門(mén)禁通道管理系統(tǒng)在城市軌道交通的應(yīng)用

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)城市公共交通取得了長(zhǎng)足發(fā)展。但隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展、人口的聚集和城市的擴(kuò)大，一些城市交通擁堵、出行不便等問(wèn)題日益突出，嚴(yán)重影響了人民群眾的正常生活和城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為緩解城市交通擁堵及改善城市人居環(huán)境，促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展，目前中國(guó)已在北京、上海、天津、廣州、長(zhǎng)春、大連、深圳、武漢、南京等9個(gè)城市開(kāi)通了城市軌道交通。截至2005年2月，投入運(yùn)營(yíng)的城市軌道交通線(xiàn)路里程超過(guò)400公里，其中地鐵線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)里程約為293公里。
　　作為公共交通重要的一部分，城市軌道交通系統(tǒng)歷來(lái)是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的場(chǎng)所，而技術(shù)安全防范系統(tǒng)的應(yīng)用能有效地保證軌道交通系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)。其中，門(mén)禁通道管理的應(yīng)用能為軌道交通系統(tǒng)的通道提供必要而便捷的控制手段。

軌道交通系統(tǒng)對(duì)門(mén)禁系統(tǒng)的要求
　　由于其自身的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、管理方式、社會(huì)影響力等因素，軌道交通對(duì)門(mén)禁通道管理的要求除了一般門(mén)禁、報(bào)警、一卡通等應(yīng)用于大廈樓宇的功能外，還有一些特殊的功能需求。以下對(duì)軌道交通系統(tǒng)對(duì)門(mén)禁通道管理的特殊要求作一簡(jiǎn)單分析：
1．要求門(mén)禁系統(tǒng)具備極高的可靠性
　　除了硬件本身及設(shè)計(jì)安裝調(diào)試環(huán)節(jié)上要保證系統(tǒng)在使用中要具有極高的穩(wěn)定性外，還要求在通訊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)上要保證系統(tǒng)能長(zhǎng)期可靠的運(yùn)行。
2．能適應(yīng)軌道交通系統(tǒng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
　　由于軌道交通系統(tǒng)除了有指揮中心集中的門(mén)禁系統(tǒng)的應(yīng)用，還有距離很遠(yuǎn)的各個(gè)站點(diǎn)的既統(tǒng)一又分散的管理，所以需要所選擇的門(mén)禁系統(tǒng)能適應(yīng)各個(gè)站點(diǎn)的不同通訊結(jié)構(gòu)，即既要保證通訊的暢通，還要保證通訊快捷和安全。
3．能滿(mǎn)足多級(jí)的管理模式
　　軌道交通系統(tǒng)是一個(gè)龐大的城市公共交通系統(tǒng)，工作人員多，管理分級(jí)復(fù)雜，不同級(jí)別的管理部門(mén)既要有獨(dú)立的管理權(quán)限，還要有相互的協(xié)調(diào)和依托，所以在門(mén)禁系統(tǒng)中，要能細(xì)致的按照部門(mén)和區(qū)域?qū)芾韱T權(quán)限進(jìn)行劃分，并在高一級(jí)的管理部門(mén)能對(duì)所管理的區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)。
4．快速準(zhǔn)確的通行授權(quán)
　　使用人員的繁雜對(duì)門(mén)禁系統(tǒng)管理員的操作水平提出了很高的要求，而人性化的操作界面及管理方式，能使系統(tǒng)管理員以最快的速度完成對(duì)信道授權(quán)的分配、修改及查詢(xún)統(tǒng)計(jì)，并且能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行快速的通行等級(jí)的更改，以應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的發(fā)生。
5．系統(tǒng)的開(kāi)放性
　　門(mén)禁系統(tǒng)作為軌道交通的一部分，必須將必要的信息上傳到上位系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和調(diào)配，同時(shí)還需要上位系統(tǒng)對(duì)門(mén)禁系統(tǒng)進(jìn)行一定的控制，以完成各子系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)。所以軌道交通系統(tǒng)在選擇門(mén)禁系統(tǒng)時(shí)必須要求其是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，具有標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制接口，以方便地與其它系統(tǒng)進(jìn)行集成和交換數(shù)據(jù)，同時(shí)還需要這些開(kāi)放接口有成功的應(yīng)用，以避免接口版本兼容性等問(wèn)題給系統(tǒng)集成工作帶來(lái)不必要的影響。
6．讀卡技術(shù)的兼容性
　　作為軌道交通系統(tǒng)中的員工，所持有的感應(yīng)卡應(yīng)具有多種功能，包括通行確認(rèn)、人事管理、乘坐本系統(tǒng)的交通工具等，所以選擇的門(mén)禁系統(tǒng)應(yīng)保證能使用軌道交通系統(tǒng)中選定的多種讀卡技術(shù)。

解決方案
　　針對(duì)軌道交通系統(tǒng)的這些特殊需求，目前已有廠(chǎng)家（如DDS）提出了較完善的解決方案，下面結(jié)合以上的需求分析，介紹一下具體的解決方法。
　　因篇幅有限，不再贅述門(mén)禁系統(tǒng)的常見(jiàn)功能。
　　1．為解決可靠性問(wèn)題，廠(chǎng)家推出了獨(dú)有的雙總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，控制器具有兩個(gè)獨(dú)立的總線(xiàn)通訊接口，這樣能保證每個(gè)控制回路都有兩條獨(dú)立的總線(xiàn)接入管理工作站，一條線(xiàn)路的故障（短路、斷路等）不會(huì)影響系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸，大大提升了系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行。雙總線(xiàn)結(jié)構(gòu)還能實(shí)現(xiàn)報(bào)警事件快速上傳、脫離PC機(jī)的全局聯(lián)動(dòng)等獨(dú)特功能，參見(jiàn)圖1。
　　同時(shí)，最新的系統(tǒng)管理軟件對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重要的革新，除了常規(guī)的由服務(wù)器進(jìn)行全系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一控制和管理外，每個(gè)分控的工作站將會(huì)保存自己所管理的控制器的所有數(shù)據(jù)，并完成對(duì)這些控制器的輪詢(xún)，這樣即使發(fā)生了管理平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)中斷或服務(wù)器停止工作，每個(gè)工作站管理的轄區(qū)還能正常完成自己范圍內(nèi)的控制和管理，并保證數(shù)據(jù)的完整，在通訊和服務(wù)器恢復(fù)后，每個(gè)工作站的數(shù)據(jù)能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)再上傳給服務(wù)器，并重新進(jìn)行整合，恢復(fù)正常工作，參見(jiàn)圖2。
　　這些措施為保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　2．系統(tǒng)架構(gòu)具多種組網(wǎng)方式，能夠適應(yīng)軌道交通系統(tǒng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。如工作站與門(mén)禁控制器的通訊方式可以采用廉價(jià)可靠的RS485方式，也可以使用通訊速度快、組網(wǎng)方便且不受距離限制的TCP/IP方式，對(duì)一些特殊節(jié)點(diǎn)，不易建立網(wǎng)絡(luò)路由的可以使用MODEM的方式建立連接，參見(jiàn)圖3。
　　3．系統(tǒng)使用兩種方式完成按照區(qū)域進(jìn)行對(duì)系統(tǒng)管理人員的分級(jí)授權(quán)。第一是將系統(tǒng)控制器按照區(qū)域進(jìn)行劃分，不同區(qū)域的管理員只能管理本轄區(qū)內(nèi)的門(mén)禁系統(tǒng)的工作，而不能管理甚至查看其它區(qū)域的工作情況；第二是可以對(duì)系統(tǒng)管理人員的操作內(nèi)容進(jìn)行細(xì)致的授權(quán)，針對(duì)每個(gè)操作員都能設(shè)定其可以對(duì)哪些功能進(jìn)行操作或者只能查看，也可以對(duì)其不允許參與管理的功能設(shè)置為不可見(jiàn)。這樣就能滿(mǎn)足軌道交通的多級(jí)管理要求，并且對(duì)系統(tǒng)管理員的授權(quán)沒(méi)有數(shù)量的限制，大大方便了實(shí)際的工作，參見(jiàn)圖4。
　　4．由于使用人員眾多，對(duì)使用人員進(jìn)行通行權(quán)限的分配對(duì)系統(tǒng)管理員來(lái)講將是件很繁復(fù)的事情。為此， 系統(tǒng)管理軟件在通行授權(quán)的管理上為操作人員提供了最大的便捷性。比如，除了可以快速地為某組或某個(gè)人建立屬于自己的通行等級(jí)外，還提供如預(yù)先設(shè)定某個(gè)人的通行等級(jí)的起始和結(jié)束時(shí)間；可以為某些臨時(shí)調(diào)動(dòng)崗位的人員設(shè)定在某個(gè)時(shí)間區(qū)內(nèi)，在原有的通行等級(jí)上增加或減少其中1道或幾道門(mén)的通行權(quán)限。所有這些操作都可以在幾秒中內(nèi)完成。
　　軌道交通作為城市重要的公共區(qū)域，建立處理突發(fā)事件的預(yù)案機(jī)制是必不可少的，系統(tǒng)的危機(jī)等級(jí)功能為建立這種預(yù)案機(jī)制提供了必要的條件。在發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，系統(tǒng)管理員可根據(jù)預(yù)案按照事件類(lèi)型迅速改變整個(gè)門(mén)禁系統(tǒng)的危機(jī)等級(jí)（0－7級(jí)），當(dāng)系統(tǒng)中個(gè)人的危機(jī)等級(jí)低于系統(tǒng)的危機(jī)等級(jí)時(shí)，其原來(lái)設(shè)定的通行權(quán)限將受到限制，直至事件得以處理，并由系統(tǒng)管理員將系統(tǒng)恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。
　　5．另外，系統(tǒng)配置有OPC接口，可以快速地將系統(tǒng)與上位集成平臺(tái)（BMS、IBMS系統(tǒng)等）建立連接，而無(wú)需集成人員對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的底層協(xié)議進(jìn)行深入了解，減少了系統(tǒng)集成中的接口環(huán)節(jié)和集成工作量，同時(shí)OPC能實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)同步傳輸和雙向控制，大大地提高了系統(tǒng)的集成能力，參見(jiàn)圖5。
　　系統(tǒng)對(duì)多種讀卡技術(shù)的兼容，可以方便地將軌道交通中大量使用的各種RFID標(biāo)簽應(yīng)用到門(mén)禁系統(tǒng)的身份識(shí)別之中，工作人員在使用門(mén)禁系統(tǒng)時(shí)無(wú)需再持專(zhuān)為門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)置的感應(yīng)卡，為用戶(hù)節(jié)約了投資并保證了系統(tǒng)使用的便捷性。

結(jié)語(yǔ)
　　隨著我國(guó)把軌道交通建設(shè)放在越來(lái)越重要的位置，可以預(yù)見(jiàn)城市軌道交通建設(shè)前景將一片光明。在安防領(lǐng)域，也將會(huì)有越來(lái)越多的企業(yè)關(guān)注軌道交通系統(tǒng)，更深入地發(fā)掘軌道交通系統(tǒng)對(duì)通道管理的需求，針對(duì)性地推出更貼近用戶(hù)的系統(tǒng)和產(chǎn)品。