìn)行試點，試運行效果良好。相信基于運營管理模式優(yōu)化設(shè)計的綜合監(jiān)控系統(tǒng)能在軌道交通領(lǐng)域得到更廣的應(yīng)用。

［1］魏曉東．城市軌道交通自動化系統(tǒng)與技術(shù)［M］．北京：電子工業(yè)出版社，2004．

［2］管建華．綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）研究［J］．鐵道通信信號，2004，48（8）：1－19．

［3］王開滿，張慎明，江平．軌道交通自動化監(jiān)控系統(tǒng)的特點及其發(fā)展趨勢［J］．城市軌道交通研究，2006，9（2）：1－5．

［4］李熙光．城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計探討［J］．電氣化鐵道，2006，17（4）：29－32．

［5］羅利平．城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成方案［J］．城市軌道交通研究，2008，11（11）：7－9．

［6］GB 50636－2010城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范［S］．

［7］魏曉東．地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵問題分析［J］．自動化博覽，2009，27（5）：14－37．

Integration Design on ISCS Based Operation Management Pattern of Urban Rail Transit

ZHENG Ming
（Shanghai Shenjiaxian Rail Transit Development Co．，Ltd．，Shanghai200063 China）

Rail transitoperationmanagement pattern isan important factor on integration design of ISCS though itwas ignored in the current ISCS research framework．In this paper，on the basis of analyzing the operationmanagementpatterns of domestic rail transit，an integration design scheme is proposed for differentoperationmanagementpatterns and corresponding requirements for system integration design is put forward．

rail transit；integrated supervision and control system；system integration；integration design；operation management

10．3969／j·issn．1000－3886．2014．04．026

TP273

A

1000－3886（2014）04－0076－03

鄭鳴（1957－），男，浙江吳興人，高級工程師，專業(yè)：工業(yè)自動化，長期從事軌道交通機(jī)電系統(tǒng)集成管理與研究。

定稿日期：2014－04－14