軌道交通可視化管理應(yīng)用需求

    信息化是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢，已經(jīng)成為推動(dòng)人類社會(huì)高速發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力，成為各個(gè)國家實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的重大發(fā)展戰(zhàn)略。信息技術(shù)帶動(dòng)了軌道交通整體技術(shù)迅猛發(fā)展，成為軌道交通發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)和現(xiàn)代化的主要標(biāo)志。在軌道交通解決城市交通問題、提升城市整體形象的同時(shí)，它的安全性也是眾人關(guān)注的焦點(diǎn)。可視化信息系統(tǒng)是整個(gè)軌道交通運(yùn)行體系中的重要部分，也是人機(jī)界面直接控制和保障軌道交通安全的第一屏障。

    當(dāng)前軌道交通是中國公共交通的一個(gè)重要組成部分，包括鐵路、地鐵、輕軌、有軌電車和磁懸浮列車等多種形式，隨著中國軌道交通建設(shè)步伐的不斷加快，不久我國將成為世界上軌道交通擁有里程最多的大國，對可視化信息管理的需求也迅速膨脹。

    軌道交通是一個(gè)涉及部門眾多、運(yùn)營組織復(fù)雜的大系統(tǒng)，需要集中上屏顯示的各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)主要為：SCADA(電力監(jiān)控)系統(tǒng)、BAS(環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控)系統(tǒng)、CCTV(電視監(jiān)控)系統(tǒng)、FAS(防災(zāi)報(bào)警)系統(tǒng)、ATS(列車自動(dòng)行車監(jiān)控)系統(tǒng)及SIG(信號(hào))系統(tǒng)等。

    GQY作為可視化信息管理的專家，其首創(chuàng)數(shù)字拼接大屏顯示系統(tǒng)，提供軌道運(yùn)營圖形化實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息顯示，開發(fā)整合出最先進(jìn)的軌道交通可視化信息系統(tǒng)解決方案。構(gòu)筑了軌道交通安全運(yùn)營、業(yè)務(wù)調(diào)度的綜合顯示調(diào)度平臺(tái)，解決了各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的信息匯總，大大提高了軌道交通運(yùn)營調(diào)度指揮的工作效率。同時(shí)面對突發(fā)事件，能夠有效利用豐富的業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)、直觀的可視化業(yè)務(wù)信息，快速獲取準(zhǔn)確信息和迅速做出正確決策，處理應(yīng)急事件。

可視化運(yùn)營指揮調(diào)度系統(tǒng)綜合顯示大屏幕系統(tǒng)

    1.

    軌道交通可視化系統(tǒng)作為一個(gè)綜合信息顯示平臺(tái)，集成了多個(gè)子系統(tǒng)的集中顯示控制功能。不但能夠7×24小時(shí)實(shí)時(shí)顯示整條線路運(yùn)行動(dòng)態(tài)，而且能夠時(shí)刻掌握全線設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，保障列車的行車安全。

    軌道交通可視化系統(tǒng)面向的操作對象主要是運(yùn)營部門的行調(diào)、電調(diào)、環(huán)調(diào)、維調(diào)和值班調(diào)度人員。在控制中心要求對整個(gè)線路各個(gè)站點(diǎn)管轄范圍內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、故障情況進(jìn)行監(jiān)視，并向各個(gè)站點(diǎn)發(fā)布指令，統(tǒng)一指揮、協(xié)調(diào)，并能根據(jù)可視化信息及時(shí)處理各種突發(fā)事件。

    由于軌道交通各種業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)支持不同的信號(hào)接口，比如：電力監(jiān)控SCADA系統(tǒng)支持RGB信號(hào)、電視監(jiān)控CCTV系統(tǒng)支持模擬視頻信號(hào)、列車行車監(jiān)控ATS系統(tǒng)服務(wù)器支持網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，這就要求軌道交通可視化系統(tǒng)必須能夠同時(shí)支持RGB信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)、視頻信號(hào)等。

    2.GQY可視化系統(tǒng)整體解決方案

    為了進(jìn)一步提高軌道交通運(yùn)營管理水平，針對軌道交通運(yùn)營調(diào)度業(yè)務(wù)應(yīng)用需求，遵循分散控制、集中管理的設(shè)計(jì)原則，GQY研發(fā)設(shè)計(jì)出由中央級(jí)路網(wǎng)控制中心到線路控制中心的全套可視化解決方案。目前已經(jīng)在鐵路、地鐵、輕軌的控制室廣泛應(yīng)用。

    GQY可視化系統(tǒng)采用先進(jìn)的并行圖像處理技術(shù)，多通道系統(tǒng)架構(gòu)，支持SCADA系統(tǒng)和ATS系統(tǒng)超高分辨率圖像，支持高清數(shù)字視頻、海量數(shù)字視頻接入并兼容傳統(tǒng)模擬復(fù)合視頻、RGB信號(hào)等多種信號(hào)。

    GQY獨(dú)創(chuàng)的信號(hào)傳輸多通道冗余設(shè)計(jì)，能夠保證整套系統(tǒng)7×24小時(shí)不間斷工作。

    GQY可視化系統(tǒng)主要由圖像顯示系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)及應(yīng)用管理軟件系統(tǒng)三個(gè)主要部分組成：

    圖像顯示系統(tǒng)：

    專業(yè)模塊化投影箱體和光學(xué)屏幕板設(shè)計(jì),可任意搭建M×N組合顯示系統(tǒng)；

    投影單元采用先進(jìn)的DLP顯示技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)全數(shù)字信號(hào)傳輸，從而具有超強(qiáng)的抗干擾能力；采用高效率冷光源UHP燈泡提供業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的雙燈熱耦合技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)雙燈無縫切換，也可同時(shí)工作滿足不同場合應(yīng)用需求；采用LED光源，擁有長達(dá)6萬小時(shí)使用壽命，維護(hù)成本大大降低；擁有全系列的顯示屏幕：樹脂幕、復(fù)合玻璃幕、黑色純玻璃幕，可供自由選擇。

    圖像處理系統(tǒng)：

    主要設(shè)備包括多屏拼接控制器、矩陣、分配器等,負(fù)責(zé)將外圍的信號(hào)提供給顯示屏系統(tǒng)進(jìn)行顯示；

    GQY具有傳統(tǒng)的總線式信號(hào)處理和最先進(jìn)的高速圖像處理技術(shù)，具有支持不同業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的信號(hào)接口接入能力；

    針對軌道交通行業(yè)多類信號(hào)特點(diǎn)，從最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度，GQY推出了自主研發(fā)的IPW6000系列多屏拼接控制器采用高總線帶寬設(shè)計(jì)，通過配置計(jì)算機(jī)信號(hào)采集卡、視頻信號(hào)采集卡以及DVI輸出卡，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集和輸出,支持RGB、模擬視頻、網(wǎng)絡(luò)等信號(hào)接入，可以直接運(yùn)行高分辨率的信號(hào)系統(tǒng)；能夠?qū)崿F(xiàn)在整墻上任意位置、任意大小開窗顯示各種信號(hào)圖像。

    應(yīng)用管理軟件系統(tǒng)：

    GQY自主研發(fā)的應(yīng)用管理軟件可以靈活地控制大屏幕顯示系統(tǒng)所有硬件設(shè)備，并靈活操作；用戶可以自由設(shè)置分權(quán)限分區(qū)域控制，以滿足不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用需求，互不干擾；所見即所得的虛擬屏技術(shù)，能實(shí)時(shí)反饋信息在大屏幕上的顯示情況；NED網(wǎng)絡(luò)拓展軟件技術(shù)，可以很輕松的把工作站上有限的顯示分辨率拓展成高分辨率的虛擬顯示屏，并通過網(wǎng)絡(luò)通道在大屏幕顯示屏上的任意位置顯示；可以提供SDK包，支持二次開發(fā)。

    目前成功案例有：廣州地鐵應(yīng)急平臺(tái)、天津輕軌調(diào)度指揮中心、上海地鐵控制中心、北京地鐵小營控制中心、城際快速廣佛線等。

軌道交通可視化管理顯示需求與解決方案

    1.多種應(yīng)用系統(tǒng)集中接入、統(tǒng)一顯示及分區(qū)管理

    GQY多屏拼接控制器與圖像管理軟件，均支持Windows、UNIX操作系統(tǒng)，支持網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，遵循TCP/IP及X11協(xié)議，通過以太網(wǎng)接口支持網(wǎng)絡(luò)、RGB、模擬視頻等信號(hào)集中接入，從而將全線行車、電力、環(huán)控等常規(guī)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及各站的CCTV視頻監(jiān)控，都集中接入到控制室并顯示在大屏幕上指定區(qū)域。

    GQY多屏拼接控制器能夠驅(qū)動(dòng)整個(gè)投影陣列的超大分辨率迭加，實(shí)現(xiàn)整個(gè)投影陣列各路信號(hào)的組合顯示，支持幾百萬甚至兆萬級(jí)的顯示像素。全屏可作為統(tǒng)一邏輯屏形成一個(gè)超大桌面，同時(shí)，全屏可任意分配多個(gè)虛擬功能區(qū)，通過圖像管理軟件設(shè)置不同權(quán)限從而使各個(gè)專業(yè)人員獨(dú)立控制本應(yīng)用區(qū)域的內(nèi)容顯示。用戶如遇應(yīng)用改變，只需通過使用簡單界面設(shè)置即可改變分區(qū)的屏數(shù)，無需物理改變接線。切換操作方便、快捷。

    2.超大面積高分辨率實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示

    軌道交通控制中心集實(shí)時(shí)信息收集、傳遞、處理、顯示于一體，用戶多種應(yīng)用系統(tǒng)上屏顯示信息多為二維、三維動(dòng)態(tài)高分辨率圖像，其顯著特點(diǎn)是：信息量大、實(shí)時(shí)顯示處理要求高、應(yīng)用系統(tǒng)要求能以開窗方式在任意位置進(jìn)行顯示、移動(dòng)、縮放和切換。

    GQY可視化管理系統(tǒng)，可采用多屏拼接控制器直接運(yùn)行ISCS系統(tǒng)、SIG系統(tǒng)等圖形應(yīng)用系統(tǒng)客戶端軟件，通過TCP/IP協(xié)議連接到各應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器，獲得圖形顯示數(shù)據(jù)；也可采用X11協(xié)議，通過網(wǎng)絡(luò)將ISCS、SIG等應(yīng)用系統(tǒng)遠(yuǎn)程顯示客戶端軟件畫面，利用底圖加速服務(wù)器，直接可生成億萬級(jí)像素超高分辨率矢量應(yīng)用圖形；還可采用應(yīng)用服務(wù)器方式，使各類應(yīng)用系統(tǒng)在各自應(yīng)用服務(wù)器上形成超高分辨率圖像，并通過圖像通道傳輸給多屏拼接控制器直接顯示，滿足各類應(yīng)用系統(tǒng)超大分辨率的高速顯示要求。

    信號(hào)系統(tǒng)（SIG）中列車自動(dòng)行車監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）顯示功能及顯示方案

    軌道交通信號(hào)系統(tǒng)是保證列車運(yùn)行安全，實(shí)現(xiàn)行車指揮和列車運(yùn)行現(xiàn)代化，提高運(yùn)輸效率的關(guān)鍵系統(tǒng)，由列車自動(dòng)控制系（Automatic Train Control，簡稱ATC）組成。ATC系統(tǒng)共分三個(gè)子系統(tǒng)（見圖）。三個(gè)子系統(tǒng)通過信息交換網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地面控制與車上控制結(jié)合、現(xiàn)地控制與中央控制結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)以安全設(shè)備為基礎(chǔ)，集行車指揮、運(yùn)行調(diào)整以及列車駕駛自動(dòng)化等功能為一體的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)。

    其中ATS系統(tǒng)由控制中心、車站、車場以及車載設(shè)備組成。ATS系統(tǒng)在ATP系統(tǒng)的支持下完成對列車運(yùn)行的自動(dòng)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)以下基本功能：

    1.通過ATS車站設(shè)備，能夠采集軌道旁及車載ATP提供的軌道占用狀態(tài)、進(jìn)路狀態(tài)、列車運(yùn)行狀態(tài)以及信號(hào)設(shè)備故障等控制和監(jiān)督列車運(yùn)行的基礎(chǔ)信息。

    2.根據(jù)聯(lián)鎖表、計(jì)劃運(yùn)行圖及列車位置，自動(dòng)生成輸出進(jìn)路控制命令，傳送至車站聯(lián)鎖設(shè)備，設(shè)置列車進(jìn)路、控制列車停站時(shí)分。

    3.列車識(shí)別跟蹤、傳遞和顯示功能。系統(tǒng)能自動(dòng)完成正線區(qū)段內(nèi)列車識(shí)別號(hào)（服務(wù)號(hào)、目的地號(hào)、車體號(hào)）跟蹤，列車識(shí)別號(hào)可由中央ATS自動(dòng)生成或調(diào)度員人工設(shè)定、修改，也可由列車經(jīng)車—地通信向ATS發(fā)送識(shí)別號(hào)等信息。

    4.列車計(jì)劃與實(shí)際運(yùn)行圖的比較和計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度功能。能根據(jù)列車運(yùn)行實(shí)際的偏離情況，自動(dòng)生成調(diào)整計(jì)劃供調(diào)度員參考或自動(dòng)調(diào)整列車停站時(shí)分，控制發(fā)車時(shí)間。

    5.ATS中央故障情況下的降級(jí)處理，由調(diào)度員人工介入設(shè)置進(jìn)路，對列車運(yùn)行進(jìn)行調(diào)整，由ATS車站完成自動(dòng)進(jìn)路或根據(jù)列車識(shí)別號(hào)進(jìn)行自動(dòng)信號(hào)控制，由車站人工進(jìn)行進(jìn)路控制。

    6.通過顯示終端，能對軌道區(qū)段、道岔、信號(hào)機(jī)和在線運(yùn)行列車等進(jìn)行監(jiān)視，能在行調(diào)工作站上給出設(shè)備故障報(bào)警及故障源提示。

    ATS系統(tǒng)的三種顯示方式：

    在軌道交通調(diào)度指揮中心，整個(gè)大屏顯示系統(tǒng)以ATS列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)為主要人機(jī)界面，其全局信號(hào)顯示方式經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段：傳統(tǒng)的馬賽克表盤顯示方式，操作困難，顯示不夠靈活；第二階段：計(jì)算機(jī)顯示終端顯示方式，往往因?yàn)榉直媛什粔驅(qū)е聼o法完整顯示整個(gè)系統(tǒng)；第三階段：大屏可視化系統(tǒng)顯示方式，可滿足超大分辨率圖像的高速顯示。

GQY采用最先進(jìn)的大屏可視化系統(tǒng)顯示方式如下：

    針對Windows平臺(tái)：基于TCP/IP協(xié)議和RJ45網(wǎng)絡(luò)接口，GQY通過NED網(wǎng)絡(luò)拓展軟件，可以很輕松的把工作站上有限的顯示分辨率拓展成高分辨率的虛擬顯示屏，并通過網(wǎng)絡(luò)通道在大屏幕顯示屏上的任意位置顯示，極大的提升了工作站顯示分辨率受物理顯卡限制的性能。

    針對UNIX平臺(tái)：基于X-WINDOW的X11協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和RJ45網(wǎng)絡(luò)接口ATS系統(tǒng)應(yīng)用軟件利用UNIX系統(tǒng)X11協(xié)議進(jìn)行信息傳輸，并且利用UNIX系統(tǒng)顯示重定向的功能在大屏幕上實(shí)時(shí)顯示，為保證ATS系統(tǒng)的正常顯示，在可視化管理系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境提供一個(gè)X-SEVER界面。X-client（ATS服務(wù)器端）端以GUI遠(yuǎn)程方式在X-server端（多屏拼接控制器）顯示。在這種結(jié)構(gòu)中，工作站安裝X-client端，負(fù)責(zé)信息的獲取和提供，而在多屏拼接控制器安裝X-server端，負(fù)責(zé)信息的顯示。

    綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）信息顯示功能及顯示方案

    ISCS系統(tǒng)是對軌道交通線路中所有電力和設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控的按控制中心、車站兩級(jí)分層分布式計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)。它包含了內(nèi)部的集成子系統(tǒng)并與其他專業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)信息共享，促進(jìn)軌道交通高效率運(yùn)營及集約化控制，并提高應(yīng)對突發(fā)事件的能力。

    ISCS系統(tǒng)的監(jiān)控范圍（部分）：

    電力監(jiān)控——包括變電所綜合自動(dòng)化、OCC電力調(diào)度

    設(shè)備監(jiān)控——車站與區(qū)間通風(fēng)空調(diào)、給排水、照明、 OCC環(huán)控調(diào)度

    火災(zāi)報(bào)警設(shè)備——運(yùn)行信息和故障信息采集、故障報(bào)警

    針對ISCS系統(tǒng)的顯示要求，GQY提出了與ATS系統(tǒng)相同的顯示解決方案，對于存在高分辨率應(yīng)用顯示需求的系統(tǒng)，提出了網(wǎng)絡(luò)＋虛屏的顯示解決方案；對于低分辨率顯示要求的系統(tǒng)，則提出了多通道冗余顯示方式的方案。

    GQY可視化管理系統(tǒng)，不但支持ISCS（FAS、BAS 、SCADA）動(dòng)態(tài)顯示畫面通過網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字信號(hào)方式接入，而且具有緊急事件優(yōu)先觸發(fā)的功能，在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，大屏幕上與此設(shè)備相應(yīng)的圖像將發(fā)生變化(例如圖像改變顏色或閃爍)以顯示故障已發(fā)生，操作員可以在工作站查詢有關(guān)設(shè)備的故障報(bào)警等。

    電視監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）圖像顯示功能及顯示方案

    CCTV包括公安監(jiān)控、運(yùn)營監(jiān)控和設(shè)備監(jiān)控。其中設(shè)備監(jiān)控包括變電所、控制室、弱電綜合機(jī)房等場所監(jiān)控；運(yùn)營電視監(jiān)控，有利于實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件時(shí)攝像機(jī)的聯(lián)動(dòng)控制。視頻信號(hào)一般存在模擬復(fù)合視頻信號(hào)和數(shù)字視頻信號(hào)并存，并采用不同的編碼格式，如客流監(jiān)控采用MPEG-2、設(shè)備監(jiān)控采用MPEG-4，以獲得較好的動(dòng)態(tài)效果兼顧較小的視頻圖像傳輸帶寬。

    GQY可視化管理系統(tǒng)集成數(shù)字流媒體技術(shù)，幾乎能支持目前國內(nèi)外所有ＩＰ視頻流格式包括H.264、MPEG-2/4等標(biāo)準(zhǔn)壓縮編碼格式和高清（７２０Ｐ，１０８０Ｐ等）壓縮編碼格式，對于用戶自定義的協(xié)議或其他壓縮編碼格式信號(hào)，用戶只需提供壓縮編碼協(xié)議或其SDK開發(fā)包，其開放平臺(tái)即可加入。

    模擬信號(hào)的接入：可以通過內(nèi)置和多屏拼接控制器直接輸入形成冗余，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定型和應(yīng)用靈活型。

    數(shù)字IP流媒體信號(hào)的接入：通過多屏拼接控制器，數(shù)字IP流媒體信號(hào)直接接入GQY可視化管理系統(tǒng)，無需外部解碼設(shè)備，直接接入大屏顯示，降低了信號(hào)反復(fù)切換的過程，極大的簡化了系統(tǒng)的接線復(fù)雜程度，提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和故障排除困難。

    采用分類分組目錄管理大規(guī)模信號(hào)輸入，面對成千上萬的輸入信號(hào)，能任意創(chuàng)建目錄對其進(jìn)行分類管理，使其一目了然，并能對輸入信號(hào)進(jìn)行快速自動(dòng)檢索，實(shí)現(xiàn)信號(hào)直接上屏及其參數(shù)調(diào)節(jié)。

    公司簡介

    GQY集團(tuán)——專業(yè)視訊領(lǐng)域的開拓者、領(lǐng)先者，全球領(lǐng)先的可視化信息系統(tǒng)解決方案專家，深交所上市企業(yè)(股票代碼：300076)；集團(tuán)成立于1992年，第一家推出了可視化大屏拼接顯示系統(tǒng)——大屏幕背投組合顯示系統(tǒng)。

    創(chuàng)建二十年來，一直堅(jiān)持以振興民族工業(yè)為己任，以科技創(chuàng)新為發(fā)展動(dòng)力，堅(jiān)持"市場創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新"，已經(jīng)成為中國大屏幕領(lǐng)域最具實(shí)力和規(guī)模，集產(chǎn)品研發(fā)、系統(tǒng)集成、市場銷售和售后服務(wù)為一體的高新技術(shù)企業(yè)。

    2011年，GQY集團(tuán)的新型科技園區(qū)在杭州灣開發(fā)區(qū)落成，該園區(qū)坐落在浙江省杭州灣跨海大橋南岸，占地面積約20萬平方米，將成為行業(yè)內(nèi)規(guī)模最大、設(shè)施一流的世界級(jí)生產(chǎn)研發(fā)基地，繼續(xù)引領(lǐng)大屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

    作為中國大屏幕行業(yè)的開拓者、先行者和市場培育者，GQY可視化顯示系統(tǒng)已在超過2000項(xiàng)工程中成功使用，涉及公安、軍隊(duì)、交通、能源、城管、應(yīng)急、電力、水利等數(shù)十個(gè)領(lǐng)域。通過這些工程不但提升了技術(shù)，也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，從而可以持續(xù)不斷地為可視化信息系統(tǒng)提供最先進(jìn)的解決方案和最尖端的可視化技術(shù)。

    GQY秉承"為您創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)"的服務(wù)理念，已在全國二十多個(gè)城市分別設(shè)立辦事處及服務(wù)機(jī)構(gòu)，并設(shè)立了行業(yè)拓展部為各個(gè)行業(yè)提供最專業(yè)的服務(wù)，構(gòu)建完全本地化實(shí)時(shí)響應(yīng)的專業(yè)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)；產(chǎn)品市場占有率一直國內(nèi)領(lǐng)先，成為當(dāng)之無愧的行業(yè)領(lǐng)跑者，并創(chuàng)造了一系列具有劃時(shí)代意義的標(biāo)志工程。

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