城市轨道交通线网运营应急信息联动研究

刘阳学，段卿培，杨峰雁，蒋丽丽，白 丽

（1.中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所，北京 100081；2.中国铁路北京局集团有限公司，北京 100860）

1 应急信息联动概述

城市轨道交通线网运营的突发事件具有专业复杂、人员密集度高、影响范围广等特点[1]，增加了对其处置的难度。线网应急事件处置，只有将线网各专业的系统信息、内部应急资源和社会资源等应急信息快速联动，才能为线网应急处置提供全方位的决策支持信息。因此，必须整合优化各专业的系统信息、资源信息和社会应急力量，推动形成统一指挥、反应灵敏、上下联动、适合线网运营特点的应急信息联动机制。

城市轨道交通应急信息联动是在线网层面上，把从地铁车站、线路以及线网的各个层级采集到的信息资源，根据线网运营业务以及突发事件的相关性，组成一套行之有效的规则，其中规定了联动的信息内容、优先级等因素，然后通过一系列的功能进行筛选、分类、组合，最后将对事件处置和决策有指导意义的信息联动起来，为突发事件的处置提供重要的信息支撑和决策依据，以保证事件处置的准确性、高效性和科学性。应急信息联动，极大地提高了城市轨道交通线网运营突发事件处置的自动化水平和应急处置能力。

2 应急联动信息定义

应急联动信息包括定义联动元素、联动显示布局、联动元素优先级、联动显示时间四部分。

2.1 信息联动元素

应急信息联动主要为了调出与应急事件相关、对快速处置应急事件有意义的信息。信息内容主要来源于以下信息系统：运营执行系统、线网综合监视系统、数据应用系统、火灾自动报警系统(fire alarm system，FAS)、环境与设备监控系统(building automation system，BAS)、电力监控系统(power supervision control and data acquisition，PSCADA)、列车自动监控系统(automation train supervision，ATS)、自动售检票系统(automatic fare collection，AFC)、票务清算中心(AFC clearing center，ACC)、闭路电视监视系统(closed circuit television，CCTV)、乘客信息系统(passenger information system，NPIS)、地理信息系统(geographic information system，GIS)、统一通信平台(unified communication，UC)[2]。联动信息元素详见表1。

表1 信息联动元素Table 1 Information linkage elements

2.2 联动显示布局

结合城市轨道交通运营具体情况，针对四大类应急事件，对应联动大屏幕显示布局分为运营事件类、设备故障类、自然气候类和公共安全类。

1) 运营事件类：主要显示列车运行图数据、列车运行状态信息、客流数据、线网综合安全监视信息、设备监视信息、监控视频、应急资源信息、应急预案和车站限流信息等。联动大屏的布局和效果可参照图1、2，其他类别的事件可根据实际情况调整，在此就不逐一给出布局。

图1 联动大屏幕布局Figure 1 Sketch map

图2 联动大屏幕效果Figure 2 Linkage effect graphs

2) 设备故障类：主要显示设备监视、监控视频、应急处置、应急预案、应急资源、应急组织及应急人员、列车运行状态、客流监视等信息。

3) 自然气候类：主要显示实时天气信息、监控视频、应急处置、应急预案、应急资源、重点保障、安全隐患、客流监视等信息。

4) 公共安全类：主要显示公众舆情、公交信息、监控视频、应急处置、应急预案、应急资源、重点保障、客流监视等信息。

2.3 联动条件选择

1) 定义联动显示时间。根据应急处置的需要，调度人员对时期、时间及其他自定义应急信息进行选择。当调度人员配置联动策略时，可根据联动属性，通过以下内容选择相应的联动信息：

(1) 时期段选择：针对较长时段联动策略而设定，主要包括春运、暑运、节假日、平日等时期段等不同时期的设定。

(2) 时间段选择：针对较短时间或平日里不同时间段联动策略而设定，包括平日高峰、平峰等不同时间段的设定。

2) 定义联动元素优先级。联动元素布局完成之后，根据联动元素的重要程度，为不同联动元素设置优先级。优先级的规则主要是按照应急信息的重要程度，在有限的展示空间内，播放和展示不同的应急信息。

3 应急信息联动机制

在处置突发事件的过程中，在紧迫的时间下，如何既减少人工操纵的繁琐步骤，又能快速、准确地将与事件有关的行车信息、客流信息、音视频数据、设备状态信息、应急力量等进行联动，形成最强大脑的智能决策信息中心；整合短信、语音、电话等多种通信方式，实现事件上报电话一键拨出、通知短信一键发送、事件视频一键播放、调度指令一键下达；应急信息联动最终实现突发事件应急处置“看得见、听得到、调得动、联得通”。综合考虑多方面因素，需要有一套完善的应急信息联动机制。因此，首先需要深入研究应急处置的各个阶段信息联动的需求，明确应急信息联动流程；然后针对每一项联动信息，提出联动策略和技术实现方式。

3.1 应急信息联动流程

城市轨道交通应急指挥体系从上至下，由线网应急指挥中心、线路控制中心(operation control center，OCC)和车站控制中心三级组成[3]，应急事件处置贯穿于事前、事中、事后3个阶段，对应的应急信息联动流程也分别设为处置前期、处置执行和处置评估3个阶段。应急信息联动流程如图3所示。

图3 应急联动流程Figure 3 Emergency linkage flow process

在事件处置前期，由车站应急人员通过电脑终端或移动终端，将事件一键上报至 OCC，OCC再上报至线网应急指挥中心；根据事件信息联动视频监控、客流、设备状态等信息，对事件进行快速确认和应急响应[4]。

事件启动响应后，进入处置过程中，主要是根据联动事件相关的信息，为应急指挥提供辅助决策的信息保障。首先联动短信、语音和电话等多种通信方式，精准、快速地通知应急领导小组；基于GIS自动定位事件地点，并联动事件周围可调用的抢险队、应急装备、应急物资和社会资源等一切可调用的资源；根据事件信息自动匹配数字化预案，明确各级应急组织、各个应急岗位应该采取的应急措施，并通过多种通信手段精准下发处置方案；通过PIS、微博、微信、多媒体等多种信息渠道，了解和发布舆情信息，快速建立与广大乘客和人民群众的沟通；在事件处置过程中，对事件全过程写实，为事件评估提供依据。

在事件处置结束后，需要对事件进行总结评估。根据事件处置全过程的记录信息，比对应急处置标准，完成事件可量化的自动评估。事件评估之后自动进行归档，形成历史案例，在其他事件处置过程中，可以作为形成处置方案的参照，为事件处置提供辅助决策。

3.2 应急联动技术实现

应急信息联动的策略是按照线网运营业务的要求，将与事件相关的系统数据、视频、音频、文本等内容资源进行组合和同步展示，以达到在有限的信息展示空间中，根据不同事件展示最有效的线网决策信息。

在应急联动的技术实现层面，外部联动是通过标准化接口与其他系统实现联系，调取现场视频监控、车站布局图、现场设备状态、行车组织信息等；内部联动是系统快速获取相关应急通讯录、应急物资、救援队等信息。应急信息联动技术的实现方式如图4所示。

图4 应急联动技术实现方式Figure 4 Realization mode of emergency linkage technology

对应各项应急信息，联动元素的实现方式不同，详细的联动内容、接口方式和实现方式如下：

1) 事件自动接警。通过标准的接口方式，综合监视系统将事件的基本信息传输至运营执行系统，实现运营执行系统的自动接警，自动填入事件时间、地点、事件类型等信息，提高事件处置效率。

2) 视频监控(CCTV)。运营执行系统发送事件发生的线路、车站和视频编码信息，调用视频监控平台提供的接口来获取视频流信息，实现视频监控快速联动，展示当前车站以及受影响车站的实时视频监控图像。

3) 设备状态监视。通过标准的接口方式，将事件类型、事件发生线路和车站信息发送给综合监视系统；根据不同事件类型，可以联动显示不同专业的系统(BAS、FAS、SCADA、PSD 等)信息，提供车站平面布局图，实现对车站设备状态的实时监视。

4) 行车监视(ATS)。通过与ATS系统联动来实现，ATS通过标准的接口方式，将事件线路和车站编码信息，自动定位到事发车站或区间对应的位置，可查看当前行车信息。

5) GIS事件定位。根据事件地点进行车站的关联定位，提供车站各出入口地表的GIS信息，包括抢险队、应急物资、车站信息、公交信息、行政区信息等。

6) 客流信息。通过实时数据传输接口与数据应用进行系统联动，通过 ACC获取准实时客流数据，联动实时客流信息，方便应急指挥人员了解当前的客流现状，分析对路网其他线路和车站的影响。

7) 事件上报。通过标准接口调用UC平台的短信、语音通知功能，实现事件信息快速上报，提高应急处置效率。

8) 信息发布。通过标准接口调用NPIS平台的功能，实现事件信息对公众的发布[5]。

9) 重点保障活动。根据事件发生时间和地点信息，直接从数据应用系统中读取重点保障活动、车站限流信息以及天气预报信息。

10) 应急人员信息。通过数字化预案，将人员组织与相应类型的事件进行关联，在运营执行系统中，获取应急领导小组、应急专家、集团领导等应急处置决策人员的信息。

11) 处置流程及要点。通过数字化预案，将预案要点信息与相应事件类型进行关联，获取应急处置的流程以及各流程中的关键操作要点，为事件处置提供决策依据。

12) 行车计划。通过标准接口方式与数据应用系统进行联动，获取行车计划信息，为行车计划调整提供信息支撑。

13) 行车调整方案。根据事件类型以及影响范围和程度，提供多种行车调整方案，以便于在处置过程中进行指令下发。

14) 计时联动。在运营执行系统中，设置不同阶段的处置进度提醒，并与数字化预案操作要点进行联动，针对操作要点进行倒计时提醒；针对事件处置计时，在5 min、10 min、15 min、20 min等时间点进行提醒，为应急人员提供准确、科学的定时提醒和建议。

15) 协同处置。与社会公共交通部门的应急系统进行联动，实现公交申请单和指令单在各部门之间的快速流转，实现处置流程化[6]。

在城市轨道交通线网运营应急事件处置过程中，应急信息联动实现了事件自动接警、快速启动响应、应急综合信息可视化、跨部门高度协作、应急处置流程化，为事件处置提供全方位的技术支撑。

4 结语

应急信息联动是立足于线网运营层面之上，通过事件基本信息，关联所有与事件相关的各类应急信息，实现应急处置全过程数字化和流程化，实现各级运营主体之间信息共享和高效协作，建立一个自动化、高效化和智能化的应急联动机制[7]。应急信息联动对全面提高城市轨道应急管理水平和线网调度人员应对突发事件的快速响应处理具有十分重要的意义。

城市轨道交通突发事件应急信息联动，是以行车计划、客流信息、应急预案、规章制度、历史案例以及其他信息系统数据为基础，结合应急组织体系和联动流程，按照预设模式联动大屏展示布局，并提供不同模式下的辅助决策信息，从而促进了各应急组织之间的协调能力，提升了突发事件数字化处置的自动化程度，全面提高了应急管理水平和应急能力。目前，应急信息联动虽然提升了事件处置的自动化程度，但在智能化方面还有待深入研究，今后要结合大数据平台，充分利用线网资源，为突发事件应急联动提供智能化处置信息[8]。