一种轨道交通设备调度应急调度指挥系统设计.pdf

中国科技信息 2024 年第 4 期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2024-110-三星推荐根据中国城市轨道交通协会数据，截至 2023 年第三季度，中国大陆累计有 58 个城市投运城轨交通线路 10 481.59km，2022 年城轨交通客运量占公共交通客运总量的分担比率为 45.82%，在上海、深圳、广州、杭州、成都、南京、武汉、北京等 10 个城市中，城轨交通客运量占公共交通的分担比率均超过 50%。城市轨道交通的运营规模在持续扩大，在公共交通中发挥的骨干作用愈加明显，已日渐成为各大城市最重要的交通方式，其运营安全性和可靠性与城市居民日常出行息息相关。目前国内的地铁均采用电力牵引供能方式，供电系统的工作状态对地铁系统正常运转至关重要，若发生供电故障，如接触网/接触轨失电，可能导致较长时间运营延误甚至行车中断，导致乘客疏散、大客流积压的问题，带来乘客安全隐患及行车安全隐患。近几年来信息化技术在各行各业、各工作领域为创新工作模式、提高工作效率发挥了越来越多的作用，在供电设备发生故障后，如何通过信息化系统及时准确地推荐应急处置方案、跟踪实时处置状态、联动各方信息同步，从而帮助设备调度提高应急处置效率，尽快恢复正常供电，最大限度地减少对地铁正常运营的影响，是一个值得探讨的问题。应急处置业务需求设备调度应急处置原则和要求当地铁发生供电系统故障时，首先应该尽快避免事故范围扩大，快速消除事故根源，从而解除安全威胁；其次是要尽量缩短停电时间，确保接触网和各车站的持续供电；然后是要在最短时间内恢复系统的正常供电。应急处置工作应遵循“安全第一、快速处置、先通后复、降低影响”的原则。优化前业务流程目前设备调度在供电系统日常监视和应急处置方面的业务包括状态监视、应急启动、应急处置、应急关闭、评估分析、知识库管理 6 个部分。日常运营时持续对设备状态进行监视，如接到事件上报信息且确认非误报后即进入应急状态，事件处置完毕回到状态监视状态，并同步开始事后评估分析和知识库管理工作。每部分业务当前的信息化程度不同，有的业务可以通过系统实现，有的还需要人工处理，详细说明如下。状态监视：可以通过设备监控系统掌握现场供电设备安全运行状态，但设备检修及维修信息不能自动维护，缺少设备基础信息和关键指标的展示。行业曲线开放度创新度生态度互交度持续度可替代度影响力可实现度行业关联度真实度一种轨道交通设备调度应急调度指挥系统设计陈丽萍陈丽萍上海轨道交通路网运营调度指挥中心陈丽萍（1982），女，浙江鄞县，本科，工程师，研究方向：城市轨道交通。-111-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2024中国科技信息 2024 年第 4 期三星推荐应急启动：司机或现场人员发现故障或者设备调度通过平台发现供电设备数据异常，人工上报故障信息。根据规章要求和经验预判故障影响并进行信息报告，目前主要是人工上报方式。应急处置：启动针对性应急预案，并制定详细应急处置方案，司机、车站、维保、设备调度、运营调度等各岗位根据方案开展应急处置工作，通过电话、对讲机等方式进行信息沟通和命令下达。应急关闭：现场抢修结束后，根据现场反馈情况，关闭应急响应，恢复正常运营，明确动车条件及设备使用限制等。存在多部门信息同步不及时的情况，事件结束后需要人为判断并汇总整合信息。评估分析：应急处置完成后，开展事件调查、分析。回放整个处置过程的录音及系统操作，形成书面记录，形成包含文字版通话录音、各系统操作截图以及具体事件流程与分析的报告。知识库管理：一般情况下没有专门的知识库管理或者只对主要规章制度类文件进行管理，没有针对具体类型的事件归纳汇总形成处置经验、知识的积累成果。业务需求传统模式下的应急管理工作面临应急组织难度大、信息传递不畅、应急资源调用效能低、应急预案落实难、现场信息反馈失真、缺少应急处置全流程记录 6 项挑战，故其优化需求可以简述为以下几个方面：（1）数据及时掌握；（2）多方协同联动；（3）方案自动生成；（4）过程动态监控；（5）全流程闭环管理。系统设计基于设备调度在日常运营和应急处置中对实时掌握现场信息、跟踪应急处置进展、精准高效指挥、方便快捷传达信息的业务需求，结合对现有业务管理流程的优化，设计了设备调度应急调度指挥系统的功能架构，实现包括日常信息监视、应急处置管理、应急信息联动三个方面的功能。日常信息监视包括视图监视、系统视图调用。应急处置管理涵盖从应急事件启动到事件处置、事件后评估闭环所需的事件接报、抢修状态动态跟踪、数字化预案管理、事件总结评估、专题知识库管理。应急信息联动包括数字调令、协同工作。系统功能架构如图 2 所示。系统界面设计如图 3 所示。系统功能介绍日常信息监视设备调度日常运营过程中通过一张图实现既查看线路上各项关键设备的基础信息和实时状态信息，又能查看关键设备的在线监测系统界面和 CCTV 视频，启动应急后该视图则切换到应急状态。视图监视线路综合矢量图：绘制线路矢量图，除正线、折返线、车站等位置信息外，还包括接触网、接触轨、绝缘分段、闸刀、区间变电站、道岔、信号机等设备的位置信息。线路设备监视：设备名称、型号、检修信息等基础信息展示，接入全线接触网/轨供电信息和运行状态数据，实时监控设备状态并对设备进行标记。设备状态实时告警：通过实时状态监测及时发现设备异常并告警，基于设备故障位置，结合故障基本信息，预测影响范围及影响时间。系统视图调用设备系统视图复视调用：日常运营中，通过调看设备在线监测系统的复视界面，实现对设备详细状态信息的查看。CCTV 视频快捷调用：以列表形式显示线路各站点视频点位及对应位置信息，可自由选择所要查看的视频画面，也可自定义将个别重点关注点位视频置顶，以便快速调出查看。CCTV 视频存储和回看：作为事后溯源的重要手段，对调看视频进行保存，可以对选定车站、选定时段保存的CCTV 视频进行回看。图 2系统功能架构图 3系统界面设计图 1 优化前业务流程中国科技信息 2024 年第 4 期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2024-112-三星推荐应急处置管理事件接报事件接报：支持自动接报和人工接报两种方式。可以通过在线监测主动感知设备异常状态自动上报故障，也可以由调度员手动上报应急事件。事件分级：结合接报的事件基本信息，匹配预设的故障场景和可能后果，自动实现事件智能归类、分级。影响预判：结合接报的事件基本信息，预判事件对行车和客流的影响，包括运营限制、影响范围、影响时间。处置主体关联：结合接报的事件基本信息，匹配预设的人员岗位，自动关联事件处置主体，预判可能涉及的其他处置主体。抢修状态动态跟踪设备状态监视：结合线路矢量图实时展示现场各类设备的状态信息和故障信息，可查看列车位置、列车状态、设备名称、设备型号、设备故障信息、预计处置时间、关联影响设备等。现场抢修 GIS 跟踪：通过 GIS 地图对现场抢修人员到位情况、抢修进展进行跟踪，GIS 地图可视化展示抢修人员信息、抢修人员位置、抢修资源、周边应急设施信息。数字化预案管理预案配置：结构化现有各级应急处置预案规章文件内容，将操作内容和注意事项用可视化形式展现，同时结合操作事项特性，设置操作提示、计时提醒等，提升设备调度应急处置质量及效率。预案自动匹配：根据故障现象自动匹配预设预案模板及预案中的运营限制、抢修方案、操作要求、抢修命令等内容，并自动对各操作步骤计时，方便各时间节点的用时提醒以及事后的过程回溯。事件总结评估事件回放：应急处置过程按处置流程时间轴全程自动记录并在处置完成后进行自动归档，可以通过事件回放回溯和分析处置流程的各环节，内容包括事件基本信息、上报及接报时间节点、处置方案、口头调令、书面调令、抢修视频等。事件自动统计：按照事件类型、事件分级、事件处置时间、事件原因、关联处置主体等维度进行应急事件统计，并用可视化图表展示，可以更加直观展示整体态势、总结原因、优化管理模式。事件自动评价：根据事件分类分级，设置处置过程评价标准，在事件处置完毕后对照标准自动评价，并关联历史同类型事件进行对比，生成优化建议。专题知识库管理将应急处置涉及的大量规章、细则、预案等文件和历史应急事件的日志、方案、调令、事件回放信息等进行统一规范管理，形成专题规章库、专题案例库、专题知识库。应急信息联动数字调令 调令自动拟定：结合故障现象和数字化预案作业提示内容调用预设模板，自动获取事件信息，自动生成调令号，自动拟定调令，并一键下达现场处置人员。调令执行反馈：现场处置人员收到调令后，完成调令要求的操作，可上报操作结果，实现调度指令拟定-下达-接收-执行-反馈的全面闭环。协同工作作业同步：应急处置涉及的各人员在系统中的操作内容、操作时间以及其他系统的关联信息均能实时记录并将关键节点信息同步到事件处置时间轴，并动态更新，可以快速了解事件处置进展和历程。单兵视频跟踪：跟踪现场人员到岗情况，对配有单兵设备的，支持对现场单兵视频的调用查看。优化后业务流程应急调度指挥系统的使用将优化设备调度在供电系统日常监视和应急处置方面的工作，除应急处置阶段必须有人工现场操作，系统仅提供辅助信息和沟通工具之外，其他环节均完全通过系统实现，优化内容如下。状态监视：不仅能实现供电设备安全运行状态监视，还可以实现设备检修及维修信息、基础信息和关键指标的展示以及自定义状态标记。应急启动：除人工上报方式外，还支持系统通过实时状态监视自动告警、自动接报故障并预判故障影响。应急处置：通过结构化数字化预案帮助设备调度准确快速制定处置方案，通过信息联动实现高效信息传达、及时信息同步。应急关闭：通过系统信息联动，使处置各方信息同步，事件结束后自动汇总整合信息。评估分析：根据应急处置过程中系统记录的操作日志和状态信息，事件关闭后自动生成事件总结评价报告和优化建议。知识库管理：事件自动归类到相应的案例库和知识库。结束语发生供电故障可能严重影响地铁正常运营，设备调度在故障发生后，如果及时、准确地采取措施，恢复重要设备的供电，就能够将事故影响和损失降到最低。应急调度指挥系统在供电故障中的应用有利于设备调度在应急处置过程中的数据实时监控、方案智能生成、过程动态管控，可以提高事件处置效率和准确性，强化应急事件处置能力。图 4优化后业务流程