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城市轨道交通综合监控系统技术创新与实践探索钟旋

发表时间：2020/11/20 来源：《基层建设》2020年第22期作者：钟旋

[导读] 摘要：城市轨道交通综合监控系统主要是将不同先进技术应用在轨道交通管理体系中，把人与车进行有效的结合，以此构建全方位、范围大的交通信息管理系统。

        深圳地铁运营集团有限公司广东省深圳市 518000
        摘要：城市轨道交通综合监控系统主要是将不同先进技术应用在轨道交通管理体系中，把人与车进行有效的结合，以此构建全方位、范围大的交通信息管理系统。此种监控系统与传统系统相比具有较多优势，比如安装便捷、监视范围广以及图像处理速度快等，能够得到较多目标区域像素，可提升城市轨道交通系统运行质量。经济的快速发展，城市交通压力呈现逐年增长，为了有效监测城市轨道交通动态，本文就城市轨道交通综合监控系统技术创新与实践进行相关探讨。
        关键词：城市交通；轨道交通；综合监控系统；技术创新
        1 引言
        伴随着计算机软硬件、网络技术的高速发展，给城市轨道交通综合监控系统提供了强有力的基础支撑，综合监控系统发展成为城市轨道交通中不可或缺的系统。综合监控系统将全线各子系统联结成有机的整体，实现各系统之间的数据互通，在控制中心设立电调、环调、信调工作站，实现对全线系统的监控。当出现异常情况由正常运行模式转为灾害运行模式时，综合监控系统能迅速转变为应急模式，为防灾、救援和事故处理指挥提供方便。
        2 研究目的
        地铁综合监控系统实现了对机电设备的实时集中监控功能，实现了各系统之间信息互通、协调联动的功能，提供了日间运营、夜间维护、大客流疏散等多种场景的应用，在地铁运营中承载着重要的作用。1）随着轨道交通行业的快速发展，综合监控技术也在快速的更新迭代，对软件平台进行升级改造显得尤为必要，该工作可为地铁运营人员带来更加智慧的工作模式，更加智能的监控平台，使日常运营工作更加安全、高效[1]。2）通过技术创新，可对机电系统、通信系统、信号系统等功能进行再次验证，对设备故障进行排查的同时验证了各系统之间联动的准确性，也锻炼了运营人员的运维能力。
        3 综合监控系统新技术
        3.1 智能视频分析
        智能视频分析技术指的是智能视频分析与识别运动图像，此处的运动图像指的是运动轨迹、相对位置改变、形状大小等内容。如果这些元素与事先设定的行为规则产生偏差时，会及时发出报警。此技术的起源，是由计算机视觉技术发展而来，能够分析视频，并提取出需要的信息，再采取替代人为的监控或者是协作人为的监控措施。智能视频分析应用于城市轨道交通监控中时，会对提取的数据流实施算法比对工作。提出的数据流是通过前端监控设备的提取，再传输至智能处理单元，通过智能处理单元输送至视频分析服务器，实现算法对比过程。经过比对，在对画面进行监控时，所监测到的画面显示报警信息的画面，一旦监测到则警报器会发出报警信息，会有效记录报警内容，同时发出声与光的报警过程，并及时拍照，再将拍照结果传输至数据处理单元，实施录制视频措施，形成跟踪轨迹。
        3.2 ISCS云化技术
        现今绝大部分综合监控系统（ISCS）工程项目中存在硬件资源利用率低，部署、调试、维护和升级工作量大，数据存储周期短，硬件扩展能力弱等问题。随着大数据、云技术及物联网等新一代信息技术在城市轨道交通领域的应用，采用云技术的ISCS应运而生，其构成方案可以选择采用云平台方案，云平台方案包含ISCS控制中心（OCC）云计算中心和综合监控系统车站级云计算工作站两大部分。当前城市轨道交通行业核心生产系统上云率还是偏低，且主要通过外围子系统尝试上云，因此存在较大的发展空间。未来在克服实施较难、安全性相对较差等一系列问题后，城市轨道交通行业上云将迎来爆发期。ISCS通过云平台的动态热迁移、负载均衡策略、主机高可用性（HA）等高级功能，结合自身的主、备冗余机制，可以在不中断系统运行情况下进行数据和信息的迁移工作。这样可以大大提升系统运行的可靠性[2]。

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此外，ISCS工程技术人员通过云平台主动提前规划资源增长，加快新服务器和应用部署，缩短服务器重建和应用加载时间。
        3.3 人工智能技术
        基于人工智能技术的城市轨道交通综合监控系统在一定程度上维持轨道交通高效的运营管理水平，提高轨道交通服务质量和服务水平，更好地为广大乘客服务，为建设数字化城市轨道交通打好基础。人工智能技术是计算机领域一个重要的知识点，人工智能技术的核心是将没有生命的事物赋予人的思维运行，本文以此为基础，研究出一种新型的可以以人的思维为中心做出相对应正确的反应系统。人工智能不是人的智慧，但是一定程度上可以睥睨人类做出相同的思考，得出一致的反应命令，但是有时也会出现超过人的智能情况。研究人工智能技术，一方面可以提高交通综合监控系统对突发事件的处理速度，另一方面结合城市轨道交通实际需求，从全息感知客流信息、异常行为智能视频识别、客运组织工作智慧开展等方面，来改善乘客体验感觉并且提高客运服务水平，从而提高综合监控系统对城市轨道交通的管理效率。
        3.4 定时广播技术
        公共广播系统在城市轨道交通运营中的主要作用有以下3方面：1）为车站常规运行提供服务，利用语音功能实现对普通乘客的提示和告知，具体包含安全提示、公告通知、列车到站、线路换乘等信息；2）为站内工作人员提供服务，可利用广播系统发布有关通知，便于运营人员协同配合工作，提高工作效率；3）在遇到突发或紧急情况时，可播放应急信息指导乘客采用正确的处置方法和措施。定时广播功能根据实际需要编排每天的广播自动播放列表，由ISCS执行该天的播放列表，这项功能在日常运营中为运营人员、调度人员提供极大方便。由于综合监控系统和广播子系统之间的操作指令为基于过程的程序控制，不同厂商的广播系统控制命令不同，且不同综合监控系统调度员有不同的操作习惯，随时可能更改或增减某些功能，因此需要一种灵活加载的方式来实现这一功能，以防由于参数的增加或修改而导致需要重新编译整个控制层的程序，进而影响系统的正常运行[3]。
        4 创新思路
        既有综合监控系统一般采用工控组态平台集成，前级为数据通信平台负责数据的集中通信采集，形成内存数据库点表，表现形式为时间、点号、数值和解析方式，但是其数值为代码形式存在。中级为应用系统，负责对象化、图形数据筛选、数据解析和数据服务。后级为人机界面（HMI），即编辑合成完成的HMI文件，在客户终端上运行，业务架构、技术架构、数据架构完全为封闭体系。这样就产生了轨道交通各线数据不兼容、业务逻辑封闭离散、上层应用重复建设底层数据采集、重复建设现场业务逻辑等问题。其核心问题在于具体设备和业务功能平台为一个紧耦合的烟囱式定制应用系统。要做到代码重用性高、迭代快速、试错成本低，必须做到通信、采集、解析、业务逻辑、视图、操作、工业大数据分析等环节的解耦合。这样就必须有一个解耦合的关键点和与之相适应的开放技术架构。
        5 结束语
        综上所述，城市轨道交通作为我国经济发展的基础，近年来得到了极大的重视。城市轨道交通综合监控系统可以实现对车站突发事件的快速感知，及时进行处理，提升城市轨道交通自动化水平，提供更安全的运营，提高城市轨道交通的安全性、可靠性和响应性。相信综合监控系统在进行技术创新后后，系统的安全性、可靠性、实时性、应对突发事件的处置能力会有全面的提升。
        参考文献：
        [1] 彭越，张俊，朱明言.轨道交通综合监控项目的实施和管理[J].城市轨道交通研究，2013，16（4）：9-11.
        [2] 王建文，唐敏.新一代城市轨道交通综合监控系统的发展趋势[J].城市轨道交通研究，2014，17（6）：23-26.
        [3] 陈辉，章扬.成都地铁综合监控系统大联调的实施与思考[J].都市快轨交通，2011，24（1）：45-48.