轨道交通运营阶段综合信息监管系统

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及轨道交通运营阶段综合信息监管系统。

背景技术

近年来，城市轨道交通新线路不断投入运营，网络化形态更加完善，OCC模式下的“一线一中心”理念已无法适应轨道交通网络化运营现状。研究线网级综合监控平台，能够满足多线路日常运营组织、共享资源管理、公共信息服务、应急指挥协调等诸多综合管理需求，构建起一个安全、高效、有序、权威的线网级COCC综合监控平台。

目前，各大城市的城市轨道交通建设期和运营期的信息化水平不断提高，但针对各业务研发的系统还相对独立，数据共享和交互困难等问题在系统集成时十分突出。随着城市轨道交通的建设，运营里程逐渐增加，客流量不断激增，信息的内容和应用能力还不能满足管理的需求。传统的运营思路是基于OCC模式下的“一线一中心”理念，已经不能实现城市轨道交通线网的全局指挥。城市轨道交通建设与运营是一个庞大的系统工程，工程中需要采用大量的机电设备保证城市轨道交通建设运营安全，同时将产生海量的数据；并且城市轨道交通客流在时间、方向和断面上都呈现出不均衡性，加之目前换乘车站的大量出现，对客流检测提出了更高的要求。

因此，有必要对上述问题做出改进。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供轨道交通运营阶段综合信息监管系统，该系统可以解决现有的轨道交通运营期信息的内容和应用能力不能满足管理需求的问题。

本发明采用的技术方案为：

轨道交通运营阶段综合信息监管系统，包括线网级综合监控模块、轨道及接触网智能检测模块、车辆运行状态监测模块、客流检测及预警模块；所述线网级综合监控模块包括接入平台、数据处理平台、人机交互平台、测试系统、网管系统、培训系统、容灾备份；所述轨道及接触网智能检测模块包括轨道测量子系统、接触网测量子系统、牵引驱动子系统、信息综合处理系统；所述车辆运行状态监测模块包括趋势分析、状态检修辅助决策、车辆运行状态；所述客流检测及预警模块包括数字式客流统计分析、模拟式客流统计分析、激光客流统计分析；所述线网级综合监控模块分别为轨道及接触网智能检测模块、车辆运行状态监测模块、客流检测及预警模块提供基础数据支持；所述轨道及接触网智能检测模块实现接触网和轨道几何参数的同步检测、智能检测、快速检测并分析；所述车辆运行状态监测模块采集车辆运行状态的相关信息，实现车辆主要部件及运行状态的趋势分析，为上层决策及维修系统提供合理化意见；所述客流检测及预警模块实现复杂环境下客流检测与预警管理的及时联动控制，能够通过采集的客流数据，准确预测人员聚集、运量激增等规律性客流的动态情况。

所述轨道及接触网智能检测模块中的测量子系统、接触网测量子系统所使用的的测量技术包括：检测惯性捷联姿态分析算法、2D激光测量技术、多传感器数据融合。

所述车辆运行状态监测模块的硬件系统包括无源无线自发电传感器，对车辆车轮、轴承、齿轮箱等转向架相关部件的振动与温度进行实时监测。

所述车辆运行状态监测模块兼容人工采集数据的上传分析，配备有智能物联网人工采集设备，智能物联网设备可模块化集成二维码扫描、RFID识读、指纹识别、热敏打印的功能，并将现场检测情况通过拍照、视频等方式实现记录上传。

所述客流检测及预警模块采用激光、视频多模式检测，实现对客流数量、方向、速度、密度等信息的监测，并建立模型实现对客流异常的及时预警。

所述接入平台包括网络设备和接口处理设备，所述网络设备实现各区域OCC系统信息的上传接入；所述接口处理设备实现接入信息的预处理。

所述信息综合处理系统对采集到的网检数据和轨检数据进行同步处理，并输出相对几何报表、TQI报表、绝对测量报表、调整量建议报表以及输出波形以供查看。

所述激光客流统计分析的数据通过有线以太网和GPRS无线两种方式进行传输。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果为：

1、本发明在硬件方面，采用先进的计算机网络搭建硬件服务，具有完善的扩展能力，提供具备良好兼容性的集成平台，软件方面系统总构建采用可扩展式、扁平化设计，减少转发环节，软硬件配置均以运营期城市轨道交通实际负载为基础，满足线网级综合监控的功能定位及使用需求。

2、本发明实时监控与综合应用的无缝融合。线网级综合监控解决线网综合监控系统与线网综合业务系统的兼容运行。

3、本发明实现复杂环境下客流检测与预警管理的及时联动控制，能够通过采集的客流数据，准确预测人员聚集、运量激增等规律性客流的动态情况，同时能够实现应急事件与预警管理的实施联动。

4、本发明车辆运行状态监测模块采集车辆运行状态的相关信息。通过研究一套完整的状态识别体系，实现车辆主要部件及运行状态的趋势分析，为上层决策及维修系统提供合理化意见。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的线网级综合监控模块结构示意图；

图3为本发明的轨道及接触网智能检测模块结构示意图；

图4为本发明的车辆运行状态监测模块结构示意图；

图5为本发明的客流检测及预警模块结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，轨道交通运营阶段综合信息监管系统，包括线网级综合监控模块、轨道及接触网智能检测模块、车辆运行状态监测模块、客流检测及预警模块；所述线网级综合监控模块包括接入平台、数据处理平台、人机交互平台、测试系统、网管系统、培训系统、容灾备份；所述轨道及接触网智能检测模块包括轨道测量子系统、接触网测量子系统、牵引驱动子系统、信息综合处理系统；所述车辆运行状态监测模块包括趋势分析、状态检修辅助决策、车辆运行状态；所述客流检测及预警模块包括数字式客流统计分析、模拟式客流统计分析、激光客流统计分析；所述线网级综合监控模块分别为轨道及接触网智能检测模块、车辆运行状态监测模块、客流检测及预警模块提供基础数据支持；所述轨道及接触网智能检测模块实现接触网和轨道几何参数的同步检测、智能检测、快速检测并分析；所述车辆运行状态监测模块采集车辆运行状态的相关信息，实现车辆主要部件及运行状态的趋势分析，为上层决策及维修系统提供合理化意见；所述客流检测及预警模块实现复杂环境下客流检测与预警管理的及时联动控制，能够通过采集的客流数据，准确预测人员聚集、运量激增等规律性客流的动态情况。

所述轨道及接触网智能检测模块中的测量子系统、接触网测量子系统所使用的的测量技术包括：检测惯性捷联姿态分析算法、2D激光测量技术、多传感器数据融合。

所述车辆运行状态监测模块的硬件系统包括无源无线自发电传感器，对车辆车轮、轴承、齿轮箱等转向架相关部件的振动与温度进行实时监测。

所述车辆运行状态监测模块兼容人工采集数据的上传分析，配备有智能物联网人工采集设备，智能物联网设备可模块化集成二维码扫描、RFID识读、指纹识别、热敏打印的功能，并将现场检测情况通过拍照、视频等方式实现记录上传。

所述客流检测及预警模块采用激光、视频多模式检测，实现对客流数量、方向、速度、密度等信息的监测，并建立模型实现对客流异常的及时预警。

所述接入平台包括网络设备和接口处理设备，所述网络设备实现各区域OCC系统信息的上传接入；所述接口处理设备实现接入信息的预处理，一方面效隔各OCC网络之间的相互访问，有效保证了不同线路控制中心的信息安全，接入平台完成接口管理及数据采集预处理功能，由网络设备及接口处理设备构成，网络设备实现各区域OCC系统信息的上传接入。

所述信息综合处理系统对采集到的网检数据和轨检数据进行同步处理，并输出相对几何报表、TQI报表、绝对测量报表、调整量建议报表以及输出波形以供查看。

所述激光客流统计分析的数据通过有线以太网和GPRS无线两种方式进行传输，具备本地存储功能；可设置每数据上传时间间隔；不受温度、光线、人群密集等环境变化影响；检测系统接口开放，支持第三方数据接入。

本发明构建轨道交通运营阶段综合信息监管系统，其主要解决的是列车安全稳定运行、提高地铁经营效率、保证机电设备良好运转、完善旅客服务这几个方面的问题。

所述线网级综合监控模块中的数据处理平台实现采集信息的处理、运算和存储；平台设置多套服务器系统分担处理业务，数据服务器处理各条线路系统上传的实时数据和历史数据；应用服务器实现数据的计算整理，反馈输出。人机交互平台采用图形化界面向用户展示各系统监控数据及各类应用功能的HMI显示。测试系统实现软件功能测试及维护管理功能。网管系统实现配置及监视管理整个综合监控平台。培训系统实现系统的模拟操作，监控平台操作员能够在仿真实景的环境下掌平台的使用功能。容灾备份系统实现线网级综合监控模块及应用系统的异地容灾备份，保证了系统的可靠性。所述线网级综合监控模块分布在线网运营管理指挥中心的设备室、中央控制室、异地容灾备份中心及线路控制中心。

线网级综合监控系统，能够满足多线路数据资源共享、应急指挥协调等诸多综合管理需求，建设车辆运行状态监测模块及客流检测与预警系统，构建起一个安全、高效、权威的线网级COCC综合监控平台；所述车辆运行状态监测模块利用科学的状态监测和诊断技术获取地铁车辆检测对象的状态信息，通过对相关数据的分析处理，实现预知检测对象的故障趋势。模块适应车辆运行状态监测环境，硬件传感器方面采用了无源无线传感器解决方案。另外，系统兼容人工采集数据的上传，配置了智能手持终端、智能安全帽等系列物联网产品；应用惯性捷联姿态分析算法、2D激光测量技术、多传感器数据融合技术实现对轨道和接触网几何参数的检测；研发无源无线自发电传感器，实现对车辆车轮、轴承、齿轮箱等转向架相关部件的振动与温度的实时监测；所述客流检测与预警模块可实时精确检测客流数量、客流方向、客流速度、客流密度等基本信息，并能提供一整套先进的数据分析方法，如日/周/月客流分布、高峰小时断面客流分布、进出客流对比分析等各类分析统计报表，以直观图的形式反映给管理者，方便实时了解客流运行情况；当发生人多聚集时，该系统还可识别拥堵发生区域并及时预警，提供安全疏散方案，辅助管理者快速完成相应与应急处置；应用激光、视频等多模式检测技术，实现对客流数量、方向、速度、密度等信息的监测，建立模型，实现对客流异常的及时预警。

本发明研究从接触网测量、轨道几何参数测量、网检数据和轨检数据同步处理和精密牵引驱动技术四方面展开。系统硬件设计采用模块化和轻量化设计，可以方便的上下铁轨，搭配自动走机构，进行快速检测。

上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。