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摘 要：本文主要说明在城市轨道交通中以行车指挥 为中心的综合监控系统（TIAS）相比传统综合监控系统（ISCS）的优越性和先进性，同时，以北京地铁6号线工程为例，阐述了其在实际中的应用。
关键词：轨道交通 综合监控系统 TIAS
1以行车指挥为中心的综合监控系统的必然性
①近年来，全国城市轨道交通运营里程快速增长，综合监控系统被充分应用在整个运营系统中，但相对来说，集成度仍显不够。如果一旦出现突发事件，要求在极短的时间内做出正确的判断，并采用适当的预案，而当前的综合监控系统还不能完全满足运营的全部要求。②与传统综合监控系统相比，以行车指挥为中心的新型轨道交通综合监控系统（Traffic Control Integrated Automation System）将信号系统中的ATS子系统做深度集成，实现各个系统协同调度，直接服务于运营。这种系统集成模式无疑更适合于当前轨道交通行业的运营。③城市轨道交通运营从单线运营进入网络化运营时代，必须站在全线网络角度同时解决单线建设和网络建设所面临的问题。
以行车为中心的新型轨道交通综合监控系统将城市轨道交通关系到运营的所有指挥系统进行了深度集成，使轨道交通内全部重要系统高度自动化的联动成为可能，从而在网络化运营环境下，实现各条线路间互联互通，保证各条线路的安全运营、统一监管，最终形成轨道交通网络化条件下的多线路集中监控系统，提供全面的技术支撑。
2 探讨行车综合自动化系统的方案
2.1 安全性要求
由于信号系统属于故障安全系统，安全级别较高，为 S I L 4 级。虽然ATS系统与ATP、ATO、联锁等信号系统联系紧密，但是不属于故障安全系统，对系统可靠性、安全性的要求相对较低，为SIL2 级。而整个综合自动化系统的安全性要求为 SIL2级，因此，从安全角度而言，将ATS系统纳入综合监控自动化系统的方案是可行的。
2.2 统一软、硬件平台
以北京地铁6号线工程为例，其综合监控系统是国电南瑞公司自主研发的一套国产系统，是一套成熟的自动化系统，已经被多个城市轨道交通项目采用、运营，该系统采用具有开放式标准定义的软件或硬件产品（COTS），包括通信、服务器、工作站、现场采集等硬件，以及商用数据库管理软件、组态软件等。通过通用的软硬件接口、协议，以集成（紧密耦合）或互联（松耦合）的方式接入各子系统，实现与各系统之间的信息互通、集中监控功能和联动功能。
ATS子系统基于与综合监控系统统一的软、硬件平台，嵌入到综合自动化系统中，利用既有的综合自动化系统的软、硬件平台及通信网络，有利于降低系统集成的复杂度，便于维护，同时也降低了整个系统的拥有成本（TCO）。
2.3 系统层次
整个TIAS系统分为中央级、车站级、现场级共3个层次。
①中央级TIAS系统负责监控全线列车运行状态，确保全线的机电、供电等专业的设备的正常运行，并负责与视频、广播、门禁、屏蔽门等系统进行交互，进行地铁运营管理。②车站级TIAS系统负责接收来自中央级的控制指令，并负责在降级模式下，对本站（及区间）所辖的现场级（信号、机电、电力）设备进行监视与控制。③现场级TIAS系统，主要负责采集机电设备（通风、空调、电梯、扶梯、照明、水泵、屏蔽门等）、电力设备（主变电站、牵引降压变电站、降压变电站等）以及通信设备（闭路电视、广播等）的状态，并下发来自控制中心或是车站监控子系统的控制命令，反馈执行结果。
2.4 系统集成模式
鉴于以行车指挥为中心的综合自动化系统，其系统集成度进一步增强，从系统实施难度、成本，降级模式下的可靠性等方面，因此采用中心、车站分布式集成的方式，即系统集成发生在车站与中心两个层面上，TIAS系统不仅仅局限在中心，还扩展到车站。
针对形成TIAS系统下的各个子系统，按照集成程度，可以采用深度集成（基于统一的软、硬件平台）、界面集成及互联等不同集成方式。其中，将ATS子系统与电力监控系统（PSCADA）、环境与设备监控系统（BAS）进行深度集成，保证TIAS系统的指挥，设备监控、维护部分作为主体系统进行实施。同时，通过界面集成方式，将广播系统（PA）、乘客信息系统（PIS）、视频监控系统（CCTV）、门禁系统（ACS）、自动售检票系统（AFC）、屏蔽门系统（PSD）等集成到一起，进行集中监视控制，辅助运营调度管理。最后，与火灾报警系统（FAS）、时钟系统（CLK）等相对独立的系统进行互联。各个集成 / 互联子系统的功能在TIAS系统平台上统一完成，相对于顶部（中心）系统集成模式，在功能、性能及成本方面都具备优势。
2.5 系统的功能要求
TIAS系统基本功能包括：为各专业部门实现辅助调度功能；为各部门提供共享信息；利用信息共享平台提供跨专业自动化工作协调功能。
2.5.1 各专业辅助调度功能
①为行调人员提供全线列车运行状况监视，控制列车的运行速度及发车时机。②为电调人员提供全线变电所供电设备的监视控制和数据采集以及对接触网带电运行状态的监视和控制，实现对变电所各种设备的控制、监视、联动、联锁、闭锁、自动投切功能及电流、电压、功率、电度采集。③为环调人员提供车站、区间隧道、中心等与地铁运营有关建筑内的通风空调系统设备、给排水设备、电扶梯、照明、防火等机电设备进行全面有效的监控和管理。④为维护调度提供事故分析和维护维修调度管理辅助。
2.5.2 综合信息共享功能
①为行调人员提供行车供电、机电相关信息，例如在站场图上，显示接触网带电状态，车站、区间通风状态等信息及相应的报警信息。
②为电调人员提供供电区段内的车辆运行状态及报警等信息。③为环调人员提供站内或是区间的车辆运行状态及报警等信息。④为维护调度提供全线车辆、供电、机电设备的运行状态及报警等信息。
2.5.3 跨專业自动化工作协调功能
作为完整的运营调度组织，各工种调度以行车指挥为中心，在各自业务范围内履行相应职能。具体来讲，行调按照行车计划调度指挥列车运行，其他各工种调度之间联系会进一步加强，相互配合作业也会更加频繁，共同介入列车运行指挥、运行计划管理、电力管理、设备管理与维护、旅客服务、应急抢险等方面的协调工作。
3综合监控系统向综合调度系统的演变
针对轨道交通领域的不同专业，在实现各业务系统化、自动化的同时，需要将各专业整合为一个综合系统，最终实现调度指挥管理的现代化；综合监控系统应能够提供各专业之间共享信息的平台，为各专业高效的调度指挥提供技术基础。但是，未集成ATS系统的综合监控系统，主要的用途在于为行车服务，保障运营安全，并营造舒适的乘车环境；将ATS纳入综合监控之后，在各个子系统深度联动的基础之上，综合监控系统的职能，将不仅仅局限于单纯的运营保障，还应该集调度指挥、行车计划、维护管理、应急抢险等功能于一体，最终完成向综合调度系统的转变；通过设立路网集成控制中心（TCC），在列车运行指挥、运行计划管理、电力管理、设备管理与维护、旅客服务等方面，实现集中管理，将运营管理、维护作业、应急抢险等工作，全部交由线路集成控制中心来指挥。
4 结语
以行车指挥为中心的新型轨道交通综合监控系统满足了目前城市轨道交通发展的趋势，实现了轨道交通内所有重要系统指挥平台的高度集中。伴随轨道交通运营指挥自动化水平的提高，运营指挥中出现人为错误的几率将大为降低。通过采用成熟的软、硬件平台，将有助于降低系统集成的复杂度，同时降低整个系统运营的成本；通过合理的计划安排，能够有效地提高维护性。
关键词：轨道交通 综合监控系统 TIAS
1以行车指挥为中心的综合监控系统的必然性
①近年来，全国城市轨道交通运营里程快速增长，综合监控系统被充分应用在整个运营系统中，但相对来说，集成度仍显不够。如果一旦出现突发事件，要求在极短的时间内做出正确的判断，并采用适当的预案，而当前的综合监控系统还不能完全满足运营的全部要求。②与传统综合监控系统相比，以行车指挥为中心的新型轨道交通综合监控系统（Traffic Control Integrated Automation System）将信号系统中的ATS子系统做深度集成，实现各个系统协同调度，直接服务于运营。这种系统集成模式无疑更适合于当前轨道交通行业的运营。③城市轨道交通运营从单线运营进入网络化运营时代，必须站在全线网络角度同时解决单线建设和网络建设所面临的问题。
以行车为中心的新型轨道交通综合监控系统将城市轨道交通关系到运营的所有指挥系统进行了深度集成，使轨道交通内全部重要系统高度自动化的联动成为可能，从而在网络化运营环境下，实现各条线路间互联互通，保证各条线路的安全运营、统一监管，最终形成轨道交通网络化条件下的多线路集中监控系统，提供全面的技术支撑。
2 探讨行车综合自动化系统的方案
2.1 安全性要求
由于信号系统属于故障安全系统，安全级别较高，为 S I L 4 级。虽然ATS系统与ATP、ATO、联锁等信号系统联系紧密，但是不属于故障安全系统，对系统可靠性、安全性的要求相对较低，为SIL2 级。而整个综合自动化系统的安全性要求为 SIL2级，因此，从安全角度而言，将ATS系统纳入综合监控自动化系统的方案是可行的。
2.2 统一软、硬件平台
以北京地铁6号线工程为例，其综合监控系统是国电南瑞公司自主研发的一套国产系统，是一套成熟的自动化系统，已经被多个城市轨道交通项目采用、运营，该系统采用具有开放式标准定义的软件或硬件产品（COTS），包括通信、服务器、工作站、现场采集等硬件，以及商用数据库管理软件、组态软件等。通过通用的软硬件接口、协议，以集成（紧密耦合）或互联（松耦合）的方式接入各子系统，实现与各系统之间的信息互通、集中监控功能和联动功能。
ATS子系统基于与综合监控系统统一的软、硬件平台，嵌入到综合自动化系统中，利用既有的综合自动化系统的软、硬件平台及通信网络，有利于降低系统集成的复杂度，便于维护，同时也降低了整个系统的拥有成本（TCO）。
2.3 系统层次
整个TIAS系统分为中央级、车站级、现场级共3个层次。
①中央级TIAS系统负责监控全线列车运行状态，确保全线的机电、供电等专业的设备的正常运行，并负责与视频、广播、门禁、屏蔽门等系统进行交互，进行地铁运营管理。②车站级TIAS系统负责接收来自中央级的控制指令，并负责在降级模式下，对本站（及区间）所辖的现场级（信号、机电、电力）设备进行监视与控制。③现场级TIAS系统，主要负责采集机电设备（通风、空调、电梯、扶梯、照明、水泵、屏蔽门等）、电力设备（主变电站、牵引降压变电站、降压变电站等）以及通信设备（闭路电视、广播等）的状态，并下发来自控制中心或是车站监控子系统的控制命令，反馈执行结果。
2.4 系统集成模式
鉴于以行车指挥为中心的综合自动化系统，其系统集成度进一步增强，从系统实施难度、成本，降级模式下的可靠性等方面，因此采用中心、车站分布式集成的方式，即系统集成发生在车站与中心两个层面上，TIAS系统不仅仅局限在中心，还扩展到车站。
针对形成TIAS系统下的各个子系统，按照集成程度，可以采用深度集成（基于统一的软、硬件平台）、界面集成及互联等不同集成方式。其中，将ATS子系统与电力监控系统（PSCADA）、环境与设备监控系统（BAS）进行深度集成，保证TIAS系统的指挥，设备监控、维护部分作为主体系统进行实施。同时，通过界面集成方式，将广播系统（PA）、乘客信息系统（PIS）、视频监控系统（CCTV）、门禁系统（ACS）、自动售检票系统（AFC）、屏蔽门系统（PSD）等集成到一起，进行集中监视控制，辅助运营调度管理。最后，与火灾报警系统（FAS）、时钟系统（CLK）等相对独立的系统进行互联。各个集成 / 互联子系统的功能在TIAS系统平台上统一完成，相对于顶部（中心）系统集成模式，在功能、性能及成本方面都具备优势。
2.5 系统的功能要求
TIAS系统基本功能包括：为各专业部门实现辅助调度功能；为各部门提供共享信息；利用信息共享平台提供跨专业自动化工作协调功能。
2.5.1 各专业辅助调度功能
①为行调人员提供全线列车运行状况监视，控制列车的运行速度及发车时机。②为电调人员提供全线变电所供电设备的监视控制和数据采集以及对接触网带电运行状态的监视和控制，实现对变电所各种设备的控制、监视、联动、联锁、闭锁、自动投切功能及电流、电压、功率、电度采集。③为环调人员提供车站、区间隧道、中心等与地铁运营有关建筑内的通风空调系统设备、给排水设备、电扶梯、照明、防火等机电设备进行全面有效的监控和管理。④为维护调度提供事故分析和维护维修调度管理辅助。
2.5.2 综合信息共享功能
①为行调人员提供行车供电、机电相关信息，例如在站场图上，显示接触网带电状态，车站、区间通风状态等信息及相应的报警信息。
②为电调人员提供供电区段内的车辆运行状态及报警等信息。③为环调人员提供站内或是区间的车辆运行状态及报警等信息。④为维护调度提供全线车辆、供电、机电设备的运行状态及报警等信息。
2.5.3 跨專业自动化工作协调功能
作为完整的运营调度组织，各工种调度以行车指挥为中心，在各自业务范围内履行相应职能。具体来讲，行调按照行车计划调度指挥列车运行，其他各工种调度之间联系会进一步加强，相互配合作业也会更加频繁，共同介入列车运行指挥、运行计划管理、电力管理、设备管理与维护、旅客服务、应急抢险等方面的协调工作。
3综合监控系统向综合调度系统的演变
针对轨道交通领域的不同专业，在实现各业务系统化、自动化的同时，需要将各专业整合为一个综合系统，最终实现调度指挥管理的现代化；综合监控系统应能够提供各专业之间共享信息的平台，为各专业高效的调度指挥提供技术基础。但是，未集成ATS系统的综合监控系统，主要的用途在于为行车服务，保障运营安全，并营造舒适的乘车环境；将ATS纳入综合监控之后，在各个子系统深度联动的基础之上，综合监控系统的职能，将不仅仅局限于单纯的运营保障，还应该集调度指挥、行车计划、维护管理、应急抢险等功能于一体，最终完成向综合调度系统的转变；通过设立路网集成控制中心（TCC），在列车运行指挥、运行计划管理、电力管理、设备管理与维护、旅客服务等方面，实现集中管理，将运营管理、维护作业、应急抢险等工作，全部交由线路集成控制中心来指挥。
4 结语
以行车指挥为中心的新型轨道交通综合监控系统满足了目前城市轨道交通发展的趋势，实现了轨道交通内所有重要系统指挥平台的高度集中。伴随轨道交通运营指挥自动化水平的提高，运营指挥中出现人为错误的几率将大为降低。通过采用成熟的软、硬件平台，将有助于降低系统集成的复杂度，同时降低整个系统运营的成本；通过合理的计划安排，能够有效地提高维护性。