關鍵詞：【城市軌道交通】【軌交綜合監(jiān)控系統】【智慧軌交】【智能運維】【軌道交通機房綜合監(jiān)控】

 
引言
在城市化進程的發(fā)展背景下，城市交通壓力激增，軌道交通系統成為多數大中型城市緩解交通壓力的重要途徑，可充分發(fā)揮出地下空間的應用優(yōu)勢，且兼具安全、高效、節(jié)能環(huán)保等特點。在城市軌道交通系統的建設工作中，綜合監(jiān)控系統是不可或缺的重要組成部分，在尚未采用綜合監(jiān)控系統時，地鐵的機電系統通常采取獨立配套、獨立管理的方式，通常會導致資源的溝通效率下降，共享難度加大，難以發(fā)揮出機電設備的集群優(yōu)勢。隨著計算機及通信技術的迅速發(fā)展，綜合監(jiān)控系統逐漸替代傳統的管理方式，可提高資源的共享水平，深度整合資源，優(yōu)化資源配置，為城市軌道交通系統的運行提供支撐。

1綜合監(jiān)控系統面臨的數據處理問題
近年來，城市軌道交通綜合監(jiān)控系統逐漸向全自動化、智慧化方向發(fā)展。由于監(jiān)控點數量倍增、場景聯動更加頻繁，對綜合監(jiān)控系統的實時、歷史數據處理能力提出了更高要求。傳統的綜合監(jiān)控系統受制于實時數據庫和歷史數據庫的容量及處理性能，只能通過部分采樣、過濾等方式處理或存儲部分數據，無法處理和存儲系統的全景數據，其實時數據的處理能力、對突發(fā)事件的反應速度、對歷史數據的分析能力受到了嚴重影響。城市軌道交通綜合監(jiān)控系統需要采取措施實時處理和存儲大規(guī)模的全景數據，以解決以下問題:
1)城市軌道交通綜合監(jiān)控系統集成或互聯了機電設備、電力監(jiān)控、信號等子系統。在全自動運行模式下，其監(jiān)控范圍新增了在線運行列車設備數據，數據總規(guī)模預計達到百萬級，傳統的內存式實時庫容量模式無法很好地滿足要求。
2)全自動運行模式下歷史數據大幅增加，在對其的增加、刪減、修改、查詢中，傳統的關系數據庫(如ORACLE、MYSQL)出現明顯的性能瓶頸。
3)綜合監(jiān)控系統的性能瓶頸主要在于全線設備狀態(tài)更新引起的數據實時處理和存儲。一般情況下，1條城市軌道交通線路具有20多個甚至要多的車站，在雪崩、阻塞等工況下全線設備實時狀態(tài)變化速度可能達到每秒十幾萬次。傳統的綜合監(jiān)控系統對數據的實時處理和存儲能力達不到全自動運行模式對數據實時處理和存儲能力的要求。

2城市軌道交通綜合監(jiān)控系統智能發(fā)展研究
2.1數據智能分析與輔助決策
綜合監(jiān)控系統的數據監(jiān)控范圍較以往有所擴寬，并且子系統集成度也得以提升，整個系統所具有的監(jiān)控數量較為可觀，但同時也對綜合監(jiān)控系統的應用水平提出更高的要求，其需要高效完成數據的存儲、處理等相關操作，且不可出現數據紊亂的局面，因此以何種方式提高數據的服務水平是值得探討的內容。
從發(fā)展方向來看，綜合監(jiān)控系統已經逐步形成立體式監(jiān)控網絡，數據處理的能力得以提高，所覆蓋的處理范圍延伸，例如多源異構的數據等均可得到有效處理，且能夠彰顯出大數據技術的應用特征。大數據的應用深度變革了生產、生活的方式，涵蓋商業(yè)、科技、教育等多個領域，賦予生產、生活高度便捷化的特征，資源的利用水平也提升至全新的層級。
積極推動大數據的研究與應用進程具有可觀的社會經濟價值，具體至城市軌道交通領域，面對綜合監(jiān)控系統持續(xù)擴大的數據量，需要創(chuàng)建與之相配套的大數據分析模型，給綜合監(jiān)控系統的運行提供技術支撐。

在發(fā)展綜合監(jiān)控系統時，調度管理、維護管理及第三方數據支持則成為重要的發(fā)展方向。
2.2車站運營場景
與車站運營相關的安全防范場景主要包括綜合客流管控、乘客行為監(jiān)管、預防扶梯乘客擁堵、摔倒等，系統將主要區(qū)域（車站出入口、閘機口、安全檢測儀進口、售票機前、扶梯、站臺候車區(qū)等）的視頻圖像信息在屏幕上顯示，對各路視頻數據進行24小時實時分析和監(jiān)視，充分利用人臉識別與智能分析技術得出重要的信息數據，與周界報警系統、出入口控制系統、安全檢查及探測系統協同，發(fā)出報警以及觸發(fā)相關的聯動指令。
（1）綜合客流管控車站客流一般集中在站臺候車區(qū)、樓梯及扶梯口、閘機前、售票機前、車站進出口等五大區(qū)域，對客流的管控、疏導不利，極易產生安全隱患。智慧安防系統通過圖像攝取的人臉信息和車站進站的檢票數據，實時獲取各個時間段的客流狀態(tài)，對各個時間段的客流密度情況進行統計分析并生成客流熱力圖，當客流擁擠達到設定的閾值時，系統自動制定出符合邏輯的管控措施，分級提出站廳樓梯及扶梯口、閘機前、售票機前、車站進出口的限流分流策略，必要時對出入口進行限流并調度臨近的交通進行分流，同時聯動公共廣播、乘客信息、環(huán)境與設備監(jiān)控等系統協同運作。
（2）乘客行為監(jiān)管
智慧安防系統會實時監(jiān)控并自動識別區(qū)域內人員體態(tài)、行為及行走軌跡所發(fā)生的明顯變化，通過視頻定位和聲光報警提示站務人員對特定區(qū)域進行查看確認，并采取措施。
1）行動軌跡異常。系統可根據人員在一段時間內進入該區(qū)域的頻次，移動的速度、結合客流的走向自動判別人員的行為是否為異常，其行為包括：人員徘徊、異常奔跑、逆向行走等。系統自動給出報警，并計算出該人員的行動軌跡，推出視頻圖像提示站務人員進行復核。
 2）體態(tài)行為異常。系統通過對人運動體型體征的變化進行分析，如摔倒、下蹲、彎腰拾物、昏厥、倒地等情況，再結合客流走向及密度等數據進行綜合判斷，準確的定位出異常點的圖像信息并進行錄制，及時通知站務人員進行處理。
2.3能效管理
能效管理具有綜合性特征，于軌道交通的綜合監(jiān)控系統而言，是指高效采集并分析信息數據源，對其運行方案進行優(yōu)化，推動綜合監(jiān)控系統的高效運行，提高城市軌道交通系統的運行水平，給乘客提供優(yōu)質的出行服務，創(chuàng)造可觀的社會經濟效益和環(huán)境效益。
社會經濟快速發(fā)展的同時也逐步顯現出環(huán)境污染以及能源緊缺的問題，節(jié)能減排是走可持續(xù)發(fā)展之路的重要舉措，在城市軌道交通領域的綜合監(jiān)控系統建設中，也應當踐行節(jié)能減排的理念。根據電力系統的基本特點，可以引入PQSS電能質量管理系統，提高環(huán)境與設備監(jiān)控系統的靈敏度，使其能夠適應各季節(jié)、各時段的氣候特點，自動調整運行模式，在保證城市軌道交通系統整體運行品質的前提下，最大限度減少能源投入。鑒于綜合監(jiān)控系統具有數據體量大、類型豐富的特點，可以深度發(fā)掘信息的價值，在此基礎上生成適用于各子系統的運行策略，此舉應當成為業(yè)內人士的重點關注內容，需在此方面尋求突破口。
2.3時序數據結構
城市軌道交通綜合監(jiān)控系統所存儲的數據都具有時間特性。系統根據時間順序存儲數據，且需要滿足全線所有設備歷史狀態(tài)信息的實時寫入，這對數據寫入的性能要求非常高。傳統綜合監(jiān)控系統的關系數據庫無法滿足這一要求，需采用以時間戳為標志的時序數據結構，對綜合監(jiān)控系統的歷史數據進行存儲和處理。

結束語
綜上所述，隨著城市軌道交通系統的發(fā)展，相適配的綜合監(jiān)控系統也應當“同步前行”，通過大數據等先進技術的靈活應用，推動綜合監(jiān)控系統朝智能化的方向發(fā)展。本文中對綜合監(jiān)控系統的智能發(fā)展工作方向以及工作內容進行初步的描述，在共同協作之下，推動綜合監(jiān)控系統的發(fā)展，使其更好地服務于城市軌道交通系統。

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文章來源：《科學與技術》-王琦

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