ADS技术在地铁综合监控系统中的应用研究

5）负荷集中。基于C/S访问方式的服务系统负荷过于集中于服务器，系统规模的扩大会导致信息量的增多，必然会加大服务器负担（如图中的FEP、中央服务器等），重情况下会发生由于某段时间访问量激增，服务器会响应不及控制工程网版权所有，影响系统可靠性。

6）容错性。图中的双机冗余技术从根本上讲是一种防错技术（如双FEP冗余、双路由器冗余、双打印机冗余等），实际应用中存在着成本高，低可靠性的问题。

4 ADS通信方式

针对地铁网络监控系统的需求，必须突破C/S模式集中在服务器处理的弊端。依据ADS技术自身的特点，可以对地铁监控系统采用对等式的体系结构。同时实施发布/定购（publish/subscribe）的通信模型。

车站级ADS监控系统互连了AFC、PSD、ACS、CLK、PA、SIG、PA、CCTV、SCADA、TIS、EMCS、SCI、FAS等监控系统以及其它辅助管理维护设备。在此设计中，每个子系统相当于原子节点，每个节点都能管理自己并不能被其他节点管理，原子节点之间没有主从关系。

4.1 可靠性。传统系统的控制中心一旦故障www.cechina.cn，整个系统将瘫痪。车站服务器作为特殊的原子节点保留了控制中心功能，但没有采用冗余方式，一旦其故障，系统点会自动起用选举竞争的办法，在正常的原子节之间选举一个新的控制中心（如SCADA监控系统、TIS监控系统等），直至原控制中心恢复，转交控制权。这大大提高了传统系统的灵活性和可靠性。各子系统内部以及骨干网仍采取同样的设计理念，不再赘述。

4.2 实时性。在车站级ADS监控系统，信息生产者（如EMCS原子节点、FAS原子节点等）即时发布信息,而不需要指出具体的接收者,有需要这种信息的节点（如车站服务器）就可以有选择性地接收数据,从而更好地保证了系统的实时性。服务器不需要定期的访问每个原子节点，只需要按照一定的算法在数据域中获取自己感兴趣的数据，缓解了访问压力。对于没有原子节点接收的数据，系统将自动丢弃。

4.3 容错性。ADS监控系统结构及其数据驱动机制使软件模块可以自由地异步执行。应用中根据每一软件的重要程度来决定其复制数量。因此在监控系统的的不同子系统中安置多个复制的软件模块,所有这些相同的软件模块都在独立运行并独立接收和发送信息。其中某些故障状态模块故发送的信息可能错误CONTROL ENGINEERING China版权所有,而另外一些正常模块发送信息正确。使用这些信息的软件可以通过内容代码（“事件序号机制”）及发生事件的数目（“投票机制”）来选择区分正确信息供自己使用。这种处理方式很好地解决了以往使用备用容错技术出现的问题,即本身切换装置出现故障无法使用备用。ADS系统在处理容错问题时,故障软件可和正常软件同时运行控制工程网版权所有,运用谁的信息的决定权完全取决于接收者。从这一意义上讲,它实现了真正的容错。

4.4 在线扩展。系统在线扩展包括系统和节点两个层次上的扩展。对于系统级的扩展,含有两种类型。同构的系统扩展只需简单将其数据域合并,而异构系统的扩展则需要网关。本例并不涉及，故简要介绍。对于节点内部软件模块的扩充,它只需在系统内部的内容码表中注册上新的内容码而不需报告给其他节点。如门禁系统的在线修改不会影响到其他节点的运行,并且也不会影响节点内部其他软件模块的执行。

4.5 在线维护。自律分散系统在运行的同时可进行部分子系统或其内部软件模块的测试。运行的节点发出的信息分为两类:在线信息和测试信息。相对应地,运行的节点也分为在线和测试两种状态。并且规定在线节点只接收在线信息CONTROL ENGINEERING China版权所有,而测试节点两种信息都接收。因而处于测试状况的节点不会干扰在线节点的正常运行,同时它又可以接收在线信息进行单个测试或接收测试信息进行联合测试。利用这一优点子系统之间可以相互检测是否在线（即故障），然后将故障情况报告给服务器。

以上5个优点使得基于ADS概念组建的监控系统非常适合于地铁监控系统的体系结构以满足系统动态扩展。地铁监控系统的组建可随着各个部门的建设一步步完成。有多少部门投入,与之相应的控制子系统就可先行自主并协调地运行。随着系统规模的逐渐扩大,可以在线地扩充子系统而不会干扰已经运作的部门环节。一旦新加入的子系统调试通过,它可以和原有的系统无缝地集成为更大系统,共同实现整个地铁的各项任务。

结束语

现代工业生产规模的不断扩大和计算机技术的日益发展,对地铁监控系统提出了更新的要求。传统地铁监控系统已不能满足用户的某些要求。自律分散系统以其独特的数据域结构和数据驱动机制实现了其子系统的自律可控性和自律可协调性，使整个系统具有实时性、可靠性、容错性、在线扩展及在线维护的特点，这些特点满足了不断发展变化的监控系统的要求。