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摘要：城市轨道交通综合监控系统是城市轨道交通的核心控制系统之一。构建以行车指挥为核心的综合监控系统是综合监控系统技术发展方向之一。2018年年底北京地铁6号线西延工程综合监控系统顺利开通。历时10余载，6号线一期、二期、西延综合监控系统先后完成建设，顺利通过北京市交通委组织的开通验收。这是以行车指挥为核心的综合监控系统设计实施的一次成功实践。
关键词：城市轨道交通；综合监控系统；技术创新
引言
随着社会经济的发展，我国的城市化进程加快，人口大量聚集到城市，这给城市的交通带来了非常大的压力，交通拥堵问题愈发严重，交通安全事件的发生率也在上升，对人们的日常出行与社会经济的发展都造成了影响。事实上许多国家也面临着交通拥堵等的问题，诸多国家也在探寻解决改善交通堵塞的方法。而对于解决交通拥堵等问题，城市交通系统的合理规划与建设则尤为重要，根据当地实际的情况，进行合理的城市建设规划，建造能够满足城市人口需求的综合轨道交通，对于城市交通问题的解决很有帮助。
1物联网及人工智能技术在城市轨道交通综合监控系统中的应用
1.1信息流程管理
城市轨道交通综合监控系统的控制中心，需要在服务器以及通信前置机的作用下实现数据流的有序管理。而不同的网络上的工作站以及模拟盘接口都存在着各自独立运行的站址。网络统一使用Ethernet网，并符合IEEE802.3标准。系统主要包含服务器、通信站、工作站以及模拟盘显示站等四部分。首先，是服务器，即利用专业的网络操作系统，对网络中的所有工作站进行管理，同时保证整个系统中信息实现共享。例如，服务器可以对不同工作站访问权限的管理与控制，还可以将系统参数、管理程序、各类报表现实界面的描述文件以及数据库进行共享。其次，是通信站，即对变电所全所自动化系统以及车站RTU进行通信，实施接受重要数据，并按照一定的周期，利用广播命令的方式发送至网络，实现所有工作站数据与通信站数据的统一更新。另外，通信站还可以按照POLLING的方式或者远程通讯规约的方式转换网络信息数据，然后再对数据进行打包处理、拆包处理、组合处理以及拆解处理，进而与被控站的设备保持远程通讯。再次，是工作站，即按照功能配置，可以按照实际需求接受网络中的各种信息，并将之填写到数据库中，并将相应的画面、曲线、表格以及打印记录等进行实时显示。另外，工作站还可以将调度人员发出的各种控制命令及时发送到通信站。最后，是模拟盘显示站，即及时接受网络中的各种信息，然后再根据不同的功能需求将信息显示出来，进而实现信息与数据的共享。
1.2系统网络设计
系统网络设计主要包含两部分：第一变电所全所自动化系统，第二控制中心的网络设计。首先，针对变电所全所自动化系统，可以引进美国的PLC产品，从而有效利用其强大的联网功能组成监控网络系统。其次，针对控制中心的网络设计，可以使用Windows-NT网络，TCP/IP通讯规约。
1.3系统软件开发
因为系统软件主要应用于大型分布式网络实时监控系统，所以要优先使用系统化的程序设计方式，确保满足客户服务体系的各种功能需求，具备多窗口现实操作的特点，并且设计了数据库以及远程通信规约，与POLLING相契合。将汉化Windows-NT平台嵌入控制中心，利用C语言进行服务器数据采集处理软件的开发，利用DELPHI语言进行操作工作站应用软件的开发。为了保证这一软件开发的成功率以及实用性，还需要其他同行业同类型的软件开发方案，例如电气化铁路领域的系统软件开发方案、电子工业控制系统领域的系统软件开发方案。通过Windows-NT的CIMPICTY监控软件嵌入到变电所全所自动化系统中，将SQLSEVER应用到数据库中，从而借助数据点组态登录数据库，并实施数据采集以及数据处理等操作。
2云平台在城市轨道交通综合监控系统中的应用
2.1系统基本架构
云平台在数据中心业务资源池为综合监控系统提供2台虚拟的中心实时服务器，提供每个车站1台虚拟车站实时服务器;在备用中心提供2台虚拟的中心实时服务器，与数据中心的中心实时服务器做实时冗余。车站云节点在每个车站资源池设置1台虚拟服务器作为车站实时服务器;控制中心和车站的工作站都采用云桌面进行部署;数据中心和备用中心分别在数据库资源池中部署1台综合监控历史数据库，并互为主备服务。
2.2实时系统冗余机制
1)正常运行时的值班任务分配。正常情况下，两台服务器上的服务模块可以在任一服务器上值班，其他服务器上的服务模块处于备用状态。
2)某一应用服务模块故障时的值班任务分配。在某一服务模块故障的情况下，以PA(广播)系统模块为例，PA模块切换到数据中心实时服务器2上值班。
3)某台服务器故障离线时的值班任务分配。某台服务器宕机情况下，以数据中心中心实时服务器1故障为例，应用模块自动切换至数据中心中心实时服务器2上值班，其他服务器处于备用状态。由于云平台的HA(高可用)特性，当检测到中心实时服务器1宕机时，会对此虚拟机进行迁移，并且会在正常物理机上重新启动与原来虚拟机一模一样的另一虚拟机，综合监控业务软件通过自适应启动，实现数据中心中心实时服务器1'在数据中心另一台物理机上启动，并运行为应用备机。此过程只需要3～5min。
2.3数据库部署及数据同步
1)数据库复制技术。采用数据库复制技术保证业务的热备，采用数据库同步技术，如OracleActiveDataGuard(简写为ADG，活动数据卫士)技术，在系统正常运行时，主数据库提供读写服务，备用数据库提供时间不敏感的只读业务。主数据库和备数据库分属不同的数据中心，可以同城或者异地;但要求主备数据库为同型数据库，当主数据库发生宕机时，备用数据库接管读写任务。
2)数据库部署方案。综合监控系统只有中心数据库，车站不创建数据库。数据中心和备用中心分别在数据库资源池中部署一套综合监控历史数据库，互为主备，并实现数据库双活;通过ADG技术完成在灾备中心对综合监控数据的备份及实时同步。
3)数据同步数据流。正常情况下，通过ADG技术完成在灾备中心对综合监控数据的备份及实时同步。当数据中心故障时，手动切换灾备中心数据库为主机，灾备中心的中心应用服务器升为值班主机，车站云节点应用服务器升为值班主机，分别往灾备中心数据库写入数据。当数据中心故障恢复后，灾备中心数据库自动同步至数据中心。当数据中心和灾备中心同时故障时，车站云节点应用服务器升为主机，往车站云节点本地写入文件缓存，等数据中心恢复后同步。当数据中心和灾备中心故障恢复后，车站云节点本地的文件缓存同步至数据中心，数据中心又通过ADG技术自动同步至灾备中心。
结语
综合监控系统等单专业系统的云化方案，仅是整个城市轨道交通信息化建设的一小步。要利用物联网、人工智能技术、云计算技术实现城市轨道交通各机电系统全面信息化，仍需进行更加深入的测试和对接，才能确保云计算技术能更好地为为城市轨道交通提供最为广泛的底层信息来源，真正实现自动化、智能化发展，构筑城市轨道交通的智慧之源。
参考文献
［1］肖奇峰．现代城市轨道交通综合监控系统的设计分析［J］．通讯世界，2018(5):44．
［2］住房与城乡建设部，城市轨道交通综合监控系统工程技术标准:GB/T50636—2018［S］．北京，中国建筑工业出版社，2018
［3］梁国威．综合监控系统在城市轨道交通工程的应用［J］．通讯世界，2018(4):245．