城市轨道交通应急调度指挥系统的现状及发展趋势探讨

张红萍

摘 要：近年来，随着城市轨道交通突发事件的增多，行车调度员应急调度决策的准确性及高效性直接关系到应急处置的效率及突发事件影响期间的运营安全。为实现城市轨道交通应急调度决策的准确化、高效化，应急调度指挥模式由目前的“人工”向未来“自动化”的转变不可避免。为此，本文主要就城市轨道交通应急调度指揮系统的现状及发展趋势，进行了相关的分析，以供大家交流探讨。

关键词：城市轨道交通； 应急调度指挥系统； 人工调度模式

引 言：在城市客运公共交通系统中，城市轨道交通的重要功能定位是高运量骨干运输网，因此，在城市轨道交通突发事件下，如何快速、准确地实施故障处置与救援并维持事件持续期间的运营安全，以尽可能地将突发事件损失降低到最低限度，已成为城市轨道交通运营安全与应急管理领域亟待解决的重大研究课题。

1 城市轨道交通应急调度系统研究现状

城市轨道交通应急调度系统相关的研究内容可以归纳为系统后台技术、系统逻辑与物理架构设计、调度信息发布终端产品等 3 个方面。

1.1 城市轨道交通应急调度指挥系统后台技术

城市轨道交通应急调度指挥后台系统的主要功能应包括事故故障的类型划分、风险判别及事故故障预警。目前，对运营安全事故的类型划分及危险源的分析集中于重大事故方面，大部分研究停留在理论分析阶段，企业对实际运营事故日志的记录、统计与分析研究尚处于初级阶段。对于事故风险等级的研究，一般采用初步危险分析（ PHA）、事故树分析（ FTA）、事件树分析（ ETA）、运行危险分析，以及潜通电路分析（ SCA）、动态事件树法、Petri 网法等分析方法进行风险分级，或从车辆可靠性测试、维修与风险评价、火灾评估、地下结构的风险评价等方面进行安全评估研究。

国内对于事故预警的研究多停留在理论分析阶段，真正能够结合轨道交通运营数据输出预警和防范功能的系统并不多。

1.2 城市轨道交通应急调度系统逻辑物理构架设计与开发

国外轨道交通发达的国家已经充分认识到应急管理的重要性，并已经形成了良好的应急救援管理体制和较为成熟的应急管理辅助系统。国内轨道交通运营企业也逐渐认识到了突发事件管理的重要性，开展了建立专职部门、制定应急处置规范、开发应急管理系统等一系列积极有效的工作。相关文献对国外铁路应急管理体系进行了研究，指出在国外铁路领域，应急救援指挥已成为维持铁路管理能够正常运行的重要支撑体系之一； 相关文献提出建设轨道交通综合运营协调中心（ COCC） 和应急处置中心（ ETC），负责各种运营状态下的运营指挥协调； 相关文献介绍了城市轨道交通应急指挥体系结构和应急处置工作流程，提出了城市轨道交通应急处置辅助决策系统框架。由分析可见，现有的轨道交通应急处置辅助支持系统无论是理论还是系统开发均存在涉及面广、涉及岗位不明确等问题，针对某一关键岗位，如针对行车调度的突发事件应急处置辅助支持系统的研究和开发极少。

1.3 调度信息发布终端设备研发

国外的乘客信息系统（ PIS） 可以将已知的延误时间、预计到达时间和发车时间等信息提供给列车长和乘客，同时这些数据还可以通过移动终端设备、掌上电脑、手机等进行实时查询。在国内，相关文献提出城市轨道交通应非常注重乘客信息系统的建设。相关文献指出，PIS 中子系统负责的主要业务有： 控制中心负责信息源的采集、接收、处理、分发工作； 网络子系统提供的控制中心负责与各个车站、隧道 AP（无线网络接入点）、列车的网络连通； 车站子系统接收到中心下发到车站的多媒体信息后，由车站服务器进行处理并发送到各个终端控制器。可见，目前城市轨道交通信息发布的终端产品研发主要面向乘客，调度员为实现运营调整而面向行车值班员和司机发布的指令主要通过对讲机，缺乏可视设备。

综上所述，目前国内外针对轨道交通突发事件下的应急调度指挥辅助决策系统的理论研究与终端产品研发虽已有成果，但呈现出分散化、局部化的特征，亟需整合与完善。

2 城市轨道交通自动化应急调度系统框架体系设计

城市轨道交通应急调度指挥系统的框架体系设计如图1所示。通过该设计，可实现事故故障类型及风险等级自动判别、事故故障预警、应急调度预案信息化管理等功能。

图 1 城市轨道交通应急调度指挥系统框架体系设计

2.1 城市轨道交通应急调度后台技术研究

城市轨道交通应急调度后台系统的研究是以城市轨道交通事故故障日志资料为基础，运用数据挖掘理论的关联规则算法和聚类分析算法，研究城市轨道交通事故故障类别划分及风险等级智能判定方法； 基于对各类事故故障的发生频次及概率统计，分析辨识高频次、高风险等级事故故障，建立高频高危故障数据库； 针对高频高危数据库，研究不同类型等级的城市轨道交通应急调度预案信息化管理技术和面向调度管理人员的城市轨道交通事故故障预警技术，从事前防控和事后处置 2 个层面提高城市轨道交通应急调度的安全和效率。

2.2 城市轨道交通应急调度软件系统设计与开发

轨道交通进入网络化运营阶段后，对城市轨道交通应急调度事故故障信息管理系统的自学习能力提出了巨大需求。一方面，行车调度员的培养需要一个较长的周期，目前行车调度员的质量和数量都不能满足快速发展的城市轨道交通系统的需求； 另一方面，各条线路因建设施工和系统设备等方面的差异，导致在历史事故故障、主要或重大事故故障及潜在风险源等方面存在信息差异。因此，传统单一、静态的事故故障信息管理系统已无法满足对应急调度安全和效率的需求，需要管理系统通过日常操作案例来获取老调度人员的丰富经验、各线事故故障特有属性等知识和规则，使系统具备自适应学习能力，从而很好地满足大量新调度人员自主学习和各线个性化事故故障管理的需求。

2.3 城市轨道交通应急调度硬件体系架构及终端产品研发

针对城市轨道交通应急调度系统的功能实现，分网络层、线路层和车站层设计城市轨道交通应急调度硬件体系原型构架。在此基础上研发具有调度命令管理、故障处置提示与监控、电子签名及打印功能的智能调度手持终端。

3 结束语

总之，目前的应急调度指挥模式由“人工”向“自动化”的转变不可避免。本文从理论与实践的层面总结与分析城市轨道交通应急调度现状流程、问题及发展需求，在此基础上设计城市轨道交通自动化应急调度指挥系统的软、硬件框架结构，为下一步系统的开发和实现提供理论思路与方法依据。

参考文献：

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[3]吴闯龙.城市轨道交通乘客信息系统的发展[J].铁路通信信号工程技术. 2007（05）.