关于地铁综合监控系统可靠性评估体系的基本框架分析

关于地铁综合监控系统可靠性评估体系的基本框架分析

袁泉

重庆市轨道交通（集团）有限公司

摘要：伴随社会经济的持续发展，城市化进程的稳步加快，地铁作为一种十分重要的交通工具，凭借快速、安全、便捷等优点，受到广大民众的一致欢迎。本文结合当前实况，围绕地铁综合监控系统，从多方面剖析了其可靠性评估体系的基本框架，望能为此领域研究提供一些参考。

关键词：地铁；综合监控系统；可靠性评估；体系框架

在社会经济持续、快速、稳健化发展的大背景下，城市化进程正在逐步加快，城市人口数量也在不断增多，城市人口占比日益升高；在此背景下，城市地面交通压力持续增大，拥堵情况越发严重，迫使政府部门将交通运力转移至地下，大力发展地铁工程；近年来，地铁工程建设规模日益增大，而且正在不断规划与建设当中，较好的缓解了城市交通拥堵情况。需要指出的是，地铁在整个城市轨道交通当中，扮演着重要角色，发挥着关键性作用，其运量通常能够达到4~6万/h，且具有噪声小、没有污染、载客量大、安全、舒适及快捷等优点，所以，地铁已经成为缓解城市交通压力的重要途径。地铁综合监控系统实为整个地铁系统可靠安全运行的基础保证，大力研究与地铁综合监控系统相适宜的可靠性评估体系框架，对系统展开可靠性分析，意义重大。本文就此剖析如下。

1.地铁综合监控系统的体系架构分析

针对地铁综合监控系统来分析，其在具体硬件上，通常采取的是分层分布的结构，由三部分构成：其一为车辆段监控系统（DMCS），其二是车站级监控系统（SMCS），其三则为中央级监控系统（CMCS）。

地铁综合监控系统借助通信骨干网，能够把DMCS、SMCS、CMCS等紧密连接，使之形成一个统一整体。对于通信骨干网来讲，其实为一个广域网，在地理层面上，被分散在各个车站、各个车辆段上，可以实现中央级监控网的主干与车站级监控网之间的紧密连接，因此，其在整个地铁综合监控系统架构当中，扮演着关键角色，发挥着举足轻重的作用。对于此系统来考量，将双环千兆位以太网当作系统骨干网，且选择环形的网络拓扑，始终秉持IEEE802.3协议，在传输数据上，通常能够达到1500Mbps，因而能够较好的对大型实时监控系统对网络方面的各项要求给予满足。

对于中央级监控系统来讲，其处在中央监控中心（OCC），其基础为Unix冗余实时服务器（64位），不仅囊括历史服务器、冗余实时数据服务器、中央级监控网，而且还包含有外围设备、前端处理器（FEP）及操作员工作站等。需要指出的是，在中央监控中心当中，地铁综合监控系统根据自身需要，设置有中央级监控网络，而此种网络的基础核心为以太网交换机（冗余配置）。

车站级监控系统被设置在车站，而车辆段监控系统被设定于车辆段，其根基都为Unix冗余实时服务器（64位），主要由车站、车辆段TCP/IP局域网，外围设备，车站、车辆段操作员工作站，以及前端处理器等组成。

需要指出的是，为了能够最大程度实现服务器负担的减轻，达到分布式数据处理的目的，全部集成与互连的系统，都接入前端处理器（综合监控系统）。对于前端处理器来讲，其主要职责就是与相连系统之间进行各种操作，比如协议转换、周期数据巡检等，另外，还能够对各个子系统中所存储或收集的数据进行定期查询。依据相关协议，将协议转换予以完成，把不同格式的实时数据向内部数据对象格式（地铁综合监控系统中）进行转换，并向中央实时服务器、系统车站级服务器、车辆段服务器进行提交，且还能将实时数据提供给需要数据的客户端。

2.系统可靠性评估的基本框架

2.1系统综合评估结构分析

可围绕地铁综合监控系统，将其可靠性评估划分成三部分：其一为车辆段监控系统可靠性评估，其二是车站级监控系统可靠性评估，其三则为中央级监控系统可靠性评估。

2.2系统可靠性评估模块分析

针对此模块来讲，由多部分构成，除了有车站、车辆段TCP/IP局域网评估模块，中央级监控网评估模块，外围设备评估模块之外，还有车站、车辆段操作员工作站评估模块，前端处理器评估模块，操作员工作站评估模块，以及历史服务器评估模块、冗余实时数据服务器评估模块等。另外，此模块的功能也较多，不仅能用于对各个部分之间相互影响大小（不同阶段）的评估评价，而且还有各个部分的评估模型的建立，以及评估数据体系的各项操作，比如构建、修正、分析、计算等。

2.3可靠性评估系统分析

针对此系统而言，其由多部分组成，不仅有优先模块的甄别系统、可靠性评估系统，而且还有各个模块可靠性的综合评估系统、分析各个模块可靠性的系统等。需要强调的是，此系统功能有鉴别、鉴定各个模块的特性，综合分析、评价、比较各个模块，且还能根据现实需要，形成系统的评估结果。

2.4专家咨询评估评价系统分析

此系统由三部分组成，其一为专家经验数据库支持系统，其二是专家经验数据库，其三则是专家评估评价模块；功能多样，不仅有建立、修改专家经验数据库，实时分析、对比、监测评估评价数据，而且还能够修改、修整专家评估评价模型等。

2.5评估技术支持系统分析

此系统主要由经济评估评价系统、规范与评估评价系统、已建工程经验数据库支持系统、可靠性评估准则、工程技术标准、已建工程经验数据库及评估模型的对比分析与监测系统等组成；功能有建立、修改已建工程的经验数据库，对比、分析与监测评估评价数据，此外，还能够围绕需要评估评价的系统，开展经济性、工程技术水平等方面的评估评价等。

2.5系统可靠性评估的后评估及校验

此模块的功能主要是围绕地铁综合监控系统可靠性评估结果，开展最终性却全局的评估与校验。

2.6输出系统可靠性评估结果

此模块的功能为：分析、比对可靠性评估结果（地铁综合监控系统），对各个部分可靠性相对应的优先序进行排列，对各阶段的弱化程度进行排列，依据可靠性评估结果，提出减少或者规避故障的具体方案。

3.结语

综上，地铁综合监控系统乃是一种集成度高且先进的复杂联动系统，有着比较高的自动化程度，而且运营安全，有着较高的可靠性要求，其运行安全与否与乘客的生命安全、财产息息相关，所以，围绕地铁综合监控系统，对其开展可靠性分析评估，尤为必要且重要。本文基于地铁综合监控系统结构，探讨了与此系统相适应的可靠性评估体系框架，分析其各个模块的构成及主要功能，为完善地铁综合监控系统架构与使用安全提供支撑。

参考文献：

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[3]祝唯, 黄山山. 基于故障树分析法的地铁主变电所可靠性量化与评估[J]. 城市轨道交通研究, 2019, 22(1):96-99.

作者简介：袁泉（1980-11），男，汉族，籍贯：重庆市，当前职称：助理工程师，学历：大学本科，研究方向：地铁综合监控专业