1、都市快轨交通第 36 卷 第 3 期 2023 年 6 月 收稿日期:2022-05-14 修回日期:2022-08-22 第一作者:刘敏杰，男，硕士，电气高级工程师，从事轨道交通综合监控、通信、信号、线网调度指挥等自动化专业研究，lmj83695150 引用格式:刘敏杰，梁小斌.基于云平台及数据共享模式的线网及线路层融合调度指挥系统J.都市快轨交通，2023，36(3)：174-179.LIU Minjie,LIANG Xiaobin.Network-ine-fused dispatching command system based on cloud platform and data s
2、haring modeJ.Urban rapid rail transit,2023,36(3):174-179.174 运营管理URBAN RAPID RAIL TRANSIT doi:10.3969/j.issn.1672-6073.2023.03.027 基于云平台及数据共享模式的 线网及线路层融合调度指挥系统 刘敏杰1，梁小斌2（1.常州地铁集团有限公司，江苏常州 213001；2.广州地铁设计研究院股份有限公司，广州 510010）摘 要:目前国内轨道交通普遍采用三级(线网线路车站)调度指挥体系，结合中等规模城市轨道交通网络的调度指挥需求，研究基于云平台和数据共享模式的线网及线路层融
3、合调度指挥系统建设方案，并进一步分析两级架构下的调度流程、数据共享方案及存在的问题。将新一代信息技术成果与城市轨道交通具体需求进行融合，优化调度指挥架构，打破综合监控系统、通信系统及信号系统的专业壁垒，构建统一的大数据平台，打造基于云平台开放式的线网调度指挥系统。关键词:轨道交通；线网调度指挥系统；两级架构；城轨云；数据共享 中图分类号:U231 文献标志码:A 文章编号:1672-6073(2023)03-0174-06 Network-ine-fused Dispatching Command System Based on Cloud Platform and Data Sharing
4、Mode LIU Minjie1,LIANG Xiaobin2(1.Changzhou Rail Transit Co.,Ltd.,Changzhou,Jiangsu 213001;2.Guangzhou Metro Design&Research Institute Co.,Ltd.,Guangzhou 510010)Abstract:Currently,three-level(network-line-station)dispatching command systems are widely used in domestic urban rail transit.However,for
5、mid-sized city urban rail transit networks,a two-level architecture can lead to dispatching and command issues.To address these problems,this study proposes a construction scheme for a network-line-fused dispatching command system based on a cloud platform and data-sharing mode.This approach integra
6、tes the new generation of information technology achievements with the specific requirements of urban rail transit,optimizes the dispatching command architecture,breaks the professional barriers of integrated supervisory control systems,communication systems,and signal systems,constructs a unified b
7、ig data platform,and creates an open network dispatching command system based on a cloud platform.The study also analyzes the dispatching process,data-sharing scheme,and existing problems under the two-level architecture.Furthermore,solutions are proposed to address these issues.This approach aims t
8、o satisfy the dispatching and command requirements of mid-sized city urban rail transit networks and enhance the efficiency and effectiveness of the dispatching system.Keywords:rail transit;network dispatching command system;two-level architecture;urban rail cloud;data sharing 基于云平台及数据共享模式的线网及线路层融合调
9、度指挥系统 175URBAN RAPID RAIL TRANSIT 进入 21 世纪后，尤其是近 10 年，轨道交通建设进入一个快速、全面发展的新阶段。很多经济较为发达地区的中等规模城市开始建设轨道交通，如东莞、常州、南通、嘉兴等。本文结合中等规模城市调度指挥需求，对传统轨道交通线网及线路调度指挥系统现状进行分析，提出基于云平台和数据共享方式的线网及线路层融合调度指挥系统的建设方案，优化了调度指挥架构，打破综合监控系统、通信系统、信号系统等弱电系统的专业壁垒，构建统一的大数据平台，打造基于云平台开放式的线网调度指挥系统。1 中等规模城市轨道交通调度指挥的特点 东莞、常州、南通、嘉兴等城市的城市
10、轨道交通调度指挥有以下鲜明的特点：1)线路规模较小。中等规模城市(如东莞、常州、南通、嘉兴等)，其轨道交通远期线网一般不多于 10条线路，此规模仅仅为北上广深等城市一座区域控制中心所管辖的线网数量。2)集中式的控制中心。由于线网规模有限，故需规划一座集中式的控制中心管辖所有的线路，并预留线网指挥平台建筑条件。由于采用了集中式的调度大厅，故各线路间的调度指挥沟通较为方便。2 国内城市轨道交通调度指挥系统架构 轨道交通建设初期，一般按线路进行调度指挥，线路内又以车站为节点进行管理，从而形成了线路车站两级调度指挥体系。当轨道交通线网形成后，面临着线网运能匹配、线网客流引导、维修综合调度、紧急事件协调
11、处理、运营服务信息统一发布、线网共享设施统一监控等亟待解决的问题，原来单线管理的运营组织方式无法适应网络化运营的需要。为适应轨道交通线网发展，满足轨道交通线网应急指挥的需要，提升轨道交通网络化运营管理水平和运行效率，实现轨道交通各类信息整合及互通互联，各城市开始建设线网调度指挥系统1，构建线网线路车站三级调度指挥体系(见图 1)。图 1 轨道交通线网线路车站三级调度指挥架构 Figure 1 Three-level(network-line-station)dispatching command structure for rail transit 3 轨道交通调度指挥系统的建设思路 3.1
12、国内轨道交通云平台建设情况 中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要(简称 智慧城轨发展纲要)提出了“将新一代信息技术成果与城轨交通深度融合，经自主进化，创新服务、运营、建设管理模式，构建安全、便捷、高效、绿色、经济的新一代中国式智慧型城市轨道交通”的建设构想。城轨云平台是智慧城轨网络化运营的支撑基础，建设城轨云和大数据平台，可实现城轨业务的集中承载，计算、存储、网络和安全资源的按需分配、动态调整和资源共享，减少设备数量和用房面积，提高设备利用率，降低总能耗，实现故障精准处置，节省运维人力成本。目前广州、深圳、武汉、呼和浩特等城市地铁已经在规划或建设线网云平台以及大数据系统2。线网云平台应承载线网调度
13、指挥系统、综合监控、CCTV(closed circuit television，闭路电视)、PIS(passenger information system，乘客信息系统)、安防、安检、客服、智能运维等系统，并统一为各业务系统提供包括线网级、中央级、车站级的计算、存储、视频存储、数据库、操作系统等资源，以及为各业务系统提供大数据、人工智能等平台支撑服务。3.2 扁平化的两级架构调度指挥系统建设构想 根据智慧城轨发展纲要的构想，建设线网统一的云平台，实现城轨业务的集中承载，计算、存储、网络和安全资源的按需分配、动态调整和资源共享3。但各业务系统保留独立的数据库，系统间以数据接口形式进行数据交换
14、。各系统对数据处理及存储是重复的4，造成计算、存储、网络资源的极大浪费，且各专业的数据接口制约新的业务应用部署，阻碍轨道交通智慧化的迭代发展。考虑到各系统业务已经部署在统一的云平台上，建设基于云平台扁平化的两级架构调度指挥系统，对都市快轨交通第 36 卷 第 3 期 2023 年 6 月 176 URBAN RAPID RAIL TRANSIT 软件层、数据层、调度指挥体系做进一步的优化，优化了调度指挥架构，打破了线路间各系统的隔阂。基于云平台扁平化的两级架构调度指挥系统主要有以下特征：1)系统扁平化，整合线网及线路调度层。由于中等规模城市的线路规模有限，跨线路运营调度及应急指挥、对外协同的工
15、作量均不大，且采用集中式的调度大厅，各线路间调度指挥沟通较为方便，线网间协调的功能可以由线路调度承担。因此整合线网及线路调度层，由线网层直接调度指挥到车站，从而形成线网车站的两级管理模式是可行的。2)打破线路间各系统的隔阂，构建统一的生产系统大数据平台。横向打破各系统的隔阂，构建统一的生产系统大数据平台，由大数据平台统一负责所有生产系统的数据清洗、分类、管理、挖掘与存储，各业务通过大数据平台进行数据调用、读写。3)实现系统业务与现场设备的解耦，方便系统迭代。由于系统各业务以微服务的形式部署在统一的生产系统大数据平台之上5，所有现场设备数据均接入大数据平台，不再与某个固定的系统捆绑，实现了系统业
16、务与现场设备的解耦，因此系统各业务可根据运营实际要求进行迭代发展，也可以按需要新增或裁减相关业务。4)建设线网调度指挥系统，实现线网统一的调度指挥。线网调度指挥系统具备线网及线路调度指挥、线网应急处置、线网乘客服务、线网辅助决策等功能，可实现线网统一调度指挥、线网高效运作，提高应急处置能力，保障轨道交通线网运营安全6。5)为线网层 CBTC(communication based train control，基于通信的列车自动控制)的互联互通奠定基础。由于建设了线网调度指挥系统，实现了线网统一调度指挥，各线路 ATS(automatic transfer switching equipment，自动转换开关电器)均接入了线网调度指挥系统，实现了中央级 ATS 的互联互通，为线网层CBTC 的互联互通奠定基础7，在攻克将车载信号设备、轨旁信号设备互联互通后，可实现线网层 CBTC的互联互通。4 两级架构调度指挥系统建设方案 4.1 两级架构调度指挥系统整体架构 线网及线路层融合的调度指挥系统基于云架构建设，并利用大数据、人工智能等技术，实现从线网层面向客运服务、行车调度、设备调度、安全管
