地鐵環(huán)境下的應(yīng)急通信指揮模式探討

（中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，湖北武漢市，430063） 朱昊天

城市地鐵為交通帶來的極大便利促進(jìn)了其發(fā)展速度的進(jìn)一步提升，近些年來，城市地鐵的覆蓋范圍越來越廣，服務(wù)更多城市居民的同時(shí)，對(duì)其運(yùn)行安全的保障也需要更進(jìn)一步地加強(qiáng)。尤其是地鐵在交通上的便利性使得其在整個(gè)運(yùn)營時(shí)間段內(nèi)幾乎都處于人流高峰期，一旦發(fā)生火災(zāi)等重大事故，要對(duì)站內(nèi)人員進(jìn)行疏散，對(duì)火災(zāi)進(jìn)行處理將是一件難度極高的事情。故而一定要有科學(xué)高效的應(yīng)急通信指揮模式來幫助地鐵緊急事件的處理。

1 應(yīng)急通信指揮平臺(tái)創(chuàng)建思路

地鐵本身在建設(shè)的過程中就已經(jīng)搭建了安全防護(hù)系統(tǒng)，通信系統(tǒng)，消防監(jiān)控系統(tǒng)等與應(yīng)急突發(fā)事件相關(guān)的保護(hù)保障系統(tǒng)，為了確保應(yīng)急通信指揮平臺(tái)可以對(duì)緊急事件有更迅速有效的應(yīng)對(duì)，需要將這些系統(tǒng)串聯(lián)起來，形成綜合的應(yīng)急事件管理平臺(tái)。如此，當(dāng)?shù)罔F站點(diǎn)或者某一段發(fā)生突發(fā)事件，相關(guān)處理機(jī)構(gòu)在接到警報(bào)就位之后就能迅速利用該綜合管理平臺(tái)對(duì)發(fā)生災(zāi)害的位置，具體狀況以及嚴(yán)重程度等進(jìn)行全面掌控，同時(shí)根據(jù)消防人員所處的具體位置來分配具體的人員疏散等其他救援任務(wù)，確保救援工作的高效完成。

2 落實(shí)應(yīng)急通信指揮模式的方式

2.1 獲取消防人員位置信息

地鐵的閘機(jī)，出口，大廳，樓梯，站臺(tái)等位置是裝有進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的攝像機(jī)的，在此基礎(chǔ)之上在這些攝像機(jī)的位置增加可以識(shí)別人員信號(hào)的RFID讀取器，該讀取器的可識(shí)別距離大致在3～5米的范圍。當(dāng)緊急事件發(fā)生時(shí)，消防員會(huì)佩戴可以被RFID讀取器識(shí)別的RFID卡，其在經(jīng)過這些分布在地鐵站內(nèi)各位置的讀取器后就會(huì)被識(shí)別到，與其他輔助技術(shù)一起配合，指揮人員就可以準(zhǔn)確地獲取到這些救援人員的姓名，位置等相關(guān)信息，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行救援工作的分配。因而在布設(shè)這些讀取器的過程中必須保證讀取器的覆蓋范圍至少要包含救援人員實(shí)施救援動(dòng)作的路徑[1]。而除了RFID讀取器之外，還需要在不同地鐵層布設(shè)無線匯聚點(diǎn)，可以用來將該層所有RFID讀取器反饋會(huì)的無線信號(hào)匯聚在一起，進(jìn)而傳輸?shù)礁蠈拥腞FID設(shè)備上。

2.2 救援現(xiàn)場(chǎng)各種信息的傳遞與匯集

地鐵緊急事件的相關(guān)救援工作實(shí)施過程中，需要匯聚救援現(xiàn)場(chǎng)的各種相關(guān)信息，以便于對(duì)事件本身進(jìn)行清楚了解與實(shí)時(shí)跟進(jìn)，進(jìn)而對(duì)救援工作進(jìn)行統(tǒng)籌調(diào)整，使得救援工作地展開能夠更準(zhǔn)確。所有信息的匯集有兩條路徑：①分布在地鐵內(nèi)部的各個(gè)攝像機(jī)所監(jiān)控到的視頻信號(hào)匯集在一起，顯示在救援控制中心的屏幕上。這一點(diǎn)是通過安裝在地鐵控制中心機(jī)房內(nèi)的圖像綜合集成系統(tǒng)來完成的，它包含了流媒體分發(fā)服務(wù)器，視頻網(wǎng)關(guān)服務(wù)器以及兌點(diǎn)控制單元。②將所有上層RFID設(shè)備接入到互聯(lián)網(wǎng)中，將其所收集到的所有RFID讀取器讀取到的信息傳遞到更上層的設(shè)備。與RFID相關(guān)的最上層設(shè)備也是安裝在控制中心的機(jī)房內(nèi)，分別是代理服務(wù)器與感知服務(wù)器。

2.3 信息的匹配與關(guān)聯(lián)

當(dāng)RFID感知服務(wù)器與電信運(yùn)營商提供的3G網(wǎng)絡(luò)相連接之后，可向應(yīng)急事件指揮中心傳遞現(xiàn)場(chǎng)救援人員的身份ID以及其位置信息，再通過應(yīng)用在該系統(tǒng)中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的模擬，將救援人員在模擬的現(xiàn)場(chǎng)立體圖上標(biāo)示出來，而將救援人員與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控所傳回的視頻圖像匹配之后，點(diǎn)擊立體圖上代表救援人員的標(biāo)示，就能出現(xiàn)與之對(duì)應(yīng)的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況。這一切信息的最終反饋都是在應(yīng)急指揮中心的可視化指揮終端上顯示出來的，可視化指揮終端在接受到救援人員身份及位置ID之后進(jìn)行了兩個(gè)部分的操作，一方面將其顯示在3D立體的現(xiàn)場(chǎng)圖上，另一方面是將救援人員的ID與監(jiān)控視頻IP進(jìn)行對(duì)比對(duì)應(yīng)[2]。

2.4 可視化救援調(diào)度

當(dāng)應(yīng)急指揮部的可視化終端上接收到地鐵現(xiàn)場(chǎng)救援人員的動(dòng)態(tài)信息之后，點(diǎn)擊代表某一位救援人員的圖標(biāo)與之相關(guān)聯(lián)的該人員的實(shí)況監(jiān)控視頻的IP就會(huì)通過電信運(yùn)營商提供的3G網(wǎng)絡(luò)傳輸至對(duì)地鐵的運(yùn)營進(jìn)行管理控制的控制中心，地鐵運(yùn)營控制中心己方的相關(guān)系統(tǒng)，即就是視頻圖像綜合集成系統(tǒng)在接收到該IP之后，會(huì)向流媒體分發(fā)服務(wù)器索要該IP所代表的那一段視頻圖像，并以網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的形式將其通過3G網(wǎng)絡(luò)返回到應(yīng)急指揮中心的可視化終端上。如此一來，指揮部人員就可根據(jù)模擬出的現(xiàn)場(chǎng)3D實(shí)景或者根據(jù)調(diào)用的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控視頻來對(duì)整個(gè)救援現(xiàn)場(chǎng)的各種資源進(jìn)行可視化調(diào)度。

3 構(gòu)建應(yīng)急通信指揮模式的相關(guān)技術(shù)

3.1 物聯(lián)網(wǎng)感知協(xié)議

在地鐵應(yīng)急事件的管理平臺(tái)中使用到了一些現(xiàn)代化的新進(jìn)信息技術(shù)，比如說，物聯(lián)網(wǎng)感知協(xié)議。即就是通過射頻識(shí)別，也就是前文中提到過得RFID讀取器以及相關(guān)設(shè)備，按照某個(gè)約定的協(xié)議，將地鐵救援現(xiàn)場(chǎng)的救援人員與互聯(lián)網(wǎng)連接了起來，通過對(duì)救援人員信息的傳遞，達(dá)到對(duì)救援人員的智能化識(shí)別，并確定其位置信息，對(duì)其施行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的跟蹤監(jiān)控與管理。

3.2 圖像編解碼技術(shù)

在地鐵站發(fā)生意外緊急事件之后，要做到對(duì)事件進(jìn)行及時(shí)處理必須有一定的現(xiàn)場(chǎng)情況作為應(yīng)急指揮的依據(jù)，地鐵站內(nèi)的視頻監(jiān)控圖像在這一程序中起到了非常重要的作用，為了使得該參照信息更加準(zhǔn)確，地鐵站傳回的監(jiān)控圖像必須足夠清晰，視頻的展示必須足夠流暢。一般的監(jiān)控視頻傳輸占用的寬帶與3G無線的傳輸帶寬存在比較大的差距，在3G網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下無法實(shí)現(xiàn)監(jiān)控視頻的清晰傳輸。故而需要適用于移動(dòng)指揮的圖像編解碼技術(shù)，這一點(diǎn)是對(duì)H.264編碼壓縮算法進(jìn)行了改進(jìn)。將其復(fù)雜程度進(jìn)行了降低以保障其進(jìn)行實(shí)時(shí)性，進(jìn)而提高了整個(gè)編碼系統(tǒng)的連續(xù)性以及重建后的圖像的質(zhì)量。

3.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

地鐵應(yīng)急事件管理平臺(tái)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用是在模擬出的三維地圖的基礎(chǔ)上，將所采集的信息進(jìn)行整個(gè)，并通過一系列的數(shù)據(jù)處理，模型構(gòu)建等來將整個(gè)地鐵站的實(shí)時(shí)狀況模擬出來，以便于指揮人員對(duì)整個(gè)救援工作實(shí)行更精準(zhǔn)的指揮。在這一過程中還涉及到了數(shù)據(jù)壓縮的技術(shù)，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理壓縮，避免因?yàn)槠湔紦?jù)內(nèi)存過大而產(chǎn)生太大的消耗；模型抽象技術(shù)去除模型中不重要的參數(shù)，對(duì)其關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行保留，讓指揮人員與管理平臺(tái)之間的交互變得更加便利；數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)傳輸幫助虛擬場(chǎng)景中的所有細(xì)節(jié)也都在按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況的變化而變化。還有其他的數(shù)據(jù)列隊(duì)，實(shí)體列表等技術(shù)，這些技術(shù)幫助整個(gè)的管理平臺(tái)具備更加完善的功能，加速救援工作的順利開展。

4 結(jié)束語

地鐵環(huán)境下的應(yīng)急通信指揮模式主要依賴于綜合性的應(yīng)急事件管理平臺(tái)，其中涉及到了救援人員的位置獲取，地鐵內(nèi)各種信息的傳輸，救援人員與監(jiān)控信息的匹配，應(yīng)急指揮中心的可視化調(diào)度等，這些工作環(huán)節(jié)及其相關(guān)技術(shù)一起構(gòu)成了高效、便捷、可靠的應(yīng)急通信指揮體系，為地鐵的更安全運(yùn)行提供了可靠保障。