摘? 要：隨著城市軌道交通的發(fā)展，因城市建設(shè)中的功能布局、空間結(jié)構(gòu)等因素造成各個(gè)區(qū)域的客流不均衡，需要執(zhí)行不同的行車模式來緩解。如何聯(lián)動(dòng)軌道交通中的信號(hào)系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)，為乘客提供精準(zhǔn)、簡(jiǎn)明的乘車指引，是綜合監(jiān)控系統(tǒng)面臨的重大挑戰(zhàn)。本文從綜合監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)功能設(shè)計(jì)出發(fā)，探究在各種行車模式下聯(lián)動(dòng)軌道交通其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)乘客指引功能的設(shè)計(jì)方案及實(shí)現(xiàn)方法。

關(guān)鍵詞：綜合監(jiān)控系統(tǒng);聯(lián)動(dòng)功能;行車模式;大小交路;快慢車

中圖分類號(hào)：U239.5? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）15-0169-03

Linkage Application of Urban Rail Transit Integrated Monitoring System in

Various Driving Modes

HUANG Jinpei

（PCI Technology & Service Co.，Ltd.，Guangzhou? 510230，China）

Abstract：With the development of urban rail transportation，the factors that caused imbalance of the passengers flows in different areas are the layout of the functions in urban construction and space structure. Flexible driving modes needed to ease the situation. How to connect signal system，broadcasting system and the passengers information system is a big challenge that comprehensive supervising system facing，with the purpose of providing passengers with more accurate guidance in trip. This article tries to explore design and realization of the guidance for passengers under the connection between different traffic operation modes and other system from the point of the design of connected function in comprehensive supervising system.

Keywords：integrated supervision and control system;linkage function;traffic operation mode;long and short routing;express and slow train

0? 引? 言

綜合監(jiān)控系統(tǒng)（Integrated Supervision and Control System，ISCS）是一個(gè)高度集成的綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，其目的主要是通過集成地鐵多個(gè)主要弱電系統(tǒng)，形成統(tǒng)一的監(jiān)控層硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵主要弱電設(shè)備的集中監(jiān)控和管理功能、對(duì)列車運(yùn)行情況和客流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)監(jiān)視功能，最終實(shí)現(xiàn)各相關(guān)系統(tǒng)之間的信息共享和協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)功能。

城市的功能布局、空間結(jié)構(gòu)決定了城市交通客流的特性，是城市交通線網(wǎng)規(guī)劃的重要影響因素，同時(shí)，交通線網(wǎng)的修建能夠?qū)Τ鞘械慕Y(jié)構(gòu)起到引領(lǐng)作用，城市功能布局與交通線網(wǎng)兩者之間相互影響。城市軌道運(yùn)輸具有大運(yùn)量、高密度的特性，使得其對(duì)城市交通、城市功能布局的影響作用尤為突出。城市軌道交通系統(tǒng)針對(duì)客流分布不均衡的現(xiàn)狀，一般采取大小交路行車模式、快慢車混跑行車模式、大小交路結(jié)合快慢車混跑行車模式等不同的行車組織方式解決。在這些特定的行車模式下，綜合監(jiān)控系統(tǒng)如何自動(dòng)聯(lián)動(dòng)相關(guān)系統(tǒng)正確地引導(dǎo)乘客、有效疏導(dǎo)客流是亟需解決的重點(diǎn)難題。

1? 大小交路行車模式

1.1? 大小交路行車模式概述

由于城市區(qū)域功能、發(fā)展程度的不同，軌道交通線路的客流往往會(huì)在時(shí)間或空間的分布上出現(xiàn)較大的不均衡性，當(dāng)客流在空間上分布不均衡時(shí)，可以通過改變列車的交路，在客流高峰區(qū)段加開區(qū)段列車來增大這些區(qū)段的運(yùn)能，以便盡快疏導(dǎo)這些區(qū)段的客流，減少乘客的出行等待時(shí)間，提高資源利用率。

1.2? 大小交路行車模式聯(lián)動(dòng)的設(shè)計(jì)

在軌道交通運(yùn)營(yíng)時(shí)，應(yīng)通過車站的乘客信息顯示系統(tǒng)，把最近3趟列車的到站信息展示給乘客，引導(dǎo)乘客安排行程。在大小交路行車模式的場(chǎng)景下，如果下一趟到站列車是小交路的情況下，需要提前給乘客預(yù)告列車的終點(diǎn)站信息，讓乘客做好乘車準(zhǔn)備，以免影響乘車秩序，造成事故。為了滿足不同乘客的需求，除了通過乘客信息顯示系統(tǒng)進(jìn)行文本信息提示外，還需要利用廣播系統(tǒng)提前在車站站臺(tái)進(jìn)行語音廣播通知。

然而，在城市軌道交通系統(tǒng)里，信號(hào)系統(tǒng)并沒有設(shè)置與乘客信息顯示系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)連接的接口，因此乘客信息顯示系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)無法直接得到列車的運(yùn)行信息。而綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成和互聯(lián)了軌道交通的各個(gè)機(jī)電、通信系統(tǒng)，是軌道交通的數(shù)據(jù)中心，同時(shí)，也是指揮、協(xié)調(diào)軌道交通各個(gè)系統(tǒng)的大腦。綜合監(jiān)控系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)互聯(lián)，分別在控制中心或者車站設(shè)置了數(shù)據(jù)接口。

1.2.1? 與信號(hào)系統(tǒng)的接口

綜合監(jiān)控系統(tǒng)在控制中心與信號(hào)系統(tǒng)設(shè)置數(shù)據(jù)接口，中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過接口可以從信號(hào)系統(tǒng)獲取最近3趟列車的運(yùn)行信息，這些信息包括：列車目的地、列車停靠站臺(tái)、列車到站時(shí)間、列車離站時(shí)間、列車越站標(biāo)志、非載客列車標(biāo)志等。

1.2.2? 與乘客信息顯示系統(tǒng)的接口

綜合監(jiān)控系統(tǒng)與乘客信息顯示系統(tǒng)的接口在控制中心，中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)把接收到的列車運(yùn)行信息發(fā)送給乘客信息顯示系統(tǒng)，乘客信息顯示系統(tǒng)在相應(yīng)車站的站臺(tái)顯示屏上顯示最近3趟列車的到站信息。

1.2.3? 與廣播系統(tǒng)的接口

綜合監(jiān)控系統(tǒng)與廣播系統(tǒng)的接口在各個(gè)車站，車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過接口可下發(fā)廣播命令，控制廣播系統(tǒng)在站廳、站臺(tái)（上行、下行）、設(shè)備房等區(qū)域播放指定的語音。

在實(shí)現(xiàn)行車模式聯(lián)動(dòng)功能時(shí)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)及廣播系統(tǒng)的接口關(guān)系及數(shù)據(jù)流如圖1所示。為了保證消息的實(shí)時(shí)性，提高系統(tǒng)性能，在車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)與中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)之間采用訂閱/發(fā)布的消息機(jī)制。

1.3? 大小交路行車模式聯(lián)動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)

大小交路行車模式如圖2所示，A、B是線路的載客運(yùn)營(yíng)的區(qū)域的起點(diǎn)和終點(diǎn)站，C、D是客流密度較大區(qū)域的起點(diǎn)和終點(diǎn)站，AB為大交路，CD為小交路（注：在某些情況下可能有多個(gè)小交路，本文以一個(gè)小交路為例，多個(gè)小交路的實(shí)現(xiàn)類似）。

（1）在大交路情況下，綜合監(jiān)控系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)方式與日常行車模式相同，此處不詳細(xì)描述。

（2）在小交路情況下，綜合監(jiān)控系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)如下：

1）如圖2大小交路示意圖所示，當(dāng)列車進(jìn)入CD區(qū)間后，信號(hào)系統(tǒng)每5秒鐘向中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送列車運(yùn)行信息;

2）中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)把從信號(hào)系統(tǒng)接收到的列車運(yùn)行信息轉(zhuǎn)發(fā)到乘客信息顯示系統(tǒng);

3）乘客信息顯示系統(tǒng)根據(jù)列車進(jìn)站信息生成相應(yīng)文本并顯示在站臺(tái)顯示屏上。

通過上述過程完成一次綜合監(jiān)控系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，并每5秒聯(lián)動(dòng)一次來完成列車到站信息更新。

（3）在小交路情況下綜合監(jiān)控系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)如下：

1）如圖2大小交路示意圖所示，當(dāng)列車進(jìn)入CD區(qū)間后，信號(hào)系統(tǒng)每5秒鐘向中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送列車運(yùn)行信息;

2）中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)把列車運(yùn)行信息分別發(fā)送到對(duì)應(yīng)的車站綜合監(jiān)控系統(tǒng);

3）車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)列車運(yùn)行信息識(shí)別出小交路行車模式，根據(jù)配置在列車進(jìn)站前，結(jié)合到站時(shí)間、廣播時(shí)長(zhǎng)，計(jì)算出需要下發(fā)廣播命令的時(shí)間，生成一個(gè)廣播命令任務(wù);

4）車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)在廣播命令任務(wù)播出時(shí)間到達(dá)時(shí)，發(fā)送廣播命令到車站廣播系統(tǒng);

5）車站廣播系統(tǒng)根據(jù)命令播放小交路廣播。從而完成一次綜合監(jiān)控系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。

2? 快慢車混跑模式

2.1? 快慢車混跑行車模式概述

由于城市區(qū)域功能的不同，軌道交通線路的客流往往會(huì)在時(shí)間分布上出現(xiàn)較大的不均衡性，當(dāng)客流在時(shí)間上分布不均衡時(shí)，可通過改變列車編組或發(fā)車間隔時(shí)間來實(shí)現(xiàn)運(yùn)能的調(diào)整。在客流高峰時(shí)段采用快慢車混跑的措施，把乘客盡快運(yùn)達(dá)目的地，減少乘客的滯留時(shí)間。線路實(shí)現(xiàn)快慢車混跑行車模式時(shí)，需要在線路中設(shè)置避讓車站，以實(shí)現(xiàn)快車超車。

2.2? 快慢車混跑行車模式的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

綜合監(jiān)控系統(tǒng)的快慢車混跑行車模式聯(lián)動(dòng)功能的設(shè)計(jì)與大小交路的聯(lián)動(dòng)類似，需要聯(lián)動(dòng)信號(hào)系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。其差異在于信號(hào)系統(tǒng)提供的列車運(yùn)行信息需增加快慢車標(biāo)志，同時(shí)在快慢車行車模式下，需要考慮在快車通過避讓車站時(shí)，需要聯(lián)動(dòng)快車通過的站臺(tái)和避讓站臺(tái)的廣播系統(tǒng)，進(jìn)行相應(yīng)的廣播提示。快慢車混跑行車模式如圖3所示，A和O是線路的載客運(yùn)營(yíng)的區(qū)域的起點(diǎn)和終點(diǎn)站，本文以快車只在車站A、C、E、H、L、O車站?？繛槔?，在車站F、J設(shè)置了避讓站臺(tái)，避讓車站具有4個(gè)站臺(tái)廣播區(qū)域。

（1）下一趟為快車時(shí)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)如下：

1）當(dāng)列車發(fā)車后，信號(hào)系統(tǒng)每5秒鐘向中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送列車運(yùn)行信息;

2）中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)把列車運(yùn)行信息轉(zhuǎn)發(fā)到乘客信息顯示系統(tǒng);

3）乘客信息顯示系統(tǒng)根據(jù)列車運(yùn)行信息生成相應(yīng)的文本信息并顯示在站臺(tái)的顯示屏上。

通過該過程完成一次綜合監(jiān)控系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，并每5秒聯(lián)動(dòng)一次來完成列車到站信息更新。

（2）下一趟為快車時(shí)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)如下：

1）當(dāng)列車發(fā)車后，信號(hào)系統(tǒng)每5秒鐘向中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送列車運(yùn)行信息;

2）中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)把相關(guān)的列車運(yùn)行信息分別下發(fā)到對(duì)應(yīng)的車站綜合監(jiān)控系統(tǒng);

3）在B、D、F、G、I、J、K、M、N車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)列車信息識(shí)別出快車模式，根據(jù)配置，在列車進(jìn)站前結(jié)合到站時(shí)間、廣播時(shí)長(zhǎng)，計(jì)算出需要下發(fā)不停站廣播命令的時(shí)間點(diǎn)，生成一個(gè)廣播命令任務(wù);

4）車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)在廣播命令任務(wù)播出時(shí)間到達(dá)時(shí)，發(fā)送廣播命令到車站廣播系統(tǒng);

5）車站廣播系統(tǒng)根據(jù)命令在相應(yīng)的站臺(tái)區(qū)域播放不停車廣播，完成一次與信號(hào)系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。

（3）下一趟為快車，避讓車站F、J的避讓站臺(tái)有慢車?？繒r(shí)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)如下：

1）當(dāng)列車發(fā)車后，信號(hào)系統(tǒng)每5秒鐘向中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送列車運(yùn)行信息;

2）中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)把相關(guān)的列車運(yùn)行信息分別下發(fā)到對(duì)應(yīng)的車站綜合監(jiān)控系統(tǒng);

3）在B、D、F、G、I、J、K、M、N車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)列車信息識(shí)別出快車模式，根據(jù)配置，在列車進(jìn)站前結(jié)合到站時(shí)間、廣播時(shí)長(zhǎng)，計(jì)算出需要下發(fā)不停站廣播命令的時(shí)間點(diǎn)，生成一個(gè)廣播命令任務(wù);

4）車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)在廣播命令任務(wù)播出時(shí)間到達(dá)時(shí)，發(fā)送廣播命令到車站廣播系統(tǒng);

5）車站廣播系統(tǒng)根據(jù)命令在相應(yīng)的站臺(tái)區(qū)域播放不停車廣播;

6）在F、J避讓車站，快車通過站臺(tái)期間，慢車避讓站臺(tái)如果有列車?？繒r(shí)，播放避讓廣播提示，完成一次與信號(hào)系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。

（4）下一趟為慢車時(shí)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)方式與日常行車模式一樣，此處不詳細(xì)描述。

3? 快慢車混跑結(jié)合大小交路行車模式實(shí)現(xiàn)

城市軌道交通線路的客流在時(shí)間或空間的分布上出現(xiàn)較大的不均衡性時(shí)，往往是由于城市軌道交通線路客流量情況比較復(fù)雜，難以通過單一的手段實(shí)現(xiàn)運(yùn)能的調(diào)整。因此，在客流量分布不均衡的線路有必要使用大小交路和快慢車混跑相結(jié)合的行車模式來提高資源利用率。在這種行車模式的情況下，可結(jié)合大小交路、快慢車混跑行車模式聯(lián)動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)方式。這種方式需要信號(hào)系統(tǒng)提供更加詳細(xì)的列車運(yùn)行信息，在乘客信息顯示系統(tǒng)上的顯示的信息在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮簡(jiǎn)潔易懂，為乘客提供方便、正確的引導(dǎo)。車站的列車預(yù)到站廣播，需考慮大小交路和快慢車混跑廣播內(nèi)容的相互結(jié)合。

4? 結(jié)? 論

本文針對(duì)在城市軌道交通不同的行車模式下，綜合監(jiān)控系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)以及廣播系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行了探究。相比以往通過人工發(fā)送預(yù)到站廣播通知的方式，綜合監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)聯(lián)動(dòng)的功能較大地提升了運(yùn)營(yíng)效率。解決了在不同行車模式下，自動(dòng)聯(lián)動(dòng)相關(guān)的系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)有效疏導(dǎo)客流，正確引導(dǎo)乘客的難題，進(jìn)一步地提升用戶的乘車體驗(yàn)和軌道交通的服務(wù)水平，同時(shí)也為城市軌道交通的全自動(dòng)運(yùn)行打下基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：黃錦培（1978-），男，漢族，廣東中山人，軟件技術(shù)經(jīng)理，畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)，本科，研究方向：城市軌道交通領(lǐng)域綜合監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)研究、軟件平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)和開發(fā)。