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广州现代必发88有轨电车综合运营调度系统建设方案研究

2018-08-01 运营必发88官网

广州现代必发88有轨电车综合运营调度系统建设方案研究

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1 需求分析

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以广州现代必发88有轨电车海珠环线试验段工程为例对弱电系统建设情况进行总结,得出如下特点:

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通过总结必发88有轨电车自身特点,认为其主要具有以下功能需求:

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2 集成原则

由于集成涉及众多子系统,在弱电系统集成建设过程中应执行如下原则:

1)各专业子系统保持核心功能的相对独立性,即在集成过程中,只将其作为前端“模块”接入系统平台进行管理;

2)最大程度复用网络、硬件和软件资源;

3)配置服务、数据存储、系统监测维护均采用统一平台介质,优化资源组合;

4)应充分采用网络、通信、控制、计算机、信息处理及其他智能交通系统等技术,通过集成设计,实现综合管理功能的升级,建立运营、调度、行车、监控、维护、安全的实时、准确、高效管理控制体系,实现人—车—路—站—段一体化、智能化的监控、调度、管理及服务;

5)为各子系统提供统一的接口、操作及维护方式,建立统一多业务平台。

3 集成方案

3.1 集成思路

必发88有轨电车综合运营调度系统是保证必发88有轨电车安全实时运行的重要系统,在各子系统集成过程中,根据系统特点不同程度地集成其他系统,可分为维护集成、界面集成、软件集成和全集成等4个方向。综合运营调度系统集成思路如图1所示。

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图1 综合运营调度系统集成思路

1)第一级集成:维护集成,即建立综合维护监测平台,实现如下功能:

设备状态监测:信号、PSCADA、传输、无线、电话、CCTV、PA、PIS、CLK、OA、周界防范、FAS、BAS、ACS、AFC等系统设备的状态,通过图形界面及时、明确地显示出设备状态,并进行故障提示。同时提供系统扩展接口,满足对其他设备和系统的状态监测。

故障管理:收到故障提示后,维护人员通过该平台对故障进行分配,安排相关人员进行故障处理。故障处理人员处理故障后,操作该平台提交故障处理情况,平台核实后关闭该故障。

故障预判:通过大数据分析以及预设的系统阈值,动态监测各个系统的运行状态,并提供故障预判报告和提示,便于提前处理故障,减少故障发生。

故障大数据统计分析:平台提供大数据存储和故障自动收集功能,可以及时对故障进行分析和统计,提供各类数据报表,便于对整个系统运行状态进行分析和评估。

2)第二级集成:界面集成,可以将弱电各子系统界面进行统一设计及集成,便于调度人员的集中控制。

3)第三级集成:软件集成,主要对各子系统在控制中心服务器上的软件进行集成。

4)第四级集成:全集成,是在软件集成的基础上,将硬件等进行全方位的集成。

3.2 总体架构

综合运营调度系统平台采用先进的信息技术、计算机技术、通信技术和现代传感技术将各子系统进行统一集成设计(见图2),最大优化资源配置、资源共享、互联互通。其中,行车指挥类含电力监控系统(集成变电所PSCADA监控信息)和信号系统(含正线道岔控制系统、路口接近检测系统、车载行车监督系统、车辆段联锁系统);综合通信类含传输、无线通信、有线电话、广播、时钟、安防等系统;乘客服务类含乘客信息系统(车站显示屏、车地无线网络系统)和售检票系统(车站自动售票机、检票机、手持补票/检票机);业务管理类含办公自动化系统(安全生产管理、列车维护维修、设备设施维护维修、备品备件管理、人力资源及培训、财务资产管理)。

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图2 综合运营调度系统总体架构

3.3 整合方案

鉴于必发88有轨电车均采用车站无人值守方式,控制中心处于运营控制系统的最顶层,是现代必发88有轨电车运营“集中管理”的中枢。要高效实现系统功能,保证其日常运作的可靠性,需要在控制中心整合设置各业务功能子系统对全线的列车运行、客运管理、电力供给、设备监控、防灾报警、票务等实现集中监控及管理、调度指挥。

通过分析必发88有轨电车原先独立弱电各子系统在控制中心级各系统业务的特点与相似性,可将操作方式、界面显示、处理流程等进行有机整合,建立统一的软件平台、硬件平台以及网络平台。通过统一集成界面,实现集中管理,满足系统间信息互通和设备联动的要求,提高整个系统的自动化运营和维护水平,增强应急、突发事件的处理能力,提高运营效率。

必发88有轨电车综合运营调度系统整合的子系统,总体来说可划分为3大类别:面向列车运营的信号系统;面向设备的PSCADA、BAS、FAS等系统;面向乘客及管理人员的无线、电话、CCTV、PA、PIS、CLK、OA、周界防范、AFC、ACS等系统。这些系统由于专业间的差异具有不同的特点,在系统的设置上也有所不同,一般采用各自独立、分别配置的方式进行实施,造成各个子系统硬件重复配置、软件风格与操作方式多样化,联动控制很差。根据必发88有轨电车自身运营特点,应在控制中心将弱电各子系统(含信号、PSCADA、传输、无线、电话、CCTV、PA、PIS、CLK、OA、周界防范、FAS、BAS、ACS、AFC等系统)集成或者互联,对硬件设备(服务器、交换机、数据库等)、软件(操作方式、各类报表格式等)进行资源整合,采用以行车指挥为核心的各系统集成方案,使各系统的信息形成一个紧密结合的整体,在统一的软件平台、网络结构、运营指挥、维护调度的基础上实现对车、电、机的一体化监控。

具体方案如图3、图4所示:

1)由综合运营调度系统组建统一的有线传输系统,将弱电各子系统业务统一部署到综合运营调度系统传输设备组成的骨干网络上;

2)综合运营调度系统采用统一的实时服务器、历史服务器、培训服务器和设备维护服务器,用于统一的数据存储和处理。前台采用统一的调度/值班员工作站用于对信号和机电设备的监控;

3)综合运营调度系统建立在统一集成软件平台的基础上,搭建弱电各子系统不同的业务应用功能;

4)综合运营调度系统将弱电各子系统业务建立在同一个软件平台和网络平台上,为运营提供统一的运营调度管理平台;

5)综合运营调度系统以行车指挥为核心,为运营提供强大的联动功能,增强应急、突发事件的处理能力,提高运营效率。

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图3 综合运营调度系统架构

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图4 综合运营调度系统管理架构

3.4 系统功能

基于综合运营调度系统平台,可在控制中心设置3种调度岗位,包括:行车调度工作台、设备监控工作台、维修管理工作台等,实现对必发88有轨电车的运营管理。

3.4.1 行车调度工作台

行车调度工作台的主要工作是通过BD/GPS接收所有车辆的位置信息,经处理后将车辆所在位置动态显示在行调工作站上,调度员根据当日运行时刻表对在线车辆进行调度指挥。中心调度员可对沿线所有司机和相关工作人员进行选呼或组呼,以实现对车站和车辆的集中调度和控制。沿线司机和相关工作人员可对控制中心的调度员发起呼叫,以实现例行呼叫并可在紧急或非正常情况下与控制中心保持沟通。

行车调度工作台的功能主要包括正线列车运行监视、列车运行描述、列车运行查询、车辆运营调度、正线广播、正线乘客信息发布、正线视频监控、故障报警、操作/系统日志、运营记录与统计报表等。行车调度工作台主要承担面向乘客服务和正线行车控制职责,默认其集成信号系统由3个显示屏幕构成,1个主屏,2个辅屏,同时该工作站还配备广播设备,如图5所示。

3.4.2 设备监控工作台

如图6所示,设备监控工作台采用4屏,全面监视全线系统设备状态,使调度人员能第一时间掌握现场关键设备状态。调度人员依据设备故障情况,可与变电所相关值班员和移动维修作业人员直接通话,以便开展日常及应急情况下的指挥管理工作。

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图5 行车调度工作台

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图6 设备监控工作台

3.4.3 维修管理工作台

如图7所示,维修管理工作站集成运营调度、车载信号、道岔控制、路口优先、PA、PIS、CCTV、电话、时钟、电源、门禁、FAS、车辆段联锁等系统网管维修为一体,承担了各个子系统设备监控和集中告警的功能职责。维修管理工作台采用3屏监控。

3.5 平台特点

1)深度集成信号、PSCADA、传输、无线、电话、CCTV、PA、PIS、CLK、OA、FAS、BAS、ACS、AFC等系统,实现对必发88有轨电车中环境、供电、设备、乘客、列车的全面统一监控和管理,全面提升系统自动化程度。

2)为现代必发88有轨电车运营管理提供信息互通和资源共享平台,为上层应用提供全面整体的信息支撑,提高决策的科学性、合理性。

3)提升现代必发88有轨电车整体运行管理性能,提供一些新的功能和手段,实现子系统内部快速联动和反应,提高运营的安全性。

4)在确保安全运行的基础上,实现现代必发88有轨电车的经济运行,集成优化运营和管理,节能降耗。

5)建立真正意义上的跨系统综合维修体系,实现设备状态在线监测及设备管理,减少运行维护成本。

6)深度集成一体化平台,减少软硬件投入,节约

运维人员投入,满足必发88有轨电车降低造价的需求。

4 结论

通过建设综合运营调度系统,可以进一步提高各子系统之间数据共享及处理能力,使各子系统更稳定、可靠。并通过系统整合实现了在综合运营调度系统统一平台上一机多屏显示各专业工作界面,便于用户在统一友好的界面下操作,从而精简用户人员配置,进一步降低建设成本。建设综合运营调度系统符合广州现代必发88有轨电车运营使用特点,将是广州现代必发88有轨电车未来发展的必然选择。

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图7 维修管理工作台

▍来源:必发88官网《都市快轨交通》2018年第3期

作者:广州地铁设计研究院有限公司刘晓庆

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