城市軌道交通防汛智能化場景方案研究

林維河

（廣州地鐵設計研究院股份有限公司，廣東廣州 510010）

1 研究背景

安全是城市軌道交通的核心特征之一。2021年7月20日，鄭州地鐵因特大暴雨導致全網停運、列車迫停隧道，在軌道交通行業引起廣泛的關注。相關部門下發防汛工作的相關文件，即《關于切實加強城市安全工作的通知》《關于加強城市重要基礎設施安全防護工作的緊急通知》《關于切實做好城市軌道交通防汛工作的緊急通知》，有力保障城市軌道交通防汛工作。隨著云計算、大數據、人工智能、物聯網、智能傳感等技術的發展，如何利用有效的技術手段推進城市軌道交通應急管理現代化、智能化需要進一步研究。

2 總體目標

利用多維感知的運營環境監測技術、人工智能技術等，即時感知、實時預警，并自適應聯動控制列車、車站設備，減少運營安全事故的發生，確保城市軌道交通安全運行。創新應急管理模式，強化實戰導向、事前風險防控、“智慧應急”牽引、對外協同聯動，促進信息技術與應急管理業務深度融合，推動應急管理高質量發展。

3 城市軌道交通一體化應急指揮服務總體架構

城市軌道交通一體化應急指揮服務架構如圖1所示。

圖1 城市軌道交通一體化應急指揮服務總體架構

城市軌道交通一體化應急指揮服務總體架構由前端全面感知、平臺賦能和應急指揮應用組成，共同構建一個涵蓋事前預警、事中處置與事后評估的一體化應急指揮服務體系。

前端感知層：實現人員、設備設施和環境情況的全方位動態感知，為大數據分析和應急指揮應用功能提供數據支持[1]。

平臺層：融合云計算、大數據、人工智能、物聯網等先進技術，實現信息集中存儲、統一管理，通過接口調用等方式，提供模型算法、知識圖譜、中臺組件等基礎服務，充分挖掘數據價值，為風險防范、預警預報、指揮調度、應急處置等提供智能化、專業化、精細化手段，達到信息全局化、研判智能化、處置精準化、決策科學化的目標。

應用層：結合防汛工作，構建應急場景化業務應用，提升地鐵車站內的澇災害應急能力，確保乘客安全和列車運行安全。

4 防汛智能化場景方案設計

防汛智能化場景圍繞事前預警、事中處置與事后評估重點場景進行設計。事前場景包括運營防汛監測及預警、應急資源管理、防汛預案電子化、應急演練管理等；事中場景包括應急指揮及處置（應急信息展示）、乘客疏散指引（聯動PIS、AFC、PA等）、現場應急處置、對外協同等；事后場景包括事件評估、預案評估提升等。

4.1 運營防汛監測及預警

針對城市軌道交通的地勢低洼車站、區間風亭、出入段線、正線洞口、在建線路與既有線路的接口、既有線路車站預留口以及車站地下商業連接口、地下停車場、市政過街通道等防洪關鍵部位，建立“一患一檔”，加強防汛檢測及預警?；诔鞘熊壍澜煌ㄔ械娜蹼娤到y，結合關鍵部位一、二級防洪警戒線或關站線設置液位報警裝置，或通過視頻水尺法判斷液位情況，可利用視頻監控設置巡視關鍵點進行輔助，提升現場防汛效率。

對外部系統的預測預警功能通過與各外部單位的接口或網絡實現，用于獲取上級相關系統、氣象、水務、應急等相關防汛信息，如各個區域的降雨信息、各區防洪風險評估的全面資料及科學模型等，便于及早研判態勢，啟動預案。

4.2 基于GIS的應急資源管理

應急資源管理主要是對應急輔助決策過程中的信息支撐以及對數字化處置過程中基本信息元素的定義和管理，實現處置信息全面掌握，動態建立基礎資源信息，實現信息資源的擴展。應急資源管理包括應急通信錄管理、應急專家信息管理、應急物資儲備信息管理、應急設備信息管理等，提供應急數字化處置相關調用接口功能，實現應急資源的關聯查詢，并提供數據交換接口功能，實現與外部其他應急相關系統的數據交換[2]。

應急物資和設施設備的數量、位置、狀態等實時信息進行管理，具有在地理信息系統地圖中查詢和顯示功能。根據突發事件類型關聯應急物資和設施設備功能，按照距離自動篩選并在地理信息系統地圖中突出顯示。根據應急物資和設施設備的名稱查詢數量、位置、狀態以及相關值守人員名稱和聯系方式等信息，根據實際需要向相關值守人員發送調用信息，實現一鍵調用功能。

4.3 防汛預案電子化

防汛預案電子化如圖2所示。

圖2 防汛預案電子化

實現對防汛應急預案的數字化和結構化管理，應急處置階段劃分我處置內容、時間限制、注意事項、約束判定等。

4.4 應急演練管理

應急演練管理功能包括制定、修改、取消演練計劃，對演練過程及記錄數據進行管理，根據應急事件類型及層次，產生演習總體方案，制定演習配合方案。

4.5 應急指揮及處置

應急指揮及處置流程如圖3所示。

圖3 應急指揮及處置流程

應急指揮及處置包括防汛基本信息、處置要點列表、預案列表、歷史事件列表、處置要點、執行操作及日志、決策支持等。防汛突發事件類型自動匹配應急預案，在地理信息系統地圖上顯示處置突發事件需要的相關應急物資和設施設備、應急救援人員、專家等信息，包括位置、數量、距離、預計到達時間和聯系方式等，自動完成突發事件現場周邊視頻監視畫面的切換，有力支撐統一指揮、協同研判。向相關人員推送可編輯、預制的文字和語音信息，可發送到手機和企業相關平臺的個人移動端[3]。

4.6 乘客疏散指引

綜合信息發布應用集成PIDS、電子導引屏、廣播等信息交互類設備系統，實現車站信息、App等多端投放緊急疏散指引、工作人員位置及聯系方式，引導乘客疏散。

4.7 對外協同

軌道交通智能運行平臺設置與氣象、水務、三防、應急等部門等外部單位監控系統的接口，實現雙方資源共享和信息互通。通過該接口軌道交通智能運行平臺獲取氣象及災害信息的社會資源及預報告警，包括各個區域的降雨信息、各區防洪風險評估的全面資料及科學模型、周邊排水能力、周邊5 km河涌等信息，及早研判態勢，啟動預案，實現相應的應急處置等功能。

4.8 事件評估及預案提升

內澇災害事件應急能力可從環境、人員、物資裝備、管理等因素進行評估。

環境因素包括降雨強度等級力、地鐵防洪關鍵部位屬性、地鐵口部排水系統排水能力、周邊道路排水能力等。

人員因素包括應急救援隊伍投入及水平、人員現場應急處置能力、公眾防災意識等。

物資裝備因素包括雨水監測、預警設備保障、防洪物資儲備、通信設備保障、排雨設備能力等。

管理因素包括整體組織指揮程序、各部門應急協調能力、應急培訓次數、應急預案完善程度、應急演練頻率等。

綜合上述內澇災害應急能力因素進行評估，列出存在的問題，提升應急能力和優化應急預案。

5 結語

各城市存在較大的地域差異，城市軌道交通防汛作為城市安全工作的重要環節，應當緊密聯系當地氣象、水務、三防、應急等關聯部門，根據本地運營實際情況及以往應急處置經過，總結并細化完善應急處置預案，信息化推進應急管理現代化，全面提升軌道交通安全運行能力，保障人們的生命財產安全。