基于情景分析的城市轨道交通应急指挥系统功能需求分析

潘滨

（山东省交通运输监测与应急处置中心技术科，山东济南 250014）

0 引言

探究基于情景分析的城市轨道交通应急指挥系统功能需求，需明确城市轨道应急指挥系统、情景分析法的具体定义，结合实际情况进行两者的融合，其后结合具体的案例来分析如何在具体的情景中来集合应急交通指挥系统的诸项功能需求，从而有效保证城市轨道交通的稳定性与安全性。

1 城市轨道交通应急指挥系统

城市轨道交通应急指挥系统是确保应急救援顺利开展的重要影响元素，其主要包括数据中心、呼叫中心系统、地理信息系统、数字化处置、预防准备、安全监管等多项功能。该项系统的建立，可针对城市轨道交通未来运行过程中的各种突发事件加以处理，对突发事件中的各种影响因素进行把握，比如事故发生时间、波及范围、造成的影响、人员伤亡等，如此方可使得轨道交通管理人员根据事故的整体情况来制定对应的解决措施，缩减事故反应时间、提升事故处理效果。

2 情景分析法

2.1 情景分析法的背景

20世纪70年代情景分析法在美国兴起，用于对世界能源危机的预测、分析与应急准备，其后经过多年的发展，开始广泛应用于国家安全、农业、气候、能源、安全生产事故应急准备、房地产等多个领域。情景可当作是对事物未来发展态势的预估以及对应的定性定量、基本特征描述，并基于未来发展的多样化与不确定性，对情景的演化路径、发生概率、基本特征等加以分析，研究环境变化态势下组织或系统发展情况与应对措施。

2.2 构建情景分析法的步骤

构建情景包括多种方式，多按照以下步骤进行：

一是明确决策内容与问题，即通过情景分析法计划解决的问题。

二是进行资料收集、座谈研究与风险分析，借助专家知识与已知信息，进行事件特征提取，识别未来阶段可能发生的威胁事件。

三是结合分析结果构建未来情景，以定性定量方式来描述情景。

四是将情景逻辑、指标模型与演化路径与专家、管理层沟通，确定最终情景。

五是结合情景发生环境，分析技术、政策等方面的措施，为管理层各项决策的制定提供数据信息参考[1]。

3 基于情景分析的城市轨道交通应急指挥系统功能需求分析

城市轨道交通应急指挥系统的构建属于长期战略投资，是对未来阶段轨道交通运营过程中可能出现突发事故的应对准备，涉及决策重大性、系统复杂性、突发事件不确定性、功能需求决定未来发挥与投资规模等的作用，是整个系统设计的核心环节，目的是完整、一致、清晰地阐述系统功能。从以下两点加以分析：

3.1 解决系统功能完整性、一致性问题

为切实解决系统功能完整性、一致性问题，从以下几点着手：

其一，通过情景分析建立轨道交通运营突发事件情景集合，集合中涉及的情景皆遵循一致的规范化表达与框架结构，再从集合中任选一个情景，研究应急系统为处理该情景事件需具备的功能，按照图1所示完成功能需求分析。

图1 基于情景分析的城市轨道交通应急指挥系统功能需求分析流程图

其二，在情景选取后，细致描述情景各项情况，从任务、情景、功能需求的逻辑关系展开功能分析，并结合具体的情景，从社会影响、人员伤亡、客运组织、行车中断分析可能造成的严重后果，针对各项成果，贯彻落实应急处置任务，系统性地分析信息收集—评估预判—调度指挥—人员疏散—信息发布整个流程中任务的完成情况，并对完成各项任务所需的功能加以分析，以此来获取特定情景下所需的功能[2]。

3.2 结合城市情况，按照流程定向设计应急系统功能

按照上述流程，重复进行上述情景集合中的所有情景，合并相似、相同功能，以此来获取应急系统功能需求，该过程不仅需要进行定性定量分析，还需依靠分析团队与专家知识。但是因我国各个城市轨道交通规模、管理体系、组织架构等存在一定的差异，操作规程、设备系统等缺乏统一规范与标准，因此要求各个城市在探索基于情景分析的城市轨道交通应急指挥系统功能需求时，需结合本城市的实际情况，按照以上情景分析流程来获取本城市轨道交通应急系统所应具备的功能，因此来定向设计应急系统功能，使其表现出更大的效用。

4 案例分析

我国多个城市的轨道交通都曾发生过因信号系统故障引发列车自动监控系统失效，一些事故处置得当，仅引发列车晚点，但也有一些事故处置不当，引发较为严重的后果。以此情景为例探究应急系统需具备的功能。从以下几点加以阐述：

4.1 信号系统故障引发中央列车自动监控系统失效的情景

信号系统出现故障但是原因不明，监控系统失效，造成控制中心无法把控列车具体位置，在调度员的指挥下，列车及时转到降级运行模式；故障对社会影响、人员伤亡、客运组织、行车组织造成的后果进行综合分析：部分列车出现晚点，晚点时间大约10min，车站涌现大批客流，未引发人员伤亡，但是在互联网上已经有乘客发布相关信息，造成了不好的影响；为尽快采取应对措施，需完成信息收集—预估评判—人员疏散—信息发布等多项任务。

4.2 解决好车站大客流、列车晚点问题

为解决好车站大客流、列车晚点问题，从以下多点着手：其一，在进行信息收集时，需收集与整合车站客流、列车信息等，需系统具备以下功能：列车工况与速度信息、定位信息、事发区域、受影响范围内的站厅客流量、站台客流量；其二，在进行评判预估时，需具备以下功能：预判并统计各个车站5min 进站量、故障修复速度与时间、可能受到影响的列车线路、晚点传播范围；其三，在进行调度指挥时，要求维修调度可借助系统实时传递给维修部门、维修人员，调度员可指挥各条线路重新调整行车组织；其四，在进行人员疏散时，可通过系统在大方向上指挥人员疏散，配合公交完成人员转运；其五，在进行信息发布时，可借助乘客信息系统完成故障信息发布，并可通过抖音、微博、微信公众号等及时公示事件进展[3]。

4.3 对各项任务总结功能

针对每项任务得到功能进行描述，保证其准确、清晰，便于后续应急系统的开发与设计，综合上述情景分析共计得到12 项功能需求，如表1所示。以功能1 为例，通过应急系统可定位列车在出现故障时的具体位置，其后在结合列车速度、故障持续时间来预估列车当前位置，再以技术手段来定位列车位置，制定针对性的解决措施[4]。

4.4 具体案例分析

4.4.1 在2008年成都地铁1 号线车站与中央信号站显示列车不能自动触电，也难以安排人工排列进路，最后以调车的形式安排列车折返，此次故障致使列车晚点18 列。

4.4.2 在故障复盘分析时发现，处置故障过程中的“客服、行车、现场设备等信息反馈”“故障列车信息发布”“确定应急方案”等流程中的各种信息需管理人员人工确认，已经造成了比较严重的故障处置瓶颈。针对该种情况，构建应急系统，可通过表1 功能6、12通知维修人员、下发故障信息，如此可在信息发布环节节省0.5min；通过功能1、2 可不需在等待客服、行车与设备的反馈信息，反馈环节减少80% 的时间损耗，耗时由5min 减至1min；通过功能5、6、8 可在制定应急方案环节节省83% 的时间，耗时由3min 减至0.5min。经过系统的计算可知，故障处理时间由原本的14.5min，降至6min，提升了大概58.6% 的处理效率，得出具备应急系统功能条件的处置新方案耗时情况、实际处置时间，如表2所示[5]。

表1 因信号系统故障引发列车自动监控系统失效情景功能需求分析表

表2 应急处置耗时对比表

5 结语

综上所述，基于情景分析的城市轨道交通应急指挥系统功能需求，强调了其重要性与必要性，建议给予其足够的重视，在集合各项功能需求的基础上，进行应急指挥系统的完善与优化，及时解决各项突发事件，保证城市轨道交通的稳定发展。