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城市轨道交通设备系统第十章控制中心第十章控制中心控制中心的功能控制中心的技术设备控制中心的辅助设备控制中心案例一二三四§10.1控制中心的功能在城市轨道交通领域内，通常把单条轨道交通线路的控制中心称为OCC(operatingcontrocenter)，即一线一中心的管理模式。这是最基本的轨道交通控制中心，也是最常见的一种轨道交通运营管理模式。随着轨道交通事业的发展，近些年来还出现了对全市轨道交通所有线路进行管理的TCC(trafficcontrolcenter)，即轨道交通指挥中心，全市一中心的管理模式。§10.1控制中心的功能10.1.1OCC功能OCC控制中心的主要功能和任务是：由控制中心调度指挥人员，通过各类相关的集中监控系统设备，指挥全线列车运行和故障状况乃至灾害状况下列车运行的调整。具体如下：1)负责本轨道交通线路日常运营的调度指挥工作；OCC控制中心的调度指挥功能通常可分为行车调度、电力调度、环境调度三种功能，在部分新轨道交通线路的建设中，也有将电力调度和环境调度合为综合监控调度的方式。2)实现对本线路所属的各机电设备系统的运行监控及维修调度；OCC控制中心是线路各机电设备系统的监控管理中心，各设备系统中心负责收集所管辖的车站设备的各种数据，提供各专业系统设备的运行状态、故障信息和运营基础数据信息，已备运营单位的设备管理人员及时掌握该设备系统的工作状态，随时根据运营状况对设备系统进行监视和控制，保障本专业系统设备的正常运营。3)负责本线路运营的组织协调，完成突发事件时的指挥和恢复工作；OCC控制中心是整条线路的运营管理中心，负责轨道交通运营管理具体执行单位，对于行车运营相关的各部门进行协调。当有突发事件或灾害事件发生后，控制中心也就是紧急情况的处理和指挥中心，通过大屏幕显示系统和各机电设备控制系统及时掌握行车状况和紧急事件的发展态势，从而使各级领导和管理人员迅速、准确地处置事件，完成各种指令的下达，确保人员和财产的安全。4)实现与上级管理部门、外部单位之间的数据交换和资源引入功能；OCC控制中心还是本轨道交通线路与上级管理部门和外单位进行信息交互的窗口。轨道交通系统也需要外界的资源和支持才能正常运作，主要是供电系统、通信系统和火灾报警系统。电力供应来自城市电网，作为整个城市电力调度的一部分，轨道交通的供电系统也需要将本系统的主要状态参教反馈给城市电力调度中心；同样还有火灾报警系统，也需要将火警信息及时传至城市消防控制中心；来自城市电信部门的语音、数据资源则是整个轨道交通与外界保持通信和资源互享的基础。这三大功能也是包含在控制中心基本功能中的。§10.1控制中心的功能5)实现运营部门与乘客之间的信息交流和存储；轨道交通的服务对象是广大人民群众，时刻保持与乘客之间的信息交流成为提高轨道交通运营服务质量水平的重要手段。这一功能主要是通过乘客信息系统和服务热线系统来实现的，将乘客所需要的列车运营、新闻时事、天气预报等信息通过多种方式传达给乘客。6)OCC的扩展功能。近些年来的OCC建设方式中，为充分利用建筑物的使用空间，以及运营管理资源的共享，工程造价的降低和统一调度指挥的方便，在一家建设运营单位的前提下，往往是几条线路的控制中心在一起建设，如广州市公园前站控制中心（轨道交通1、2号线控制中心），南京市珠江路站控制中心（轨道交通1、2号线控制中心）o多线一中心的方式为建立整个城市的轨道交通指挥中心奠定了良好基础，在现有的技术条件下，初步实现了信息共享，实现了多线的协调统一指挥；在城市近期的轨道交通建设中还可承担城市的轨道交通管理中心功能，远期可成为区域轨道交通管理中心。§10.1控制中心的功能10.1.2TCC的功能TCC是整个城市的轨道交通管理中心，是适应多线路、多运营商状况下的网络运输协调、突发事件处置等需要。TCC作为公共交通管理的一部分，应由该城市政府统一建设、统一运营管理，协调城市交通管制。TCC的具体功能包括：(1)组织研究制定线网运力配置计划，并监督执行；(2)组织研究制定线网调度规则；(3)负责审查各运营商突发事件应急处置预案，组织制定线网各运营商间突发事件应急处置配合预案；§10.1控制中心的功能(4)协调指挥线网突发事件应急处置；(5)向市政府应急指挥中心及政府相关部门报送突发事件应急处置工作信息；(6)根据网络化运营管理的需要，参与轨道交通建设；(7)组织制定指挥中心与各线控制中心的通信接口、设备要求、配置方案，审核线路控制中心的工程建设方案及系统招标文件；(8)组织线网各运营商提出线网票制、票价调整建议方案；§10.1控制中心的功能(9)组织制定自动售检票系统的技术、业务规则及其相关技术标准，审核各线AFC系统工程建设方案及系统招标文件；(10)负责轨道交通线网单程票的发行、管理，负责轨道交通线网单程票、一卡通储值票的清算业务；负责线网动售检票系统运行监管，应急处置的协调指挥；(11)负责线网运营情况的信息汇总、统计分析及向市政府相关部门报送工作；组织制定轨道交通线网乘客信息的发布规则；(12)完成市政府主管部门交办的其他工作。§10.1控制中心的功能10.1.30CC与TCC的关系OCC、TCC都是城市轨道交通不可或缺的重要组成部分。由前文所述，两者的功能定位和分工是不同的，OCC侧重具体线路的处理和控制，直接监控所管辖线路各设备系统的运行；TCC侧重于整个城市的轨道交通协调，对各线路的设备系统只监不控，通过对采集自OCC的信息进行分析和处理，达到统一协调管理城市轨道交通的目的。OCC是TCC的基础，而TCC是OCC的提高，两者在现代城市轨道交通建设中密不可分。§10.1控制中心的功能§10.1控制中心的功能控制中心功能的实现依赖于各设备系统的组成，在轨道交通各机电设备系统中，信号系统、通信系统、供电系统、自动售检票系统、环境控制系统、火灾报警系统、乘客信息系统、综合监控系统等具备自己的中央级控制设备，电／扶梯系统、通风空调系统、安全门系统等车站独立设备系统没有自己的中央级控制设备，车站级设备的运行状态、故障信息是通过环境控制系统或综合监控系统来完成接人的，从而实现在OCC控制中心实现机电设备远程监控管理的功能。§10.2控制中心的技术设备10.2.1信号系统信号系统中的列车自动控制系统(automatictraincontrol，ATC)是城市轨道交通系统中保证行车安全、缩短列车运行间隔、提高列车运行质量的先进控制设备。ATC系统由列车自动监控系统ATS(automatictrainsupervision)、列车自动防护系统ATP(automatictrainpro—tection)、列车自动运行系统ATO(automatictrainoperation)和计算机连锁系统CI(computerinterlocking)组成。其中ATS系统根据列车运营时刻表，自动监控列车运行，并实现列车运行的调整。ATP系统是保证列车运行的重要安全设备，自动控制列车运行间隔和超速防护。ATO系统在ATP系统的基础上，实现列车自动驾驶，优化列车运行曲线，并在车站站台准确停车。CI系统是保证列车进路上的道岔位置正确和运行安全。位于控制中心的信号系统设备主要承担的是ATS功能和系统管理维护功能，所以主要以中央级ATS设备为主，管理维护设备为辅。§10.2控制中心的技术设备1)信号系统中央级设备组成信号系统中央级设备主要属于ATS系统，列车自动监控系统在ATP系统、ATO系统、CI系统的支持下监控列车运行，按照列车运行时刻表实现行车指挥自动化。不同厂商的ATS系统硬件配置及软件功能基本相同，是一个计算机化、网络化、模块化的自动监控系统。以西门子公司的CBTC系统为例，ATS系统配置主要由冗余的控制中心管理服务器、通信服务器、调度员工作站、时刻表编辑工作站、网络交换机、FEP前端处理器、UPS设备和网络打印机等设备组成。其设备结构和分布如图10-2所示§10.2控制中心的技术设备图10-2控制中心信号系统结构图§10.2控制中心的技术设备OCC信号系统的主要自动化功能（ATS系统）、自动进路排列(ARS)功能和列车自动调整(ATR)功能都位于通信服务器上。通信服务器接收来自ATP系统、ATO系统和CI系统的实际状态信息，并向这些系统发送控制命令。2)信号系统中央级设备功能信号系统中央级设备主要由ATS设备构成，因此实现的功能也主要是ATS功能，主要有自动进路排列、列车自动调整、时刻表管理、列车识别号跟踪、监督和报警、系统数据管理、统计和报告等功能。自动进路排列是指ATS系统有不同的控制等级，有控制中心自动或人工控制模式，车站自动或人工控制模式。列车自动调整是指ATS系统自动监督列车运行位置和运行，以确定列车是否按当天时刻表运行。时刻表管理是指时刻表定义了一整天的运行计划，不同运营时间如工作日、节假日等使用不同的列车时刻表。§10.2控制中心的技术设备车识别号跟踪、传递和显示是指每列车开始运营前，采用列车识别号来标志。监督及报警是指当列车运行或信号设备发生异常时，中心计算机自动将有关信息在调度员工作站报警窗中显示报警，对重要的报警有声光报警，以引起调度员的注意。系统数据管理是指系统数据管理可实现系统模拟、回放和模拟显示管理等功能，系统模拟功能在培训工作站上模拟运营操作，利用备用计算机离线进行练习或培训，回放功能提供在工程师工作站上再现运营某个事件，进行数据收集和收集数据的回放，以便事后分析。统计和报告是指系统对所有操作命令都加以收集和存储。§10.2控制中心的技术设备10.2.2通信系统通信系统COM(communication)由传输、无线、公务电话、专用电话、闭路电视、广播、时钟、电源及接地、集中维护告警系统、公共通信、公安通信等子系统组成，构成传送语言、文字、数据和图像等各种信息的综合业务通信网。通常除了公安通信子系统外，其余子系统均在OCC设置有自己的中央控制设备。控制中心通讯系统结构如图10-3所示。§10.2控制中心的技术设备图10-3控制中心通讯系统结构图§10.2控制中心的技术设备1)传输系统目前可选的轨道交通传输网构建技术主要有：SDH（同步光数字传输网）、ATM（异步传输模式）、OTN（开放式传输网络）、MSTP（基于SDH的多业务传输平台）以及RPR（弹性分组环）技术。国内轨道交通多采用OTN、MSTP技术组网。传输系统的网络构成可有两种拓扑结构：一种是双环结构，以控制中心（或某一个车站）为相切点，构成两个相切的小环；另一种是大环结构，将所有节点连接组成一个大环。控制中心传输系统实现的功能有：满足各设备系统的信息内容及其传输容量的要求，提供中央设备所需的业务接口；光纤传输系统从逻辑上提供保护通道，并利用两条隧道中的光缆，从物理上构成自愈环，确保传输系统的可靠性；通信网的各节点，可为各设备系统提供点对点直通式、一点对多点共用式及总线式等信道形式；系统具有自诊断功能，可进行故障管理、性能监视、系统管理、配置管理，并具有集中告警维护、统一管理的网络管理功能；系统具有扩展性，并能平滑升级；留有对城市其他轨道线路以及上级管理中心的通信接口等。§10.2控制中心的技术设备2)无线通信系统轨道交通无线通信系统主要用于解决调度员、车站值班员等固定人员与驾驶员、车站及车辆段勤务人员、防灾人员、维修人员等流动人员之间，以及流动人员与流动人员之间的通话及数据传输问题。覆盖区域包括：轨道交通运营线路、轨道交通沿线车站和车辆段。控制中心无线通信系统实现的功能有：各调度员与无线用户以及无线用户之间具有通话呼叫功能，根据不同用户之间的业务联系，可有选呼、组呼和全呼几种方式；中心调度员对运行中的列车具有广播功能；调度员对通话台的标志码、用户名、通话内容等具有显示功能；调度员对通话台的通活内容可进行录音和检索；多级优先呼叫功能；数据、辅助功能；系统网络管理功能。§10.2控制中心的技术设备3)公务电话系统公务电话系统为轨道交通的管理、运营、维修等部门工作人员在轨道交通内部及与外部进行公务联系提供基本的手段。控制中心