關(guān)鍵詞：【城市軌道交通】【軌交綜合監(jiān)控系統(tǒng)】【智慧軌交】【智能運(yùn)維】【軌道交通機(jī)房綜合監(jiān)控】

 
引言
在城市化進(jìn)程的發(fā)展背景下，城市交通壓力激增，軌道交通系統(tǒng)成為多數(shù)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(yīng)用優(yōu)勢，且兼具安全、高效、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)。在城市軌道交通系統(tǒng)的建設(shè)工作中，綜合監(jiān)控系統(tǒng)是不可或缺的重要組成部分，在尚未采用綜合監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，地鐵的機(jī)電系統(tǒng)通常采取獨(dú)立配套、獨(dú)立管理的方式，通常會(huì)導(dǎo)致資源的溝通效率下降，共享難度加大，難以發(fā)揮出機(jī)電設(shè)備的集群優(yōu)勢。隨著計(jì)算機(jī)及通信技術(shù)的迅速發(fā)展，綜合監(jiān)控系統(tǒng)逐漸替代傳統(tǒng)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(tǒng)的運(yùn)行提供支撐。

1綜合監(jiān)控系統(tǒng)面臨的數(shù)據(jù)處理問題
近年來，城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)逐漸向全自動(dòng)化、智慧化方向發(fā)展。由于監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量倍增、場景聯(lián)動(dòng)更加頻繁，對綜合監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)處理能力提出了更高要求。傳統(tǒng)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)受制于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)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(chǔ)部分?jǐn)?shù)據(jù)，無法處理和存儲(chǔ)系統(tǒng)的全景數(shù)據(jù)，其實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的處理能力、對突發(fā)事件的反應(yīng)速度、對歷史數(shù)據(jù)的分析能力受到了嚴(yán)重影響。城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)需要采取措施實(shí)時(shí)處理和存儲(chǔ)大規(guī)模的全景數(shù)據(jù)，以解決以下問題:
1)城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成或互聯(lián)了機(jī)電設(shè)備、電力監(jiān)控、信號(hào)等子系統(tǒng)。在全自動(dòng)運(yùn)行模式下，其監(jiān)控范圍新增了在線運(yùn)行列車設(shè)備數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)總規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到百萬級(jí)，傳統(tǒng)的內(nèi)存式實(shí)時(shí)庫容量模式無法很好地滿足要求。
2)全自動(dòng)運(yùn)行模式下歷史數(shù)據(jù)大幅增加，在對其的增加、刪減、修改、查詢中，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(如ORACLE、MYSQL)出現(xiàn)明顯的性能瓶頸。
3)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的性能瓶頸主要在于全線設(shè)備狀態(tài)更新引起的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理和存儲(chǔ)。一般情況下，1條城市軌道交通線路具有20多個(gè)甚至要多的車站，在雪崩、阻塞等工況下全線設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)變化速度可能達(dá)到每秒十幾萬次。傳統(tǒng)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理和存儲(chǔ)能力達(dá)不到全自動(dòng)運(yùn)行模式對數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理和存儲(chǔ)能力的要求。

2城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)智能發(fā)展研究
2.1數(shù)據(jù)智能分析與輔助決策
綜合監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)控范圍較以往有所擴(kuò)寬，并且子系統(tǒng)集成度也得以提升，整個(gè)系統(tǒng)所具有的監(jiān)控?cái)?shù)量較為可觀，但同時(shí)也對綜合監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用水平提出更高的要求，其需要高效完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理等相關(guān)操作，且不可出現(xiàn)數(shù)據(jù)紊亂的局面，因此以何種方式提高數(shù)據(jù)的服務(wù)水平是值得探討的內(nèi)容。
從發(fā)展方向來看，綜合監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)逐步形成立體式監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)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(gòu)的數(shù)據(jù)等均可得到有效處理，且能夠彰顯出大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用特征。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用深度變革了生產(chǎn)、生活的方式，涵蓋商業(yè)、科技、教育等多個(gè)領(lǐng)域，賦予生產(chǎn)、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(jí)。
積極推動(dòng)大數(shù)據(jù)的研究與應(yīng)用進(jìn)程具有可觀的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，具體至城市軌道交通領(lǐng)域，面對綜合監(jiān)控系統(tǒng)持續(xù)擴(kuò)大的數(shù)據(jù)量，需要?jiǎng)?chuàng)建與之相配套的大數(shù)據(jù)分析模型，給綜合監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行提供技術(shù)支撐。

在發(fā)展綜合監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，調(diào)度管理、維護(hù)管理及第三方數(shù)據(jù)支持則成為重要的發(fā)展方向。
2.2車站運(yùn)營場景
與車站運(yùn)營相關(guān)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(yù)防扶梯乘客擁堵、摔倒等，系統(tǒng)將主要區(qū)域（車站出入口、閘機(jī)口、安全檢測儀進(jìn)口、售票機(jī)前、扶梯、站臺(tái)候車區(qū)等）的視頻圖像信息在屏幕上顯示，對各路視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行24小時(shí)實(shí)時(shí)分析和監(jiān)視，充分利用人臉識(shí)別與智能分析技術(shù)得出重要的信息數(shù)據(jù)，與周界報(bào)警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、安全檢查及探測系統(tǒng)協(xié)同，發(fā)出報(bào)警以及觸發(fā)相關(guān)的聯(lián)動(dòng)指令。
（1）綜合客流管控車站客流一般集中在站臺(tái)候車區(qū)、樓梯及扶梯口、閘機(jī)前、售票機(jī)前、車站進(jìn)出口等五大區(qū)域，對客流的管控、疏導(dǎo)不利，極易產(chǎn)生安全隱患。智慧安防系統(tǒng)通過圖像攝取的人臉信息和車站進(jìn)站的檢票數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)獲取各個(gè)時(shí)間段的客流狀態(tài)，對各個(gè)時(shí)間段的客流密度情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并生成客流熱力圖，當(dāng)客流擁擠達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)制定出符合邏輯的管控措施，分級(jí)提出站廳樓梯及扶梯口、閘機(jī)前、售票機(jī)前、車站進(jìn)出口的限流分流策略，必要時(shí)對出入口進(jìn)行限流并調(diào)度臨近的交通進(jìn)行分流，同時(shí)聯(lián)動(dòng)公共廣播、乘客信息、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控等系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)作。
（2）乘客行為監(jiān)管
智慧安防系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控并自動(dòng)識(shí)別區(qū)域內(nèi)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(bào)警提示站務(wù)人員對特定區(qū)域進(jìn)行查看確認(rèn)，并采取措施。
1）行動(dòng)軌跡異常。系統(tǒng)可根據(jù)人員在一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)入該區(qū)域的頻次，移動(dòng)的速度、結(jié)合客流的走向自動(dòng)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(tǒng)自動(dòng)給出報(bào)警，并計(jì)算出該人員的行動(dòng)軌跡，推出視頻圖像提示站務(wù)人員進(jìn)行復(fù)核。
 2）體態(tài)行為異常。系統(tǒng)通過對人運(yùn)動(dòng)體型體征的變化進(jìn)行分析，如摔倒、下蹲、彎腰拾物、昏厥、倒地等情況，再結(jié)合客流走向及密度等數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合判斷，準(zhǔn)確的定位出異常點(diǎn)的圖像信息并進(jìn)行錄制，及時(shí)通知站務(wù)人員進(jìn)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(tǒng)而言，是指高效采集并分析信息數(shù)據(jù)源，對其運(yùn)行方案進(jìn)行優(yōu)化，推動(dòng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的高效運(yùn)行，提高城市軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)行水平，給乘客提供優(yōu)質(zhì)的出行服務(wù)，創(chuàng)造可觀的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)也逐步顯現(xiàn)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(lǐng)域的綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中，也應(yīng)當(dāng)踐行節(jié)能減排的理念。根據(jù)電力系統(tǒng)的基本特點(diǎn)，可以引入PQSS電能質(zhì)量管理系統(tǒng)，提高環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的靈敏度，使其能夠適應(yīng)各季節(jié)、各時(shí)段的氣候特點(diǎn)，自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行模式，在保證城市軌道交通系統(tǒng)整體運(yùn)行品質(zhì)的前提下，最大限度減少能源投入。鑒于綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)體量大、類型豐富的特點(diǎn)，可以深度發(fā)掘信息的價(jià)值，在此基礎(chǔ)上生成適用于各子系統(tǒng)的運(yùn)行策略，此舉應(yīng)當(dāng)成為業(yè)內(nèi)人士的重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容，需在此方面尋求突破口。
2.3時(shí)序數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)都具有時(shí)間特性。系統(tǒng)根據(jù)時(shí)間順序存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，且需要滿足全線所有設(shè)備歷史狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)寫入，這對數(shù)據(jù)寫入的性能要求非常高。傳統(tǒng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫無法滿足這一要求，需采用以時(shí)間戳為標(biāo)志的時(shí)序數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對綜合監(jiān)控系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。

結(jié)束語
綜上所述，隨著城市軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展，相適配的綜合監(jiān)控系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)“同步前行”，通過大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)的靈活應(yīng)用，推動(dòng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)朝智能化的方向發(fā)展。本文中對綜合監(jiān)控系統(tǒng)的智能發(fā)展工作方向以及工作內(nèi)容進(jìn)行初步的描述，在共同協(xié)作之下，推動(dòng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，使其更好地服務(wù)于城市軌道交通系統(tǒng)。

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文章來源：《科學(xué)與技術(shù)》-王琦

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