城市轨道交通运营安全保障技术概述

第三章城市轨道交通运营安全保障技术本章学习重点1.地理信息系统（GIS）技术；2.智能视频监控技术；3.仿真技术的特点；4.计算机仿真的适用范围；5.计算机仿真技术的一般步骤。3.1安全保障技术基础

城市轨道交通作为城市中旅客运输的主要载体，其安全一直是人们所关注的焦点，但安全事故仍时有发生，根据城市轨道交通的特点来分析，容易引发城市轨道交通安全问题的情况有以下几个方面：

1.列车开行密度大，导致列车相撞等运行事故发生的几率也增大；（罗马地铁追撞事故）

2.车站及列车内旅客密度大，旅客流通量大容易引发旅客人身安全问题（1）过于拥挤，旅客与列车体等接触容易烫伤、触电；湖北老河口小学生踩踏事件）（3）人多导致车内空气流通差弱体质旅客容易窒息，容易传播疾病；（4）客密度大，导致治安问题的出现。盗窃、性骚扰；（5）人群密集容易成为恐怖分子袭击的目标。（韩国大邱地铁纵火案视频）（6）自杀问题越来越严重，近年来城市轨道内自杀事件频繁发生。1995-2003年底上海轨道交通发生65起自杀性伤亡事故，其中17人被救起，48人自杀身亡，也就是说，平均每年有8起地铁自杀性伤亡事故发生。（图示）3.城市轨道交通特别的地理位置及封闭性的特点易产生的问题：（1）恶略天气对城市轨道交通的影响较为严重，出现防风、防滑、排水问题；（2）由于它封闭性的特点加之基础设施不够完善，如部分车站没有卫生间造成伤亡事故由上述分析看，安全问题的产生与繁重的旅客运输任务及城市轨道交通系统自身的特点紧密相关，而这些又是无法改变的事实。因此，提高城市轨道交通的安全性应以安全事故为对象，从事故的防范、监控、处理三方面全面入手，充分采用GIS、状态获取、；客流预测、列车绝对定位，仿真等技术建立起完善的安全保障技术体系。原因：事后罗马地铁立即展开了调查，有关调查结果及事故原因分析如下：受损两列车皆为上线不到一年的新车，目前尚无机件故障迹象。基本排除车辆故障原因导致事故的发生。根据肇事列车司机员与行控中心的通联记录与地铁公司人员表示，司机是接获行控中心指示越过红灯继续前进（当运量较大时，类此调度命令可被接受）。司机员被授权的命令是保持警觉以最大时速15公里行进，事故后经调查证明列车追撞时之时速度约30公里）该国运输部已成立项目委员会深入调查。首要之务则为解读肇事列车之行车纪录器数据（黑匣子）

2013.2.26湖北老河口小学生踩踏事件2012.8.26上海轨交6号线一男子跳轨遭列车撞击手臂被碾

2013.3.6晚8点左右，上海轨道交通2号线陆家嘴站发生乘客跳轨事件，一名男子当场身亡，地铁运行受到短时影响。

类似的事件在年初五也曾发生，一名女子跳轨当场身亡。

事发后，网友纷纷发帖呼吁，地铁方面加快半封闭站台改造为全封闭的屏蔽门，从技术上杜绝跳轨自杀事件的发生。来源东方网)

3.2地理信息系统（GIS）技术3.2.1地理信息技术的概念地理信息技术是一门及计算机科学、地理学、环境科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴的边缘学科又称为资源环境信息系统。是在计算机硬件、软件系统的支持下以地理数据库为基础采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球表面与空间和地理分布有关的数据，为地理研究和地理决策服务的空间信息系统。1.地理信息技术：指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。2.地理信息系统：就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。人造卫星上天GIS用于城市居民服务GIS在城市管理中的应用GIS吨在城市管爪理中的应埋用GIS用于道路交通管理3.2栋.2目地理渠信息系扰统的组剖成作用：1.硬件拦和软件为剃地理信息位系统建设拨提供环境例；2.数桌据是G炎IS的秃重要内始容；3.方法势是为GI隶S建设提植供解决方睡案；4.人衰员是系挑统建设嫌中的关萌键和能冲动性因午素，直械接影响瞧和协调冲其他几禁个组成醒部分。1.数所据输入：是指将地拐图数据、吊物化遥感胆数据、统温计数据和遥文字报告绩等输入、惧转换成计微算机可处赤理的数字注形式的各搁种功能。2.数剃据编辑者与处理救：主要包括泰图形编辑柏和属性编彻辑。属性蛇编辑主要庭与数据库梢管理结合抢在一起完孙成，图形优编辑主要冲包括拓扑煮关系的建役立、图形抚编辑、图扎形整理、钥图幅拼界篮、图形变蚀换、投影设变换、误疼差校正等姑功能。3.数陆据的有胞效组织干与管理种，是GIS桥系统应用惰成功与否颜的关键，茧主要提供元空间与非糠空间数据县的存储、开查询检索叨、修改和候更新的能仁力。数据怜结构确定践后，在空时间数据的服存储与管梦理中，关既键是确定伪应用系统附空间与属片性数据库女的结构以好及空间与羡属性数据沃的连接。4，空婆间查询版与分析喝：是GIS钩最具魅力爪的功能，魔也是GI匆S有别于测其他信息外系统的本弱质特征。吼GIS的振空间分析茶可分为三戴个层次的滋内容：空依间检索、备空间拓扑恭叠加分析钞、空间模逼型分析。5.可月视化表肺达与输的出：中间处舌理过程树和最终敢结果的览可视化揉表以人甚机交互平的方式赌选择显叮示的对祸象与形洁式。*除以上皆五大功能啄外，还有赢用户接口裳模块，用竹于接收用俊户的指令寻、程序、报或数据，猜是用户和旺系统交互然的工具。3.3张智能视毁频监控技洒术1.智能主监控技术霞的来源来源于计射算机视觉辆技术，作挤为人工智疲能研究的体一个分支渴，是一项肿新兴的安护防技术，沈有着广阔援的发展前却景。2.智能嘉监控技术是指利用润计算机视腊觉的方法娇，在不需贱要人为干拔预的情况乡丰下，通过肺对视频顺争序列进行邀实时自动巷分析，实怎现对目标丘的定位、烈识别和跟猛踪，并在伐此基础上活进行行为政分析，以千达到完成圆日常管理做和对异常循情况预警蛋的目的。3.基本男智能监控约系统的组检成主要由视这频数据采徒集、视频芬数据编码靠、视频数莫据传输机匠数据分析破处理和异充常行为报谷警等部分效组成。3.3.怎1智瞒能视频监危控技术的傻产生为什么需舟要智能视漠频监控“在传统榆的闭路戏电视监赠控模式留下，保秩安人员滥需要监旧视太多的般视频画诞面，远健远超出呈人的接植受能力，导致实匠际监控抄效果低石下。实有验结果光表明，堆在盯着彼视频画佳面仅仅22分钟之后，西人眼将妻对视频趟画面里95%以上的活动报信息视而不碍见。因此我喷们需要智亚能视觉监跌控来改善素监控效果首，同时减倚轻保安人谦员的负担宋。”3.3.凡1智娃能视频监脉控技术的渠产生传统的视挂频监控系怪统与设备伟虽然在功婚能和性能惕上得到了钱极大的提究高，但是葵仍然受到冷了些固有凡因素的限砌制，从而绿导致整个梨系统在安类全性和实航用性方面叮仍然没有症达到人们惑期望，具妹有的制约逆因素如下督：1.起人类税自身的量弱点在很多唯情况下渴，人类寺并非是序一个可拘以完全穿信赖的骄观察者足，无论描是观看愤实时的幕视频流露还是观孤看录像麦回放，悬由于自馋身生理线上的弱辱点，人尚类经常级无法察价觉安全琴威胁，体从而导终致漏报杂想象的淘发生。2.危监控时间视频监脑控不能龄系统很眼少会按符照1:汤1的比邻例为监炒控摄像圆机配置选监视器英，这意叛味着对逼于那些况机场、淹地铁等麻大型的积视频监格控系统恭来讲，伏各个监汗控点并崖非时刻企处于监愁控当中伞。3.畏误报通和漏报误报和漏眠报是目前裙视频监视栋系统中最册常见的两精大问题。混漏报是指侦在安全点杜发生了某摆种安全威蔑胁，但该诵威胁并没糠有被监控午系统或安去全人员发班现。误报目是指位于栏监控点的构安全活动泊被误认为冒安全威胁不，从而产乌生错误的观报警。漏近报会产生也非常危险枕的后果，间而误报会爸浪费人力丛物力，这模两种问题帽都会降低质人们对监据控系统的也信任，从司而降低监遣控系统的写应用价值拉。4.辞数据粒与分析寻困难报警发生畜后要对监丑控录像进春行分析，祝而漏报和乱误报更加白重了进行绣数据分析狠的工作负敞担。另外东安全人员名经常被要伟求找出与构报警事件贡相关的录不像资料，认找到肇事富者、确定躁责任或评使估该事件平的安全威咸胁程度。匪传统视频玩监控缺乏防智能因素说，录像数咐据无法被庭有效的分晌类存储更栏不要说是它智能分析贩，因此数蹈据分析及桌其耗时。5.响贞应时间长由于传缴统的视他频监控姻系统通虽常在安斯全威胁袄发生时鼠做出的五响应和线处理都彩比较慢湾，，很仗多情况蚕下会影妹响到多厕个安全迷相关的龙部门在备最短的枯时间内莫协调配稿合，共昆同处理伞危机。挺这时监受控系统翠的响应砍速度将塘直接关允系到用差户的人够身或财举产的损偶失情况使。为了解巡寿决上述痰导致视兄频监控我效率低寸下的问复题，人今们尝试绵把计算幸机视觉挤中的相炊关技术仰引入到最视频监泻控中，炒从而发唉展起来蛛的新型堂视频监该控技术稿——智盐能视频精监控。3.3膜.2足智能俩视频监肯控的关序键技术乘及优势所谓智削能视频认监控，待就是指虑采用智孝能视频村分析算处法，利否用计算妻机视觉行技术对忧视野范飘围内的录目标进蓄行行为筹分析和娃内容提蒜取，当发发现符阵合某种岸规则的乔行为（腿如越界谱、游荡计、滞留神等）发给生时，千自动发想出提示萍信号，栗采取特崭定的对之应措施净（如声奴光报警遮、移动挣监测并卫记录）很或通知户监控人神员进行阴人工干殊预等。智能视频皆分析技术案（智能视武频监控的爸关键技术错）分为五径部分：1.动他态视频罪目标检肃测定位2.动态广视频目标隆跟踪3.动肆态视频说目标分糠类识别4.行为哀理解与描拉述5.异愈常事件搏分析智能视频语监控系统据较以往的谨视频监控塌系统有很业大的区别驼，在很大伞程度上弥叠补了普通老视频监控鸡的缺陷，班变被动的缎监控为主栋动识别。艳全天候可魔靠监控，蔑减少了误烦报漏报，拜将监控人怠员从“目诸不转睛”征和主观的五分析判断坦中解放出赛来。（见图示棚）3.3骗.3集智能批视频监装控的应妇用与发阁展智能视频贴监控系统比的应用主健要分为两角大类：1.安全相揉关类应沸用安全相钟关类的宿应用主满要包括凭：高级盟视频移弊动侦查炒、物体拾追踪、扭人脸识面别、车副辆识别辆、非法储滞留等赢。目前台，智能揉视频监科控系统盆已经在管高端的高安防市糠场有了伪多年应互用，如淹地铁、衡机场、灿监狱、阴军事基世地和其昌他大型宾基础设替施中。2.壮非安全太相关类戏应用这类应应用主要号有：人践数计算樱、人群居控制、婶注意力惭控制和架交通流讯量控制新等。智能视毕频监控肤的应用化与发展3.4溪仿真技承术一、仿弹真的概禽念仿真：是利用剧模型实现材系统中发角生的本质问过程，并暖通过对系品统模型的永实验来研野究存在的笛或设计中表的系统。荷又称之为斗模拟。仿真的功基本思尾想：是利用物纹理的或数听学的模型武来类比模夺仿现实过处程，以寻剖求对真实厦过程的认盾识。它所拢遵循的基肚本原则是挎相似性原浩理计算机仿兽真技术：是利用谢计算机淹科学和仆技术的仍成果建蝇立被仿关真的系虹统模型泛，并在秀某些实纯验条件季下对模恶型进行匀动态实堂验的一叹门综合旨性技术仗。仿真技术用于军事研究北京奥运会开幕式智能模拟仿真3.4费.1镇仿真种技术的夫特点1.便于比重复进行宇试验；便牺于控制参孩数；时间县短、代价爷小。2.抵可以在培真实系灵统建立泪起来之世前，预舱测其行忘为效果作，从而扛可以从众不同结卸构或不辫同参数愚的模型歼结果中奖选择最取佳模型涛。3.对于骨缺少解析存表示的系伯统，或虽桌有解析表梳示但无法控精确求解毁的系统，效可以通过恒仿真获得谎系统运行侮的数值结闹果。4.对望于随机帝性系统构，可以两通过大凡量的重碑复试验呜，获得爷其平均己意义上植的特性蜻指标。正是由鼠于计算员机仿真杠技术具寺备以上债特点，族计算机奸仿真技占术被广昂泛的应爪用于城都市轨道姥交通车圆务、机察务、公仰务、电展务等各棒个领域蒜。3.4.码2计层算机仿真笼的适用范鸡围计算机声仿真技架术适用练于解决橡以下问铲题：1.难以用伸数学公神式表示咬的系统久，或没保有建立源和求解丘数学模烂型怨的有抛效方法头。2.虽然可辨以用解移析的方离法解决救问题，凝但数字评的分析孟与计算译过于复辅杂，这滚时计算跌机仿真圈可能提睡供简单咱可行的租求解方骂法。3.希望能在缴短时间内含观察到系倒