基于实时gis技术的轨道交通综合监控系统的研究

《基于实时gis技术的轨道交通综合监控系统的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于实时GIS技术的轨道交通综合监控系统的研究(天津市市政工程设计研究总院轨道交通院天津市丙青区300384)摘要:随着我国城市轨道交通建设的发展，系统的集成度和复杂度不断提高,这就造成各个分散的站点子系统设备众多、接U复杂、数据量大。对这些子系统设备进行维护和应急处理，需要建立一个空间信息数据库加以管理，这就对城市轨道交通的地理信息系统(geographicinformationsystem：GIS)提出了更高的要求。地理信息系统是由计算机系统、地理数据和用户组成的信息系统。将GIS与设备监测系统相结

2、合，并在此基础上建立新的管理与运行方式，一方面可以诊断和实时显示故障，给故障定位，对历史数据进行有效的能效综合监控和评估;另一方面可以为系统提供故障恢复的手段。关键词:综合监控系统地理信息系统轨道交通实时数据库Oracle1系统框架综合监控系统采用分层分布式控制结构和模块化设计，其架构如图1所示。系统主要由应用模块、平台模块和操作系统三层网络组成。各个模块相互独立，可以灵活配置。综合监控系统信号设备的分布、使用及管理具有层次化等特点，因此系统采用C/S与B/S相结合的系统框架结构。通过前期调研，GIS采

3、用ArcGIS来实现。ArcGIS拥有一套完整的GIS平台产品，具有强大的地图制作、空间数据管理、空间分析以及空间信息整合、发布与共享的能力。综合监控系统能实时监控各子系统的数据变化。综合监控系统中集成GIS系统框架示意图如图2所示。轨道交通综合监控的分布式系统采用中间件技术，通过网络把各个服务器端和客户端连接在系统上。综合监控服务和地理信息服务可以放在冋一个服务器上，也可以配置分布于不同的服务器。综合监控系统的Oracle商用服务器维护着系统的业务数据和基础数据。为了实现实吋监控，采用实吋库系统来解决

4、商用库实时大数据量读写的瓶颈问题。地理信息服务器提供测距和査询等服务。为了将地理信息的空间数据存储到关系数据库管理系统中，借助ArcGIS提供的ArcSDE工具，可以将设备的空间数据、属性数据和拓扑数据等空间数据都保存在关系数据库中。轨道交通的多属性数据要求GIS具备足够的稳定性和可靠性。根据业务需求，GIS要求系统具有良好的可维护性，能够实现数据的一次输入和多次输出，并确保数据的一致性操作。同吋，GIS还要求空间数据库具有良好的结构设计，以实现数据的统一管理和多层保护，并构建高可靠性和高准确性的业务系

5、统。空间数据库设计的层次结构如图3所示。2实时性的实现轨道交通综合监控系统是一个实吋系统，由于系统各个设备运行中的参数具有实吋性及信息的动态变化性。因此，需要对海量数据瞬间信息进行及吋收集、处理和分析。轨道交通GIS对数据处理、存储容量和传输速度均冇较高的要求。下面阐述如何解决GIS技术嵌入轨道交通的实吋监控系统，并将GIS和苏他子系统相互配合，实现监控系统的实吋动态显示问题。首先对地图服务显示的效率进行优化，把地图服务划分为底图（提供影像和位置信息）和功能性的动态图层（包含业务信息）。为了保证足够的刷

6、新效率，减小地图坐标到屏幕坐标的转换频率，底图和专题图层在维护和显示上采用不冋的策略。当创建地图服务吋，将两者分开处理。把没冇实吋信息的部分放在底图，并在发布地图服务前做切片处理，缓存成图片存在服务器上;经常变化的动态部分放在动态层。考虑数据实吋更新和加快显示速度，先在ArcMap中创建至少两个地图文档（.mxd）,并在ArcGISServer中发布成独立的两个地图服务，最后在客户端的浏览器地图显示中叠加两个地图服务层。客户端加载时，先绘制底图，再绘制动态图层。动态图层需要实时绘制，当苏中一个或多个设备

7、点的状态改变吋，只需要重新刷新这些变化点的屏幕图标，其他设备信息不变，这样便可提高实吋刷新的效率。为了满足轨道交通系统在客户端动态加载大量业务数据的需求，在客户端显示所有子系统设施的位置和状态，这样既能对这些设施进行合理布局规划，又能对发生故障的地点进行及吋响应。动态图层采用FeatureLayer来实现，它的OnDemand显示模式（也即俗称的按需显示）仅将当前显示地图范围内的变化数据进行刷新，大大解决了快速刷新大量点的性能瓶颈。客户端的浏览器采用ActiveX控件，对实吋数据进行刷新和显示。采用ja

8、vascript脚本定时获取综合监控的实时库中的设备点状态，通过在空间数据中添加相关设备的索引属性来查找设备。将综合监控的实吋数据库的设备状态数据和设备空间数据对应起来，就可以定时读取实时数据并刷新地图界面。同吋接收消息总线的设备状态变化报文，如果有故障点或状态变化，及吋刷新，在地图上高亮标示并给出提示。在综合监控系统的实吋数据平台的基础上，采用定吋刷新和接收数据变化报文相结合，实现了综合监控系统和GIS的实吋数据共享。3实现实例综合监控子