門禁通道管理系統(tǒng)在城市軌道交通的應用

改革開放以來，我國城市公共交通取得了長足發(fā)展。但隨著經(jīng)濟與社會的發(fā)展、人口的聚集和城市的擴大，一些城市交通擁堵、出行不便等問題日益突出，嚴重影響了人民群眾的正常生活和城市經(jīng)濟的發(fā)展。為緩解城市交通擁堵及改善城市人居環(huán)境，促進城市可持續(xù)發(fā)展，目前中國已在北京、上海、天津、廣州、長春、大連、深圳、武漢、南京等9個城市開通了城市軌道交通。截至2005年2月，投入運營的城市軌道交通線路里程超過400公里，其中地鐵線路運營里程約為293公里。  

作為公共交通重要的一部分，城市軌道交通系統(tǒng)歷來是一個高風險的場所，而技術安全防范系統(tǒng)的應用能有效地保證軌道交通系統(tǒng)的正常運營。其中，門禁通道管理的應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)對門禁系統(tǒng)的要求  

由于其自身的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、管理方式、社會影響力等因素，軌道交通對門禁通道管理的要求除了一般門禁、報警、一卡通等應用于大廈樓宇的功能外，還有一些特殊的功能需求。以下對軌道交通系統(tǒng)對門禁通道管理的特殊要求作一簡單分析：  

1．要求門禁系統(tǒng)具備極高的可靠性  

除了硬件本身及設計安裝調(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)設計、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設計等環(huán)節(jié)上要保證系統(tǒng)能長期可靠的運行。  

2．能適應軌道交通系統(tǒng)復雜的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)  

由于軌道交通系統(tǒng)除了有指揮中心集中的門禁系統(tǒng)的應用，還有距離很遠的各個站點的既統(tǒng)一又分散的管理，所以需要所選擇的門禁系統(tǒng)能適應各個站點的不同通訊結(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．能滿足多級的管理模式  

軌道交通系統(tǒng)是一個龐大的城市公共交通系統(tǒng)，工作人員多，管理分級復雜，不同級別的管理部門既要有獨立的管理權(quán)限，還要有相互的協(xié)調(diào)和依托，所以在門禁系統(tǒng)中，要能細致的按照部門和區(qū)域?qū)芾韱T權(quán)限進行劃分，并在高一級的管理部門能對所管理的區(qū)域進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)。  

4．快速準確的通行授權(quán)  

使用人員的繁雜對門禁系統(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信道授權(quán)的分配、修改及查詢統(tǒng)計，并且能對整個系統(tǒng)進行快速的通行等級的更改，以應對突發(fā)事件的發(fā)生。  

5．系統(tǒng)的開放性  

門禁系統(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)進行統(tǒng)一的管理和調(diào)配，同時還需要上位系統(tǒng)對門禁系統(tǒng)進行一定的控制，以完成各子系統(tǒng)之間的聯(lián)動。所以軌道交通系統(tǒng)在選擇門禁系統(tǒng)時必須要求其是一個開放的系統(tǒng)，具有標準的工業(yè)控制接口，以方便地與其它系統(tǒng)進行集成和交換數(shù)據(jù)，同時還需要這些開放接口有成功的應用，以避免接口版本兼容性等問題給系統(tǒng)集成工作帶來不必要的影響。  

6．讀卡技術的兼容性  

作為軌道交通系統(tǒng)中的員工，所持有的感應卡應具有多種功能，包括通行確認、人事管理、乘坐本系統(tǒng)的交通工具等，所以選擇的門禁系統(tǒng)應保證能使用軌道交通系統(tǒng)中選定的多種讀卡技術。  

解決方案  

針對軌道交通系統(tǒng)的這些特殊需求，目前已有廠家（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，不再贅述門禁系統(tǒng)的常見功能。  

1．為解決可靠性問題，廠家推出了獨有的雙總線網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，控制器具有兩個獨立的總線通訊接口，這樣能保證每個控制回路都有兩條獨立的總線接入管理工作站，一條線路的故障（短路、斷路等）不會影響系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸，大大提升了系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運行。雙總線結(jié)構(gòu)還能實現(xiàn)報警事件快速上傳、脫離PC機的全局聯(lián)動等獨特功能，參見圖1。  

同時，最新的系統(tǒng)管理軟件對數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)進行了重要的革新，除了常規(guī)的由服務器進行全系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一控制和管理外，每個分控的工作站將會保存自己所管理的控制器的所有數(shù)據(jù)，并完成對這些控制器的輪詢，這樣即使發(fā)生了管理平臺的網(wǎng)絡中斷或服務器停止工作，每個工作站管理的轄區(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，在通訊和服務器恢復后，每個工作站的數(shù)據(jù)能通過網(wǎng)絡再上傳給服務器，并重新進行整合，恢復正常工作，參見圖2。  

這些措施為保證系統(tǒng)可靠運行打下了堅實的基礎。  

2．系統(tǒng)架構(gòu)具多種組網(wǎng)方式，能夠適應軌道交通系統(tǒng)復雜的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。如工作站與門禁控制器的通訊方式可以采用廉價可靠的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，對一些特殊節(jié)點，不易建立網(wǎng)絡路由的可以使用MODEM的方式建立連接，參見圖3。  

3．系統(tǒng)使用兩種方式完成按照區(qū)域進行對系統(tǒng)管理人員的分級授權(quán)。第一是將系統(tǒng)控制器按照區(qū)域進行劃分，不同區(qū)域的管理員只能管理本轄區(qū)內(nèi)的門禁系統(tǒng)的工作，而不能管理甚至查看其它區(qū)域的工作情況；第二是可以對系統(tǒng)管理人員的操作內(nèi)容進行細致的授權(quán)，針對每個操作員都能設定其可以對哪些功能進行操作或者只能查看，也可以對其不允許參與管理的功能設置為不可見。這樣就能滿足軌道交通的多級管理要求，并且對系統(tǒng)管理員的授權(quán)沒有數(shù)量的限制，大大方便了實際的工作，參見圖4。  

4．由于使用人員眾多，對使用人員進行通行權(quán)限的分配對系統(tǒng)管理員來講將是件很繁復的事情。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人建立屬于自己的通行等級外，還提供如預先設定某個人的通行等級的起始和結(jié)束時間；可以為某些臨時調(diào)動崗位的人員設定在某個時間區(qū)內(nèi)，在原有的通行等級上增加或減少其中1道或幾道門的通行權(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)事件的預案機制是必不可少的，系統(tǒng)的危機等級功能為建立這種預案機制提供了必要的條件。在發(fā)生突發(fā)事件時，系統(tǒng)管理員可根據(jù)預案按照事件類型迅速改變整個門禁系統(tǒng)的危機等級（0－7級），當系統(tǒng)中個人的危機等級低于系統(tǒng)的危機等級時，其原來設定的通行權(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（BMS、IBMS系統(tǒng)等）建立連接，而無需集成人員對各個系統(tǒng)的底層協(xié)議進行深入了解，減少了系統(tǒng)集成中的接口環(huán)節(jié)和集成工作量，同時OPC能實現(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，參見圖5。  

系統(tǒng)對多種讀卡技術的兼容，可以方便地將軌道交通中大量使用的各種RFID標簽應用到門禁系統(tǒng)的身份識別之中，工作人員在使用門禁系統(tǒng)時無需再持專為門禁系統(tǒng)設置的感應卡，為用戶節(jié)約了投資并保證了系統(tǒng)使用的便捷性。  

結(jié)語  

隨著我國把軌道交通建設放在越來越重要的位置，可以預見城市軌道交通建設前景將一片光明。在安防領域，也將會有越來越多的企業(yè)關注軌道交通系統(tǒng)，更深入地發(fā)掘軌道交通系統(tǒng)對通道管理的需求，針對性地推出更貼近用戶的系統(tǒng)和產(chǎn)品。