基于大數(shù)據(jù)的城市軌道交通UHPC預(yù)制疏散平臺

陳奎 謝麗剛

摘 要：為了提高疏散效率和安全性，基于大數(shù)據(jù)的城市軌道交通UHPC預(yù)制疏散平臺已成為一個熱門的發(fā)展方向。利用傳感器、攝像頭等設(shè)備采集站臺上人員的數(shù)據(jù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以實現(xiàn)對站臺人員密度的實時監(jiān)控和預(yù)測，為站臺疏散決策提供數(shù)據(jù)支持。在此基礎(chǔ)上，對基于UHPC預(yù)制構(gòu)件的城市軌道交通疏散平臺設(shè)計進(jìn)行了分析，希望能夠?qū)Τ鞘熊壍澜煌ㄐ袠I(yè)發(fā)展提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；UHPC預(yù)制疏散平臺；大數(shù)據(jù)；優(yōu)化方案

0 引言

城市軌道交通作為城市公共交通的重要組成部分，發(fā)揮著越來越重要的作用。然而，在城市軌道交通運營過程中，由于不可預(yù)測的突發(fā)事件或故障，乘客可能面臨緊急疏散的情況，疏散平臺作為一種緊急疏散設(shè)備，對于確保乘客安全具有至關(guān)重要的作用。

傳統(tǒng)的疏散平臺多采用混凝土制作，但由于其固定形態(tài)和質(zhì)量問題，安全性和可靠性得不到保證。相比之下，超高性能混凝土（UHPC）作為一種新型的材料，具有高強度、高耐久性、高抗震性等優(yōu)異性能，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于建筑和橋梁工程。

研究基于大數(shù)據(jù)的城市軌道交通UHPC預(yù)制疏散平臺，不僅有助于提高城市軌道交通的安全性和可靠性，還有利于推進(jìn)超高性能混凝土的應(yīng)用和發(fā)展。

1 大數(shù)據(jù)技術(shù)與城市軌道交通疏散平臺概述

1.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，大數(shù)據(jù)已成為當(dāng)前最為熱門的技術(shù)領(lǐng)域之一。大數(shù)據(jù)定義為數(shù)據(jù)量大、處理速度快、數(shù)據(jù)來源廣泛、數(shù)據(jù)類型復(fù)雜的數(shù)據(jù)集合。它具有數(shù)據(jù)量巨大、數(shù)據(jù)種類繁多、數(shù)據(jù)采集與分析速度快等特點，是當(dāng)前信息領(lǐng)域最引人注目的技術(shù)之一。

大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，包括金融、醫(yī)療、制造業(yè)、城市規(guī)劃等。目前，大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用于城市軌道交通領(lǐng)域。在城市軌道交通領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)技術(shù)主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集、分析及優(yōu)化決策等方面。通過對大數(shù)據(jù)的采集、分析和利用，可以實現(xiàn)城市軌道交通的精細(xì)化管理和運營，提高運輸效率和運營安全。

1.2 軌道交通疏散平臺

1.2.1 疏散平臺的定義與分類

城市軌道交通疏散平臺是用于安全疏散和緊急救援的設(shè)備，主要放置在地鐵、輕軌、高鐵等交通樞紐處。疏散平臺的主要功能是在緊急情況下提供一個安全、快速、高效的疏散通道，保障乘客的安全。

疏散平臺根據(jù)其功能和形式的不同，可以分為兩類：一類是普通疏散平臺，主要是為普通乘客提供疏散通道。另一類是緊急救援平臺，主要用于急救車輛的緊急出入。普通疏散平臺需要具備足夠的安全可靠性，這是乘客生命安全的重要保障；緊急救援平臺則需要具備快速迅捷的特點，以確保急救車輛在短時間內(nèi)到達(dá)事故現(xiàn)場[1]。

1.2.2 疏散平臺的主要設(shè)計指標(biāo)

疏散平臺的主要設(shè)計指標(biāo)包括荷載、通行能力、平臺面積、安全性和可靠性等。其中，荷載是指疏散平臺能承受的最大質(zhì)量，荷載越大代表安全性越大。通行能力是指疏散平臺的通行能力，通行能力越高代表疏散速度越快。平臺面積是指疏散平臺的面積大小，需要根據(jù)站臺空間和人流量進(jìn)行合理的設(shè)計。

安全性是指疏散平臺在緊急情況下的安全性能，需要考慮地震、火災(zāi)等特殊情況?？煽啃允侵甘枭⑵脚_在長期使用過程中的穩(wěn)定性和持久性，需要考慮疏散平臺的壽命和維護(hù)成本等。

1.2.3 疏散平臺的材料選擇

城市軌道交通疏散平臺材料的選擇需要考慮多種因素，如強度、耐久性、施工難度等。通常采用預(yù)制混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土材料，其具有較高的承載能力和耐久性。還需要考慮疏散平臺的防滑和隔聲效果，選擇適合的防滑和隔音材料。此外，疏散平臺還需要考慮其使用環(huán)境的特殊性，如地鐵車站需要考慮車站內(nèi)的濕度和腐蝕等因素，使用具有抗腐蝕性能的材料。

1.3 UHPC預(yù)制疏散平臺

UHPC預(yù)制疏散平臺是一種新型的軌道交通安全設(shè)施，它是采用超高性能混凝土（UHPC）制作的預(yù)制疏散平臺。UHPC是一種新型混凝土材料，具有高強度、高韌性、高耐久性和抗沖擊性等特點，適用于建造軌道交通的安全設(shè)施。

軌道交通UHPC預(yù)制疏散平臺在緊急情況下提供乘客安全疏散的通道，它具有高強度、高耐久性和抗沖擊性等特點，可以有效地提高軌道交通的安全性。

制作流程主要為：混凝土配比→混凝土制備→模具制作→預(yù)制件制作→質(zhì)量檢測等環(huán)節(jié)。其中，混凝土配比是決定UHPC預(yù)制件性能的關(guān)鍵因素?；炷林苽洵h(huán)節(jié)需要保證混凝土的均勻性和穩(wěn)定性，模具制作需要按照設(shè)計要求制作模具，預(yù)制件制作需要按照模具將混凝土澆筑成型，最后進(jìn)行質(zhì)量檢測，確保預(yù)制件的質(zhì)量[2]。

2 大數(shù)據(jù)在城市軌道交通中的應(yīng)用場景

2.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用在疏散平臺設(shè)計中

在疏散平臺的設(shè)計過程中，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以提供數(shù)據(jù)支持和決策指導(dǎo)。通過對城市軌道交通運營的大數(shù)據(jù)分析，了解不同時間段和不同車站的客流量、客戶出行習(xí)慣、交通擁堵情況等信息，為設(shè)計師提供了更加準(zhǔn)確的設(shè)計需求和依據(jù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)還可以對疏散平臺的設(shè)計提供智能化的決策指導(dǎo)，如利用大數(shù)據(jù)模型優(yōu)化車站設(shè)計，使車站的布局更加合理、疏散路徑更加科學(xué)，提高疏散效率。

2.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用在疏散平臺生產(chǎn)過程中

在疏散平臺生產(chǎn)過程中，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制。通過對生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)分析，可以發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的問題并及時調(diào)整。大數(shù)據(jù)技術(shù)還可以進(jìn)行實時監(jiān)測，減少因為誤差導(dǎo)致的生產(chǎn)差錯，確保生產(chǎn)出來的疏散平臺符合規(guī)格和質(zhì)量要求。

2.3 大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用在疏散平臺運行管理中

在疏散平臺的運行管理中，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以提供科學(xué)有效的決策支持。通過對城市軌道交通運營的大數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)對疏散平臺的精細(xì)化管理和智能化決策支持，如車站客流量監(jiān)測和疏散平臺的管理、緊急救援等方面。大數(shù)據(jù)技術(shù)還可以對疏散平臺的風(fēng)險預(yù)測和安全措施提供數(shù)據(jù)支持，為疏散平臺的運行安全提供強有力的保障。

3 基于大數(shù)據(jù)的城市軌道交通UHPC預(yù)制疏散平臺設(shè)計制造

3.1 UHPC的性能特點

UHPC在性能上具有很多優(yōu)勢，如高強度、高耐久性、高抗裂性、高抗震性等。UHPC還具有較高的流動性和可塑性，能夠在較短的時間內(nèi)達(dá)到較高的前期強度，是一種非常適用于預(yù)制構(gòu)件的材料。

在城市軌道交通行業(yè)中，隨著人們對于安全性能的要求越來越高，UHPC材料在疏散平臺的應(yīng)用逐漸得到了廣泛認(rèn)可[3]。UHPC疏散平臺相比于傳統(tǒng)的疏散平臺具有更加優(yōu)異的性能特點，能夠更好地承受人員的集中排隊、跳躍等行為。

3.2 疏散平臺的設(shè)計思路

基于大數(shù)據(jù)的城市軌道交通UHPC預(yù)制疏散平臺的設(shè)計思路，主要是應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對于地鐵站場及周邊人員流量進(jìn)行分析，提前預(yù)測疏散平臺所需承載的人數(shù)，進(jìn)而確定疏散平臺的尺寸大小、材質(zhì)等方面的設(shè)計要求。

具體設(shè)計思路分為以下4個方面：①數(shù)據(jù)采集與處理。利用地鐵站場內(nèi)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，如安檢機、計數(shù)器等對站場內(nèi)流量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將采集到的數(shù)據(jù)上傳到云端進(jìn)行處理。②數(shù)據(jù)分析與預(yù)測。通過對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以得出站場內(nèi)人員流量的變化趨勢和高峰時段等信息，根據(jù)這些信息可以預(yù)測出未來疏散平臺所需承載的人數(shù)。③疏散平臺的設(shè)計。根據(jù)預(yù)測出的疏散平臺所需承載的人數(shù)，確定疏散平臺的尺寸大小、材質(zhì)等。④制造與安裝。根據(jù)疏散平臺的設(shè)計要求，選用UHPC材料進(jìn)行預(yù)制制造，然后將制造好的疏散平臺進(jìn)行安裝。

3.3 疏散平臺的制造與安裝

UHPC疏散平臺的制造與安裝主要包括以下4個步驟：①設(shè)計方案。根據(jù)設(shè)定的設(shè)計要求，通過計算和模擬等方式得出UHPC疏散平臺的設(shè)計方案，然后進(jìn)行評估和優(yōu)化。②材料選型。選用合適的UHPC材料，包括水泥、細(xì)集料、粗集料、鋼纖維、高性能超塑劑等。③制造。將UHPC材料組織起來，通過特定的工藝將其制造成疏散平臺的形狀，并進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)。④安裝。在地鐵站場內(nèi)合適的位置，經(jīng)測量和標(biāo)記后，將制造好的UHPC疏散平臺進(jìn)行安裝固定。

總之，基于大數(shù)據(jù)的城市軌道交通UHPC預(yù)制疏散平臺的設(shè)計和制造，需要充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對于人員流量進(jìn)行分析，提前預(yù)測疏散平臺所需承載的人數(shù)，進(jìn)而確定疏散平臺在尺寸大小、材質(zhì)等方面的設(shè)計要求。同時需要選用合適的UHPC材料，通過特定的工藝將其制造成疏散平臺的形狀，并進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)。最后在地鐵站場內(nèi)合適的位置，將制造好的UHPC疏散平臺進(jìn)行安裝固定[4]。

4 基于大數(shù)據(jù)的城市軌道交通UHPC預(yù)制疏散平臺的應(yīng)用展望

4.1 基于大數(shù)據(jù)的軌道交通疏散平臺的未來發(fā)展

隨著軌道交通的快速發(fā)展，城市軌道交通疏散平臺逐漸成為城市公共交通重要的組成部分。目前，基于大數(shù)據(jù)的軌道交通疏散平臺已經(jīng)被應(yīng)用于城市軌道交通領(lǐng)域，為城市軌道交通的安全運營提供了可靠的技術(shù)保障。未來，基于大數(shù)據(jù)的軌道交通疏散平臺將繼續(xù)發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢，不斷完善和改進(jìn)，以更好地服務(wù)于城市軌道交通。主要有以下3種發(fā)展方向：

其一，基于大數(shù)據(jù)的軌道交通疏散平臺，進(jìn)一步強化數(shù)據(jù)采集和分析能力。通過對城市軌道交通的運行狀態(tài)、客流狀況、疏散情況等全面地數(shù)據(jù)采集和分析，形成更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型，從而進(jìn)一步提升軌道交通疏散的效率和安全性。

其二，基于大數(shù)據(jù)的軌道交通疏散平臺，實現(xiàn)更加精細(xì)的智能化管理。通過引入人工智能技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)對軌道交通疏散的實時監(jiān)測和智能化管控，從而更好地應(yīng)對突發(fā)情況和保障城市軌道交通的安全運營。

其三，基于大數(shù)據(jù)的軌道交通疏散平臺，進(jìn)一步推廣應(yīng)用。隨著城市軌道交通的普及和擴大，基于大數(shù)據(jù)的軌道交通疏散平臺將得到廣泛的推廣和應(yīng)用，為城市軌道交通的安全運營提供更加可靠的技術(shù)保障。

4.2 基于大數(shù)據(jù)的UHPC疏散平臺的市場前景

隨著城市規(guī)模的擴大和人口的增多，城市軌道交通的建設(shè)也在不斷加速。城市軌道交通的普及和擴大，對城市軌道交通疏散平臺的需求也越來越大?；诖髷?shù)據(jù)的UHPC疏散平臺作為一種高效、可靠的城市軌道交通疏散設(shè)施，其市場前景也十分廣闊。

目前，國內(nèi)城市軌道交通疏散設(shè)施的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)在不斷提高，對于UHPC材料的要求也越來越高，這為基于大數(shù)據(jù)的UHPC疏散平臺提供了更廣闊的市場空間。未來，隨著城市軌道交通規(guī)模的擴大和建設(shè)項目的增多，其市場需求必將繼續(xù)擴大[5]?；诖髷?shù)據(jù)的UHPC疏散平臺的應(yīng)用也將繼續(xù)推廣，其應(yīng)用范圍還將不斷拓展到其他領(lǐng)域，如公共建筑、大型商場等公共場所。

4.3 基于大數(shù)據(jù)的疏散平臺的社會效益與經(jīng)濟效益

從社會效益方面來看，基于大數(shù)據(jù)的疏散平臺可以提高城市軌道交通的安全性和疏散效率，為公眾出行提供更加安心和便捷的服務(wù)。特別是在緊急情況下，它可以快速、有效地疏散乘客，保障乘客的生命安全，具有非常重要的社會價值。

從經(jīng)濟效益方面來看，它可以提高城市軌道交通運營效率和管理水平，減少人力、物力和時間成本。特別是在大型城市軌道交通運營中，基于大數(shù)據(jù)的疏散平臺可以通過優(yōu)化調(diào)度和資源利用，提高城市軌道交通的運營效率和運營效益。

5 結(jié)束語

基于大數(shù)據(jù)的城市軌道交通預(yù)制疏散平臺在未來的發(fā)展過程中必將擁有更加廣闊的應(yīng)用前景，因此在后續(xù)的研究過程中需要盡可能提高其適應(yīng)性及可靠性，不斷引入新的技術(shù)手段，進(jìn)行研發(fā)與創(chuàng)新，從而進(jìn)一步推進(jìn)城市軌道交通行業(yè)的發(fā)展。

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收稿日期：2023-10-11

作者簡介：陳奎（1988—），男，山東曲阜人，碩士研究生，工程師，研究方向：安全質(zhì)量管理技術(shù)。