文/张辉 郭银龙 高淼
轨道交通由于其运量大、效率高、耗能低等特点,在城市交通体系中占据着重要地位。随着社会经济的发展,人们对交通的便捷性和功能性有了更高的要求,只有在城市轨道交通的建设和运营中不断融入现代高科技技术,才能使人们的需求得到满足。在众多高科技技术中,GIS是在计算机软件和硬件的支持下,借助信息科学理论和系统工程规划,对具有空间内涵的地理数据进行科学管理和综合分析,从而为地理空间的管理、决策和研究提供所需信息的一项技术系统。在城市轨道交通的运维管理中应用GIS技术,已经成为近年来的研究热点。
GIS平台能够整合多项实时监控系统的监测信息,其中包括火灾报警系统、电力监控系统、自动售检票系统等。这些监控设备的空间分布属性及实时监测的相关数据都能在GIS平台上显示,且GIS能对所获得的监测数据进行各种时间、空间的统计,将其变化趋势表现为饼形图或曲线图等更加直观的形式,最后将指定时间、区间内相应监测设备的实测数据和分析结果生成报表,发送给有关领导和部门。
城市轨道交通的运营过程通常会出现一些无法避免的突发事件,将轨道交通的应急处理系统与GIS进行有效结合,利用GIS的空间分析和时空分析功能,能够及时建立各类分析评估模型,从而快速制定出应急方案。当紧急情况出现时,GIS能够为远程提供强大的决策支持,将突发事件的详细信息反馈给指挥中心,比如事发地点线路图、救援设备情况、人群疏散图像资料等,并自动整合相关联的信息,使指挥中心在远离现场的情况下能掌握现场情形,从而以最快的速度制定抢险应急方案。此外,在城市轨道交通的运营过程中,除了要做好突发事件的应急外,还要做好事故的预防,从而在根本上降低突发事故造成的损失。GIS的空间分析能力支持其对事故进行模拟和评估,有助于相关部门制定事故的预防策略,并对事故进行总结分析。
随着城市轨道交通网络的逐渐完善,可供人们选择的交通方式也呈现多样化。在这种大环境下,轨道交通的运营有了新的需求,即实现高峰时期整个轨道交通路网的信息共享。GIS的空间数据存储和空间分析能力为信息共享与发布系统的建立奠定了技术基础,充分发挥了GIS在城市轨道交通运维管理中的辅助决策作用,同时为上级指挥人员、技术工作人员以及外部相关部门提供了轨道交通方面的实时咨询。借助GIS生成的网络电子地图能够将轨道客运量情况和分布状态向相关政府部门汇报,从而更好的对轨道交通运营进行监督,提高轨道交通运输服务质量。
轨道交通网除了文字信息和数字信息外,还包括很多空间信息,比如轨道线路、信号设备、变电设备的铺设等,这些信息分布在整个轨道交通线路中,近乎覆盖了城市的每个角落。在交通线路不断增加的形势下,交通网中出现了越来越多带有位置信息的复杂数据,仅靠传统的设备管理系统已经无法全方位的对这些数据进行管理。而利用GIS技术,可以随时查询相关设备的地理位置,对设备的运行状态进行实时监测,将不同设备的维修状态用不同颜色标记显示,进而辅助制定不同设备在不同线路和区域之间的维修计划,确定不同设备的作业条件。
城市轨道的交通建设一般有两种目的,第一种是疏导型目的,即通过轨道交通来减轻道路拥堵和人群拥挤的现象;第二种是引导型目的,即借助轨道交通来带动某一地区的经济发展,同时在一定程度上建立居民的居住导向。出于这两种目的的轨道交通建设都需要以分析城市的人文、经济、资源信息为基础,并对城市的各项地理指标进行统计。利用GIS技术,可以建立城市轨道交通沿线的地形地质、人口、交通等数学模型,以此来形成专用地图,对轨道线路分布、轨道铺设方位和可行性进行分析判断,从而保障轨道交通运维管理的合理性。
GIS的数据功能包括轨道工程、评价要素基础空间图形的数字化、对属性数据进行调整、输入和增删等操作,还包括图形空间数据的分层管理和输入。以轨道交通中的地铁运维管理为例,首先要针对地铁沿线、地铁站规模等提供一定的数据依据。具体来讲,这些数据应该包含地铁沿线附近的地理信息、周边社会经济发展、客流情况等多方面。借助GIS的数据操作与数据处理功能,可以将这些数据输入并保存,进而在轨道交通的运维管理中加以利用。
在城市轨道交通的运维管理中应用GIS技术,已经逐渐引起相关领域的重视。GIS的多项技术在轨道交通建设、规划和管理中都发挥着极大的作用,轨道交通运营中的综合监视、应急管理、信息共享、设施管理等多个方面都对GIS提出了迫切需求。在GIS的业务功能和数据功能基础上,城市轨道交通的管理信息不再局限于通过简单的文字表格呈现,而是形成图形报表有机结合的可视性分析形式,在很大程度上提高了城市轨道交通规划的效率和质量。