地铁环境下的应急通信指挥模式探讨

2021-01-26中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉市430063朱昊天

石河子科技 2021年1期

（中铁第四勘察设计院集团有限公司，湖北武汉市，430063）朱昊天

城市地铁为交通带来的极大便利促进了其发展速度的进一步提升，近些年来，城市地铁的覆盖范围越来越广，服务更多城市居民的同时，对其运行安全的保障也需要更进一步地加强。尤其是地铁在交通上的便利性使得其在整个运营时间段内几乎都处于人流高峰期，一旦发生火灾等重大事故，要对站内人员进行疏散，对火灾进行处理将是一件难度极高的事情。故而一定要有科学高效的应急通信指挥模式来帮助地铁紧急事件的处理。

1 应急通信指挥平台创建思路

地铁本身在建设的过程中就已经搭建了安全防护系统，通信系统，消防监控系统等与应急突发事件相关的保护保障系统，为了确保应急通信指挥平台可以对紧急事件有更迅速有效的应对，需要将这些系统串联起来，形成综合的应急事件管理平台。如此，当地铁站点或者某一段发生突发事件，相关处理机构在接到警报就位之后就能迅速利用该综合管理平台对发生灾害的位置，具体状况以及严重程度等进行全面掌控，同时根据消防人员所处的具体位置来分配具体的人员疏散等其他救援任务，确保救援工作的高效完成。

2 落实应急通信指挥模式的方式

2.1 获取消防人员位置信息

地铁的闸机，出口，大厅，楼梯，站台等位置是装有进行实时监控的摄像机的，在此基础之上在这些摄像机的位置增加可以识别人员信号的RFID读取器，该读取器的可识别距离大致在3～5米的范围。当紧急事件发生时，消防员会佩戴可以被RFID读取器识别的RFID卡，其在经过这些分布在地铁站内各位置的读取器后就会被识别到，与其他辅助技术一起配合，指挥人员就可以准确地获取到这些救援人员的姓名，位置等相关信息，进而对其进行救援工作的分配。因而在布设这些读取器的过程中必须保证读取器的覆盖范围至少要包含救援人员实施救援动作的路径[1]。而除了RFID读取器之外，还需要在不同地铁层布设无线汇聚点，可以用来将该层所有RFID读取器反馈会的无线信号汇聚在一起，进而传输到更上层的RFID设备上。

2.2 救援现场各种信息的传递与汇集

地铁紧急事件的相关救援工作实施过程中，需要汇聚救援现场的各种相关信息，以便于对事件本身进行清楚了解与实时跟进，进而对救援工作进行统筹调整，使得救援工作地展开能够更准确。所有信息的汇集有两条路径：①分布在地铁内部的各个摄像机所监控到的视频信号汇集在一起，显示在救援控制中心的屏幕上。这一点是通过安装在地铁控制中心机房内的图像综合集成系统来完成的，它包含了流媒体分发服务器，视频网关服务器以及兑点控制单元。②将所有上层RFID设备接入到互联网中，将其所收集到的所有RFID读取器读取到的信息传递到更上层的设备。与RFID相关的最上层设备也是安装在控制中心的机房内，分别是代理服务器与感知服务器。

2.3 信息的匹配与关联

当RFID感知服务器与电信运营商提供的3G网络相连接之后，可向应急事件指挥中心传递现场救援人员的身份ID以及其位置信息，再通过应用在该系统中的虚拟现实技术的模拟，将救援人员在模拟的现场立体图上标示出来，而将救援人员与现场监控所传回的视频图像匹配之后，点击立体图上代表救援人员的标示，就能出现与之对应的实际现场实况。这一切信息的最终反馈都是在应急指挥中心的可视化指挥终端上显示出来的，可视化指挥终端在接受到救援人员身份及位置ID之后进行了两个部分的操作，一方面将其显示在3D立体的现场图上，另一方面是将救援人员的ID与监控视频IP进行对比对应[2]。

2.4 可视化救援调度

当应急指挥部的可视化终端上接收到地铁现场救援人员的动态信息之后，点击代表某一位救援人员的图标与之相关联的该人员的实况监控视频的IP就会通过电信运营商提供的3G网络传输至对地铁的运营进行管理控制的控制中心，地铁运营控制中心己方的相关系统，即就是视频图像综合集成系统在接收到该IP之后，会向流媒体分发服务器索要该IP所代表的那一段视频图像，并以网络信号的形式将其通过3G网络返回到应急指挥中心的可视化终端上。如此一来，指挥部人员就可根据模拟出的现场3D实景或者根据调用的现场监控视频来对整个救援现场的各种资源进行可视化调度。

3 构建应急通信指挥模式的相关技术

3.1 物联网感知协议

在地铁应急事件的管理平台中使用到了一些现代化的新进信息技术，比如说，物联网感知协议。即就是通过射频识别，也就是前文中提到过得RFID读取器以及相关设备，按照某个约定的协议，将地铁救援现场的救援人员与互联网连接了起来，通过对救援人员信息的传递，达到对救援人员的智能化识别，并确定其位置信息，对其施行实时动态的跟踪监控与管理。

3.2 图像编解码技术

在地铁站发生意外紧急事件之后，要做到对事件进行及时处理必须有一定的现场情况作为应急指挥的依据，地铁站内的视频监控图像在这一程序中起到了非常重要的作用，为了使得该参照信息更加准确，地铁站传回的监控图像必须足够清晰，视频的展示必须足够流畅。一般的监控视频传输占用的宽带与3G无线的传输带宽存在比较大的差距，在3G网络的环境下无法实现监控视频的清晰传输。故而需要适用于移动指挥的图像编解码技术，这一点是对H.264编码压缩算法进行了改进。将其复杂程度进行了降低以保障其进行实时性，进而提高了整个编码系统的连续性以及重建后的图像的质量。

3.3 虚拟现实技术

地铁应急事件管理平台的虚拟现实技术应用是在模拟出的三维地图的基础上，将所采集的信息进行整个，并通过一系列的数据处理，模型构建等来将整个地铁站的实时状况模拟出来，以便于指挥人员对整个救援工作实行更精准的指挥。在这一过程中还涉及到了数据压缩的技术，对图像数据进行处理压缩，避免因为其占据内存过大而产生太大的消耗；模型抽象技术去除模型中不重要的参数，对其关键数据进行保留，让指挥人员与管理平台之间的交互变得更加便利；数据的动态传输帮助虚拟场景中的所有细节也都在按照现场实况的变化而变化。还有其他的数据列队，实体列表等技术，这些技术帮助整个的管理平台具备更加完善的功能，加速救援工作的顺利开展。