試論城市軌道交通中的應急處置輔助決策系統

馬芳 占雪梅

【摘要】在經濟發展的帶動下，城市軌道交通得到了快速發展，為了滿足城市軌道交通對應急處置的要求，本文主要對應急處置中輔助決策系統進行研究，借助CBR思想和相關案例介紹了應急輔助決策系統的實際應用，希望本文的分析可以給相關研究人員提供參考。

【關鍵詞】城市軌道交通；應急處置輔助決策；案例分析

城市軌道交通是一項較為復雜的工程，一旦出現故障，將產生嚴重的傷亡問題。如何積極控制城市突發事件，減少安全隱患的發生已經成為眾多人員研究的主要問題。本文在分析城市軌道交通特點的基礎上，對應急處置輔助系統決策系統進行介紹，對城市軌道交通應急管理具有很大作用。

一、城市軌道交通應急管理的主要特征

城市軌道交通應急管理表示城市相關人員利用事前、事中和事后等階段對城市軌道交通進行控制的一種手段，涉及各個專業，具有以下幾種特點：

第一，涉及專業較多。城市軌道交通應急管理涉及網絡運行、協調和電務等多方面內容，由于技術、設備等多方面因素影響，增加了城市軌道交通難度。第二，突發事件較多。除了人為因素外，自然因素如地震、暴風雨等也是造成突發事件的主要原因。第三，人流量大，疏散較困難。

二、城市軌道交通應急處置輔助決策系統分析

（一）應急處置輔助決模型和流程

城市軌道交通較復雜，為了保證各種事件發生后可以快速做出判斷，必須對日常發生的案件進行處理分類，獲取案件經驗。案例式推理（CBR）是一種人工決策技術，可以應對突發性事件，本文利用該推理詳細介紹了城市軌道交通應急處置決策系統。

（二）功能模塊分析

從事件發生應急處置的流程來看，必須在構架好案例庫以及預案庫的技術上對事故新型進行處理，實現相似安全匹配，并對功能模塊進行評估。

第一，預案庫。預案庫主要管理應急事件中的綱要性文件，可以將其作為資源、人員和組織機構等多種數據結合的設備。該應急預案主要以紙質形式儲存在預案庫中，可以細化流程操作，給決策者提供參考。第二，案例庫。案例庫儲存了各種歷史案件，是應急處置輔助據測系統的核心，可以詳細描述案例。第三，規則庫。規則庫中包含了各種突發事件的規則，進行同類事件比較分析。規則庫經常利用Rules=二元組形式表述，可以展現各個元素條件和結果。第四，事故信息處理模塊。在事故發生后，可以利用事故處理模塊對后續事故處置方案的精確性和科學性進行判斷。保證了事故處理的精確性，用戶可以根據事故信息發生后系統的時間性質和級別，判斷完成應急案例和檢索范圍檢索，縮短相應時間。第五，案例檢索模塊。該模塊可以利用匹配檢索等算法將與目標事件較相似的案例集合在一起，對案件進行歸類。現階段經常利用歐式空間距離判斷最近鄰算法，以目標樹算法為主的決策樹算法和神經網絡啟發式算法。案例匹配與案例檢索準確性以及算法的精確性具有很大聯系。第六，案例評估模塊。本文利用CBR技術內部思想對案例進行了分析，案例評估模塊中可以體現CBR自學習特性。完成突發性事件處理后，決策人員必須對應急處置方案進行評估、分析、總結并進行歸檔處理，保證案例庫具有價值的安全全部保存在案例中，并不斷對其實施補充和完善。

三、系統內部核心技術

（一）推理技術

歷史案件是進行城市化軌道交通管理時對現有事件處理的參考文件。在人工智能化領域中，CBR技術比較符合應急決策處理特征，可以將此技術應用到歷史案件檢索和復用中，對應急決策效率提升具有很大作用。但由于城市軌道交通突發事件類型較多，而且存在很多不確定性，而CBR本身又不具備演繹功能，導致CBR技術處理方案與實際案例存在很大差異，風險較大。

（二）分析案例和預案

應急案例和預案可以將歷史事件處理方案轉變為計算機系數應用到系統中，對系統工作效率和處置方案的正確性具有很大影響。

第一，案例表示。案例可以表示為：case：：=。ID為案例編號；N表示案件名稱；A表示案件屬性；S表示案例解決方案；V表示案例有效性，可以記錄案例發生次數和有效次數。第二，預案表示。經過對大量案例分析發現，完整的應急預案必須包括過程、信息、功能、資源和組織等五大維度，可以形成有機結合體，是預案中最重要的組成部分，利用IF<條件>do<工作流>形式等描述。

（三）案例檢索匹配

第一，符號屬性。事故類型、事故地點等屬于符號屬性，數據類型為char，只有劃分清楚事故類型和事故發生地點等的關系，才能定義出符號屬性。第二，確定屬性，可以根據相似度運算確定，可利用海明距離公式演化相似度方法。需要注意的是確定數型屬性之前，必須確定取值范圍。第三，模糊數型屬性。模糊概念屬性由專家決定，可利用面積法對2個模糊屬性間的相似度進行計算。

四、系統實際應用

目前該系統已經廣泛應用到北京軌道交通指揮中心中的日常運行管理中，主要對日常變化情況進行監控，保證了信息質量，提高了突發事件處理效率。該系統還廣泛應用到廣東鐵道總公司運行中，均取得了顯效效果，促進了城市化發展。

結束語

隨著城市軌道交通的發展，網絡化運營已經成為我國軌道交通中最重要的組成部分，給鐵路軌道管理提供了更高要求。城市軌道交通是城市化發展中重要的組成部分，必須對影響其發展的因素進行分析。本文利用CBR思想實現了案例推理和規則推理結合，已經應用到軌道輔助決策中，對城市運營突發事件處理具有很大意義。

參考文獻

[1]張銘，王富章，李平.城市軌道交通網絡化運營輔助決策與應急平臺[J].中國鐵道科學，2012，（01）.

作者簡介

馬芳，1987年10月，女，山東濰坊人，碩士研究生，助教，鐵道交通運營管理方向。