CN114742446A - 一种中低运量轨道交通综合运营调度系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中低运量轨道交通综合运营调度系统及方法，包括：配置中心综合运营调度设备，通过所述中心综合运营调度设备对各个业务系统对应的现场设备进行集中监控；并根据中心调度计划和现场设备的监控情况，对各个业务系统的现场设备进行联动调度；以及，在所述中心综合运营调度设备失效时，启动应急调度计划，通过业务系统基于所述应急调度计划对其现场设备进行直接调度控制。本方法基于中心调度的方式对分立的业务设备进行统一管理与调度，有效避免分立控制所带来的数据不兼容、信息传递不及时、不满足运营需求的缺陷，同时通过中心调度与现场控制的两级联动控制方式提升设备运行管理安全。

Description

一种中低运量轨道交通综合运营调度系统及方法
技术领域
本发明涉及系统集成技术领域，具体是一种中低运量轨道交通综合运营调度系统及方法。
背景技术
近年来，随着社会经济的高速发展，我国轨道交通建设进入了快速发展阶段。在高速铁路、地铁、城际铁路、市域(郊)铁路等轨道交通快速发展的同时，为适应现代社会发展的不同需求，多种新型中低运量轨道交通应运而生，如中低速磁浮交通、现代有轨电车、悬挂式单轨、山地齿轨等。与目前成熟的大运量轨道交通相比，这些中低运量轨道交通具有造价低、施工周期短、线路适应性强等优点，适用于中小城市骨干线、中心城市与卫星城之间的连接线、机场与交通枢纽之间的接驳线、大型园区或景区交通线、山地旅游交通线等，可为社会提供多层次、多元化的交通方式。
中低速磁浮、悬挂式单轨、现代有轨电车、山地齿轨等中低运量轨道交通在线路形式、运量等级、行车组织、车辆结构、供电方式和列车控制等方面均有所不同，总体来说，这些中低运量轨道交通的线网规模较国铁、地铁等大运量轨道交通要简单，宜采用集约化、简洁化和扁平化的运营及管理模式。
根据中低运量轨道交通的运营需求，运营调度管理涉及的业务系统主要包括：列车运行监控系统(ATS)、电力监控系统(PSCADA)、环境与设备监控系统(BAS)、门禁系统(ACS)、火灾报警系统(FAS)、视频监视系统(CCTV)、广播系统(PA)、自动售检票系统(AFC)以及乘客信息系统(PIS)等。
目前已开通运营的中低速磁浮、现代有轨电车，以及在建的悬挂式单轨、山地齿轨等中低运量轨道交通，负责运营调度管理的各业务系统中心级和车站级监控设备基本上都采用分立的系统方案，即各自采用独立的软、硬件平台实现各自的业务功能，各系统之间配置了繁杂的接口设备进行信息交互，没有形成以行车指挥为核心的智能综合调度，难以实现行车、设备、乘客和环境的综合智能化管理。相较于国铁和地铁，中低运量轨道交通的运营管理趋于简洁化、集中化和扁平化，因此，需针对中低运量轨道交通的工程特点、运营需求及管理模式，提出与之适应的综合运营调度系统，从而高效实现对列车、设备、乘客和环境等要素的全面监控，提高运营管理效率，降低建设及运维成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有中低运量轨道交通的运营管理采用分立系统进行单独管理、不满足工程需求的缺陷，提供一种中低运量轨道交通综合运营调度系统及方法，本方法通过配置中心综合运营调度设备，通过所述中心综合运营调度设备对各个业务系统对应的现场设备进行集中监控与联动调度。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种中低运量轨道交通综合运营调度系统，包括：中心综合运营调度设备和各个业务系统控制设备，所述中心综合运营调度设备与所述业务系统控制设备通过骨干传输网络进行信息交互；其中，
所述中心综合运营调度设备，用于在其监控功能正常时，监控各个业务系统对应的现场设备，以及，根据中心调度计划和现场设备的监控情况，对各个业务系统的现场设备进行联动调度；每个所述业务系统控制设备，用于在所述中心综合运营调度设备的监控功能失效时，监控现场设备，以及，根据应急调度计划和现场设备的监控情况，对其现场设备进行调度控制。
根据一种具体的实施方式，上述中低运量轨道交通综合运营调度系统中，所述中心综合运营调度设备包括：服务器集群、磁盘阵列、综合调度工作站、综合维护工作站、综合编辑工作站、大屏幕、交换机、通信前置机、接口服务器、网络安全设备。
根据一种具体的实施方式，上述中低运量轨道交通综合运营调度系统中，所述中心综合运营调度设备包括：第一云计算资源池、综合调度工作站、综合维护工作站、综合编辑工作站、大屏幕、交换机、通信前置机、网络安全设备；其中，所述第一云计算资源池用于在调度过程中基于业务需求进行计算资源的统一规划、调配和部署。
根据一种具体的实施方式，上述中低运量轨道交通综合运营调度系统中，还包括：配置在核心运营区间的车站/场段级综合运营调度设备，所述车站/场段级综合运营调度设备通过骨干传输网络与所述中心综合运营调度设备和各个业务系统控制设备进行信息交互；
而且，所述车站/场段级综合运营调度设备，用于在所述中心综合运营调度设备的监控功能失效时，监控对应区间中各个业务系统对应的现场设备，以及，根据车站/场段调度计划和现场设备的监控情况，对各个业务系统的现场设备进行临时联动调度；每个所述业务系统控制设备，用于在所述中心综合运营调度设备和所述车站/场段级综合运营调度设备的监控功能均失效时，监控现场设备，以及，根据应急调度计划和现场设备的监控情况，对其现场设备进行应急调度控制。
根据一种具体的实施方式，上述中低运量轨道交通综合运营调度系统中，所述车站/场段级综合运营调度设备包括：服务器集群、综合调度工作站、交换机、通信前置机、网络安全设备。
根据一种具体的实施方式，上述中低运量轨道交通综合运营调度系统中，所述车站/场段级综合运营调度设备包括：第二云计算资源池、综合调度工作站、交换机、通信前置机、网络安全设备；其中，所述第二云计算资源池用于通过逻辑隔离技术灵活分配用于计算、存储和网络传输的计算资源。
本发明的另一方面，提供一种中低运量轨道交通综合运营调度方法，所述方法包括：
配置中心综合运营调度设备，通过所述中心综合运营调度设备对各个业务系统对应的现场设备进行集中监控；并根据中心调度计划和现场设备的监控情况，对各个业务系统的现场设备进行联动调度；
以及，在所述中心综合运营调度设备失效时，启动应急调度计划，通过业务系统基于所述应急调度计划对其现场设备进行直接调度控制。
根据一种具体的实施方式，上述中低运量轨道交通综合运营调度方法中，所述方法还包括：在核心运营区间配置车站/场段级综合运营调度设备；
在所述中心综合运营调度设备失效时，通过所述车站/场段级综合运营调度设备监控对应区间中各个业务系统对应的现场设备，以及，根据车站/场段调度计划和现场设备的监控情况，对各个业务系统的现场设备进行临时联动调度；
以及，在所述中心综合运营调度设备和所述车站/场段级综合运营调度设备的监控功能均失效时，启动所述应急调度计划，通过所述业务系统基于所述应急调度计划对其现场设备进行直接调度控制。
根据一种具体的实施方式，上述中低运量轨道交通综合运营调度方法中，采用物理设备集成方式或者云平台方式，配置所述中心综合运营调度设备与所述车站/场段级综合运营调度设备。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明实施例所提供的方法通过配置中心综合运营调度设备，通过所述中心综合运营调度设备对各个业务系统对应的现场设备进行集中监控，并采用中心调度计划实现对各个业务系统的现场设备进行联动调度；并在中心调度的运行方式上，增加基于现场控制调度的应急调度计划，本方法基于中心调度的方式对分立的业务设备进行统一管理与调度，有效避免分立控制所带来的数据不兼容、信息传递不及时、不满足运营需求的缺陷，同时通过中心调度与现场控制的两级联动控制方式提升设备运行管理安全。
附图说明
图1是本发明实施案例提供的中低运量轨道交通综合运营调度方法流程示意图。
图2是本发明实施案例提供的中低运量轨道交通综合运营调度系统总体架构方案一示意图。
图3是本发明实施案例提供的中低运量轨道交通综合运营调度系统总体架构方案二示意图。
图4是本发明实施案例提供的中低运量轨道交通综合运营调度中心级设备构成方案一示意图。
图5是本发明实施案例提供的中低运量轨道交通综合运营调度中心级设备构成方案二示意图。
图6是本发明实施案例提供的中低运量轨道交通综合运营调度车站/场段级设备构成方案示意图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
图1示出了本发明示例性实施例的中低运量轨道交通综合运营调度方法，其包括：
配置中心综合运营调度设备，通过所述中心综合运营调度设备对各个业务系统对应的现场设备进行集中监控；并根据中心调度计划和现场设备的监控情况，对各个业务系统的现场设备进行联动调度；
以及，在所述中心综合运营调度设备失效时，启动应急调度计划，通过业务系统基于所述应急调度计划对其现场设备进行直接调度控制。
本发明实施例所提供的方法通过配置中心综合运营调度设备，通过所述中心综合运营调度设备对各个业务系统对应的现场设备进行集中监控，并采用中心调度计划实现对各个业务系统的现场设备进行联动调度；并在中心调度的运行方式上，增加基于现场控制调度的应急调度计划，本方法基于中心调度的方式对分立的业务设备进行统一管理与调度，有效避免分立控制所带来的数据不兼容、信息传递不及时、不满足运营需求的缺陷，同时通过中心调度与现场控制的两级联动控制方式提升设备运行管理安全。
在一种可能的实现方式中，上述方法还包括：在核心运营区间配置车站/场段级综合运营调度设备；
在所述中心综合运营调度设备失效时，通过所述车站/场段级综合运营调度设备监控对应区间中各个业务系统对应的现场设备，以及，根据车站/场段调度计划和现场设备的监控情况，对各个业务系统的现场设备进行临时联动调度；
以及，在所述中心综合运营调度设备和所述车站/场段级综合运营调度设备的监控功能均失效时，启动所述应急调度计划，通过所述业务系统基于所述应急调度计划对其现场设备进行直接调度控制。
可以理解的是，换乘站、折返站、大客流站、有岔站等即为轨道交通的核心运营车站，而以换乘站、折返站、大客流站、有岔站及其相邻车站构成的区间，即为核心运营区间。
本实施例中，通过在核心运营区间配置车站/场段级综合运营调度系统平台，对区域进行集中管理与管理，各业务系统的功能统一由该平台实现，对各业务系统的数据进行集中处理，可在中心调度设备失效时，对核心区域进行集中管理，实现对核心区域的三级联动控制，同时，在其他非核心运营区间只设置各业务系统现场级设备、网络接入设备和监控终端等，有效简化非核心运营区间中各业务系统的车站/场段级数据处理及监控功能，节约管理成本。
在一种可能的实现方式中，采用物理设备集成方式和/或云平台方式，配置所述中心综合运营调度设备与所述车站/场段级综合运营调度设备。
本发明实施例的另一方面，提供一种中低运量轨道交通综合运营调度系统，包括：中心综合运营调度设备和各个业务系统控制设备，所述中心综合运营调度设备与所述业务系统控制设备通过骨干传输网络进行信息交互；其中，
所述中心综合运营调度设备，用于在其监控功能正常时，监控各个业务系统对应的现场设备，以及，根据中心调度计划和现场设备的监控情况，对各个业务系统的现场设备进行联动调度；每个所述业务系统控制设备，用于在所述中心综合运营调度设备的监控功能失效时，监控现场设备，以及，根据应急调度计划和现场设备的监控情况，对其现场设备进行调度控制。
本实施例中，针对中低运量轨道交通的工程特点、运营需求及管理模式，提出与之相适应的调度系统，该系统通过中心综合运营调度设备对各个业务系统对应的现场设备进行集中监控与联动调度；并在中心调度的运行方式上，增加基于现场控制调度的应急调度计划，在实现统一管理与调度的基础上，通过中心调度与现场控制的两级联动控制方式提升设备运行管理安全。
在一种可能的实现方式中，上述调度系统还包括：配置在核心运营区间的车站/场段级综合运营调度设备，所述车站/场段级综合运营调度设备通过骨干传输网络与所述中心综合运营调度设备和各个业务系统控制设备进行信息交互；
而且，所述车站/场段级综合运营调度设备，用于在所述中心综合运营调度设备的监控功能失效时，监控对应区间中各个业务系统对应的现场设备，以及，根据车站/场段调度计划和现场设备的监控情况，对各个业务系统的现场设备进行临时联动调度；每个所述业务系统控制设备，用于在所述中心综合运营调度设备和所述车站/场段级综合运营调度设备的监控功能均失效时，监控现场设备，以及，根据应急调度计划和现场设备的监控情况，对其现场设备进行应急调度控制。
可以理解的是，换乘站、折返站、大客流站、有岔站等即为轨道交通的核心运营车站，而以换乘站、折返站、大客流站、有岔站及其相邻车站构成的区间，即为核心运营区间。
本实施例中，通过在核心运营区间配置车站/场段级综合运营调度系统平台，对区域进行集中管理与管理，各业务系统的功能统一由该平台实现，对各业务系统的数据进行集中处理，可在中心调度设备失效时，对核心区域进行集中管理，实现对核心区域的三级联动控制，同时，在其他非核心运营区间只设置各业务系统现场级设备、网络接入设备和监控终端等，有效简化非核心运营区间中各业务系统的车站/场段级数据处理及监控功能，节约管理成本。
综上所述，本发明实施例根据中低运量轨道交通的线网规模、线路长度、运营管理模式及机构设置等因素确定综合运营调度系统总体架构。其中，如图2所示，对于线路较长、车站数多且车站/场段规模较大的线路(即存在核心运行区间的线路)，结合其运营管理模式，综合运营调度系统由中心级综合运营调度设备和车站/场段级综合运营调度设备组成。
此时，综合运营调度系统采用两级管理、三级控制的运营管理方式，系统采用分层分布式结构，采用控制中心监控、车站/场段监控和现地控制三级控制；各业务系统现地控制层由各业务系统单独实施，不纳入综合运营调度系统。控制中心综合运营调度系统设备与车站/场段综合运营调度系统设备采用骨干传输网络连接，并进行信息交互。
对于线路短、车站数少且车站/场段规模小的线路，为满足简洁化、集中化、扁平化的运营管理需求，取消车站/场段监控层，采用控制中心集中管理、控制中心和现地两级控制的运营管理方式，具体见图3。正常情况下由控制中心综合运营调度设备直接监控现场设备，在控制中心综合运营调度设备监控功能失效(含控制中心至现场的通信故障)情况下，由现地各业务系统控制设备监控。控制中心综合运营调度系统设备与现地各业务系统控制设备采用骨干传输网络连接，并进行信息交互。
在一种可能的实现方式中，中心级综合运营调度设备原则上需构建多业务多功能融合的设备平台，可采用下述两种方案构建中心级综合运营调度设备。
方案一，中心级系统采用物理集成方式。
对于未构成线网的一条或少量几条中低运量轨道交通线路，中心级系统采用物理集成方式。即对协议较开放、集约度较低、服务器应用较多的相关业务系统的计算设备和存储设备进行整合，构建服务器集群和集中存储，将整合后的硬件设备进行集约管理，采用同一软件平台实现各业务信息的交互、融合和协调联动，配置统一的综合调度工作站实现各业务的综合监控，通过统一的中央接口设备(前置通信机、接口服务器)实现与互联业务系统接口，通过骨干传输网与车站/场段级综合运营调度系统设备实现连接和信息交互。
中心级系统主要由服务器(应用、数据库)集群、磁盘阵列、综合调度工作站、综合维护工作站、综合编辑(时刻表、乘客信息等)工作站、大屏幕、交换机、通信前置机、接口服务器、网络安全等设备构成。具体见图4。
方案二，中心级系统采用云平台方式。
对于在一个区域(地区)建设多条中低运量轨道交通线路并构成线网的情况，构建多条线共用的多业务多功能融合的综合云平台中心级系统，采用虚拟化技术将计算、存储、网络都融合部署在资源池上，利用云管平台对计算、存储、网络等云平台虚拟化资源进行管理，实现各业务系统通用服务器、存储及网络等资源的统一规划和部署，最大限度地实现数据及处理结果的融合与共享、信息的互联互通、各业务的有机协调联动。
方案二与方案一的系统构成区别是将计算、存储、网络都融合部署在云平台资源池上，具体见图5。
相较于方案一来说，方案二中心级系统采用云平台能更好地提高系统的集成度和可靠性，减少设备数量和设备功耗，减少设备用房面积，降低建设及运维成本。
针对中低运量轨道交通车站/场段业务相对简单的特点，简化各业务系统的车站/场段级数据处理及监控功能。对于换乘站、折返站、大客流站、有岔站等重要车站可设置为区域集中管理车站，由该站对本站、相邻车站及相关区间线路集中进行行车管理、客流监控和设备监控。仅在区域集中管理车站/场段配置车站/场段级综合运营调度系统平台，各业务系统的功能统一由该平台实现，对各业务系统的数据进行集中处理；在其他非区域集中管理车站只设置各业务系统现场级设备、网络接入设备和监控终端等。
可采用下述两种方案构建车站/场段级综合运营调度系统。
方案一，车站/场段级系统采用物理集成方式。
将车站/场段相关业务系统的计算设备和存储设备进行整合，构建服务器集群和统一存储。区域集中管理车站/场段级系统主要由综合调度工作站、服务器集群、交换机、前置通信机、网络安全等设备构成；非区域集中管理车站级系统主要由综合调度工作站、交换机、通信前置机、网络安全等设备构成。具体见图6。
方案二，车站/场段级系统采用云节点方式。
根据建设运营管理需求，车站/场段级系统采用云节点方式，在区域集中管理车站/场段部署本地资源池，纳入控制中心的云计算管理平台统一管理；车站/场段云节点按业务应用划分虚拟数据中心(VDC)，通过逻辑隔离技术基于业务需求灵活分配计算、存储和网络资源；车站/场段云节点的存储资源池可采用本地存储架构，在骨干传输网带宽成本比本地存储设备成本低的情况下，优先采用远端控制中心集中存储。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种中低运量轨道交通综合运营调度系统，其特征在于，包括：中心综合运营调度设备和各个业务系统控制设备，所述中心综合运营调度设备与所述业务系统控制设备通过骨干传输网络进行信息交互；其中，
所述中心综合运营调度设备，用于在其监控功能正常时，监控各个业务系统对应的现场设备，以及，根据中心调度计划和现场设备的监控情况，对各个业务系统的现场设备进行联动调度；每个所述业务系统控制设备，用于在所述中心综合运营调度设备的监控功能失效时，监控现场设备，以及，根据应急调度计划和现场设备的监控情况，对其现场设备进行调度控制。
2.如权利要求1所述的中低运量轨道交通综合运营调度系统，其特征在于，所述中心综合运营调度设备包括：服务器集群、磁盘阵列、综合调度工作站、综合维护工作站、综合编辑工作站、大屏幕、交换机、通信前置机、接口服务器、网络安全设备。
3.如权利要求1所述的中低运量轨道交通综合运营调度系统，其特征在于，所述中心综合运营调度设备包括：第一云计算资源池、综合调度工作站、综合维护工作站、综合编辑工作站、大屏幕、交换机、通信前置机、网络安全设备；其中，所述第一云计算资源池用于在调度过程中基于业务需求进行计算资源的统一规划、调配和部署。
4.如权利要求1-3任一所述的中低运量轨道交通综合运营调度系统，其特征在于，还包括：配置在核心运营区间的车站/场段级综合运营调度设备，所述车站/场段级综合运营调度设备通过骨干传输网络与所述中心综合运营调度设备和各个业务系统控制设备进行信息交互；
而且，所述车站/场段级综合运营调度设备，用于在所述中心综合运营调度设备的监控功能失效时，监控对应区间中各个业务系统对应的现场设备，以及，根据车站/场段调度计划和现场设备的监控情况，对各个业务系统的现场设备进行临时联动调度；每个所述业务系统控制设备，用于在所述中心综合运营调度设备和所述车站/场段级综合运营调度设备的监控功能均失效时，监控现场设备，以及，根据应急调度计划和现场设备的监控情况，对其现场设备进行应急调度控制。
5.如权利要求4所述的中低运量轨道交通综合运营调度系统，其特征在于，所述车站/场段级综合运营调度设备包括：服务器集群、综合调度工作站、交换机、通信前置机、网络安全设备。
6.如权利要求4所述的中低运量轨道交通综合运营调度系统，其特征在于，所述车站/场段级综合运营调度设备包括：第二云计算资源池、综合调度工作站、交换机、通信前置机、网络安全设备；其中，所述第二云计算资源池用于通过逻辑隔离技术灵活分配用于计算、存储和网络传输的计算资源。
7.一种中低运量轨道交通综合运营调度方法，其特征在于，所述方法包括：
配置中心综合运营调度设备，通过所述中心综合运营调度设备对各个业务系统对应的现场设备进行集中监控；并根据中心调度计划和现场设备的监控情况，对各个业务系统的现场设备进行联动调度；
以及，在所述中心综合运营调度设备失效时，启动应急调度计划，通过业务系统基于所述应急调度计划对其现场设备进行直接调度控制。
8.根据权利要求7所述的中低运量轨道交通综合运营调度方法，其特征在于，所述方法还包括：在核心运营区间配置车站/场段级综合运营调度设备；
在所述中心综合运营调度设备失效时，通过所述车站/场段级综合运营调度设备监控对应区间中各个业务系统对应的现场设备，以及，根据车站/场段调度计划和现场设备的监控情况，对各个业务系统的现场设备进行临时联动调度；
以及，在所述中心综合运营调度设备和所述车站/场段级综合运营调度设备的监控功能均失效时，启动所述应急调度计划，通过所述业务系统基于所述应急调度计划对其现场设备进行直接调度控制。
9.根据权利要求7所述的中低运量轨道交通综合运营调度方法，其特征在于，采用物理设备集成方式和/或云平台方式，配置所述中心综合运营调度设备与所述车站/场段级综合运营调度设备。
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