北京轨道交通控制中心方案简介

前言

  从发改委批复总投资8千亿的地铁项目，以及北京地铁告别“2元时代”进入“三元起步时代”，地铁作为近年来的热门词汇，总会以各种方式占据我们的视野。

  工业信息化行业的我们，作为轨道交通行业的参与者和组成部分，不妨关注一下由我们为轨道交通工程提供的大脑和神经系统。ICONICS有幸参与了国内多条地铁及轻轨线路的交通控制系统的建设，如果您有兴趣，就跟随ICONICS一起去北京轨道交通控制中心一探究竟吧。

一、北京地铁概况

  北京，作为中国的首都和第二大城市，人口超过1800万，是2008年奥运会的主办城市。同时北京也是主要的交通枢纽，建有多条铁路，公路及高速公路线。北京交通管理控制中心（BTCC）的设立目标是用于监管在国内运营的各种轨道路线网。

  截至2014年12月，北京地铁共有18条运营线路，组成覆盖北京市11个市辖区，拥有276座运营车站（换乘站不重复计算）、总长513千米运营线路铁。

二、挑战

  当轨道交通线路数量不断增长时，各线路仍沿用各自的作业程序、仍沿用各自的人机界面进行各自线路的运营作业。当时没有一个公共平台可以提供以全局观念来处理北京轨道交通状况的机制。此外，以下各种挑战摆在面前：

   1）、如何为各条线路建立统一的重点业绩指标（KPI）以衡量多个运营商的表现？

   2）、如何在正常或应急运营情况下协调不同线路之间的工作？

   3）、如何将各运营商的KPI业绩指标通过多种多样的人机界面和报表形式表现出来？

   4）、如何在重大活动或应急情况下实现不同运营商及政府部门之间的信息共享？  

   5）、如何预测轨道交通路网总体使用效率？

三、应对

  由此，北京市明确了需要建设一个公共的路网运作平台 – 轨道交通指挥中心（TCC）以应对上述挑战。TCC采集、处理源自各线路的数据，生成统一的人机界面和报表。此外，TCC还将是一个公共的中心平台，便于轨道交通运营商、政府部门等共享TCC所采集到的数据。

  这也便于政府可以在多运营商环境下统一路网运作的观念来监视、管理、协调和调度轨道交通运营相关课题和信息，确保在正常和应急情况下路网层面下各相关单位之间的协调运作。

四、解决之道

  TCC通过与轨道交通各线路的接口采集各种信息并为以下操作人员提供综合实时画面：

   1）、为TCC和各线路的操作员提供TCC客户端画面显示

   2）、通过3x13个大屏显示器为TCC和各线路的操作员提供路网相关信息画面显示

    一些线路，TCC是通过线路的综合监控系统（ISCS）实现接口；另一些线路，则是通过个别的、离散的系统实现接口。通常每条线路会包含以下系统：

  截止一期项目完成，TCC与各线路接口系统如下：

   1）、通过FEP前置处理器接口（包括通过Modbus与ISCS, FAS BAS, PSCADA等系统的接口）

   2）、与CCTV接口

   3）、与PIDS接口

   4）、与ACC接口

   5)、与IENS接口

  除了通过与各线路的接口获取轨道交通数据，TCC还直接与以下系统接口采集或提供数据：

   1）、ACC，自动售检票系统清分中心

   2）、MMS，设备维护管理系统

   3）、若干政府部门

五、系统结构

系统结构示意图

六、ICONICS 软件应用

  BTCC 采用ICONICS图形化界面开发系统，实现了监管控制中心范围内统一的用户界面。该系统共接入了所有线路目前接入40万个数据点，远景规划为200万数据点，在单一画面中集成了100个图层，单一图层可展示约15000个数据点。并能实现秒级数据刷新，

  共有50个操作站共同联网来进行交通网监控。要求将各类系统整合，重点是建立统一的用户界面与实时信息联通。需整合的系统包括SCADA、操作员信息、CCTV，旅客信息，决策支持及事故评估系统等。

  由于不同交通控制监管系统的相互交叉特性，需要可以实现高度灵活定制， 并具备足够内置功能的解决方案。通过严格的测试，ICONICS满足了系统在稳定性，灵活性，健壮性，持久性等方面的要求。同时，部分BTCC 系统是在非微软平台运行，利用OPC 及XML 技术，ICONICS的图形化界面可以实现与这些系统的无缝融合。

七、主要功能

  从各接口处接收到的信息纳入到TCC不同的模块之中：

 1）、总体路网的可视性

  • 综合实时列车交通状况  

  • 综合实时客流状况  

  • 综合电力（主进线和牵引供电）/车站火警/楼宇管理状况  

 2）、信息存储

  • 中心化信息访问

  • 由TCC操作员更新 的数据

  • 经由紧急事件评估系统与操作内容相联

 3）、路网CCTV中心

  • OCC各线CCTV集中监视

  • 模拟信号转换为基于IP的视频专用网络

  • 每条线路100小时的视频记录/回放容量 （16个频道）

  • 为政府部门提供闭路电视视频源

 4）、经由PIS实现与乘客的通讯

  • 播送文字/图像信息到任一线路上的乘客

 5）、标准化的TCC-OCC线路接口定义

  • 简化的新OCC线路集成  

  • 无需软件更改  

  • 可预测的集成结果

 6）、灾难恢复中心

  • 异地生产数据库备份

  • 为了数据安全的持续备份

  • 具备运营功能

八、应用效果

 1）、路网全图

  • 列车在各自运行线路上运行的位置

  • 车站综合火警

  • 每条线的区段轨道电压（当牵引电压失电时将显示）。

  • 馈电失电（当进线馈线失电时将显示）

 2）、电力系统监测图

  • 进线开关状态

  • 750V 直流断路器状态、电压及轨道耗电量

  • 从断路器读出的电流、电压及轨道耗电量

  • 轨道电压状态

  • 在站名下显示车站是否关闭

 3）、线路信号系统监测图

 4）、多系统集成：视频、流量

  • TCC操作员可以播放列车在轨道线路运行的视频录像，掌握轨道线路不同地点的坡度、弯度情况。

  • 在紧急情况下，操作员可以使用这些信息处理轨道线路中的问题。

 5）、趋势

  • 绘制实时趋势图和历史趋势图的功能

  • 绘制多条线路的客流趋势图

  • 绘制TCC系统的各类模拟信息以供分析

 • 绘制各线路计划时刻表和实际时刻表的对照图

 6）、紧急事件评估

  • 记录各线路的事件和调度情况

  • 掌握信息和采取行动。

  • 更新作业时，IES会实时更新。

 7）、中心化信息访问

  • 不同的TCC操作员和线路操作员输入与共享信息

  • 不同的操作员还可以对信息的高级搜索

  • 查找相关运营信息

九、后记

  TCC系统的产生为城市轨道交通提供了路网建设、应急指挥、信息共享、提高运营效率、绿色优化作业、完善维护管理等的公共平台。随着时间的推移和经验的累积，TCC系统将会得到更大的发展。

  ICONICS公司的HMI/SCADA套件，具备简便易用，快速部署及强大的项目管理功能，帮助节省了30%的工程相关成本。这是此产品的主要优势，它使我们得以在严格期限内圆满完成了各项目任务。

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