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(lái)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(lái)，城市地鐵的覆蓋范圍越來(lái)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(yíng)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(lái)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(guò)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(lái)，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(lái)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(guò)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(guò)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(wú)線匯聚點(diǎn)，可以用來(lái)將該層所有RFID讀取器反饋會(huì)的無(wú)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(guò)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(kāi)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(guò)安裝在地鐵控制中心機(jī)房?jī)?nèi)的圖像綜合集成系統(tǒng)來(lái)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?jī)?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(yíng)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(guò)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(lái)，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(lái)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(guò)電信運(yùn)營(yíng)商提供的3G網(wǎng)絡(luò)傳輸至對(duì)地鐵的運(yùn)營(yíng)進(jìn)行管理控制的控制中心，地鐵運(yùn)營(yíng)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(guò)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(lái)，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(lái)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(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)感知協(xié)議。即就是通過(guò)射頻識(shí)別，也就是前文中提到過(guò)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(lái)，通過(guò)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(wú)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(wú)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(guò)一系列的數(shù)據(jù)處理，模型構(gòu)建等來(lái)將整個(gè)地鐵站的實(shí)時(shí)狀況模擬出來(lái)，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(guò)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(guò)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(kāi)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

地鐵環(huán)境下的應(yīng)急通信指揮模式主要依賴(lài)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。