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          世界軌道交通資訊網

          城市軌道交通綜合監控新模式的探索研究

          2021-03-25 來源:消費導刊雜志社
          本文摘要:城市軌道交通綜合監控系統主要有集中式、分布式和中心站-衛星站三種模式。本文結合云計算的優勢和傳統綜合監控實時性、冗余可靠性的優勢基礎上,對傳統的軌道交通綜合監控方案進行優化,探討基于云平臺的線網+車站兩級管理模式的綜合監控系統方案及其優勢。
            
           
           
           
            摘要:城市軌道交通綜合監控系統主要有集中式、分布式和中心站-衛星站三種模式。本文結合云計算的優勢和傳統綜合監控實時性、冗余可靠性的優勢基礎上,對傳統的軌道交通綜合監控方案進行優化,探討基于云平臺的線網+車站兩級管理模式的綜合監控系統方案及其優勢。
           
            關鍵詞:軌道交通;工業互聯網+綜合監控;物聯網;兩化融合
           
            引言
           
            隨著我國城市軌道交通工程建設的快速發展,為了提升調度管理水平和運營效率,確保行車安全,各城市大都要求建設出智能化、信息化、網絡化的現代城市軌道交通運維管控系統,其中就有綜合監控系統(ISCS)。綜合監控系統具有互聯子系統多、監控對象多、數據處理量大、通信復雜等特點。綜合監控系統在投運之前不但要進行全面綜合聯調聯試,還要在工廠內對整個系統進行集成測試,以保證系統能夠安全穩定的運行。
           
            一、云平臺特點及優勢
           
            云平臺將硬件資源池化,形成計算資源池、網絡資源池、存儲資源池。云平臺通過重新劃分資源和全局調度管理,為用戶提供服務,能夠根據工作負載的大小動態調整資源。云平臺可為用戶提供高可用性服務,其主要特點如下:1)業務連續性———具有保障業務連續運行的能力。全系統采用冗余架構,當某車站虛擬機所在的物理服務器故障(如宕機、掉電等)或重啟后,該車站虛擬機可以自動在其他物理服務器上運行,結合綜合監控系統軟件自身的冗余機制保證,確保綜合監控業務的連續性。2)數據耐久性———具有保障數據不丟失的能力。對數據進行多副本冗余保存,支持內部掃描數據和自動修復有損數據,支持故障情況下的快速恢復。3)資源集中性———具有按需動態分配的能力。云平臺整合了硬件資源,所有用戶共享資源池資源。
           
            二、軌道交通綜合監控新模式的基本思路
           
            目前大部分城市采用線網中心+線路中心+車站三級管理模式,決策鏈路長,響應速度慢;很多城市的線網中心一般只接入部分關鍵實時數據,只監管,缺處置,線網中心沒有發揮真正的價值。國外西班牙馬德里設有14條線集中的控制中心,采用統一的系統平臺,各線路各控制子系統(行車、電力、視頻、信息等子系統)之間進行了深度的資源共享、集成合并設置,實現14條線路的集中單層級監控和管理。國內呼和浩特也已采用線網云建設方式,線網級調度方式。
           
            既有綜合監控系統一般分為采集層、數據處理層和人機界面層。前端采集層負責數據的統一集中采集,需考慮數據采集的全面性、精細化,以支撐智能運維等新業務應用。中間數據處理層,關鍵是具備足夠的實時數據并發處理能力,并需確保各線路、各專業之間的相互獨立性,以保障系統整體可靠性,避免新線調試接入對老線造成影響。上層人機界面層需解決大數據量信息顯示性能,并需根據不同用戶分配權限。
           
            三、軌道交通綜合監控新模式的實施方法
           
           ?。ㄒ唬┛v向實現系統架構優化,構建頂層線網級綜合監控云平臺
           
            城市軌道交通各監控系統硬件架構,由傳統的集群架構升級至云平臺架構,其必要性值得考慮??梢酝ㄟ^云平臺計算資源的優勢,改變目前線網中心、各線路中心、車站的3層體系。在現有體系中,線網中心、各線路監控系統中心、車站均部署服務器,維護工作量分散而巨大,線網中心一般只監不控,沒有真正發揮優勢。云平臺技術引入城市軌道交通監控系統建設中后,線網中心和各線路中心服務器可進行整合,線網級和線路級綜合監控系統也可整合到1個平臺;同時,擴大通信傳輸系統的容量,建議設置大容量數據傳輸專網;強化邊緣計算,增強現場及系統的計算能力及設備運轉可靠性。
           
           ?。ǘM向實現軟件信息互通,構建智慧地鐵數據中臺
           
            云平臺技術引入城市軌道交通監控系統,將為城市軌道交通監控系統提供巨大的計算資源。充分利用這些資源服務于城市軌道交通運營管理,是必須要面對的課題。當前完全分立的軟件開發,已不適應統一云平臺技術硬件資源使用的需要。這種軟件部署方式與城市軌道交通早期的UPS資源整合比較相似,雖然最初設想是要降低UPS供電總容量,但最后方案落地時,為保證可靠性,UPS供電總容量不降反升。當前云平臺設想方案中的主要模式是,各個系統提出資源需求,云平臺通過虛擬CPU、虛擬內存的方式進行資源分配。因此,表面上看,云平臺是一個硬件資源整體,但本質上看,云平臺內部是一個個相對獨立的虛擬硬件組。綜合監控軟件平臺應承擔構建智慧地鐵數據中臺的職能,整合各線路、各系統數據,為智慧地鐵的建設提供數據支撐。
           
           ?。ㄈ┣岸颂嵘O備自動化水平,構建智慧車站。
           
            傳統的綜合監控系統集成互聯的范圍廣,基礎數據豐富,在充分了解運營需求的前提下,通過深度的數據挖掘,便可實現地鐵眾多自動化子系統的多種協調聯動。在傳統綜合監控系統的基礎上,提升前端設備自動化水平,面向運營場景,構建智慧車站,提升運營水平,如對開站及關站過程中涉及的系統和設備進行自動聯動,將傳統的對設備監控轉化為場景聯動,通過遠程操作實現一鍵開、關站功能。在車站的綜合運營信息人機界面,融合展示整個車站的多專業整體情況、重要設備運行情況,車站運營人員可以總體掌握車站運營所需的所有相關信息,結合專用視頻監控系統,遠程確認開、關站的動態,并確保開、關站過程中人員和設備的安全。
           
            結束語
           
            目前,城市軌道交通監控系統發展云平臺技術的引入是一個重要的方向。提出云平臺計算資源充分利用的方案以供參考。但是,云平臺的可靠性、運維易損件的辨識還需要長期追蹤。云平臺中自身的軟件和硬件都不同于普通服務器的操作系統和硬件,云平臺的供應商不同于原來服務器的供應商。這些都給城市軌道交通的建設和運維帶來新的課題。技術進步將為城市軌道交通運轉優化升級提供支撐與服務。隨著技術進步和應用,城市軌道交通監控系統也將在探索創新中不斷發展進步。
           
            參考文獻:
           
            [1]李金龍.城市軌道交通綜合運行管理平臺的發展趨勢[J].城市軌道交通研究,2018,21(S2):9-11+16.
           
            [2]鄭恒超.城市軌道交通綜合監控系統聯動功能軟件設計[J].產業創新研究,2018(12):113-114.
           
            [3]楊青.城市軌道交通綜合監控系統網絡組成及實施初探[J].建材與裝飾,2018(41):286-287.
           
            投稿郵箱:xfdk5052@163.c

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          出刊日期:2020-11
          出刊周期:每月
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          出刊日期:(2014 07 08)
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          城市軌道交通綜合監控新模式的探索研究

          消費導刊雜志社

            

           
           
           
            摘要:城市軌道交通綜合監控系統主要有集中式、分布式和中心站-衛星站三種模式。本文結合云計算的優勢和傳統綜合監控實時性、冗余可靠性的優勢基礎上,對傳統的軌道交通綜合監控方案進行優化,探討基于云平臺的線網+車站兩級管理模式的綜合監控系統方案及其優勢。
           
            關鍵詞:軌道交通;工業互聯網+綜合監控;物聯網;兩化融合
           
            引言
           
            隨著我國城市軌道交通工程建設的快速發展,為了提升調度管理水平和運營效率,確保行車安全,各城市大都要求建設出智能化、信息化、網絡化的現代城市軌道交通運維管控系統,其中就有綜合監控系統(ISCS)。綜合監控系統具有互聯子系統多、監控對象多、數據處理量大、通信復雜等特點。綜合監控系統在投運之前不但要進行全面綜合聯調聯試,還要在工廠內對整個系統進行集成測試,以保證系統能夠安全穩定的運行。
           
            一、云平臺特點及優勢
           
            云平臺將硬件資源池化,形成計算資源池、網絡資源池、存儲資源池。云平臺通過重新劃分資源和全局調度管理,為用戶提供服務,能夠根據工作負載的大小動態調整資源。云平臺可為用戶提供高可用性服務,其主要特點如下:1)業務連續性———具有保障業務連續運行的能力。全系統采用冗余架構,當某車站虛擬機所在的物理服務器故障(如宕機、掉電等)或重啟后,該車站虛擬機可以自動在其他物理服務器上運行,結合綜合監控系統軟件自身的冗余機制保證,確保綜合監控業務的連續性。2)數據耐久性———具有保障數據不丟失的能力。對數據進行多副本冗余保存,支持內部掃描數據和自動修復有損數據,支持故障情況下的快速恢復。3)資源集中性———具有按需動態分配的能力。云平臺整合了硬件資源,所有用戶共享資源池資源。
           
            二、軌道交通綜合監控新模式的基本思路
           
            目前大部分城市采用線網中心+線路中心+車站三級管理模式,決策鏈路長,響應速度慢;很多城市的線網中心一般只接入部分關鍵實時數據,只監管,缺處置,線網中心沒有發揮真正的價值。國外西班牙馬德里設有14條線集中的控制中心,采用統一的系統平臺,各線路各控制子系統(行車、電力、視頻、信息等子系統)之間進行了深度的資源共享、集成合并設置,實現14條線路的集中單層級監控和管理。國內呼和浩特也已采用線網云建設方式,線網級調度方式。
           
            既有綜合監控系統一般分為采集層、數據處理層和人機界面層。前端采集層負責數據的統一集中采集,需考慮數據采集的全面性、精細化,以支撐智能運維等新業務應用。中間數據處理層,關鍵是具備足夠的實時數據并發處理能力,并需確保各線路、各專業之間的相互獨立性,以保障系統整體可靠性,避免新線調試接入對老線造成影響。上層人機界面層需解決大數據量信息顯示性能,并需根據不同用戶分配權限。
           
            三、軌道交通綜合監控新模式的實施方法
           
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           ?。ㄈ┣岸颂嵘O備自動化水平,構建智慧車站。
           
            傳統的綜合監控系統集成互聯的范圍廣,基礎數據豐富,在充分了解運營需求的前提下,通過深度的數據挖掘,便可實現地鐵眾多自動化子系統的多種協調聯動。在傳統綜合監控系統的基礎上,提升前端設備自動化水平,面向運營場景,構建智慧車站,提升運營水平,如對開站及關站過程中涉及的系統和設備進行自動聯動,將傳統的對設備監控轉化為場景聯動,通過遠程操作實現一鍵開、關站功能。在車站的綜合運營信息人機界面,融合展示整個車站的多專業整體情況、重要設備運行情況,車站運營人員可以總體掌握車站運營所需的所有相關信息,結合專用視頻監控系統,遠程確認開、關站的動態,并確保開、關站過程中人員和設備的安全。
           
            結束語
           
            目前,城市軌道交通監控系統發展云平臺技術的引入是一個重要的方向。提出云平臺計算資源充分利用的方案以供參考。但是,云平臺的可靠性、運維易損件的辨識還需要長期追蹤。云平臺中自身的軟件和硬件都不同于普通服務器的操作系統和硬件,云平臺的供應商不同于原來服務器的供應商。這些都給城市軌道交通的建設和運維帶來新的課題。技術進步將為城市軌道交通運轉優化升級提供支撐與服務。隨著技術進步和應用,城市軌道交通監控系統也將在探索創新中不斷發展進步。
           
            參考文獻:
           
            [1]李金龍.城市軌道交通綜合運行管理平臺的發展趨勢[J].城市軌道交通研究,2018,21(S2):9-11+16.
           
            [2]鄭恒超.城市軌道交通綜合監控系統聯動功能軟件設計[J].產業創新研究,2018(12):113-114.
           
            [3]楊青.城市軌道交通綜合監控系統網絡組成及實施初探[J].建材與裝飾,2018(41):286-287.
           
            投稿郵箱:xfdk5052@163.c

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