張 浩,劉 琴

(1.南京地鐵建設(shè)有限責(zé)任公司,江蘇 南京 210000;2.南京國電南自軌道交通工程有限公司,江蘇 南京 210032)

0 引言

隨著地鐵建設(shè)進(jìn)程的加快及線網(wǎng)規(guī)模逐步成型,為了加強(qiáng)線網(wǎng)運(yùn)營模式下的日常管理,在突發(fā)緊急狀況下形成有效的指揮救援和資源調(diào)配,各大城市已啟動地鐵線網(wǎng)指揮中心級運(yùn)營調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用。

地鐵線網(wǎng)指揮中心級運(yùn)營調(diào)度系統(tǒng)能夠?qū)θ€網(wǎng)列車運(yùn)行、客流變化、電力供應(yīng)、車站設(shè)備運(yùn)行、防災(zāi)報警、環(huán)境監(jiān)控、票務(wù)管理及乘客服務(wù)等地鐵運(yùn)營全程進(jìn)行調(diào)度指揮和監(jiān)控。系統(tǒng)整體構(gòu)建完整的3級調(diào)度體系,按照“集中領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一指揮、逐級負(fù)責(zé)”的原則開展線網(wǎng)運(yùn)營指揮工作。

1 地鐵線網(wǎng)指揮中心級運(yùn)營調(diào)度系統(tǒng)平臺

地鐵線網(wǎng)指揮中心級運(yùn)營調(diào)度系統(tǒng)平臺包括數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)處理、人機(jī)交互、備用中心、網(wǎng)絡(luò)管理、開發(fā)測試、培訓(xùn)系統(tǒng)7個平臺。

(1)數(shù)據(jù)接入平臺:負(fù)責(zé)對接入系統(tǒng)進(jìn)行接口管理和數(shù)鋸采集的預(yù)處理,通常由接入服務(wù)器、FEP前置數(shù)據(jù)采集裝置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實現(xiàn)接入平臺的相關(guān)功能。

(2)數(shù)據(jù)處理平臺:負(fù)責(zé)對接入的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、運(yùn)算和存儲。數(shù)據(jù)處理平臺采用多服務(wù)器分?jǐn)偺幚順I(yè)務(wù),分別設(shè)置實時和歷史服務(wù)器處理各線路系統(tǒng)上傳的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),設(shè)置應(yīng)用服務(wù)器承擔(dān)應(yīng)用服務(wù)功能;同時,系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理平臺還應(yīng)設(shè)置高效的存儲系統(tǒng)和數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)。

(3)人機(jī)交互平臺:通過圖形化界面向用戶展示各系統(tǒng)監(jiān)視數(shù)據(jù),實現(xiàn)各類應(yīng)用功能的人機(jī)界面(Human Machine Interface, HMI)顯示,負(fù)責(zé)系統(tǒng)與用戶進(jìn)行對話,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出。

(4)備用中心平臺:通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與主中心數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步、備份。當(dāng)主中心系統(tǒng)部分故障或完全癱瘓時替代主中心實現(xiàn)線網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的部分功能,并在主中心恢復(fù)正常后將數(shù)據(jù)恢復(fù)至主中心系統(tǒng)。

(5)網(wǎng)絡(luò)管理平臺:主要用來配置、監(jiān)視和控制整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。

(6)開發(fā)測試平臺:實現(xiàn)對系統(tǒng)的軟件功能進(jìn)行開發(fā)、測試、修改和維護(hù)管理。

(7)培訓(xùn)系統(tǒng)平臺:實現(xiàn)對系統(tǒng)的模擬操作,在模擬仿真的操作環(huán)境下掌握系統(tǒng)的各類使用功能。

2 地鐵線網(wǎng)指揮中心級運(yùn)營調(diào)度系統(tǒng)功能

線網(wǎng)指揮中心級運(yùn)營調(diào)度系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖1所示。

圖1 線網(wǎng)指揮中心級運(yùn)營調(diào)度系統(tǒng)功能架構(gòu)

2.1 線網(wǎng)客流監(jiān)察

2.1.1 實時客流監(jiān)控

線網(wǎng)運(yùn)營調(diào)度系統(tǒng)通過接口獲取各車站閘機(jī)最新進(jìn)出站客流數(shù)據(jù),進(jìn)行實時客流監(jiān)控。在大屏幕或LED上以統(tǒng)計趨勢圖或柱狀圖的方式直觀顯示線網(wǎng)當(dāng)前客流量的統(tǒng)計信息。

2.1.2 客流熱力圖

該功能結(jié)合地理信息系統(tǒng)實現(xiàn),采用熱力圖方式直觀地在地圖上顯示客流的分布情況。通過客流熱力圖,調(diào)度人員可以直觀地掌握全網(wǎng)客流的分布情況,快速定位客流集中的熱點區(qū)域,進(jìn)而協(xié)調(diào)各相關(guān)車站執(zhí)行客流引導(dǎo)、限流等應(yīng)對措施。

2.2 線網(wǎng)供電監(jiān)察

地鐵線網(wǎng)指揮中心負(fù)責(zé)監(jiān)控線網(wǎng)各主變電所、降壓/混合變電所的運(yùn)行狀態(tài)以及供電設(shè)備的報警和狀態(tài),包括開關(guān)狀態(tài)、故障報警、操作位置、對分線路、分系統(tǒng)分時段的能耗分析評價和對比。

2.2.1 主變電所供電調(diào)度

負(fù)責(zé)與城市供電局建立應(yīng)急協(xié)調(diào)機(jī)制,在發(fā)生大面積停電時可應(yīng)急指揮;負(fù)責(zé)制定線網(wǎng)供電運(yùn)行模式方案,如一個主變電所退出運(yùn)行時由鄰線主變電所支援,2個主變電所退出時線網(wǎng)供電模式的調(diào)整,統(tǒng)籌跨中心主變電所電力調(diào)度指揮;在應(yīng)急情況下各主變電所的供電模式調(diào)整,下達(dá)調(diào)整指令。

2.2.2 降壓、牽引所供電狀態(tài)監(jiān)控

根據(jù)各條線路采集的PSCADA實時狀態(tài)信息實現(xiàn)對降壓/牽引所供電所現(xiàn)場設(shè)備故障或停用狀態(tài)的監(jiān)視,使線網(wǎng)級電調(diào)人員能第一時間掌握現(xiàn)場關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài),以便開展日常及應(yīng)急情況下的指揮管理工作。

2.3 線網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控

線網(wǎng)運(yùn)營調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)對各條線路FAS、BAS、PSD等設(shè)備系統(tǒng)的監(jiān)察功能,在進(jìn)行線網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控人機(jī)界面設(shè)計時,可采用多種形式監(jiān)察,如線網(wǎng)、線路和車站各級綜合設(shè)備監(jiān)控信息界面,隧道、車站關(guān)鍵設(shè)備監(jiān)控平面圖等,滿足調(diào)度員實時監(jiān)控的需要。

2.4 線網(wǎng)視頻監(jiān)察

(2)實時監(jiān)控功能:對各條線路的圖像調(diào)看、控制及顯示等功能;系統(tǒng)能監(jiān)控、選擇全線同各車站視頻監(jiān)控系統(tǒng)任意一路的視頻圖像,能調(diào)看各車站視頻監(jiān)控系統(tǒng)任意一路的圖像。

(3)圖像攝取及調(diào)看:系統(tǒng)實時查閱調(diào)看全線網(wǎng)各攝像頭的圖像,支持單播/組播實時視頻流的接收播放,支持多種窗口的顯示方式。

(4)圖像輪詢:系統(tǒng)按照設(shè)定好的規(guī)則,在指定的操作終端上進(jìn)行自動監(jiān)控圖像顯示,根據(jù)業(yè)務(wù)需要,可以分為組內(nèi)輪巡、分組輪巡、組合輪巡、分時輪巡等。

(5)視頻調(diào)度管理:定義配置操作權(quán)限、錄像及回放、電子地圖、圖像字符疊加及網(wǎng)絡(luò)管理等。

2.5 統(tǒng)計分析

網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營管理和決策分析是建立面向多用戶的信息集中共享、資源高效利用、運(yùn)行安全可靠的軌道交通線網(wǎng)生產(chǎn)管理指標(biāo)統(tǒng)計分析系統(tǒng)。

生產(chǎn)指標(biāo)統(tǒng)計分析系統(tǒng)能實現(xiàn)跨業(yè)務(wù)的數(shù)椐整合共享,提供靈活的數(shù)據(jù)查詢功能、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和挖掘功能及可定制的報表報告功能,滿足線網(wǎng)指揮中心開展各項業(yè)務(wù)的需要,提高網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營管理水平。

現(xiàn)代化的高校圖書館必須制定科學(xué)合理的考核機(jī)制，通過加強(qiáng)對高校圖書館館員的業(yè)績考核與評估，督促圖書館館員提高為高校師生服務(wù)的質(zhì)量。采取物質(zhì)激勵和精神激勵相結(jié)合的辦法，為工作人員提供發(fā)展的機(jī)會，激發(fā)館員的潛能，賦予館員更大的自主權(quán)，成就自我，成就他人，獲得更高的滿意度和成就感，使其更適合于圖書館未來發(fā)展。

生產(chǎn)管理指標(biāo)統(tǒng)計分析系統(tǒng)以運(yùn)營管理指標(biāo)體系為核心,由生產(chǎn)指標(biāo)管理維護(hù)和生產(chǎn)指標(biāo)查詢統(tǒng)計分析2大主要功能構(gòu)成。(1)生產(chǎn)指標(biāo)管理維護(hù)。生產(chǎn)管理指標(biāo)根據(jù)軌道交通運(yùn)營企業(yè)的實際需要設(shè)定。在日常運(yùn)營中,指標(biāo)將會進(jìn)行動態(tài)的使用和調(diào)整。不適用的指標(biāo)和需要新增的指標(biāo)均可通過構(gòu)建指標(biāo)管理維護(hù)系統(tǒng)實現(xiàn)運(yùn)營指標(biāo)的管理維護(hù)。生產(chǎn)指標(biāo)管理維護(hù)包含指標(biāo)體系維護(hù)、指標(biāo)定義、指標(biāo)權(quán)限和指標(biāo)發(fā)布4部分。(2)生產(chǎn)指標(biāo)的查詢分析。根據(jù)線網(wǎng)中心整體建設(shè)規(guī)劃,依據(jù)軌道交通行業(yè)運(yùn)營指標(biāo)體系,結(jié)合政府決策和線網(wǎng)指揮中心管理需求,形成運(yùn)營指標(biāo)分析系統(tǒng)的專業(yè)指標(biāo)體系和查詢統(tǒng)計分析要求。

對專業(yè)指標(biāo)的査詢統(tǒng)計分析按照城市軌道交通業(yè)務(wù)屬性和業(yè)務(wù)特點進(jìn)行分類,主要分為客流信息類、清算信息類、票務(wù)信息類、列車運(yùn)行信息類、車輛/設(shè)備/指揮中心設(shè)備信息類、大事記、新線既有線評估指標(biāo)類及專業(yè)主題分析等多類査詢統(tǒng)計分析。專業(yè)指標(biāo)的查詢統(tǒng)計分析功能是運(yùn)營指標(biāo)分析系統(tǒng)的核心,在線網(wǎng)運(yùn)營數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)上為用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一的、具有可擴(kuò)展性的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、查詢、綜合分析等服務(wù)。

生產(chǎn)指標(biāo)分析系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)、衍生數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)共享可提供交互式查詢分析的界面,同時也提供數(shù)據(jù)篩選、匯總、投影對比、鉆取、專題分析等數(shù)據(jù)加工工具,支持多種數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)導(dǎo)出方式。

2.6 趨勢圖記錄

趨勢圖主要用來監(jiān)視模擬量數(shù)據(jù)點和數(shù)字量數(shù)據(jù)點。趨勢圖瀏覽器允許操作員查看當(dāng)前及歷史的趨勢。顯示當(dāng)前趨勢時,趨勢圖總是保持最新部分的歷史數(shù)據(jù)和趨勢。跟蹤方式下,畫面總是保持最近一部分歷史數(shù)據(jù),并跟蹤以后的變化曲線或數(shù)據(jù),當(dāng)畫面填滿時,已顯示的曲線或數(shù)據(jù)平移后可繼續(xù)跟蹤。在一個窗口中可使用不同顏色顯示最多8條趨勢曲線。操作員可以放大、縮小和上移、下移任一趨勢曲線,軸線的值將相應(yīng)地改變。操作員可以在線定義/修改每條趨勢曲線的監(jiān)視點。使用先進(jìn)先出原則畫趨勢曲線時不少于30個值。在CPU和可獲取內(nèi)存級數(shù)據(jù)庫負(fù)載的范圍內(nèi),使用多個趨勢圖瀏覽器和記錄多條當(dāng)前趨勢圖。

2.7 聯(lián)動功能

系統(tǒng)軟件各業(yè)務(wù)模塊之間具有相互聯(lián)動功能?？蓪崿F(xiàn)系統(tǒng)自動協(xié)調(diào)的全自動聯(lián)動,也可以實現(xiàn)需人工確認(rèn)的半自動聯(lián)動或者由人工選擇應(yīng)急預(yù)案。

系統(tǒng)可由外部采集回來的信息(例如報警信號)觸發(fā)相應(yīng)的聯(lián)動功能(預(yù)案)。響應(yīng)程序的執(zhí)行可以是全自動、半自動或手動方式。

2.8 報警管理

報警管理主要負(fù)責(zé)報警的生成、處理、過濾和禁止等功能。系統(tǒng)允許操作員根據(jù)其角色和權(quán)限來查看及管理報警信息,具體包括如下。

(1)告警配置功能:使用者能對告警種類、告警級別、告警內(nèi)容、告警相關(guān)聯(lián)動等信息進(jìn)行配置管理。

(2)告警生成、儲存、顯示以及提醒功能:使用者能夠及時地對告警進(jìn)行相應(yīng)處理,并對告警歷史進(jìn)行回溯以及追蹤。

(3)告警管理功能:使用者能對告警進(jìn)行搜索、篩選、禁止/允許、確認(rèn)及相關(guān)聯(lián)動等操作。

(4)告警子系統(tǒng)與其他子系統(tǒng)聯(lián)動功能:使用者能夠及時地響應(yīng)告警,對與告警相關(guān)的其他子系統(tǒng)進(jìn)行快捷的操作。

3 系統(tǒng)局限性

系統(tǒng)采用消息中間件,在此模式下發(fā)送與接收是異步的,但由于二者的生命周期未必相同,即發(fā)送消息的時候接收者不一定正在運(yùn)行,接收消息的時候發(fā)送者也不一定正在運(yùn)行,從而可能造成實時數(shù)據(jù)延時。

在系統(tǒng)中深度集成了地理信息系統(tǒng),但由于地理信息系統(tǒng)存在與SCADA監(jiān)控系統(tǒng)繪圖和顯示功能的圖形格式不同、數(shù)據(jù)驅(qū)動畫面顯示方式不同、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涿枋霾灰恢碌葐栴},因此在數(shù)據(jù)模型的建立過程中可能會存在重復(fù)建設(shè)的現(xiàn)象,即一套模型用于地理信息系統(tǒng)、另一套模型用于SCADA。

此外,系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理,數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)是面向主題的、集成的、相對穩(wěn)定的、反映歷史變化的數(shù)據(jù)集合,用于支持統(tǒng)計分析和管理決策等相關(guān)業(yè)務(wù),可提高數(shù)據(jù)的利用率以及發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的價值并提供數(shù)據(jù)共享。數(shù)據(jù)倉庫的歷史數(shù)據(jù)來源于各條地鐵線路的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)或者區(qū)域中心的ACC系統(tǒng),為了保證數(shù)據(jù)分析的完整性以及不影響各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的性能,入倉的數(shù)據(jù)是每天在非業(yè)務(wù)時間通過ETL工具采集的前一天的數(shù)據(jù),因此各類上層的數(shù)據(jù)挖掘、BI分析、報表展示等應(yīng)用存在時間延遲問題。

4 結(jié)語

地鐵線網(wǎng)指揮中心級運(yùn)營調(diào)度系統(tǒng)是與控制中心及各線路車站形成分散控制、集中管理的綜合性現(xiàn)代化指揮控制系統(tǒng),具有3級管理、4級控制的能力。本系統(tǒng)除了將線網(wǎng)、客流情況、重大故障信息等實時展示,還可以結(jié)合歷史數(shù)據(jù)對客流情況進(jìn)行預(yù)警,提供應(yīng)急輔助決策和多級調(diào)度應(yīng)急處置的流程引導(dǎo),從而協(xié)助線網(wǎng)指揮中心開展各項業(yè)務(wù)工作,提高地鐵網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營管理水平和運(yùn)營效益。