劉 博，樂 梅，張 軍，李 擎

（1.北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 100070；2.重慶市軌道交通（集團(tuán)）有限公司，重慶 400014）

隨著國內(nèi)軌道交通大規(guī)模發(fā)展，很多城市正在逐漸建立多條線網(wǎng)、多制式的軌道交通系統(tǒng)，用于服務(wù)不同城市區(qū)域的旅客運(yùn)輸。在一個(gè)城市群內(nèi)，存在干線鐵路、城際鐵路、市域（郊）鐵路及城市軌道交通等不同制式的軌道交通，其線網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)已逐漸融合，形成一個(gè)區(qū)域的整體運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。

由于軌道交通體系在交通運(yùn)輸中越來越重要，對(duì)軌道交通的安全可靠性和應(yīng)急處置能力也提出了更高要求。而不同軌道交通系統(tǒng)有著各自的控制指揮系統(tǒng)和應(yīng)急指揮體系，在應(yīng)急調(diào)度指揮方面相互獨(dú)立，存在信息壁壘。在突發(fā)事件情況下，為降低多線網(wǎng)的突發(fā)情況傳播效應(yīng)，提高應(yīng)急處置效率和應(yīng)急資源利用效率，需要提高多線網(wǎng)的協(xié)調(diào)應(yīng)急指揮能力，建立統(tǒng)一的資源管理和調(diào)運(yùn)制度。

本文以多制式軌道交通系統(tǒng)的應(yīng)急指揮平臺(tái)為研究對(duì)象，分析軌道交通應(yīng)急指揮的現(xiàn)狀和建立多制式協(xié)同應(yīng)急指揮的需求，并提出多制式軌道交通應(yīng)急指揮平臺(tái)建設(shè)方案。

1 軌道交通應(yīng)急指揮平臺(tái)分析

1.1 軌道交通應(yīng)急指揮平臺(tái)現(xiàn)狀

國內(nèi)現(xiàn)在建設(shè)有干線鐵路、城際鐵路、市域（郊）鐵路及城市軌道交通等不同制式軌道交通，其控制和管理形式多樣，運(yùn)營主體及連接方式也不同?？刂浦行暮蛻?yīng)急指揮平臺(tái)就隨控制管理權(quán)限而建設(shè)。

1）多指揮控制中心

對(duì)于不同制式的軌道交通線網(wǎng)，由多個(gè)獨(dú)立的控制中心進(jìn)行調(diào)度指揮和監(jiān)控[1]。國內(nèi)城市軌道交通根據(jù)線路要求建立地鐵總公司、線網(wǎng)指揮中心、區(qū)域控制中心（OCC）和業(yè)務(wù)中心[2-3]不同層次的控制中心，對(duì)線路進(jìn)行調(diào)度指揮，并兼作為應(yīng)急指揮平臺(tái)。各城市的市郊鐵路和市域高速鐵路由于其不同的運(yùn)營主體和線路系統(tǒng)，建立各自的調(diào)度指揮中心。干線鐵路的運(yùn)營管理由鐵路局集團(tuán)管轄，其設(shè)置有鐵路局調(diào)度所調(diào)度指揮區(qū)域內(nèi)鐵路運(yùn)行。現(xiàn)在不同軌道交通系統(tǒng)控制中心都兼做應(yīng)急指揮中心，但不同中心相互獨(dú)立，信息不能互通，調(diào)度命令不能協(xié)調(diào)指揮。

2）運(yùn)營主體不同

區(qū)域內(nèi)干線鐵路由鐵路公司建設(shè)，鐵路局集團(tuán)公司運(yùn)營；不同城市軌道交通則由各地鐵運(yùn)營公司運(yùn)營管理；市域（郊）鐵路則由地方鐵路集團(tuán)進(jìn)行建設(shè)和運(yùn)營。

3）線路連接方式多樣

不同制式的軌道交通連接方式有共站、共線、并站等方式，其不同的連接方式影響應(yīng)急指揮的權(quán)限及指揮方案。

區(qū)域內(nèi)的多制式軌道交通由于規(guī)劃和建設(shè)上的獨(dú)立性，其應(yīng)急指揮平臺(tái)也相應(yīng)獨(dú)立，當(dāng)線網(wǎng)融合不斷加深時(shí)，其應(yīng)急協(xié)調(diào)的指揮能力就不能滿足需求。

1.2 應(yīng)急平臺(tái)需求

面對(duì)多制式軌道交通應(yīng)急控制中心的獨(dú)立調(diào)度指揮機(jī)制，其限制了多軌道交通的應(yīng)急指揮能力，缺少面向多制式軌道交通下的應(yīng)急協(xié)調(diào)指揮系統(tǒng)，欠缺良好的技術(shù)手段支撐。除此之外，對(duì)于多個(gè)控制中心分別設(shè)置和應(yīng)急指揮，存在應(yīng)急資源利用不均，資源浪費(fèi)的情況；分別設(shè)置易造成信息壁壘，網(wǎng)絡(luò)資源和存儲(chǔ)資源的過度設(shè)置，增加成本。

為打破多軌道交通應(yīng)急平臺(tái)的信息壁壘，完成協(xié)調(diào)統(tǒng)一指揮，需要建立完整的協(xié)同指揮體系和統(tǒng)一的應(yīng)急決策與指揮平臺(tái)。

1.3 協(xié)同應(yīng)急指揮模式

為解決不同軌道交通制式的應(yīng)急指揮中心分別配置、分別控制的問題，并實(shí)現(xiàn)區(qū)域軌道交通的協(xié)同應(yīng)急指揮，需要建設(shè)統(tǒng)一的應(yīng)急指揮平臺(tái)作為應(yīng)急處置的決策中心。由于應(yīng)急平臺(tái)在處置過程中需要協(xié)同指揮和調(diào)度各制式列車運(yùn)行及各專業(yè)工作。故統(tǒng)一平臺(tái)的建設(shè)模式可根據(jù)系統(tǒng)調(diào)度指揮模式配置統(tǒng)籌考慮。

在已有的研究中，區(qū)域軌道交通調(diào)度指揮模式有獨(dú)立、合作、混合和一體化4種模式[4-5]。應(yīng)急指揮平臺(tái)相應(yīng)可考慮建設(shè)4種模式，獨(dú)立式應(yīng)急平臺(tái)為不同制式軌道交通及運(yùn)營主體各自掌握應(yīng)急決策權(quán)和指揮權(quán)，各自指揮本系統(tǒng)內(nèi)各專業(yè)工作，協(xié)同能力弱，協(xié)同應(yīng)急指揮效果差；合作式應(yīng)急平臺(tái)是在原應(yīng)急指揮平臺(tái)的基礎(chǔ)上，不同平臺(tái)通過信息共享、決策信息互通等方式實(shí)現(xiàn)協(xié)同應(yīng)急指揮，該方式需要不同應(yīng)急平臺(tái)建立相應(yīng)的互通制度和信息共享方式來保障應(yīng)急處置的高效；混合式應(yīng)急平臺(tái)是將獨(dú)立式和合作式進(jìn)行混合，在多制式應(yīng)急平臺(tái)之上建立協(xié)同應(yīng)急指揮平臺(tái)，完成信息的共享、協(xié)同決策和應(yīng)急指揮功能，協(xié)同應(yīng)急效率提高，信息共享完全；一體化應(yīng)急平臺(tái)是整合原有指揮模式，建立統(tǒng)一應(yīng)急平臺(tái)，直接管理和指揮區(qū)域內(nèi)多制式軌道交通，完成區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)的資源統(tǒng)一管理、運(yùn)輸調(diào)度有序組織、應(yīng)急指揮高效協(xié)同。

應(yīng)急指揮平臺(tái)在4種模式中根據(jù)其工作的有效性及建設(shè)實(shí)施性，研究提出混合模式應(yīng)急指揮平臺(tái)方案。

2 協(xié)同應(yīng)急指揮平臺(tái)方案

為打破多制式軌道交通應(yīng)急指揮信息壁壘，完成協(xié)調(diào)統(tǒng)一指揮，需建立完整的協(xié)同指揮體系和統(tǒng)一的應(yīng)急決策與指揮平臺(tái)。本方案提出協(xié)同應(yīng)急指揮平臺(tái)的日常運(yùn)營和應(yīng)急指揮功能，建立統(tǒng)一平臺(tái)架構(gòu)，完善信息接入與交互方法，組合形成多制式軌道交通的協(xié)同應(yīng)急指揮平臺(tái)。

2.1 協(xié)同應(yīng)急指揮平臺(tái)功能

協(xié)同應(yīng)急指揮平臺(tái)需要在日常運(yùn)營發(fā)揮安全保障與安全監(jiān)控的作用，對(duì)全局安全態(tài)勢(shì)進(jìn)行監(jiān)控和分析預(yù)測(cè)。當(dāng)全局的安全性降低到警戒線以下或發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，平臺(tái)則發(fā)揮應(yīng)急指揮作用，協(xié)同指揮區(qū)域內(nèi)多制式軌道交通，多部門協(xié)同應(yīng)急聯(lián)動(dòng)。

1）安全態(tài)勢(shì)分析與預(yù)測(cè)

系統(tǒng)根據(jù)各監(jiān)控系統(tǒng)采集的客流信息、設(shè)備設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)信息等，經(jīng)過等效經(jīng)濟(jì)損失權(quán)重?fù)Q算成多制式軌道交通全局安全性指標(biāo)，按照風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，以不同顏色劃分，實(shí)時(shí)顯示路網(wǎng)的安全態(tài)勢(shì)。

基于實(shí)時(shí)全局運(yùn)行安全性指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果，可分別進(jìn)行短時(shí)態(tài)勢(shì)推演與長(zhǎng)期態(tài)勢(shì)推演。短期態(tài)勢(shì)可推演5 min至24 h不同顆粒度展示推演結(jié)果。針對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急處置流程，系統(tǒng)可推演7～30天不同顆粒度長(zhǎng)期態(tài)勢(shì)。安全態(tài)勢(shì)推演由軌道系統(tǒng)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備、周邊環(huán)境、客流、乘客個(gè)體狀態(tài)共同決定，基于上述組分的狀態(tài)輸出總體態(tài)勢(shì)，對(duì)安全應(yīng)急決策及運(yùn)輸計(jì)劃調(diào)整起輔助決策作用。為實(shí)現(xiàn)安全態(tài)勢(shì)的整體分析和預(yù)測(cè)，對(duì)各影響因素進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和預(yù)測(cè)。

系統(tǒng)監(jiān)控客流流量、流向、人員行為等。利用監(jiān)控采集的客流情況數(shù)據(jù)及關(guān)鍵部位客流情況對(duì)短期及長(zhǎng)期客流態(tài)勢(shì)推演?；诳土髑闆r、風(fēng)險(xiǎn)事件特點(diǎn)和運(yùn)輸系統(tǒng)的時(shí)間空間影響范圍，分析客流從點(diǎn)-線-網(wǎng)-多制式的漫延態(tài)勢(shì)推演，及風(fēng)險(xiǎn)事件的影響范圍和程度。

系統(tǒng)監(jiān)控和采集多制式軌道交通系統(tǒng)中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、路徑、跨制式樞紐的運(yùn)營情況，收集周邊的災(zāi)害氣象狀態(tài)及輿情信息，以此分析多制式軌道交通運(yùn)營安全的安全性。

2）協(xié)同應(yīng)急指揮

應(yīng)急預(yù)案管理：針對(duì)不同突發(fā)事件、不同安全風(fēng)險(xiǎn)類型編制的突發(fā)事件安全處置預(yù)案進(jìn)行有序管理，根據(jù)層次不同可分為綜合預(yù)案、專項(xiàng)預(yù)案和現(xiàn)場(chǎng)預(yù)案[6]，根據(jù)突發(fā)事件不同可建立突發(fā)事件處置預(yù)案庫。平臺(tái)所建立的預(yù)案庫內(nèi)容應(yīng)包括應(yīng)急事件名稱、應(yīng)急級(jí)別、處置措施、責(zé)任人（責(zé)任崗位）、流程配置。并且在應(yīng)急響應(yīng)過程中，選取和調(diào)看相應(yīng)預(yù)案，支持應(yīng)急處置決策。

應(yīng)急處置方案生成與管理：根據(jù)突發(fā)事件類型和等級(jí)，啟動(dòng)相應(yīng)的電子應(yīng)急預(yù)案。以應(yīng)急預(yù)案為基礎(chǔ)，配置相應(yīng)的應(yīng)急處置流程、應(yīng)急資源，形成相應(yīng)的應(yīng)急處置方案。與應(yīng)急處置流程、應(yīng)急預(yù)案一并可查詢顯示。應(yīng)急處置方案機(jī)構(gòu)化，可以配置節(jié)點(diǎn)聯(lián)系人、視頻終端（個(gè)人終端或者固定攝像頭）等信息，能夠滿足應(yīng)急響應(yīng)處置流程可視化要求。

基于安全態(tài)勢(shì)推演結(jié)果來生成應(yīng)急處置方案，包括應(yīng)急資源優(yōu)化配置、協(xié)同運(yùn)行圖調(diào)整需求評(píng)估、分級(jí)的車站協(xié)同客流組織優(yōu)化，根據(jù)應(yīng)急事件影響運(yùn)營時(shí)間與空間范圍，結(jié)合應(yīng)急預(yù)案自動(dòng)生成多個(gè)可選應(yīng)急方案。在應(yīng)急方案中提供故障處置計(jì)劃和建議，包括平臺(tái)集中管理的多制式軌道交通的維修工區(qū)、車輛段、停車場(chǎng)等維修基地以及相應(yīng)工器具、車輛、人員等資源配置，提供應(yīng)急維修關(guān)鍵注意事項(xiàng)和操作規(guī)程等。

應(yīng)急處置綜合指揮可視化：圍繞應(yīng)急事件動(dòng)態(tài)自動(dòng)配置指揮大屏，將現(xiàn)場(chǎng)通過狀態(tài)感知技術(shù)和工作人員視頻上傳的信息及時(shí)傳輸至指揮平臺(tái)，中心與應(yīng)急專家、各級(jí)負(fù)責(zé)人與現(xiàn)場(chǎng)人員共享信息，實(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)指揮可視化[7]。

協(xié)同應(yīng)急指揮：根據(jù)生成的應(yīng)急處置方案和處置流程，進(jìn)行跨制式跨專業(yè)聯(lián)動(dòng)指揮。根據(jù)管理范圍，下達(dá)應(yīng)急處置命令（工單），配合可視化指揮，對(duì)應(yīng)急全過程、多專業(yè)、多部門進(jìn)行協(xié)同指揮。在協(xié)同應(yīng)急指揮流程中，設(shè)備故障的應(yīng)急響應(yīng)初步分為“突發(fā)事件觸發(fā)”、“應(yīng)急響應(yīng)”、“應(yīng)急處置”和“應(yīng)急狀態(tài)恢復(fù)”4個(gè)過程。每個(gè)過程包含多個(gè)響應(yīng)部門以及其對(duì)應(yīng)的響應(yīng)處置工作內(nèi)容。以“完成”和“未完成”和顏色配合展示處置進(jìn)程。

應(yīng)急案例庫：平臺(tái)建立歷史應(yīng)急案例庫[8]，對(duì)已發(fā)生的歷史應(yīng)急事件進(jìn)行管理，記錄其發(fā)生原因、處置過程、處置方案與應(yīng)急處置評(píng)價(jià)。

2.2 協(xié)同應(yīng)急指揮平臺(tái)架構(gòu)

協(xié)同應(yīng)急指揮平臺(tái)為完成上述的指揮功能，需要建立由基礎(chǔ)支撐模塊、主題數(shù)據(jù)模塊、應(yīng)用支撐模塊、應(yīng)用模塊、信息展示模塊、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范模塊和安全保障體系模塊組成的系統(tǒng)平臺(tái)。物理指揮場(chǎng)所則是搭建平臺(tái)的指揮大廳，移動(dòng)平臺(tái)則是現(xiàn)場(chǎng)指揮和工作人員手持的終端，如圖1所示。

圖1 協(xié)同應(yīng)急指揮平臺(tái)架構(gòu)Fig.1 Architecture of collaborative emergency command platform

基礎(chǔ)支撐模塊是保障平臺(tái)信息傳遞、保障通信的各網(wǎng)絡(luò)部分，主體數(shù)據(jù)模塊是將不同種類和不同采集手段采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的部分，應(yīng)用支撐模塊是用于后臺(tái)分析和計(jì)算、數(shù)據(jù)處理的組件部分，應(yīng)用是完成指揮平臺(tái)核心功能的部分，信息展示是將應(yīng)用計(jì)算完成的信息通過不同方式進(jìn)行展示和共享部分。法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和安全保障則是指揮決策和平臺(tái)安全運(yùn)行的部分。系統(tǒng)架構(gòu)層層支撐，數(shù)據(jù)和信息流向通暢，支撐應(yīng)急指揮平臺(tái)的工作。

2.3 數(shù)據(jù)信息接入與交互

協(xié)同應(yīng)急指揮中心在突發(fā)事件處置過程中對(duì)多制式線網(wǎng)應(yīng)急指揮起著“大腦”和“神經(jīng)中樞”的作用，匯集客流、應(yīng)急狀態(tài)信息、應(yīng)急資源信息及事件影響等各種信息；同時(shí)，軌道交通作為社會(huì)應(yīng)急力量的重要組成部分，要接受政府領(lǐng)導(dǎo)與其他單位相互協(xié)作，離不開外部信息的接入。

利用狀態(tài)感知系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)通信技術(shù)對(duì)不同制式的軌道交通應(yīng)急指揮現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行上報(bào)，整合，分析計(jì)算，得到應(yīng)急指揮的方案，協(xié)調(diào)多制式軌道交通在各線網(wǎng)中運(yùn)營，快速處理應(yīng)急狀況；合理調(diào)用各線網(wǎng)的應(yīng)急資源（人員、物資），并將不同線網(wǎng)信息進(jìn)行下發(fā)，指揮各級(jí)站段運(yùn)營，如圖2所示。

圖2 協(xié)同應(yīng)急指揮平臺(tái)信息流向Fig.2 Information flow diagram of collaborative emergency command platform

3 結(jié)語

本文基于軌道交通系統(tǒng)應(yīng)急指揮平臺(tái)的多指揮控制中心、不同運(yùn)營主體和不同線路連接方式，區(qū)域內(nèi)軌道交通應(yīng)急指揮平臺(tái)需要建立統(tǒng)一平臺(tái)來加強(qiáng)協(xié)同應(yīng)急指揮能力。研究根據(jù)區(qū)域協(xié)同調(diào)度指揮模式，提出混合模式的應(yīng)急指揮平臺(tái)方案。平臺(tái)完成多制式軌道交通的安全態(tài)勢(shì)分析與預(yù)測(cè)和協(xié)同應(yīng)急指揮功能，提出7大模塊組成的系統(tǒng)平臺(tái)架構(gòu)和多制式系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息接入與交互方式來支撐功能實(shí)現(xiàn)。研究提出的協(xié)同應(yīng)急指揮平臺(tái)方案將有效提高區(qū)域內(nèi)多制式軌道交通應(yīng)急指揮效率，提高信息共享程度、資源利用率，保障軌道交通安全運(yùn)行。