• 轨道交通安全与应急体系的信息化管理
    2014-11-20 09:25:47   来源:交通建设与管理      作者:王敏华    评论:0 点击:

    近几年来,中国地铁、轻轨、城际铁路等轨道交通出现了突飞猛进的发展,轨道交通成为人们出行的重要交通工具之一。但是,随着轨道交通的建设和广泛使用,轨道交通安全逐渐成为大众关注的焦点。如何解决和应对轨道交通安全事故也成为轨道交通建设和运营部门必须考虑的一个重要问题。对轨道交通建设和运营决策者来说,任何轨道交通安全解决方案和应对措施的制定取决于对轨道交通安全信息的全面掌握和分析。因此,轨道交通安全信息在轨道交通安全管理与决策中起着至关重要的作用。

    轨道交通安全信息与信息化管理

    2009年6月22日,华盛顿地铁发生了一起严重的地铁追尾事故,造成9人死亡,多节车厢损毁。事后调查发现,事故发生的原因是自动控制系统失灵。美国国家交通安全委员会的调查报告指出,除了设备老化,缺乏设备安全监控体系、缺乏设备更换监管体系,造成更新的设备与原设备的技术指标不匹配,致使自动控制系统失灵。

    轨道交通设备安全监控体系和设备更换监管体系的建立,除了相应的管理政策和监管机制的建立,最重要的是轨道交通安全信息与信息化管理的建设。轨道交通安全信息与信息化管理的建设包括下面几个方面:

    I、轨道交通安全信息和采集技术:轨道交通安全信息包括两个方面,设备安全信息和运营安全信息。

    1)设备安全信息(固定设施):设备安全监控体系和设备更换监管体系必须包含所有对轨道交通安全有影响的设备,例如:轨道、自动控制设施、供电设施、排水设施、通风设施、站、台设施等。华盛顿地铁在多年的信息化建设中,通过采购和自主开发,采用不同数据采集技术和信息管理技术建立了多个设备安全信息采集、管理系统(见表1)。

    2)运营安全信息:(活动设施(车辆)运营管理、站台运营管理):运营安全信息管理主要涉及紧急事故的处理和突发事件的应急响应。华盛顿地铁在多年的信息化建设中,通过采购和自主开发,采用不同数据采集技术和信息管理技术建立了多个运营安全信息采集、管理系统(见表2)。

    可以看出,轨道交通安全的信息的采集技术和管理方式是多样化的,很难用一个单一的信息系统进行管理。

    II、轨道交通安全的信息化管理

    轨道交通安全信息的采集是多渠道、多样化,并使用不同的采集技术、计算机软件平台和数据储存平台进行管理,通常被称作是分散式或独立式的信息管理,各系统之间是相互独立的。这种信息管理方式在许多轨道运营单位非常常见,因为多数轨道交通运营软件、信息系统的采购都是随轨道设备采购而来的。不同的厂家往往采用不同信息技术开发适合自己设备的软件和信息系统。

    然而,对于轨道交通安全决策和执行者来说,无论是在规划轨道交通安全预案,还是在应对轨道交通安全突发事件,都希望能在第一时间掌握轨道交通安全的各方面信息。这是分散式的信息管理无法做到的。华盛顿地铁曾经出过这样一件事,地铁轨道出现断电事故,而熟悉这段轨道配电系统的工程技术员因某种原因无法及时赶到现场,轨道交通安全事故应急人员无法知道事故段各设备信息,只能等待,致使轨道中断长达数小时。这一事故给华盛顿地铁信息管理部门有很大的警示作用,即轨道交通安全的信息管理必须是集成式的信息化管理,必须在企业级层面统一数据格式、集成界面和数据流通、共享方式。目前华盛顿地铁采用的是IT行业标准通用的面向服务架构企业级集成模式整合不同信息系统的信息格式以满足轨道交通安全决策和执行者的需求。

    轨道交通安全应急体系信息化建设

    在轨道交通运营中,轨道交通安全事故是很难避免的。对于轨道交通安全决策和执行者来说,如何应对紧急突发性安全事件,使事件造成的人员伤亡、财产损失降到最低,取决于对事故现场各种轨道交通安全信息的掌握。任何信息的缺失,都有可能导致误判、误行,而失去最佳抢救时机。

    虽然绝大多数轨道交通运营单位都有突发安全事件应急预案、应急演练,而这些预案和演练往往侧重于管理层面的协调(虽然也是重要的),而忽视执行层面的细节。举一个简单的例子,如果某一站台发生突发性安全事件,需要紧急疏散站台上几千乘客,根据现有疏散通道,需要多长时间,往什么地方疏散?这些细节很少出现在紧急疏散计划中,因为没有这方面的信息。

    华盛顿地铁应急管理部门在分析了现有紧急疏散计划的基础上,提出了对疏散细节信息化的要求,包括各站台平面图、站台面积和容量、疏散通道的位置和容量、地面集散地的位置和容量,疏散时间的预测,急救设备的类别、型号、位置、状态,站台设备的类型、位置、运营状态(尤其是电梯、电扶梯的运营状态和容量极限),紧急出口的位置和容量等,并将这些信息以图表形式插入紧急疏散计划。而这些信息的采集、管理、提取、表达都通过企业级信息平台进行整合,使轨道交通安全决策和执行者能在第一时间掌握轨道交通安全的各方面信息。

    轨道交通安全信息整合与综合信息平台

    在上述描述中,曾多次提到企业级层面的信息整合的重要性。因为轨道交通安全与应急体系的建设涉及多个部门,地铁运营、公安、消防、公交等,轨道交通安全信息采集和管理也是多技术、多渠道和多系统,很难通过单一系统或分散式信息化管理实现。

    企业级层面的信息整合需要建立一个信息整合框架和平台,这个框架应该确定:

    1)公共数据项标准和数据交流标准:不同轨道交通安全信息系统之间通过公共数据项实现数据的链接和对比。但是要实现不同安全信息系统之间数据的链接和对比,公共数据项的数据标准,也就是字段定义必须是统一的,否则就没有可比性。此外,不同安全信息系统之间数据交流、转换也需要一个统一的标准,如Web服务,或JSON,XML标准格式。

    2)数据交流和数据共享体系:这一体系确定了在企业级环境下,不同安全信息系统的数据储存、数据交换、交流的数据库体系架构。常见的体系架构包括中央数据仓库,分布式数据库等。在实际应用中,由于面向服务架构(SOA)的使用,分布式数据库体系加企业服务总线比较常见。

    3)数据流通系统架构:也就是上面提到的面向服务架构(SOA),这一架构确定不同安全信息系统必须通过Web服务发布数据或获取数据(从其他系统)。他的好处是系统间数据交换不受数据库连接方式限制。

    4)综合信息表达平台:这一平台为轨道交通建设和运营决策者提供综合信息服务,在第一时间掌握来自不同轨道交通安全信息系统的各种轨道交通安全信息。

    华盛顿地铁在建设轨道交通安全综合信息平台的过程中,首先确认不同安全信息类别的权威信息源,也就是原始数据源,以避免数据重复和数据变更。以位置数据为例。

    在分析了多个相关的轨道交通安全信息系统后,我们发现不同的轨道交通安全信息采集系统都有一个相同的数据相:位置。例如,自动控制系统阻抗连接器的安装位置,自动控制系统维修的位置,轨道交通安全事故的位置,实时设备监控器的位置等。然而,位置字段的定义和描述在不同的轨道交通安全信息采集系统中却不尽相同,很难有可比性。具体来说,位置可以有四种不同的表述方式,

    1)地理坐标(X/Y):也就是人们熟悉的GPS坐标(或经纬度)。这种表述方式对地面轨道设备(如轻轨)比较容易获取,但对地下轨道设备就比较难了,因为地下没有GPS信号。

    2)地名:人们熟悉的地名,如地铁站、政府大楼、商场;地铁运营地名,如夹层楼或检票区,站台、电梯、电扶梯、通风井、紧急出口、出站口等。

    3)地址:邮政地址。

    4)线性距离:即在线性网络中,某一实体位置可以根据沿线性网络距起始点的距离进行定位。这种定位方式在轨道工程建设、轨道设备安装中应用广泛,如轨道航路图。

    在确定权威信息源时,华盛顿地铁采用地理信息系统(GIS)作为位置表述的权威信息源,GIS不仅能实现不同位置表述方式的自动转换,而且提供标准位置表述标准,使得不同安全信息类别可以通过位置进行比较、整合,实现不同轨道交通安全信息系统的集成,为轨道交通安全应急体系建设提供信息支持。华盛顿地铁并以GIS为基础,开发轨道交通安全信息综合信息表达平台。

    综上所述,轨道交通安全与应急体系建设需要轨道交通安全信息和信息化管理的支持。而轨道交通安全信息化建设需要建立在企业级层面的信息整合框架下,采用面向服务架构,实现不同轨道交通安全信息系统间的无缝链接、数据交换和信息共享。

    轨道交通安全信息化管理是一个全新的为轨道交通安全管理与决策服务的系统集成概念,其中轨道交通安全信息的整合是一个复杂的系统工程。

    希望通过此文,分享笔者在参与建设美国华盛顿地铁公司轨道交通安全信息平台的经验,为中国轨道交通安全与应急体系建设的建设提供有益的信息和帮助。

    责任编辑:佚名

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