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【摘 要】 随着我国城市化进程的加，城市交通压力日益加大。为解决城市便捷交通的问题让城市畅通起来，城市轨道交通因为其便捷、快速、及时、大运量等特点成为很多有交通问题的困扰的城市首要选择。综合监控系统为地铁车站提供了一个集中操作、运营管理的平台。从地铁综合监控系统的概念出发，论述了综合监控系统的组成和系统集成方案。为地铁综合监控系统的项目决策与前期设计工作提供参考也为为今后轨道交通综合监控系统的建设提供了借鉴。
【关键词】 地铁;轨道交通;监控技术
目前，越来越多的城市开始构架自己城市的便捷交通网络。城市轨道交通本身是众多科学技术的果实。它是集桥梁、隧道、车辆、信号、通信、供电、自动售检票、安全门、综合监控等众多专业于大成，使之相互配合、协调运转的统一整体。而综合监控系统作为其中非常重要的一个部分，对提高轨道交通系统运行的效率，提高系统运行的可靠性与可维护性方面有着非常重要的作用。
一、轨道交通综合监的历史发展
我国最早开始建设城市轨道交通的城市是北京。当时，修建地铁的主要是为了战备。随着城市的发展以及外部环境的变化，战备的作用逐渐减弱，地铁开始由战备转向民用公共交通。随着综合国力的逐步提高，城市化人口日的益增多，许多大城市诸如上海、广州等地纷纷开始兴建城市轨道交通设施。
（一）早期的轨道交通系统，由于技术的限制，没有综合监控系统。"运行中，各个系统是相对独立的，主要以以人工操作为主。
（二）随着技术的进步，技术系统逐渐走向信息化、自动化、智能化。信息技术的快速发展，使得轨道交通对信息的共享、系统之间的联动要求日益严格，促成了轨道交通综合监控系统的出现，并且从雏形逐渐走向成熟。我国最早的轨道交通综合监控系统的应用实例为上海的明珠线和北京的13号线。当时，在操作中主要是整合了原来独立的供电和环境控制系统，构建了初步的综合监控系统。
（三）之后，综合监控发系统逐步发展完善，到目前为止，我国建立在设备监控基础上的轨道交通综合控系统发展已经近比较完善不同的城市实际情况不同，使得每个城市的轨道交通综合监控系统在实现中有些不同。
（四）随着技术的的发展和人们对综合监控系统的逐步认识，以列车自动控系统（ATC）为核心的综合监控系统模式已经产生，并在我国正在逐渐应用。是一种理想的集成方案。在实际操作中，由于这种综合监控方的案涉及多专业，而且技术相对复杂，实施起来难度较大，所以目前在国内还没有得到实际地应用。但相信在不久的将来，这种模式的综合监控系统将逐步推广实施。同时，结合列车自动控制系统的综合监控系统也是轨道交通综合监控系统的发展趋势。
二、轨道交通综合监控的现状分析
目前，国内普遍采用的轨道交通综合监控系统是以设备监控为主体的。该系统主要集成的系统一般是供电系统、环境监控系统和火灾报警系统，同时还与门禁系统、广播系统、乘客信息发布系统、闭路电视监控系统、大屏幕系统、屏蔽门系统、自动受检检票系统等。但是目前，在国内实施的综合监控系统中，行车系统的集成还没有能够实现。所有这些集成的、互连的系统的各类信息都将接入统一的综合监控平台，再按照专业的不同分工统一调度于在控制中心设置的总调工作站。各个专业的工作站根据本专业的需要可以实时监控各个专业的子系统的工作状态。另一方面，在操作系统的选择上，目前主要有运行在windows操作系统平台之上的和运行在unix操作系统平台之上的，还有的则要求系统具有跨操作系统平台运行的能力。这几种操作方式在国内都有实际的应用。
三、综合监控系统存在的问题及措施
（一）数据的处理与协议的转换
综合监控系统中，所有集成与互连的系统数据都统一接入综合监控系统的前端处理器（FEP）。前端处理器负责综合监控系统与各相连系统的接口管理，完成规约转换、数据初始处理、周期访问和协议转换，并将不同格式的实时数据转换为综合监控系统统一的内部数据对象格式，提交到系统车辆段、车站级和中央实时服务器。但这种做法，极易造成前端处理器的通信瓶颈。随着系统的不断扩大，信息传输将不能保持实时性。所以，该操作对FEP的技术指标的等级要求相当高。
（二）人机界面之间的整合
综合监控系统集成的范围较大，集成的软件完全取代了被集成的子系统软件，并实现被集成子系统的全部功能，极大地提高了集成系统的性能。因此，集成软件的特点是人机界面图形层次非常多，导致软件开发的工作量很大，尤其是数据库的二次开发和数据结构统一规划整理。其中，有的专业系统需要建独立的数据库，而有的专业系统则可利用其他专业的数据库。例如：对于信号ATS的集成，因为信号系统是涉及行车安全性的设备，并有专用的软件和通讯协议，如果通讯协议的开放条件许可，则可在综合监控系统的人机界面中嵌入其系统的图形人机界面，实现复视管理功能，方便运营人员在统一的平台上操作人机界面。而另外一些单系统所特有的功能，由于综合监控系统实现此功能需要较高的成本，因为无法利用成熟的软件，必须要在新的平台上进行重新开发，最后，综合监控系统工作站利用串口进行接入，以互联来实现这个功能。
（三）系统中时钟的同步
车站级综合监控系统需向与它集成、互联的系统及时地、主动地发布时间信息，而不是被动指出具体的接收者，需要这种时钟信息的系统可以有选择性地接收该时钟信息，达到更好地保证系统的实时性的目的。但是，监控网络的规模扩大后，传输时，时钟的延迟必然放大，而且，许多的信息通过中央的路由器时可能会产生堵塞，影响对时性要求非常严格的设备及其诊断，严重的时候还会造成数据报文的丢失，从而影响监控中心做出正确、及时的决策。
（四）系统可靠性与容错性
综合监控系统一旦故障对整个系统影响较大，因此其服务器、交换机等应采用冗余方式。如深圳地铁3号线采用了后备线控站方式提高系统的可靠性：当控制中心发生事故时，后备线控站的综合监控系统工作站以中央级用户登录使用，可监控全线车站常规设备;后备线控站能提供与中心级系统同樣的功能，直至原控制中心恢复，转交控制权。此外，在综合监控系统中安置多个复制的软件模块，可以通过“故障代码”及“发生事件”使用这些复制的备份软件，来实现系统的容错。
（五）系统的可扩性
地铁综合监控系统的服务器、交换机等关键设备应预留20%～40%的容量或插槽;软件宜采用无限点可扩展软件，为今后系统扩展打下基础。这样，如果是同构系统的扩展，只需简单将其数据域合并;而异构系统的扩展则建立网关。地铁综合监控系统的体系结构应适合系统动态扩展，可在线修改、扩充子系统而不干扰已经运作的其它子系统。新加入的子系统调试通过后，可以和原有的系统无缝地集成，共同实现整个地铁的各项任务。
四、结语
轨道交通综合监控系统是轨道系统发展的必然产物，同时也是科学技术进步的果实。展望轨道交通综监控系统的未来，必然与轨道交通系统的发展和科技的进步相联系"轨道交通必然湖越来越普及，与此相匹配的综合监控系统的监控范围也必然逐渐增大，目前，在北京已经实际实施基于路网指挥层面的轨道交通综合监控系统。基于路网指挥层面的综合监控系统监控范围遍布整个轨道交通路网的各条线路、各个车站、各个子系统。按照这个速度与方向的发展，单层次的车站综合监控系统的作用将逐渐减弱直至消失。从技术进步的角度来说，各个子系统之间的适度融合是大势所趋，不久的将来，综合监控系统必然也会把行车系统纳入所监控的范围，形成真正意义上的轨道交通系统综合监控。
参考文献：
[1]张越，徐小燕.地铁综合自动化系统的研究[J].南京林业大学学报：自然科学版，2007（5）：97.
[2]王开满，王军，张慎明.城市轨道交通自动化综合监控系统的集成模式[J].城市轨道交通研究，2007（3）：57.
[3]彭辉，徐志修，周文华等.城市轨道交通智能综合监控系统设计[J].铁道工程学报，2006（1）：15.
【关键词】 地铁;轨道交通;监控技术
目前，越来越多的城市开始构架自己城市的便捷交通网络。城市轨道交通本身是众多科学技术的果实。它是集桥梁、隧道、车辆、信号、通信、供电、自动售检票、安全门、综合监控等众多专业于大成，使之相互配合、协调运转的统一整体。而综合监控系统作为其中非常重要的一个部分，对提高轨道交通系统运行的效率，提高系统运行的可靠性与可维护性方面有着非常重要的作用。
一、轨道交通综合监的历史发展
我国最早开始建设城市轨道交通的城市是北京。当时，修建地铁的主要是为了战备。随着城市的发展以及外部环境的变化，战备的作用逐渐减弱，地铁开始由战备转向民用公共交通。随着综合国力的逐步提高，城市化人口日的益增多，许多大城市诸如上海、广州等地纷纷开始兴建城市轨道交通设施。
（一）早期的轨道交通系统，由于技术的限制，没有综合监控系统。"运行中，各个系统是相对独立的，主要以以人工操作为主。
（二）随着技术的进步，技术系统逐渐走向信息化、自动化、智能化。信息技术的快速发展，使得轨道交通对信息的共享、系统之间的联动要求日益严格，促成了轨道交通综合监控系统的出现，并且从雏形逐渐走向成熟。我国最早的轨道交通综合监控系统的应用实例为上海的明珠线和北京的13号线。当时，在操作中主要是整合了原来独立的供电和环境控制系统，构建了初步的综合监控系统。
（三）之后，综合监控发系统逐步发展完善，到目前为止，我国建立在设备监控基础上的轨道交通综合控系统发展已经近比较完善不同的城市实际情况不同，使得每个城市的轨道交通综合监控系统在实现中有些不同。
（四）随着技术的的发展和人们对综合监控系统的逐步认识，以列车自动控系统（ATC）为核心的综合监控系统模式已经产生，并在我国正在逐渐应用。是一种理想的集成方案。在实际操作中，由于这种综合监控方的案涉及多专业，而且技术相对复杂，实施起来难度较大，所以目前在国内还没有得到实际地应用。但相信在不久的将来，这种模式的综合监控系统将逐步推广实施。同时，结合列车自动控制系统的综合监控系统也是轨道交通综合监控系统的发展趋势。
二、轨道交通综合监控的现状分析
目前，国内普遍采用的轨道交通综合监控系统是以设备监控为主体的。该系统主要集成的系统一般是供电系统、环境监控系统和火灾报警系统，同时还与门禁系统、广播系统、乘客信息发布系统、闭路电视监控系统、大屏幕系统、屏蔽门系统、自动受检检票系统等。但是目前，在国内实施的综合监控系统中，行车系统的集成还没有能够实现。所有这些集成的、互连的系统的各类信息都将接入统一的综合监控平台，再按照专业的不同分工统一调度于在控制中心设置的总调工作站。各个专业的工作站根据本专业的需要可以实时监控各个专业的子系统的工作状态。另一方面，在操作系统的选择上，目前主要有运行在windows操作系统平台之上的和运行在unix操作系统平台之上的，还有的则要求系统具有跨操作系统平台运行的能力。这几种操作方式在国内都有实际的应用。
三、综合监控系统存在的问题及措施
（一）数据的处理与协议的转换
综合监控系统中，所有集成与互连的系统数据都统一接入综合监控系统的前端处理器（FEP）。前端处理器负责综合监控系统与各相连系统的接口管理，完成规约转换、数据初始处理、周期访问和协议转换，并将不同格式的实时数据转换为综合监控系统统一的内部数据对象格式，提交到系统车辆段、车站级和中央实时服务器。但这种做法，极易造成前端处理器的通信瓶颈。随着系统的不断扩大，信息传输将不能保持实时性。所以，该操作对FEP的技术指标的等级要求相当高。
（二）人机界面之间的整合
综合监控系统集成的范围较大，集成的软件完全取代了被集成的子系统软件，并实现被集成子系统的全部功能，极大地提高了集成系统的性能。因此，集成软件的特点是人机界面图形层次非常多，导致软件开发的工作量很大，尤其是数据库的二次开发和数据结构统一规划整理。其中，有的专业系统需要建独立的数据库，而有的专业系统则可利用其他专业的数据库。例如：对于信号ATS的集成，因为信号系统是涉及行车安全性的设备，并有专用的软件和通讯协议，如果通讯协议的开放条件许可，则可在综合监控系统的人机界面中嵌入其系统的图形人机界面，实现复视管理功能，方便运营人员在统一的平台上操作人机界面。而另外一些单系统所特有的功能，由于综合监控系统实现此功能需要较高的成本，因为无法利用成熟的软件，必须要在新的平台上进行重新开发，最后，综合监控系统工作站利用串口进行接入，以互联来实现这个功能。
（三）系统中时钟的同步
车站级综合监控系统需向与它集成、互联的系统及时地、主动地发布时间信息，而不是被动指出具体的接收者，需要这种时钟信息的系统可以有选择性地接收该时钟信息，达到更好地保证系统的实时性的目的。但是，监控网络的规模扩大后，传输时，时钟的延迟必然放大，而且，许多的信息通过中央的路由器时可能会产生堵塞，影响对时性要求非常严格的设备及其诊断，严重的时候还会造成数据报文的丢失，从而影响监控中心做出正确、及时的决策。
（四）系统可靠性与容错性
综合监控系统一旦故障对整个系统影响较大，因此其服务器、交换机等应采用冗余方式。如深圳地铁3号线采用了后备线控站方式提高系统的可靠性：当控制中心发生事故时，后备线控站的综合监控系统工作站以中央级用户登录使用，可监控全线车站常规设备;后备线控站能提供与中心级系统同樣的功能，直至原控制中心恢复，转交控制权。此外，在综合监控系统中安置多个复制的软件模块，可以通过“故障代码”及“发生事件”使用这些复制的备份软件，来实现系统的容错。
（五）系统的可扩性
地铁综合监控系统的服务器、交换机等关键设备应预留20%～40%的容量或插槽;软件宜采用无限点可扩展软件，为今后系统扩展打下基础。这样，如果是同构系统的扩展，只需简单将其数据域合并;而异构系统的扩展则建立网关。地铁综合监控系统的体系结构应适合系统动态扩展，可在线修改、扩充子系统而不干扰已经运作的其它子系统。新加入的子系统调试通过后，可以和原有的系统无缝地集成，共同实现整个地铁的各项任务。
四、结语
轨道交通综合监控系统是轨道系统发展的必然产物，同时也是科学技术进步的果实。展望轨道交通综监控系统的未来，必然与轨道交通系统的发展和科技的进步相联系"轨道交通必然湖越来越普及，与此相匹配的综合监控系统的监控范围也必然逐渐增大，目前，在北京已经实际实施基于路网指挥层面的轨道交通综合监控系统。基于路网指挥层面的综合监控系统监控范围遍布整个轨道交通路网的各条线路、各个车站、各个子系统。按照这个速度与方向的发展，单层次的车站综合监控系统的作用将逐渐减弱直至消失。从技术进步的角度来说，各个子系统之间的适度融合是大势所趋，不久的将来，综合监控系统必然也会把行车系统纳入所监控的范围，形成真正意义上的轨道交通系统综合监控。
参考文献：
[1]张越，徐小燕.地铁综合自动化系统的研究[J].南京林业大学学报：自然科学版，2007（5）：97.
[2]王开满，王军，张慎明.城市轨道交通自动化综合监控系统的集成模式[J].城市轨道交通研究，2007（3）：57.
[3]彭辉，徐志修，周文华等.城市轨道交通智能综合监控系统设计[J].铁道工程学报，2006（1）：15.