洪翔,高級工程師?,F任上海申通地鐵集團有限公司技術(shù)研究中心系統集成部主任。多年從事軌道交通通信工程、控制中心、綜合監控系統以及信息化等專(zhuān)業(yè)的工程規劃、可研報告編制、工程設計、咨詢(xún)和技術(shù)管理、評審和科研等工作。曾獲上海市科技進(jìn)步獎、教育部科技進(jìn)步獎、建設部?jì)?yōu)秀工程設計銀獎、上海市優(yōu)秀工程咨詢(xún)成果獎等獎項。
《自動(dòng)化博覽》:軌道交通智能化是近年來(lái)軌道交通行業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)話(huà)題,您認為智能化軌道交通的特點(diǎn)是什么?這里提到的“智能化”應該包含哪些方面?
洪翔:軌道交通領(lǐng)域的“智能化”主要體現在五個(gè)“面向”上,包括:面向乘客的信息化服務(wù)、面向整個(gè)出行空間的安全防范、面向整個(gè)行車(chē)運營(yíng)過(guò)程、面向機電系統和重要裝備的維保以及面向救災和應急處置等內容。
面向乘客的信息化服務(wù):可在乘客信息系統、自動(dòng)售檢票系統中實(shí)現相應的“智能化”功能。如建立網(wǎng)絡(luò )化運營(yíng)狀態(tài)發(fā)布平臺(上海定義為“TOS”),實(shí)時(shí)發(fā)布包含客流、行車(chē)、重要設施設備等狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò )化運營(yíng)信息,方式多樣且覆蓋乘客出行全過(guò)程。
面向整個(gè)出行空間的安全防范:可在視頻監控系統、周界報警、安檢系統中實(shí)現相應的“智能化”功能。目前視頻監控系統已廣泛應用了高清系統,數字化監控、模式化監控以及圖像分析、模式識別等“智能化”功能得到發(fā)揮。面向整個(gè)行車(chē)運營(yíng)過(guò)程:可以實(shí)現高級別的全自動(dòng)駕駛模式,確保形車(chē)過(guò)程的“智能化”。如實(shí)現線(xiàn)路中存車(chē)及自動(dòng)喚醒、休眠等。
面向機電系統和重要裝備的維保:可在綜合監控系統、重要設施設備的安全檢測系統中實(shí)施相應的“智能化”手段和功能。如在車(chē)輛中設置智能復合傳感系統,結合車(chē)載信息系統,有效實(shí)現車(chē)載識別、檢測、預警和主動(dòng)維修。
面向救災和應急處置:可在通信系統、信息平臺系統和數據中心等方面實(shí)施相關(guān)的“智能化”功能或手段。如利用通信系統IP化的特點(diǎn),整合有、無(wú)線(xiàn)多種通信方式,建立基于軟交換體系的統一通信服務(wù)平臺,貫穿網(wǎng)絡(luò )中心、控制中心、車(chē)站、基地等空間,集“語(yǔ)音、視頻、信息”等通信載體為一體,服務(wù)于日常管理、應急處置及救災救援等網(wǎng)絡(luò )化運營(yíng)工作中去。
智能化軌道交通總體上應具有行車(chē)運營(yíng)自動(dòng)化、客運服務(wù)實(shí)體流程化、關(guān)鍵環(huán)節決策化以及數據支持模型化等特點(diǎn),具體表現為:
(1)乘客乘用高效、過(guò)程知曉、消費便捷,管理互動(dòng)響應高;
(2)安全防范實(shí)現空間、行為、身份以及物件的有效識別、有效報警,且事件追蹤及分析準確、有效;
(3) 行車(chē)過(guò)程準點(diǎn)率高、運行平穩且節能, 合理使用運能;
(4)設備及裝備的可用性、可靠性、可維護性高,實(shí)現基于安全運行的物聯(lián)識別和監測,實(shí)施基于RCM為核心的維修機制。
(5)救災和應急處置實(shí)現3C(COMMUNICATION通信、CONTROL控制、COMMAND決策)集成。
《自動(dòng)化博覽》:城市軌道交通智能化系統包括綜合監控系統、乘客資訊系統、綜合安防系統、通信系統、自動(dòng)售檢票系統和信號系統,請您分別闡述一下這幾方面的未來(lái)發(fā)展趨勢?
總體上說(shuō),城市軌道交通各系統的智能化建設趨勢明顯,并結合地鐵互聯(lián)網(wǎng)+概念的先行先試,城市軌道交通智能化各系統還將增添移動(dòng)應用、大數據推動(dòng)等亮點(diǎn)。
綜合監控系統智能化的未來(lái)發(fā)展趨勢:
綜合監控系統即Integrated Supervision and Control System(以下簡(jiǎn)稱(chēng)ISCS)是基于大型的監控軟件平臺,通過(guò)專(zhuān)用的接口設備與若干子系統接口,采集各子系統的數據,實(shí)現在同一監控工作站上監控多個(gè)專(zhuān)業(yè),調度、協(xié)調和聯(lián)動(dòng)多系統的集成系統。ISCS系統應實(shí)現機電設備監控和管理、防災和安全、乘客服務(wù)、行車(chē)輔助等功能;綜合監控系統的設計應與運營(yíng)組織、維保組織相匹配;系統功能應與運營(yíng)管理模式相適應,滿(mǎn)足城市軌道交通運營(yíng)監控和管理等整體功能需求。
ISCS的智能化體現歸類(lèi)在集成實(shí)現上,可以從橫向和縱向兩個(gè)維度來(lái)設計。橫向維度是指從ISCS所集成的專(zhuān)業(yè)系統范圍,縱向維度是指從ISCS所集成專(zhuān)業(yè)系統的深度。橫向的集成范圍和縱向的集成深度是ISCS集成設計不可分割的兩個(gè)方面,二者相輔相成、缺一不可。橫向集成與縱向集成共同構成完整的ISCS系統。
因此,ISCS系統未來(lái)發(fā)展還應著(zhù)眼于集成的實(shí)現,應重點(diǎn)關(guān)注在:
(1)提升業(yè)務(wù)管理科學(xué)化、信息化水平;消除“自動(dòng)化孤島”現象;有助于機電系統發(fā)揮整體作用,突出綜合數據處理、綜合信息輔助的優(yōu)勢。
(2)提升機電系統的整體服務(wù)能力和綜合的應急處置能力。
(3)輔助維修工作,增加系統的安全可靠性;
(4)減少建設過(guò)程中的重復性建設內容;簡(jiǎn)化接口和工作協(xié)作程序;有效降低軌道交通建設整體投資和人力投入。
(5)優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程、降低人員工作負荷、簡(jiǎn)化流程。
(6)有助于軌道交通網(wǎng)絡(luò )信息化、大數據應用的建設。
乘客資訊系統智能化的未來(lái)發(fā)展趨勢:
在上海乘客資訊系統已被定義為網(wǎng)絡(luò )化乘客信息系統NPIS(Network-Passenger Information System),為面向城市軌道交通網(wǎng)絡(luò )化運營(yíng)和維護管理,以三色運營(yíng)狀態(tài)信息TOS(TricolorOperating Status)為核心,整合軌道交通內部多種載體及外部多種媒體,為廣大市民和軌道交通運營(yíng)、管理、維護保障各層次的管理者提供全方位的信息服務(wù)的系統。通過(guò)數據實(shí)時(shí)采集、分析運算及多載體的信息發(fā)布渠道,為廣大的市民提供覆蓋全網(wǎng)絡(luò )的以實(shí)時(shí)運營(yíng)狀態(tài)信息為核心的多種信息,幫助其有效出行和換乘;同時(shí)為軌交管理者提供綜合的運營(yíng)狀態(tài)信息,為高效的運營(yíng)決策指揮提供數據基礎;并通過(guò)公交一體化的數據交換為公交互補、應急處置打下基礎。另外為車(chē)站相關(guān)人員提供準確、迅速的各類(lèi)信息主動(dòng)查詢(xún),包括:網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)狀態(tài)信息、票務(wù)信息、換乘路徑信息、站內關(guān)鍵設施的地理信息等,也將成為重要的智能化服務(wù)手段。
未來(lái)將不斷擴展并完善基礎數據采集、多源數據融合建模及邏輯計算,并緊密貼合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應用,打造實(shí)時(shí)、精準、智能的城市公共交通信息服務(wù)一體化平臺,覆蓋以軌道交通為基礎的城市公共交通。
綜合安防系統智能化的未來(lái)發(fā)展趨勢:
綜合安防系統中主要以視頻監控系統為核心,目前全球視頻監控系統的趨勢向數字化、網(wǎng)絡(luò )化和智能化的方向發(fā)展,軌道交通也不例外。隨著(zhù)軌道交通網(wǎng)絡(luò )化形成后,視頻監控系統設備數量眾多帶來(lái)的維護量和使用效率問(wèn)題催生了智能視頻分析功能的應用需求。同時(shí)隨著(zhù)全數字高清技術(shù)的應用,智能視頻的分析效果也將明顯提升。
因此,未來(lái)軌道交通以數字化、網(wǎng)絡(luò )化視頻監控為基礎,通過(guò)對監控視頻圖像的實(shí)時(shí)分析來(lái)對動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中的目標進(jìn)行定位、識別和跟蹤,并分析和判斷目標的行為,從而能在異常情況發(fā)生的時(shí)候及時(shí)做出反應,做到早期的偵測和防范。同時(shí)也可通過(guò)對視頻圖像質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,及時(shí)發(fā)現系統中因設備故障或人為原因而造成的圖像質(zhì)量問(wèn)題及一些系統問(wèn)題,為系統的維護保障提供技術(shù)支持。
因此,隨著(zhù)軌道交通視頻監控系統逐步應用基于IP技術(shù)的全數字高清系統,以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,結合網(wǎng)絡(luò )化安防中心的建設,建設一套視頻監控系統綜合管理平臺,管理平臺可實(shí)現視頻監控、智能分析、移動(dòng)應用和設備管理等綜合功能,為軌道交通的安全運營(yíng)、公共安全防范和高效維護提供保障。
通信系統智能化的未來(lái)發(fā)展趨勢:
通信及信息化工程和基礎設施建設(如數據中心、高速數據網(wǎng)絡(luò ))需要提前推動(dòng)。隨著(zhù)通信技術(shù)的不斷進(jìn)步,各級人員的日常通信不能依然停留在固定崗位的語(yǔ)音通信水平上,同時(shí)處于移動(dòng)環(huán)境下的辦公和工作通信服務(wù)需求也日益增多,主要包括:
(1)各類(lèi)人員的移動(dòng)辦公應用:包括使用定制終端、手機終端或便攜式電腦,通過(guò)專(zhuān)門(mén)的應用軟件,訪(fǎng)問(wèn)辦公網(wǎng)絡(luò ),收發(fā)郵件和即時(shí)消息、安排工作計劃、處理辦公文檔,并可遠程參與會(huì )議,擺脫時(shí)間和場(chǎng)所局限,隨時(shí)進(jìn)行隨身化的公司管理和溝通,實(shí)現無(wú)紙化辦公,并有效提高管理和辦公效率。
(2)常態(tài)化的移動(dòng)業(yè)務(wù)應用:包括基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的語(yǔ)音通信、信息推送發(fā)布、實(shí)時(shí)客流及列車(chē)運行情況上報、現場(chǎng)情況視頻/圖像采集、臨時(shí)視頻會(huì )議,以及設施設備維護中的移動(dòng)巡檢、設備二維碼識別、運行狀況采集上傳等應用?;邳S頁(yè)服務(wù),無(wú)需記憶或查找人員的聯(lián)系方式,僅需在終端上選擇相關(guān)人員,系統可自動(dòng)呼叫其座機、手機、移動(dòng)終端,或向其發(fā)送信息和郵件,提高呼叫成功率。
(3)突發(fā)/災害事件應急處置:對于大客流、擁擠、踩踏、人員落軌等突發(fā)事件和觸網(wǎng)、列車(chē)、信號系統等故障造成的清客事件,以及火災、暴雨等災害事件,指揮調度人員使用PC軟終端可隨時(shí)召集緊急視頻會(huì )議、共享現場(chǎng)狀況、下發(fā)應急預案、指揮事件處置、協(xié)調相關(guān)單位,并可向相關(guān)領(lǐng)導和人員發(fā)送短信;現場(chǎng)運營(yíng)服務(wù)人員和設備維修人員可通過(guò)移動(dòng)終端將現場(chǎng)情況或故障狀況實(shí)時(shí)進(jìn)行視頻/圖像采集上報,參與視頻會(huì )議、接受指揮指令,減少現場(chǎng)人員往返和等待命令時(shí)間,提升突發(fā)/災害事件應急處置效率。
傳統的公務(wù)電話(huà)系統基于程控交換技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng),很難滿(mǎn)足上述需求,已逐漸被提供多種通信服務(wù)手段的軟交換技術(shù)所取代。軌道交通需建設一套服務(wù)于整個(gè)軌道交通、覆蓋全網(wǎng)絡(luò )范圍的、與辦公網(wǎng)、數據中心等信息網(wǎng)互通的、支持有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)多種終端設備接入,可同時(shí)滿(mǎn)足固定和移動(dòng)工作人員之間語(yǔ)言、數據、視頻等多業(yè)務(wù)通信需求的信息化通信服務(wù)平臺,具體內容可包括:建立統一的信息化通信服務(wù)平臺,提供公務(wù)通信(語(yǔ)音、視頻會(huì )議、即時(shí)消息)、企業(yè)黃頁(yè)、移動(dòng)辦公通信支持以及配套系統(郵件及短信)服務(wù)等。
自動(dòng)售檢票系統智能化的未來(lái)發(fā)展趨勢:
軌道交通自動(dòng)售檢票(AFC)系統作為軌道交通直接面向乘客的窗口,一直以來(lái)以需求為導向,引領(lǐng)著(zhù)新型技術(shù)在軌道交通實(shí)踐應用的潮流。當前,AFC系統已融入了較高的智能化設計,扮演著(zhù)售票員、檢票員、會(huì )計、統計、審計等角色,以數據收集和控制系統實(shí)現了票務(wù)管理的高度自動(dòng)化。展望未來(lái),AFC系統或將向三個(gè)方向發(fā)展:
(1)地鐵互聯(lián)網(wǎng)+應用融合
將移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)與支付手段結合。主要開(kāi)發(fā)客票網(wǎng)上支付系統,實(shí)現多種支付方式,方便乘客使用,減少現金流轉。
利用云與移動(dòng)手機的近場(chǎng)通訊技術(shù)(NFC)完成乘客無(wú)需刷卡,自動(dòng)扣費、進(jìn)站、出站功能,從而提高乘客的通行速率;
探索更多的人性化通過(guò)閘機方式,如掌靜脈等。
開(kāi)發(fā)手機APP應用為乘客提供更多服務(wù),也增加更多互動(dòng)。
(2)大數據建立與應用
基于實(shí)時(shí)數據進(jìn)行數據加工,提供實(shí)時(shí)客流分析,并通過(guò)各種平臺發(fā)布信息,引導乘客錯峰出行;
基于歷史數據進(jìn)行數據挖掘,掌握數據規律,對未來(lái)路網(wǎng)客流進(jìn)行預測,從而為行車(chē)調度和客流組織提供參考;
基于大數據應用技術(shù),可以對運營(yíng)時(shí)間、行車(chē)組織、票務(wù)政策、車(chē)站管理等諸多方面提供決策支持 ;
基于大數據應用技術(shù),將數據轉化為數字資產(chǎn),挖掘其商業(yè)價(jià)值。
(3)云技術(shù)應用與云服務(wù)建立
當前作為AFC系統監控層多線(xiàn)路中央系統(上海定義為MCC)擬采用虛擬化技術(shù)形成硬件資源池,清分系統(ACC)大修改造也是采用硬件虛擬化技術(shù)實(shí)現硬件資源的利用率最大化。
而云計算作為一種全新IT服務(wù)模式,正在慢慢取代傳統服務(wù)模式,在助力信息化建設的同時(shí),也成為了大勢所趨。
未來(lái)結合云計算技術(shù)的日趨成熟,可考慮建立AFC系統監控層統一的私有云,即終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò )按需訪(fǎng)問(wèn)結構化的計算資源共享池(如網(wǎng)絡(luò )、服務(wù)器、存儲、應用軟件、服務(wù)等),快捷地獲取所需要資源,同時(shí)實(shí)現全網(wǎng)AFC設備的統一管理及計算處理資源的按需分配功能。
摘自《自動(dòng)化博覽》2015年12月刊