地鐵環境下的應急通信指揮模式探討

（中鐵第四勘察設計院集團有限公司，湖北武漢市，430063） 朱昊天

城市地鐵為交通帶來的極大便利促進了其發展速度的進一步提升，近些年來，城市地鐵的覆蓋范圍越來越廣，服務更多城市居民的同時，對其運行安全的保障也需要更進一步地加強。尤其是地鐵在交通上的便利性使得其在整個運營時間段內幾乎都處于人流高峰期，一旦發生火災等重大事故，要對站內人員進行疏散，對火災進行處理將是一件難度極高的事情。故而一定要有科學高效的應急通信指揮模式來幫助地鐵緊急事件的處理。

1 應急通信指揮平臺創建思路

地鐵本身在建設的過程中就已經搭建了安全防護系統，通信系統，消防監控系統等與應急突發事件相關的保護保障系統，為了確保應急通信指揮平臺可以對緊急事件有更迅速有效的應對，需要將這些系統串聯起來，形成綜合的應急事件管理平臺。如此，當地鐵站點或者某一段發生突發事件，相關處理機構在接到警報就位之后就能迅速利用該綜合管理平臺對發生災害的位置，具體狀況以及嚴重程度等進行全面掌控，同時根據消防人員所處的具體位置來分配具體的人員疏散等其他救援任務，確保救援工作的高效完成。

2 落實應急通信指揮模式的方式

2.1 獲取消防人員位置信息

地鐵的閘機，出口，大廳，樓梯，站臺等位置是裝有進行實時監控的攝像機的，在此基礎之上在這些攝像機的位置增加可以識別人員信號的RFID讀取器，該讀取器的可識別距離大致在3～5米的范圍。當緊急事件發生時，消防員會佩戴可以被RFID讀取器識別的RFID卡，其在經過這些分布在地鐵站內各位置的讀取器后就會被識別到，與其他輔助技術一起配合，指揮人員就可以準確地獲取到這些救援人員的姓名，位置等相關信息，進而對其進行救援工作的分配。因而在布設這些讀取器的過程中必須保證讀取器的覆蓋范圍至少要包含救援人員實施救援動作的路徑[1]。而除了RFID讀取器之外，還需要在不同地鐵層布設無線匯聚點，可以用來將該層所有RFID讀取器反饋會的無線信號匯聚在一起，進而傳輸到更上層的RFID設備上。

2.2 救援現場各種信息的傳遞與匯集

地鐵緊急事件的相關救援工作實施過程中，需要匯聚救援現場的各種相關信息，以便于對事件本身進行清楚了解與實時跟進，進而對救援工作進行統籌調整，使得救援工作地展開能夠更準確。所有信息的匯集有兩條路徑：①分布在地鐵內部的各個攝像機所監控到的視頻信號匯集在一起，顯示在救援控制中心的屏幕上。這一點是通過安裝在地鐵控制中心機房內的圖像綜合集成系統來完成的，它包含了流媒體分發服務器，視頻網關服務器以及兌點控制單元。②將所有上層RFID設備接入到互聯網中，將其所收集到的所有RFID讀取器讀取到的信息傳遞到更上層的設備。與RFID相關的最上層設備也是安裝在控制中心的機房內，分別是代理服務器與感知服務器。

2.3 信息的匹配與關聯

當RFID感知服務器與電信運營商提供的3G網絡相連接之后，可向應急事件指揮中心傳遞現場救援人員的身份ID以及其位置信息，再通過應用在該系統中的虛擬現實技術的模擬，將救援人員在模擬的現場立體圖上標示出來，而將救援人員與現場監控所傳回的視頻圖像匹配之后，點擊立體圖上代表救援人員的標示，就能出現與之對應的實際現場實況。這一切信息的最終反饋都是在應急指揮中心的可視化指揮終端上顯示出來的，可視化指揮終端在接受到救援人員身份及位置ID之后進行了兩個部分的操作，一方面將其顯示在3D立體的現場圖上，另一方面是將救援人員的ID與監控視頻IP進行對比對應[2]。

2.4 可視化救援調度

當應急指揮部的可視化終端上接收到地鐵現場救援人員的動態信息之后，點擊代表某一位救援人員的圖標與之相關聯的該人員的實況監控視頻的IP就會通過電信運營商提供的3G網絡傳輸至對地鐵的運營進行管理控制的控制中心，地鐵運營控制中心己方的相關系統，即就是視頻圖像綜合集成系統在接收到該IP之后，會向流媒體分發服務器索要該IP所代表的那一段視頻圖像，并以網絡信號的形式將其通過3G網絡返回到應急指揮中心的可視化終端上。如此一來，指揮部人員就可根據模擬出的現場3D實景或者根據調用的現場監控視頻來對整個救援現場的各種資源進行可視化調度。

3 構建應急通信指揮模式的相關技術

3.1 物聯網感知協議

在地鐵應急事件的管理平臺中使用到了一些現代化的新進信息技術，比如說，物聯網感知協議。即就是通過射頻識別，也就是前文中提到過得RFID讀取器以及相關設備，按照某個約定的協議，將地鐵救援現場的救援人員與互聯網連接了起來，通過對救援人員信息的傳遞，達到對救援人員的智能化識別，并確定其位置信息，對其施行實時動態的跟蹤監控與管理。

3.2 圖像編解碼技術

在地鐵站發生意外緊急事件之后，要做到對事件進行及時處理必須有一定的現場情況作為應急指揮的依據，地鐵站內的視頻監控圖像在這一程序中起到了非常重要的作用，為了使得該參照信息更加準確，地鐵站傳回的監控圖像必須足夠清晰，視頻的展示必須足夠流暢。一般的監控視頻傳輸占用的寬帶與3G無線的傳輸帶寬存在比較大的差距，在3G網絡的環境下無法實現監控視頻的清晰傳輸。故而需要適用于移動指揮的圖像編解碼技術，這一點是對H.264編碼壓縮算法進行了改進。將其復雜程度進行了降低以保障其進行實時性，進而提高了整個編碼系統的連續性以及重建后的圖像的質量。

3.3 虛擬現實技術

地鐵應急事件管理平臺的虛擬現實技術應用是在模擬出的三維地圖的基礎上，將所采集的信息進行整個，并通過一系列的數據處理，模型構建等來將整個地鐵站的實時狀況模擬出來，以便于指揮人員對整個救援工作實行更精準的指揮。在這一過程中還涉及到了數據壓縮的技術，對圖像數據進行處理壓縮，避免因為其占據內存過大而產生太大的消耗；模型抽象技術去除模型中不重要的參數，對其關鍵數據進行保留，讓指揮人員與管理平臺之間的交互變得更加便利；數據的動態傳輸幫助虛擬場景中的所有細節也都在按照現場實況的變化而變化。還有其他的數據列隊，實體列表等技術，這些技術幫助整個的管理平臺具備更加完善的功能，加速救援工作的順利開展。

4 結束語

地鐵環境下的應急通信指揮模式主要依賴于綜合性的應急事件管理平臺，其中涉及到了救援人員的位置獲取，地鐵內各種信息的傳輸，救援人員與監控信息的匹配，應急指揮中心的可視化調度等，這些工作環節及其相關技術一起構成了高效、便捷、可靠的應急通信指揮體系，為地鐵的更安全運行提供了可靠保障。