一种线网行车监视系统的制作方法

1.本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及一种信号监控技术。


背景技术：

2.随着城市轨道交通建设规模的逐步扩大，运营线路数量快速增长，单线路型向线网型转变，北京、上海、深圳、广州、南京、苏州等轨道交通线网均已具规模。线路成网运行，建设线网指挥中心，可以提高综合协调能力，合理有效利用资源。
3.目前已建成的线网指挥中心nats系统存在以下问题：采用终端复示方式，将线路监控系统的显示信息直接复示到线网中心，不同线路的显示内容、显示状态、显示风格不一致；为了显示的一致性，直接过滤掉众多数据点，仅保留基元素状态信息，如信号机开关、道岔定反位及故障报警信息，显示内容匮乏，不利于指挥决策；通过综合监控系统及其接口，采集线路信号系统元素状态、列车运行状态及故障信息，不同线路综合监控与ats系统接口内容不同，导致线网中心显示不一致；侧重元素状态显示，指标统计、应急联动协调及线网协助调度不足，不利于大数据分析及应急联动调度。


技术实现要素：

4.本发明为了解决现有技术存在的问题，提出了一种线网行车监视系统，为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。
5.系统包括线网调度指挥大厅、线网信号设备室和应急会商室，由通信网络连接，线网信号设备室包括应用服务器、数据库服务器、线网汇聚前置机、大屏显示工作站、应急会商工作站、应急处理工作站、行车监视工作站、运行图工作站和设备室打印机，应用服务器、数据库服务器和线网汇聚前置机采用双机热备冗余机制的商用服务器或工作站。
6.进一步的，应用服务器接收各线路侧的上报消息，生成统计指标数据、实时行车数据、实时报警数据和运行图信息数据，通过kafka方式，将实时阻塞信息、列车位置信息、列车到点信息、行车间隔和早晚点信息发送至大屏显示工作站和应急处理工作站，将线路信号状态信息、生成指标信息、列车运行信息、回放数据、报警信息和时刻表信息发送至数据库存储器，将线网列车运行报点信息发送至运行图显示工作站。
7.进一步的，数据库服务器搭建高性能数据处理平台，由mpp数据处理系统和hadoop数据处理系统提供数据的处理、计算、集成、分析和存储，形成管理节点、工作节点、万兆交换机、节点授权，实现结构化或非结构化的数据存储、数据管理、数据备份、数据计算、数据挖掘。
8.进一步的，线网汇聚前置机基于标准的线网信号系统接口协议，从线路侧不同信号系统厂家的ats系统，收集线路状态、列车状态、信号设备状态、时刻表和报警信息，发送至应用服务器、行车监视工作站、大屏显示工作站和应急处理工作站，响应其它工作站的请求，加载线路信息。
9.具体的，线网汇聚前置机包括ofep模块和nnet模块，通过命名管道的形式交互信
息，ofep模块根据联锁状态和列车发送的位置报文，跟踪列车并显示，nnet模块接收其它工作站的请求，加载线路侧元素状态，ofep模块接收不同信号系统厂家上报的各线路车辆段和正线的信号设备状态、列车运行状态、时刻表和故障报警信息，处理结果由nnet模块发送至应用服务器、行车监视工作站通信。
10.进一步的，大屏显示工作站和应急处理工作站采用信号监控作为独立进程，启动nhmi后，将站场图监视界面嵌入可视化播放界面，同时显示两条线路信号元素状态，基于udp协议，发送nhmi控制信息，切换站场图线路。
11.进一步的，应急会商工作站和行车监视工作站提供线网图和线路图，线网图显示线网内各线路布局和车站的静态信息、列车车次和图标的动态信息，从整体上反映各线网内列车运行情况，线路图显示线路全线当前各信号设备的状态和所有列车的运行信息，随系统信息变化而更新，反映列车的运行状态、时间、位置信息和线路上轨道区段、道岔、信号机的状态。
12.进一步的，运行图工作站设置运营时间表，采集各线路当天行车的计划时刻表，耦合实迹运营时刻表，包括各次列车的识别信息、目的地、列车到各站时间、各站停车时间、列车离各站时间，实时显示线网列车实迹运行图。
13.系统还包括线网监控人机界面，向用户提供线网内各线路正线和车辆段站场信号状态、正线和车辆段列车运行信息显示，供用户手动选择日期，请求非实时信息，回放历史运行信息，排查分析故障。
14.本发明的有益效果：基于标准接口协议，实现不同信号厂家信息的汇聚，并在线网中心采用统一的显示风格进行线网信息展示，可靠性高，扩展方便；对各线路上报信息进行指标统计，存储于大数据平台，便于大数据分析及数据挖掘，便于集成，安全高效；实现与大屏可视化、应急指挥系统之间的应急联动协同调度，便于应急指挥处理，结构灵活；工作站、服务器采用商用通用硬件设备以及linux、windows操作系统平台，便于软硬件的升级换代，设备配置灵活，可以适应不同信号厂家的线路接入；关键核心设备采用热备冗余配置，当单个设备故障发生时，都可切换到备用设备，由备用设备接管处理，网络采用双网配置，接口支持双网通信，具备高度的可靠性、可用性；满足线网行车集中监视要求，具备灵活的扩展能力，满足线网扩充及不同信号系统接入的需求；满足信号系统与大屏可视化、应急处理系统联动需求，提高系统自动化、智能化水平，提高应急处理效率。
附图说明
15.图1是系统架构图，图2是交互结构图，图3是线路结构图。
具体实施方式
16.以下结合附图对本发明的技术方案做具体的说明。
17.系统架构如图1所示，包括线网调度指挥大厅、线网信号设备室和应急会商室，由通信网络连接，线网信号设备室包括应用服务器、数据库服务器、线网汇聚前置机、大屏显示工作站、应急会商工作站、应急处理工作站、行车监视工作站、运行图工作站和设备室打印机，应用服务器、数据库服务器和线网汇聚前置机采用双机热备冗余机制的商用服务器或工作站。
18.线网汇聚前置机基于标准的线网信号系统接口协议，从线路侧不同信号系统厂家的ats系统，收集线路状态、列车状态、信号设备状态、时刻表和报警信息，发送至应用服务器、行车监视工作站、大屏显示工作站和应急处理工作站，响应其它工作站的请求，加载线路信息。
19.交互结构如图2所示，数据库服务器搭建高性能数据处理平台，由mpp数据处理系统和hadoop数据处理系统提供数据的处理、计算、集成、分析和存储，形成管理节点、工作节点、万兆交换机、节点授权，实现结构化或非结构化的数据存储、数据管理、数据备份、数据计算、数据挖掘。
20.大屏显示工作站和应急处理工作站采用信号监控作为独立进程，启动nhmi后，将站场图监视界面嵌入可视化播放界面，同时显示两条线路信号元素状态，基于udp协议，发送nhmi控制信息，切换站场图线路。
21.应急会商工作站和行车监视工作站提供线网图和线路图，线网图显示线网内各线路布局和车站的静态信息、列车车次和图标的动态信息，从整体上反映各线网内列车运行情况，线路图显示线路全线当前各信号设备的状态和所有列车的运行信息，随系统信息变化而更新，反映列车的运行状态、时间、位置信息和线路上轨道区段、道岔、信号机的状态。
22.运行图工作站设置运营时间表，采集各线路当天行车的计划时刻表，耦合实迹运营时刻表，包括各次列车的识别信息、目的地、列车到各站时间、各站停车时间、列车离各站时间，实时显示线网列车实迹运行图。
23.线网监控人机界面向用户提供线网内各线路正线和车辆段站场信号状态、正线和车辆段列车运行信息显示，供用户手动选择日期，请求非实时信息，回放历史运行信息，排查分析故障。
24.线路结构如图3所示，，线网汇聚前置机包括ofep模块和nnet模块，通过命名管道的形式交互信息，ofep模块根据联锁状态和列车发送的位置报文，跟踪列车并显示，nnet模块接收其它工作站的请求，加载线路侧元素状态，ofep模块接收不同信号系统厂家上报的各线路车辆段和正线的信号设备状态、列车运行状态、时刻表和故障报警信息，处理结果由nnet模块发送至应用服务器、行车监视工作站通信。
25.上述作为本发明的实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种线网行车监视系统，其特征在于，包括：线网调度指挥大厅、线网信号设备室和应急会商室，由通信网络连接，线网信号设备室包括应用服务器、数据库服务器、线网汇聚前置机、大屏显示工作站、应急会商工作站、应急处理工作站、行车监视工作站、运行图工作站和设备室打印机，应用服务器、数据库服务器和线网汇聚前置机采用双机热备冗余机制的商用服务器或工作站。2.根据权利要求1所述的线网行车监视系统，其特征在于，所述应用服务器，包括：接收各线路侧的上报消息，生成统计指标数据、实时行车数据、实时报警数据和运行图信息数据，通过kafka方式，将实时阻塞信息、列车位置信息、列车到点信息、行车间隔和早晚点信息发送至大屏显示工作站和应急处理工作站，将线路信号状态信息、生成指标信息、列车运行信息、回放数据、报警信息和时刻表信息发送至数据库存储器，将线网列车运行报点信息发送至运行图显示工作站。3.根据权利要求1所述的线网行车监视系统，其特征在于，所述数据库服务器，包括：搭建高性能数据处理平台，由mpp数据处理系统和hadoop数据处理系统提供数据的处理、计算、集成、分析和存储，形成管理节点、工作节点、万兆交换机、节点授权，实现结构化或非结构化的数据存储、数据管理、数据备份、数据计算、数据挖掘。4.根据权利要求1所述的线网行车监视系统，其特征在于，所述线网汇聚前置机，包括：基于标准的线网信号系统接口协议，从线路侧不同信号系统厂家的ats系统，收集线路状态、列车状态、信号设备状态、时刻表和报警信息，发送至应用服务器、行车监视工作站、大屏显示工作站和应急处理工作站，响应其它工作站的请求，加载线路信息。5.根据权利要求4所述的线网行车监视系统，其特征在于，所述线网汇聚前置机，包括：包括ofep模块和nnet模块，通过命名管道的形式交互信息，ofep模块根据联锁状态和列车发送的位置报文，跟踪列车并显示，nnet模块接收其它工作站的请求，加载线路侧元素状态，ofep模块接收不同信号系统厂家上报的各线路车辆段和正线的信号设备状态、列车运行状态、时刻表和故障报警信息，处理结果由nnet模块发送至应用服务器、行车监视工作站通信。6.根据权利要求1所述的线网行车监视系统，其特征在于，所述大屏显示工作站和应急处理工作站，包括：采用信号监控作为独立进程，启动nhmi后，将站场图监视界面嵌入可视化播放界面，同时显示两条线路信号元素状态，基于udp协议，发送nhmi控制信息，切换站场图线路。7.根据权利要求1所述的线网行车监视系统，其特征在于，所述应急会商工作站和行车监视工作站，包括：提供线网图和线路图，线网图显示线网内各线路布局和车站的静态信息、列车车次和图标的动态信息，从整体上反映各线网内列车运行情况；线路图显示线路全线当前各信号设备的状态和所有列车的运行信息，随系统信息变化而更新，反映列车的运行状态、时间、位置信息和线路上轨道区段、道岔、信号机的状态。8.根据权利要求1所述的线网行车监视系统，其特征在于，所述运行图工作站，包括：设置运营时间表，采集各线路当天行车的计划时刻表，耦合实迹运营时刻表，包括各次列车的识别信息、目的地码、列车到各站时间、各站停车时间、列车离各站时间，实时显示线网列车实迹运行图。9.根据权利要求1至8任一所述的线网行车监视系统，其特征在于，还包括：线网监控人
机界面，向用户提供线网内各线路正线和车辆段站场信号状态、正线和车辆段列车运行信息显示，供用户手动选择日期，请求非实时信息，回放历史运行信息，排查分析故障。

技术总结
本发明公开了一种线网行车监视系统，包括线网调度指挥大厅、线网信号设备室和应急会商室，由通信网络连接，线网信号设备室包括应用服务器、数据库服务器、线网汇聚前置机、大屏显示工作站、应急会商工作站、应急处理工作站、行车监视工作站、运行图工作站和设备室打印机，基于标准接口协议，实现不同信号厂家信息的汇聚，并在线网中心采用统一的显示风格进行线网信息展示，可靠性高，扩展方便；并对各线路上报信息进行指标统计，存储于大数据平台，便于大数据分析及数据挖掘，便于集成，安全高效；实现与大屏可视化、应急指挥系统之间的应急联动协同调度，便于应急指挥处理，结构灵活。结构灵活。结构灵活。


技术研发人员：景顺利 张亦然
受保护的技术使用者：南京恩瑞特实业有限公司
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/3/8