城市軌道交通運營安全保障技術(shù)概述

第三章城市軌道交通運營安全保障技術(shù)本章學(xué)習(xí)重點1.地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)；2.智能視頻監(jiān)控技術(shù)；3.仿真技術(shù)的特點；4.計算機(jī)仿真的適用范圍；5.計算機(jī)仿真技術(shù)的一般步驟。3.1安全保障技術(shù)基礎(chǔ)

城市軌道交通作為城市中旅客運輸?shù)闹饕d體，其安全一直是人們所關(guān)注的焦點，但安全事故仍時有發(fā)生，根據(jù)城市軌道交通的特點來分析，容易引發(fā)城市軌道交通安全問題的情況有以下幾個方面：

1.列車開行密度大，導(dǎo)致列車相撞等運行事故發(fā)生的幾率也增大；（羅馬地鐵追撞事故）

2.車站及列車內(nèi)旅客密度大，旅客流通量大容易引發(fā)旅客人身安全問題（1）過于擁擠，旅客與列車體等接觸容易燙傷、觸電；湖北老河口小學(xué)生踩踏事件）（3）人多導(dǎo)致車內(nèi)空氣流通差弱體質(zhì)旅客容易窒息，容易傳播疾??；（4）客密度大，導(dǎo)致治安問題的出現(xiàn)。盜竊、性騷擾；（5）人群密集容易成為恐怖分子襲擊的目標(biāo)。（韓國大邱地鐵縱火案視頻）（6）自殺問題越來越嚴(yán)重，近年來城市軌道內(nèi)自殺事件頻繁發(fā)生。1995-2003年底上海軌道交通發(fā)生65起自殺性傷亡事故，其中17人被救起，48人自殺身亡，也就是說，平均每年有8起地鐵自殺性傷亡事故發(fā)生。（圖示）3.城市軌道交通特別的地理位置及封閉性的特點易產(chǎn)生的問題：（1）惡略天氣對城市軌道交通的影響較為嚴(yán)重，出現(xiàn)防風(fēng)、防滑、排水問題；（2）由于它封閉性的特點加之基礎(chǔ)設(shè)施不夠完善，如部分車站沒有衛(wèi)生間造成傷亡事故由上述分析看，安全問題的產(chǎn)生與繁重的旅客運輸任務(wù)及城市軌道交通系統(tǒng)自身的特點緊密相關(guān)，而這些又是無法改變的事實。因此，提高城市軌道交通的安全性應(yīng)以安全事故為對象，從事故的防范、監(jiān)控、處理三方面全面入手，充分采用GIS、狀態(tài)獲取、；客流預(yù)測、列車絕對定位，仿真等技術(shù)建立起完善的安全保障技術(shù)體系。原因：事后羅馬地鐵立即展開了調(diào)查，有關(guān)調(diào)查結(jié)果及事故原因分析如下：受損兩列車皆為上線不到一年的新車，目前尚無機(jī)件故障跡象?；九懦囕v故障原因?qū)е率鹿实陌l(fā)生。根據(jù)肇事列車司機(jī)員與行控中心的通聯(lián)記錄與地鐵公司人員表示，司機(jī)是接獲行控中心指示越過紅燈繼續(xù)前進(jìn)（當(dāng)運量較大時，類此調(diào)度命令可被接受）。司機(jī)員被授權(quán)的命令是保持警覺以最大時速15公里行進(jìn)，事故后經(jīng)調(diào)查證明列車追撞時之時速度約30公里）該國運輸部已成立項目委員會深入調(diào)查。首要之務(wù)則為解讀肇事列車之行車紀(jì)錄器數(shù)據(jù)（黑匣子）

2013.2.26湖北老河口小學(xué)生踩踏事件2012.8.26上海軌交6號線一男子跳軌遭列車撞擊手臂被碾

2013.3.6晚8點左右，上海軌道交通2號線陸家嘴站發(fā)生乘客跳軌事件，一名男子當(dāng)場身亡，地鐵運行受到短時影響。

類似的事件在年初五也曾發(fā)生，一名女子跳軌當(dāng)場身亡。

事發(fā)后，網(wǎng)友紛紛發(fā)帖呼吁，地鐵方面加快半封閉站臺改造為全封閉的屏蔽門，從技術(shù)上杜絕跳軌自殺事件的發(fā)生。來源東方網(wǎng))

3.2地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)3.2.1地理信息技術(shù)的概念地理信息技術(shù)是一門及計算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)為一體的新興的邊緣學(xué)科又稱為資源環(huán)境信息系統(tǒng)。是在計算機(jī)硬件、軟件系統(tǒng)的支持下以地理數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)采集、存儲、管理、分析和描述整個或部分地球表面與空間和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)，為地理研究和地理決策服務(wù)的空間信息系統(tǒng)。1.地理信息技術(shù)：指獲取、管理、分析和應(yīng)用地理空間信息的現(xiàn)代技術(shù)的總稱。2.地理信息系統(tǒng)：就是綜合處理和分析地理空間數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng)。人造衛(wèi)星上天GIS用于城市居民服務(wù)GIS在城市管理中的應(yīng)用GIS噸在城市管爪理中的應(yīng)埋用GIS用于道路交通管理3.2棟.2目地理渠信息系擾統(tǒng)的組剖成作用：1.硬件攔和軟件為剃地理信息位系統(tǒng)建設(shè)撥提供環(huán)境例；2.數(shù)桌據(jù)是G炎IS的禿重要內(nèi)始容；3.方法勢是為GI隸S建設(shè)提植供解決方睡案；4.人衰員是系挑統(tǒng)建設(shè)嫌中的關(guān)萌鍵和能沖動性因午素，直械接影響瞧和協(xié)調(diào)沖其他幾禁個組成醒部分。1.數(shù)所據(jù)輸入：是指將地拐圖數(shù)據(jù)、吊物化遙感膽數(shù)據(jù)、統(tǒng)溫計數(shù)據(jù)和遙文字報告績等輸入、懼轉(zhuǎn)換成計微算機(jī)可處赤理的數(shù)字注形式的各擱種功能。2.數(shù)剃據(jù)編輯者與處理救：主要包括泰圖形編輯柏和屬性編徹輯。屬性蛇編輯主要庭與數(shù)據(jù)庫梢管理結(jié)合搶在一起完孫成，圖形優(yōu)編輯主要沖包括拓?fù)渲箨P(guān)系的建役立、圖形撫編輯、圖扎形整理、鑰圖幅拼界籃、圖形變蝕換、投影設(shè)變換、誤疼差校正等姑功能。3.數(shù)陸據(jù)的有胞效組織干與管理種，是GIS橋系統(tǒng)應(yīng)用惰成功與否顏的關(guān)鍵，繭主要提供元空間與非糠空間數(shù)據(jù)縣的存儲、開查詢檢索叨、修改和候更新的能仁力。數(shù)據(jù)憐結(jié)構(gòu)確定踐后，在空時間數(shù)據(jù)的服存儲與管夢理中，關(guān)既鍵是確定偽應(yīng)用系統(tǒng)附空間與屬片性數(shù)據(jù)庫女的結(jié)構(gòu)以好及空間與羨屬性數(shù)據(jù)沃的連接。4，空婆間查詢版與分析喝：是GIS鉤最具魅力爪的功能，魔也是GI匆S有別于測其他信息外系統(tǒng)的本弱質(zhì)特征。吼GIS的振空間分析茶可分為三戴個層次的滋內(nèi)容：空依間檢索、備空間拓?fù)涔НB加分析鈔、空間模逼型分析。5.可月視化表肺達(dá)與輸?shù)某觯褐虚g處舌理過程樹和最終敢結(jié)果的覽可視化揉表以人甚機(jī)交互平的方式賭選擇顯叮示的對禍象與形潔式。*除以上皆五大功能啄外，還有贏用戶接口裳模塊，用竹于接收用俊戶的指令尋、程序、報或數(shù)據(jù)，猜是用戶和旺系統(tǒng)交互然的工具。3.3張智能視毀頻監(jiān)控技灑術(shù)1.智能主監(jiān)控技術(shù)霞的來源來源于計射算機(jī)視覺輛技術(shù)，作擠為人工智疲能研究的體一個分支渴，是一項腫新興的安護(hù)防技術(shù)，沈有著廣闊援的發(fā)展前卻景。2.智能嘉監(jiān)控技術(shù)是指利用潤計算機(jī)視臘覺的方法嬌，在不需賤要人為干拔預(yù)的情況鄉(xiāng)豐下，通過肺對視頻順爭序列進(jìn)行邀實時自動巷分析，實怎現(xiàn)對目標(biāo)丘的定位、烈識別和跟猛蹤，并在伐此基礎(chǔ)上活進(jìn)行行為政分析，以千達(dá)到完成圓日常管理做和對異常循情況預(yù)警蛋的目的。3.基本男智能監(jiān)控約系統(tǒng)的組檢成主要由視這頻數(shù)據(jù)采徒集、視頻芬數(shù)據(jù)編碼靠、視頻數(shù)莫據(jù)傳輸機(jī)匠數(shù)據(jù)分析破處理和異充常行為報谷警等部分效組成。3.3.怎1智瞞能視頻監(jiān)?？丶夹g(shù)的傻產(chǎn)生為什么需舟要智能視漠頻監(jiān)控“在傳統(tǒng)榆的閉路戲電視監(jiān)贈控模式留下，保秩安人員濫需要監(jiān)舊視太多的般視頻畫誕面，遠(yuǎn)健遠(yuǎn)超出呈人的接植受能力，導(dǎo)致實匠際監(jiān)控抄效果低石下。實有驗結(jié)果光表明，堆在盯著彼視頻畫佳面僅僅22分鐘之后，西人眼將妻對視頻趟畫面里95%以上的活動報信息視而不礙見。因此我噴們需要智亞能視覺監(jiān)跌控來改善素監(jiān)控效果首，同時減倚輕保安人謙員的負(fù)擔(dān)宋?！?.3.凡1智娃能視頻監(jiān)脈控技術(shù)的渠產(chǎn)生傳統(tǒng)的視掛頻監(jiān)控系怪統(tǒng)與設(shè)備偉雖然在功婚能和性能惕上得到了錢極大的提究高，但是葵仍然受到冷了些固有凡因素的限砌制，從而綠導(dǎo)致整個梨系統(tǒng)在安類全性和實航用性方面叮仍然沒有癥達(dá)到人們惑期望，具妹有的制約逆因素如下督：1.起人類稅自身的量弱點在很多唯情況下渴，人類寺并非是序一個可拘以完全穿信賴的驕觀察者足，無論描是觀看憤實時的幕視頻流露還是觀孤看錄像麥回放，懸由于自饞身生理線上的弱辱點，人尚類經(jīng)常級無法察價覺安全琴威脅，體從而導(dǎo)終致漏報雜想象的淘發(fā)生。2.危監(jiān)控時間視頻監(jiān)腦控不能齡系統(tǒng)很眼少會按符照1:湯1的比鄰例為監(jiān)炒控攝像圓機(jī)配置選監(jiān)視器英，這意叛味著對逼于那些況機(jī)場、淹地鐵等麻大型的積視頻監(jiān)格控系統(tǒng)恭來講，伏各個監(jiān)汗控點并崖非時刻企處于監(jiān)愁控當(dāng)中傘。3.畏誤報通和漏報誤報和漏眠報是目前裙視頻監(jiān)視棟系統(tǒng)中最冊常見的兩精大問題?；炻﹫笫侵競稍诎踩c杜發(fā)生了某擺種安全威蔑脅，但該誦威脅并沒糠有被監(jiān)控午系統(tǒng)或安去全人員發(fā)班現(xiàn)。誤報目是指位于欄監(jiān)控點的構(gòu)安全活動泊被誤認(rèn)為冒安全威脅不，從而產(chǎn)烏生錯誤的觀報警。漏近報會產(chǎn)生也非常危險枕的后果，間而誤報會爸浪費人力叢物力，這模兩種問題帽都會降低質(zhì)人們對監(jiān)據(jù)控系統(tǒng)的也信任，從司而降低監(jiān)遣控系統(tǒng)的寫應(yīng)用價值拉。4.辭數(shù)據(jù)粒與分析尋困難報警發(fā)生畜后要對監(jiān)丑控錄像進(jìn)春行分析，祝而漏報和亂誤報更加白重了進(jìn)行繡數(shù)據(jù)分析狠的工作負(fù)敞擔(dān)。另外東安全人員名經(jīng)常被要偉求找出與構(gòu)報警事件貢相關(guān)的錄不像資料，認(rèn)找到肇事富者、確定躁責(zé)任或評使估該事件平的安全威咸脅程度。匪傳統(tǒng)視頻玩監(jiān)控缺乏防智能因素說，錄像數(shù)咐據(jù)無法被庭有效的分晌類存儲更欄不要說是它智能分析販，因此數(shù)蹈據(jù)分析及桌其耗時。5.響貞應(yīng)時間長由于傳繳統(tǒng)的視他頻監(jiān)控姻系統(tǒng)通雖常在安斯全威脅襖發(fā)生時鼠做出的五響應(yīng)和線處理都彩比較慢灣，，很仗多情況蠶下會影妹響到多廁個安全迷相關(guān)的龍部門在備最短的枯時間內(nèi)莫協(xié)調(diào)配稿合，共昆同處理傘危機(jī)。挺這時監(jiān)受控系統(tǒng)翠的響應(yīng)砍速度將塘直接關(guān)允系到用差戶的人夠身或財舉產(chǎn)的損偶失情況使。為了解巡壽決上述痰導(dǎo)致視兄頻監(jiān)控我效率低寸下的問復(fù)題，人今們嘗試綿把計算幸機(jī)視覺擠中的相炊關(guān)技術(shù)仰引入到最視頻監(jiān)瀉控中，炒從而發(fā)唉展起來蛛的新型堂視頻監(jiān)該控技術(shù)稿——智鹽能視頻精監(jiān)控。3.3膜.2足智能倆視頻監(jiān)肯控的關(guān)序鍵技術(shù)乘及優(yōu)勢所謂智削能視頻認(rèn)監(jiān)控，待就是指慮采用智孝能視頻村分析算處法，利否用計算妻機(jī)視覺行技術(shù)對憂視野范飄圍內(nèi)的錄目標(biāo)進(jìn)蓄行行為籌分析和娃內(nèi)容提蒜取，當(dāng)發(fā)發(fā)現(xiàn)符陣合某種岸規(guī)則的喬行為（腿如越界譜、游蕩計、滯留神等）發(fā)給生時，千自動發(fā)想出提示萍信號，栗采取特嶄定的對之應(yīng)措施凈（如聲奴光報警遮、移動掙監(jiān)測并衛(wèi)記錄）很或通知戶監(jiān)控人神員進(jìn)行陰人工干殊預(yù)等。智能視頻皆分析技術(shù)案（智能視武頻監(jiān)控的爸關(guān)鍵技術(shù)錯）分為五徑部分：1.動他態(tài)視頻罪目標(biāo)檢肅測定位2.動態(tài)廣視頻目標(biāo)隆跟蹤3.動肆態(tài)視頻說目標(biāo)分糠類識別4.行為哀理解與描拉述5.異愈常事件搏分析智能視頻語監(jiān)控系統(tǒng)據(jù)較以往的謹(jǐn)視頻監(jiān)控塌系統(tǒng)有很業(yè)大的區(qū)別駝，在很大傘程度上彌疊補了普通老視頻監(jiān)控雞的缺陷，班變被動的緞監(jiān)控為主棟動識別。艷全天候可魔靠監(jiān)控，蔑減少了誤煩報漏報，拜將監(jiān)控人怠員從“目諸不轉(zhuǎn)睛”征和主觀的五分析判斷坦中解放出賽來。（見圖示棚）3.3騙.3集智能批視頻監(jiān)裝控的應(yīng)婦用與發(fā)閣展智能視頻貼監(jiān)控系統(tǒng)比的應(yīng)用主健要分為兩角大類：1.安全相揉關(guān)類應(yīng)沸用安全相鐘關(guān)類的宿應(yīng)用主滿要包括憑：高級盟視頻移弊動偵查炒、物體拾追蹤、扭人臉識面別、車副輛識別輛、非法儲滯留等贏。目前臺，智能揉視頻監(jiān)科控系統(tǒng)盆已經(jīng)在管高端的高安防市糠場有了偽多年應(yīng)互用，如淹地鐵、衡機(jī)場、燦監(jiān)獄、陰軍事基世地和其昌他大型賓基礎(chǔ)設(shè)替施中。2.壯非安全太相關(guān)類戲應(yīng)用這類應(yīng)應(yīng)用主要號有：人踐數(shù)計算櫻、人群居控制、嬸注意力慚控制和架交通流訊量控制新等。智能視畢頻監(jiān)控膚的應(yīng)用化與發(fā)展3.4溪仿真技承術(shù)一、仿彈真的概禽念仿真：是利用劇模型實現(xiàn)材系統(tǒng)中發(fā)角生的本質(zhì)問過程，并暖通過對系品統(tǒng)模型的永實驗來研野究存在的笛或設(shè)計中表的系統(tǒng)。荷又稱之為斗模擬。仿真的功基本思尾想：是利用物紋理的或數(shù)聽學(xué)的模型武來類比模奪仿現(xiàn)實過處程，以尋剖求對真實廈過程的認(rèn)盾識。它所攏遵循的基肚本原則是挎相似性原浩理計算機(jī)仿獸真技術(shù)：是利用謝計算機(jī)淹科學(xué)和仆技術(shù)的仍成果建蠅立被仿關(guān)真的系虹統(tǒng)模型泛，并在秀某些實純驗條件季下對模惡型進(jìn)行勻動態(tài)實堂驗的一嘆門綜合旨性技術(shù)仗。仿真技術(shù)用于軍事研究北京奧運會開幕式智能模擬仿真3.4費.1鎮(zhèn)仿真種技術(shù)的夫特點1.便于比重復(fù)進(jìn)行宇試驗；便犧于控制參孩數(shù)；時間縣短、代價爺小。2.抵可以在培真實系靈統(tǒng)建立淚起來之世前，預(yù)艙測其行忘為效果作，從而扛可以從眾不同結(jié)卸構(gòu)或不辮同參數(shù)愚的模型殲結(jié)果中獎選擇最取佳模型濤。3.對于骨缺少解析存表示的系伯統(tǒng)，或雖桌有解析表梳示但無法控精確求解毀的系統(tǒng)，效可以通過恒仿真獲得謊系統(tǒng)運行侮的數(shù)值結(jié)鬧果。4.對望于隨機(jī)帝性系統(tǒng)構(gòu)，可以兩通過大凡量的重碑復(fù)試驗嗚，獲得爺其平均己意義上植的特性蜻指標(biāo)。正是由鼠于計算員機(jī)仿真杠技術(shù)具寺備以上債特點，族計算機(jī)奸仿真技占術(shù)被廣昂泛的應(yīng)爪用于城都市軌道姥交通車圓務(wù)、機(jī)察務(wù)、公仰務(wù)、電展務(wù)等各棒個領(lǐng)域蒜。3.4.碼2計層算機(jī)仿真籠的適用范雞圍計算機(jī)聲仿真技架術(shù)適用練于解決橡以下問鏟題：1.難以用伸數(shù)學(xué)公神式表示咬的系統(tǒng)久，或沒保有建立源和求解丘數(shù)學(xué)模爛型怨的有拋效方法頭。2.雖然可辨以用解移析的方離法解決救問題，凝但數(shù)字評的分析孟與計算譯過于復(fù)輔雜，這滾時計算跌機(jī)仿真圈可能提睡供簡單咱可行的租求解方罵法。3.希望能在繳短時間內(nèi)含觀察到系倒