城市軌道交通共用信息平臺的功能與構建（上）

摘 要：基于智能化城市軌道交通發展對綜合利用信息的需要，提出基于數據倉庫技術和網絡技術的城市軌道交通共用信息平臺的設想。在系統分析城市軌道交通系統的基礎上，確立了各智能子系統之間的關系，對各子系統的信息需求進行了內容探討和特征分析。對整個城市軌道交通系統共用信息平臺應具有的功能和平臺的構建方面進行了分析、探討。

關鍵詞：城市軌道交通；共用信息平臺；數據倉庫

城市軌道交通是城市公共交通的重要組成部分，隨著計算機網絡信息技術的發展，城市軌道交通中已建成了眾多智能子系統，如列車自動控制系統，電力監控系統，自動售檢票系統，車站設備監控系統，防災報警系統、旅客信息系統等［1］。發展智能化城市軌道交通必然要求打破傳統各業務系統各自封閉的狀態，要求系統間更加緊密地結合，綜合利用各種信息以達到增強決策控制和信息服務的能力。如列車自動控制系統必須與電力監控系統、自動售檢票系統、防災報警系統等子系統相聯系，才能充分發揮智能調度系統的作用，使列車調度工作更加科學、實時。另外，隨著生活水平的提高，人們對城市軌道交通服務的質量要求也越來越高，包括要求提供列車到發點時刻預告、列車事故告知等服務。因此，智能交通技術的發展要求城市軌道交通系統各部分之間相互銜接；對外的信息服務則要求信息全面、統一［2］。智能交通共用信息服務平臺就是為滿足上述需求而提出的。它是提供各個智能子系統相互聯系、統一信息源的重要工具，是實現智能化城市軌道交通系統整合的有力的技術依托。

1 共用信息平臺建設目標

城市軌道交通共用信息平臺的確切含義是對整個城市軌道交通系統的共用數據組織結構和傳輸形式的一種規范化定義，以及一個對共用數據進行組織、存儲、查詢、傳輸等管理服務的數據倉庫系統。作為智能交通系統整合機制的共用信息服務平臺，總的目標就是通過信息共享將上述這些智能子系統有機地結合起來，從整體上發揮出更大的作用。只有經過技術層面和體制層面的整合，在合理的范圍內實現信息和資源的充分共享才能達到城市軌道交通系統的最佳運行。這些來源不同的有關信息只有通過集成和整合才能實現信息的共享與信息有效利用。如何實現各子系統之間信息的采集、存儲、管理和傳輸成為實現智能化城市軌道交通系統各項功能的核心和關鍵技術，共用信息平臺則是實現系統信息集成的重要手段。建立共用信息平臺對數據組織結構和傳輸形式進行統一規范，最終形成一個對共用數據進行收集、組織、存儲、加工、查詢、傳輸、通信等管理服務的數據倉庫系統，為實現各子系統信息的整合提供技術保障。城市軌道交通信息平臺的建設目標就是通過明確各智能子系統之間的關系及其相互信息需求，經信息共享將上述智能子系統有機地結合起來，從而打破各子系統各自封閉的狀態，從整體上發揮出更大的作用，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，實現一個運營高效化、決策快速化、服務公眾化、信息網絡化的現代化、智能化的城市軌道交通系統。具體說來有以下幾點［3］：

(1) 協調城市軌道交通的各種作業，使各系統間更緊密、有序。可進行相關系統之間關聯信息的數據處理、數據分析及報表管理，大大加強對相關事件的快速反應及綜合處理能力，實現更高的自動化程度，從整體上提高系統運行的效率和安全可靠性。

(2) 通過集成、綜合各子系統提供的信息，為輔助管理決策者進行快速決策和指揮運營提供幫助。

(3) 為服務于社會公眾的信息發布系統提供數據來源。

2 各智能子系統及其信息需求分析

2.1 各智能子系統介紹

(1) 列車自動控制系統（ATC）

列車自動控制系統（ATC）包括三個子系統：列車自動保護子系統（ATP）作用為確保運營中列車的前后安全行車間隔；列車自動操作子系統（ATO）其作用為使用自動控制程序完成列車自動駕駛；列車自動監控子系統（ATS）其作用為對運營列車進行整體監控和調度。

(2) 電力監控系統（SCADA）

采用計算機聯網，對全線供電系統進行集中控制、監視和數據采集。一般可分為三層：設置在控制中心的中央級監控層、設置在車站的車站級監控系統與現場控制節點層。

(3) 自動售檢票系統（AFC）

自動售檢票系統為車費管理自動化系統，可實現自動售票、檢票、計費、結算、統計、報表等工作的計算機自動化管理，對城市軌道交通運輸的客流組織、收入審核與決策分析起重要作用。

(4) 車站設備監控系統（BAS）

也可稱為機電設備監控系統(EMCS)，利用分布式微機監控系統對全線各個車站的通風空調、給排水、自動扶梯、照明等各系統機電設備進行全面、有效的實時監控與管理，確保設備處于安全、高效、節能的最佳運行狀態。在發生火災或列車阻塞等事故情況時，能夠及時迅速地進入防災運行模式，實現通風排煙等。

(5) 防災報警系統（FAS）

設置FAS 系統對車站、區間隧道、行車調度指揮中心、車輛段、變電所、材料庫等與城市軌道交通運營有關的建筑和設施，實行實時防災監控。

(6) 信息發布系統

信息發布系統包括列車上的旅客信息系統,站廳內的旅客引導顯示系統和Internet 信息發布等。

2.2 各子系統信息需求內容分析

從系統的角度出發，城市軌道交通的各個智能子系統都存在對其它子系統的信息需求，各子系統必須進行信息共享才能更好發揮其功能，具體說來［4］：

(1) 在列車運營時間內，供電設施一旦發生故障，電力監控系統在指揮牽引供電設施的故障搶修時，需要了解沿線列車運行情況、機車信號狀態，從而申請停電作業點及時間，以便迅速對故障供電設施進行維修，這就需要列車自動控制系統的配合。

(2) 列車自動控制系統需要掌握沿線供電設施的運行狀態、接觸網線路的帶電狀態及事故搶修區段點等，有助于準確修改列車運行圖，盡快恢復通車。通過與自動售檢票系統接口及時動態掌握客流分布情況，客流峰值的時間和位置，匯總實時的列車運營情況，系統自動產生幾種合理的決策方案供調度人員選擇，這將大大提高運營管理的效率和科學性。

(3) 一旦災害發生時，除防災報警系統實時監視災情，控制有關消防設施消滅災害外，還需要其它系統配合支持，以確保乘客及時、安全地向站外疏散，將國家財產損失降到最低。根據災害情況，電力監控系統需要采取全線或局部區段變電所停電，并切斷與消防系統無關的設備電源，列車自動控制系統需采取相應的停車措施并修改有關運行圖及有關信號顯示系統，車站設備監控系統應及時使照明、自動扶梯等設備處于消防運行狀態，并實時監控。

(4) 信息發布系統需通過列車自動控制系統獲取列車行駛信息，進行列車信息預告等，還有需從防災報警系統、車站設備監控系統接受緊急信息，向乘客提供資訊，引導乘客迅速、安全地撤離車站。