GIS在城市軌道交通運維管理工作中的應用

文/張輝 郭銀龍 高淼

軌道交通由于其運量大、效率高、耗能低等特點，在城市交通體系中占據著重要地位。隨著社會經濟的發展，人們對交通的便捷性和功能性有了更高的要求，只有在城市軌道交通的建設和運營中不斷融入現代高科技技術，才能使人們的需求得到滿足。在眾多高科技技術中，GIS是在計算機軟件和硬件的支持下，借助信息科學理論和系統工程規劃，對具有空間內涵的地理數據進行科學管理和綜合分析，從而為地理空間的管理、決策和研究提供所需信息的一項技術系統。在城市軌道交通的運維管理中應用GIS技術，已經成為近年來的研究熱點。

1 GIS在城市軌道交通運維管理中的業務功能

1.1 綜合監視

GIS平臺能夠整合多項實時監控系統的監測信息，其中包括火災報警系統、電力監控系統、自動售檢票系統等。這些監控設備的空間分布屬性及實時監測的相關數據都能在GIS平臺上顯示，且GIS能對所獲得的監測數據進行各種時間、空間的統計，將其變化趨勢表現為餅形圖或曲線圖等更加直觀的形式，最后將指定時間、區間內相應監測設備的實測數據和分析結果生成報表，發送給有關領導和部門。

1.2 應急管理

城市軌道交通的運營過程通常會出現一些無法避免的突發事件，將軌道交通的應急處理系統與GIS進行有效結合，利用GIS的空間分析和時空分析功能，能夠及時建立各類分析評估模型，從而快速制定出應急方案。當緊急情況出現時，GIS能夠為遠程提供強大的決策支持，將突發事件的詳細信息反饋給指揮中心，比如事發地點線路圖、救援設備情況、人群疏散圖像資料等，并自動整合相關聯的信息，使指揮中心在遠離現場的情況下能掌握現場情形，從而以最快的速度制定搶險應急方案。此外，在城市軌道交通的運營過程中，除了要做好突發事件的應急外，還要做好事故的預防，從而在根本上降低突發事故造成的損失。GIS的空間分析能力支持其對事故進行模擬和評估，有助于相關部門制定事故的預防策略，并對事故進行總結分析。

1.3 信息共享與發布

隨著城市軌道交通網絡的逐漸完善，可供人們選擇的交通方式也呈現多樣化。在這種大環境下，軌道交通的運營有了新的需求，即實現高峰時期整個軌道交通路網的信息共享。GIS的空間數據存儲和空間分析能力為信息共享與發布系統的建立奠定了技術基礎，充分發揮了GIS在城市軌道交通運維管理中的輔助決策作用，同時為上級指揮人員、技術工作人員以及外部相關部門提供了軌道交通方面的實時咨詢。借助GIS生成的網絡電子地圖能夠將軌道客運量情況和分布狀態向相關政府部門匯報，從而更好的對軌道交通運營進行監督，提高軌道交通運輸服務質量。

1.4 設施管理

軌道交通網除了文字信息和數字信息外，還包括很多空間信息，比如軌道線路、信號設備、變電設備的鋪設等，這些信息分布在整個軌道交通線路中，近乎覆蓋了城市的每個角落。在交通線路不斷增加的形勢下，交通網中出現了越來越多帶有位置信息的復雜數據，僅靠傳統的設備管理系統已經無法全方位的對這些數據進行管理。而利用GIS技術，可以隨時查詢相關設備的地理位置，對設備的運行狀態進行實時監測，將不同設備的維修狀態用不同顏色標記顯示，進而輔助制定不同設備在不同線路和區域之間的維修計劃，確定不同設備的作業條件。

1.5 規劃管理

城市軌道的交通建設一般有兩種目的，第一種是疏導型目的，即通過軌道交通來減輕道路擁堵和人群擁擠的現象；第二種是引導型目的，即借助軌道交通來帶動某一地區的經濟發展，同時在一定程度上建立居民的居住導向。出于這兩種目的的軌道交通建設都需要以分析城市的人文、經濟、資源信息為基礎，并對城市的各項地理指標進行統計。利用GIS技術，可以建立城市軌道交通沿線的地形地質、人口、交通等數學模型，以此來形成專用地圖，對軌道線路分布、軌道鋪設方位和可行性進行分析判斷，從而保障軌道交通運維管理的合理性。

2 GIS在城市軌道交通運維管理中的數據功能

GIS的數據功能包括軌道工程、評價要素基礎空間圖形的數字化、對屬性數據進行調整、輸入和增刪等操作，還包括圖形空間數據的分層管理和輸入。以軌道交通中的地鐵運維管理為例，首先要針對地鐵沿線、地鐵站規模等提供一定的數據依據。具體來講，這些數據應該包含地鐵沿線附近的地理信息、周邊社會經濟發展、客流情況等多方面。借助GIS的數據操作與數據處理功能，可以將這些數據輸入并保存，進而在軌道交通的運維管理中加以利用。

3 結語

在城市軌道交通的運維管理中應用GIS技術，已經逐漸引起相關領域的重視。GIS的多項技術在軌道交通建設、規劃和管理中都發揮著極大的作用，軌道交通運營中的綜合監視、應急管理、信息共享、設施管理等多個方面都對GIS提出了迫切需求。在GIS的業務功能和數據功能基礎上，城市軌道交通的管理信息不再局限于通過簡單的文字表格呈現，而是形成圖形報表有機結合的可視性分析形式，在很大程度上提高了城市軌道交通規劃的效率和質量。