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地鐵具有大容量、高效率、低污染、集約化的特點，可有效緩解我國城市交通矛盾，因此，近年來我國地鐵已進入快速發(fā)展階段，運營過程中面對大客流、突發(fā)性事件及自然災害等運營安全、管理、服務問題日漸突出，同時地鐵工作人員每天都需要進行大量日常設備功能的動作序列操作。
綜合監(jiān)控系統(tǒng)(ISCS)具有與各子系統(tǒng)的通信接口，集成相關子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，對子系統(tǒng)擁有完整的數(shù)據(jù)采集和命令下達通道，具備與運營相關的、可實現(xiàn)系統(tǒng)間協(xié)調工作的全部資源，可以實現(xiàn)多樣化、高性能、復雜的聯(lián)動功能，使地鐵的調度和運營更加安全、方便、高效。
1地鐵聯(lián)動功能
地鐵的機電系統(tǒng)對保障乘客和設備安全、提高運營管理水平和服務質量起到至關重要的作用。在傳統(tǒng)管理體制下，各機電自動化系統(tǒng)多為分立系統(tǒng)且信息互通受限，各系統(tǒng)之間的復雜聯(lián)動實現(xiàn)較困難，降低了運營的整體效率和救災應急水平。綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用系統(tǒng)化方法將各分散的機電自動化系統(tǒng)融合為一個有機的整體，通過集成和互聯(lián)眾多子系統(tǒng)，實現(xiàn)各系統(tǒng)間的資源共享與信息互通，從而改變了傳統(tǒng)各業(yè)務系統(tǒng)各自封閉的狀態(tài)，及時有效地收集和處理信息，達到綜合利用各種信息以增強管理決策和信息服務的能力。利用ISCS這個高度共享的信息平臺，可提高日常管理與救災調度工作的效率，增強地鐵系統(tǒng)指揮調度的統(tǒng)一性、靈活性和系統(tǒng)間的協(xié)調運作能力。
ISCS的聯(lián)動是指ISCS根據(jù)相關邏輯判斷條件，自動觸發(fā)控制命令，指揮集成和互聯(lián)的子系統(tǒng)執(zhí)行一系列的控制動作(包括設備動作、監(jiān)控畫面動作等)，并對運營人員提供相關操作建議。ISCS提供多種聯(lián)動操作模式，如程序控制、模式控制、時間表控制、遠程組控等。按照覆蓋范圍或區(qū)域，綜合監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動主要分為中央級聯(lián)動和車站級聯(lián)動。結合實際運營場景考慮，聯(lián)動可分為正常聯(lián)動、緊急聯(lián)動(包括嚴重事件、災害、阻塞、故障、維護等)。為滿足運營管理和使用需求、提高正常運營情況下事件處理的便利性而執(zhí)行的聯(lián)動功能稱之為正常聯(lián)動。正常聯(lián)動一般是按時間表自動激活或操作員手動啟動執(zhí)行。對于處置發(fā)生在地鐵線路及車站的各類緊急事件，ISCS作為最直接面向地鐵運營的系統(tǒng)，需要對事件及時做出反應，迅速進入緊急聯(lián)動模式。緊急聯(lián)動一般由事故觸發(fā)或操作員手動觸發(fā)。
綜合監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動功能可有效提高地鐵的應急處理能力，減輕緊急情況下運營人員的工作壓力，避免發(fā)生不必要的操作錯誤，降低勞動強度，提高現(xiàn)代地鐵的運營和調度管理水平。
2聯(lián)動功能設計
2.1設計原則
ISCS匯集各個設備系統(tǒng)的信息，可根據(jù)不同系統(tǒng)之間的聯(lián)動要求，促進各專業(yè)之間的協(xié)調，進而設計并實現(xiàn)必要的系統(tǒng)間聯(lián)動。聯(lián)動功能應根據(jù)運營緊急事件處理需求和日常運營管理需求進行設計，因此，ISCS的聯(lián)動操作設計和實施應遵循以下原則：
2.1.1基本原則
1)聯(lián)動功能既可以在系統(tǒng)之間自動激活執(zhí)行，也可以作為一個控制序列由操作員手動執(zhí)行;
2)對操作和對時間有嚴格要求的聯(lián)動直接在相關子系統(tǒng)內(nèi)完成，比如電力子系統(tǒng)內(nèi)跳閘連鎖;
3)如果聯(lián)動功能由綜合監(jiān)控系統(tǒng)完成更經(jīng)濟(如可以減少接口等)或更易于以后維護，則由綜合監(jiān)控系統(tǒng)完成;
4)聯(lián)動功能主要以用戶提供的邏輯/描述等為依據(jù)，通過對聯(lián)動規(guī)則庫的配置實現(xiàn)。
2.1.2子系統(tǒng)的支持
聯(lián)動得到相關子系統(tǒng)的支持，從獲得信息及可執(zhí)行的角度出發(fā)，要求子系統(tǒng)提供相應的信息輸入、輸出，即所有的必要信息獲取必須是可觀的。
對子系統(tǒng)監(jiān)控對象的要求：
1)聯(lián)動需要監(jiān)視的對象有：信號、供電(PSCA-DA)、車輛、屏蔽門(PSD)、火災自動報警(FAS)、環(huán)境與設備監(jiān)控(BAS)、售檢票(AFC)、視頻監(jiān)控(CCTV)、門禁(ACS)等;
2)聯(lián)動需要控制的對象有：電扶梯、閘機、乘客服務(PIS)、廣播(PA)、導向(BAS、FAS、AC)等。
2.1.3啟動邏輯條件
所有邏輯條件的計算均可通過邏輯表達式完成。
2.1.4執(zhí)行位置
對于不同的執(zhí)行位置，綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件的實現(xiàn)差異較大，需明確聯(lián)動執(zhí)行位置(車站、中心、車站及中心等)。
2.1.5結果輸出位置
聯(lián)動執(zhí)行結果輸出到子系統(tǒng)的位置應明確，例如：輸出到子系統(tǒng)(如PA、CCTV)、輸出到車站或中心的操作員工作站、輸出到大屏幕(OPS)等。
2.1.6參數(shù)調整
可以對聯(lián)動的關鍵參數(shù)進行配置調整。
2.1.7權限
聯(lián)動的輸出結果可依據(jù)操作員的權限進行配置。
2.2聯(lián)動觸發(fā)
聯(lián)動是由觸發(fā)源來觸發(fā)執(zhí)行的，即當滿足觸發(fā)條件時系統(tǒng)才執(zhí)行聯(lián)動動作。觸發(fā)源可以是某個監(jiān)控點的狀態(tài)，也可以是多個監(jiān)控點經(jīng)過邏輯運算得到的結果。另外，時刻也可作為觸發(fā)條件，主要用于時間表控制，可設置為每工作日、每日、每周、每月等。聯(lián)動動作可以通過寫入某些控制點來完成操作，也可以調用某個系統(tǒng)提供的接口進行間接操作，同時也支持調用外部程序執(zhí)行相關命令或彈出相關畫面的操作，甚至可以直接聯(lián)動本地或者異地的另一個預案。
2.3控制方式
出于對聯(lián)動控制安全性的考慮，ISCS的聯(lián)動觸發(fā)執(zhí)行應提供全自動、半自動和手動3種控制方式。
1)全自動聯(lián)動：ISCS接收并處理接口系統(tǒng)的報警/狀態(tài)觸發(fā)點后，自動發(fā)送控制命令到需要聯(lián)動的子系統(tǒng)，無需人工干涉。同時，相關圖形或畫面根據(jù)需要自動彈出。
2)半自動聯(lián)動：當與預定義的聯(lián)動功能相關的報警點觸發(fā)動作后，將在人機交互界面(HMI)上發(fā)出預警信息來提示操作員，只有當操作員確認后，才自動向需要聯(lián)動的系統(tǒng)發(fā)出控制指令。
3)手動聯(lián)動：人工選擇啟動一組涉及多個系統(tǒng)的順序控制序列，系統(tǒng)自動按照預定義的順序和閉鎖條件向不同的系統(tǒng)發(fā)布指令。
對于正常聯(lián)動一般可采用全自動方式，而對可能會導致重大影響的聯(lián)動功能則一般采用人工確認的半自動和手動方式，即：重要的聯(lián)動(如火災、阻塞等工況下的聯(lián)動)均需要操作人員手動確認后，聯(lián)動控制才能被順序執(zhí)行。
2.4配置管理
ISCS聯(lián)動功能的配置管理主要包括：
1)聯(lián)動預案項管理：預案項管理主要用于系統(tǒng)管理員在授權情況下，根據(jù)系統(tǒng)需求靈活增刪預案所涉及的節(jié)點、動作、算法、時間、彈出窗等事項，以增強系統(tǒng)配置的靈活性，適應運營管理需求。
2)聯(lián)動預案管理：預案管理用于根據(jù)預案項靈活配置系統(tǒng)運營預案，可以靈活的增加或減少預案，并支持預案的查詢。
3)觸發(fā)源管理：根據(jù)ISCS的特點，聯(lián)動功能的觸發(fā)源有事件觸發(fā)和時間觸發(fā)兩種。作為完善的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，需要結合預案管理提供完備的觸發(fā)源管理，主要包括事件觸發(fā)源配置和管理、時間觸發(fā)源配置和管理、手動觸發(fā)源配置和管理、觸發(fā)源邏輯關系管理等。
4)聯(lián)動監(jiān)視管理：無論何種類型的聯(lián)動被觸發(fā)時，系統(tǒng)可以查看并人工干預聯(lián)動的執(zhí)行情況，提供更便利的操作性和可交互性，主要包括聯(lián)動執(zhí)行和監(jiān)視、聯(lián)動日志記錄等。
另外，通過在線配置功能，用戶可以方便的查詢、增加或修改聯(lián)動預案。通過聯(lián)動預案的靈活配置和組合，可以實現(xiàn)復雜的聯(lián)動方案。
2.5聯(lián)動預案
按照覆蓋范圍或區(qū)域，分別考慮中央級聯(lián)動預案(中央即控制中心)和車站級聯(lián)動預案(含車輛段級)，在此基礎上再細分為正常聯(lián)動、緊急聯(lián)動(包括嚴重事件、災害、阻塞、故障、維護等)。
2.5.1中央級聯(lián)動預案
以“CLD6：列車站臺火災(中央)”為例，若列車在站臺起火，執(zhí)行中央級聯(lián)動預案，ISCS聯(lián)動步驟如下：
1)建議中央操作人員通過信號系統(tǒng)ATS終端系統(tǒng)，在前一個站臺對同向列車執(zhí)行扣車。
2)建議中央操作人員通知反方向列車不要進入該站臺。
3)建議中央操作人員啟動BAS的相關排煙模式。
4)自動顯示相應的CCTV圖像。
5)在中央操作人員確認的條件下，啟動受影響車站的相關廣播。
6)在中央操作人員確認的條件下，啟動受影響車站的相關PIS顯示內(nèi)容。
7)在中央操作人員確認的條件下，切斷受影響區(qū)段的供電。
8)建議中央操作員命令車站操作人員在車站執(zhí)行疏散模式。
9)建議中央操作員命令車站操作人員在列車駕駛員無法打開屏蔽門時，協(xié)助打開所有屏蔽門。
10)建議中央操作員通知消防隊并報警。
2.5.2車站級聯(lián)動預案
以“SLD6：列車站站臺火災(車站)”為例，當車站ISCS系統(tǒng)檢測到車站站臺火災報警，車站級聯(lián)動預案執(zhí)行，ISCS聯(lián)動步驟如下：
1)在該站操作站HMI上彈出一個報警窗口。
2)在該站操作站HMI上自動顯示火災發(fā)生的地點平面圖。
3)自動啟動BAS的相關排煙模式(大系統(tǒng)、小系統(tǒng)、隧道通風系統(tǒng))。
4)在該站操作站HMI上自動顯示火災發(fā)生地點的CCTV圖像。
5)自動通知中央(中央聯(lián)動執(zhí)行CLD6車站站臺火災(中央)預案)和相關車站。
6)建議該站操作人員通知相關人員。
7)建議該站操作人員派人到相關區(qū)域檢查故障。
8)建議該站操作人員通過IBP盤執(zhí)行“車站緊急疏散”命令，包括：AFC閘機釋放、ACS門禁釋放(只限通道門禁)。
9)在該站操作人員確認的條件下，啟動：①控制中心OPS系統(tǒng)切換為火災發(fā)生地點的CCTV圖像;②車站PA系統(tǒng)廣播防災內(nèi)容;③車站PIS系統(tǒng)顯示防災內(nèi)容;④車站導向標志轉換為人員疏散模式。
10)在操作人員確認第一次火災報警或在規(guī)定時限內(nèi)同一區(qū)域再次接收到火災報警時，自動啟動：①警鈴報警;②電梯迫降至疏散層并打開電梯門;③切斷車站非消防電源;④防火卷簾門(隔斷作用)降至地面;⑤防火卷簾門(疏散作用)降至離地180cm，收到就近溫感動作后，降至地面;⑥電動翻轉門動作，用于人員疏散或者消防隊員進站搶救;⑦專用風機啟動;⑧專用閥動作。
3結束語
地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動功能設計應以“安全第一”為基礎，堅持高度集中、統(tǒng)一指揮的原則。針對地鐵的聯(lián)動功能設計，充分利用綜合監(jiān)控系統(tǒng)本身的信息集成優(yōu)勢，與實際運營需求緊密結合，建立完善的聯(lián)動預案體系，減少手工操作，提高操作的速度和準確率，簡化與各子系統(tǒng)的傳輸環(huán)節(jié)，縮短緊急事件的處理時間，減輕運營人員的工作壓力和強度，進而有效提升地鐵的運營水平。
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