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摘要:地鐵作為新一代交通工具，如果在安全方面仍使用傳統的保障手段，則對風險及事故處理缺乏有效應對。文章通過介紹闡述gis技術在地鐵運行中的應用的優勢性，結合現有安全系統，設計構建了一個全新的地鐵安全管理平臺，從平臺目標、理論內涵、架構及功能設計逐一分析，并在實際運行展現出其智能化、高效便捷的優點。

關鍵詞:GIS;地鐵安全;管理平臺;智能化

0引言

隨著我國經濟的快速發展，地鐵建設的規模不斷擴大，地鐵正逐漸成為人們日常出行不可或缺的交通方式之一。與此同時，地鐵站人流密集度大，深處地下，環境空間封閉狹窄，相較于其他公共交通運營管理存在更大的難度，一旦發生災難或安全事故，由于地鐵安全管理人員對事發地和周邊環境以及營救資源缺乏直觀可取的信息來源，很難在黃金時間內完成對事故的處理和人員的救助，造成嚴重的社會影響。而與此同時，地理信息系統也正在蓬勃發展。地理信息系統自出現后，迅速吸收能利用的空間分析方法和手段，將他們植入GIS軟件，并且利用各種計算機新技術，使復雜的傳統空間分析任務變得簡單易行，并能方便高效地應用幾何邏輯、代數等運算以及數理統計分析和其他數學物理方法，更科學高效地分析和解釋地理特征間的相互關系及空間模式。北美和西歐的多數發達國家有著較長的地鐵發展史，技術專家從多個維度，應用GIS相關技術，把運營、調度、維修等方面綜合協調，是比較全面的一套運行體系。我國地鐵發展起步晚，但大部分的地鐵站也已裝配自動售票、列車自動駕駛、電力監控、環境監測等多個系統。因此，將這些系統集結起來構筑一個新的平臺，可以高效發揮各系統的作用。

1平臺總體介紹

1.1平臺目標

地鐵安全管理平臺的設計目標是基于GIS技術，將現有的地鐵安全管理系統進行優化整合，開發一個三維可視化、界面友好的管理平臺，該平臺實現地理三維模型交互，數據漫游導出，并且能獨立穩定運行，進行對已建成地鐵沿線、各站點的地理空間數據監測匯總，將獲取數據實時更新納入專屬安全管理數據庫，數據庫配有專門工作人員進行管理維護，實時更新。在安全監測方面，通過編寫代碼優化計算，分析計算機生成的地理三維模型及數據，及時發現并預警潛在安全漏洞，實現部分風險防患于未然，在發生安全事故時也能迅速調用計算機算法演算出最優處理方案，在引導受災群眾保護自身安全的同時告知相關部門展開救援，把損失降至最少。平臺的最終目標必然是排查一切安全隱患，盡可能不發生災難或安全事故［1］。

1.2平臺理論內涵

地鐵安全管理平臺的運行過程，就是對所有數據的處理分析，制訂相關舉措應對風險的發生，符合PDCA循環，先對每一區段擬定安全標準，在數據監測的過程中與標準進行對比看是否達到要求，如果產生沖突，說明存在問題，發出預警，在找出原因后及時消除安全隱患，并吸取經驗教訓，形成一套完備的安全管理體系。地鐵安全管理平臺采用B/S模式，由負責人員進行用戶登錄，對實時更新的數據進行監測管理［2］。這里通過對GIS數據的加工，在云架構WebGIS技術的加持下，使用ArcGISAPIforJavaScript桌面端訪問Web地圖獲取地圖數據，輸入關鍵屬性進行信息的篩選檢索，進行空間分析和處理，在線對一些地圖要素進行再編輯，從而輸出得到最后的精確數據，并將其存入ArcGISSDE空間數據庫中，形成地鐵安全管理平臺專屬地圖數據庫。開發操作人員需對ArcGIS和Java以及C#編程語言有著一定的熟練掌握。

2平臺總體結構

2.1邏輯架構設計

地鐵安全管理平臺是一個集各種現有系統功能于一體的綜合管理平臺，采用B/S模式搭建，實現了地鐵安全信息及地理要素信息的收集、錄入、存儲、更新、查詢、調用，并對安全指標與實時數據作處理分析，智能預警保障，體現出綜合全面性，主要分為以下幾個層級。基礎層:基礎層即系統運行的軟件硬件和網絡環境，是平臺成功運行的第一步，主要運行環境為Windows10系統及遵循超文本傳輸安全協議的互聯網環境。數據層:數據層囊括了本平臺所有存儲信息的數據庫，包括地鐵專屬GIS空間數據庫、周邊環境地理空間數據庫等，同時完成對所有數據的收集分類存儲更新，以及對數據庫算法以及內存分配的優化。技術層:技術層貫穿整個安全管理平臺的始終，為平臺所有功能提供技術支持，包括網絡技術、SQLServer數據庫技術、3S技術、信息安全及處理技術、通信技術等，彼此間相互結合，實現平臺安全穩定運行，展現出空前的先進性。通信服務層:通信服務層對網絡配置的要求非常嚴格，通過平臺對數據的處理分析，在服務器端與通信技術人員實現實時交互，將結果第一時間傳達給相關管理負責人員，由他們檢核地鐵站及其相關安全指數，并有效規避潛在風險及完美應對已發生災害，將損失降至最低。應用層:應用層是整個平臺運轉的關鍵，是平臺功能的核心，如何實現所有功能正常運行離不開技術層的支持。它將以上的4個層級捆綁在一起，貫穿整個平臺始終。應用層將初始數據與計算機高級處理生成結果通過多個功能模塊連接，為使用人員提供多種模塊進行操作使用。

2.2功能模塊設計

地鐵安全管理平臺是對用戶友好的綜合信息平臺，依據系統邏輯架構確定功能模塊，可劃分為以下幾個部分。地圖基礎訪問模塊:服務器通過開源地圖軟件在瀏覽器中獲取地圖和圖像。使用人員進行用戶登錄后，出現的默認界面即為地圖訪問界面，在這個界面，使用人員可以清晰地得知自己當前所在區域及周邊環境的2D平面圖以及城市內各地鐵線路和站點分布，進行放大、縮小、平移，也可根據需要切換合適的地圖類型，功能大致和百度地圖相似。安全隱患監測模塊:通過C#編程語言在VSCode中編寫判定算法實現系統對預錄入的安全數據指標與實時數據進行對比，當實時數據超過或臨近安全值的上限時，系統會及時發出危險警報。同時，專業的審查人員也會做好相應自己負責地鐵站的所有數據安全分析，并將結果實時上傳到信息安全數據庫并保存，完成對安全指標的實時更新。智能預警模塊:在安全隱患系統監測到部分指標異常時，即判定算法輸出為真，系統會自動執行下一環節，即智能預警模塊。系統在向管理人員發出安全預警的同時通過GIS特有的空間分析功能計算出離事發地最近的醫院、警察局、消防站的相對位置，并在主界面的地圖上高亮顯示，分析出最快救援的最短路線，一并反饋給負責人員，由安全負責人員發送救援信號給臨近的公共安全部門實施救援。此模塊的優勢在于精確、迅速，能夠在安全隱患或風險產生的第一時間做出反應，可以大大提高救援成功率，降低損失。

2.3平臺試運行

本平臺是初次設計構建，在實裝運行時可能出現一些未知的錯誤，因此試運行是一個不可或缺的步驟。經過全面考察調試平臺功能，進一步完善相關存在問題，確保最后順利交付給管理單位。試運行測試主要內容:平臺服務器運行穩定性、數據通信服務端穩定性、獲取數據高效性和準確性、平臺網絡及綜合安全性等。目前計劃在蘇州地鐵三號線石湖北站進行測試。時間選擇在周末地鐵高峰期，以測試其服務器穩定性。本平臺采用Flex相關技術，兼容大部分瀏覽器。在用戶登錄后，成功對所在地區及周邊的地圖數據進行訪問，一些安全數據也可以正常計算分析得出。測試預警模塊時，將事先修改的數據編輯錄入數據庫，系統迅速發出安全隱患警報，并在有效時間內生成最快救援方案。

3設計應用總結

本文就WebGIS三維可視化、ArcGIS軟件應用、SQLServer數據庫管理等多項核心技術，設計開發了用戶友好、高效便捷、智能化的地鐵安全管理平臺，實現了從基礎地圖獲取到數據采集分析處理存儲到智能監測預警的完整功能鏈。GIS技術與地鐵安全管理結合在國內尚處于初步探索階段，許多理論雖已成熟，但具體應用仍存在問題。實踐證明，其有著空前的先進可行性，該平臺能夠有效地實現設計功能，大大提高了地鐵安全管理的工作效率和水平，因其自動化、智能化的特點，降低了人工操作出現問題的概率，方便了有關部門的分工安排，為地鐵運營創造了一個更加穩定的安全保障。

4結語隨著GIS技術與網絡信息技術的進一步發展，作為地理信息技術的核心，GIS與遙感，全球定位系統、編程、數據庫管理、地圖學制圖、統計學等領域息息相關，其特有的空間分析建立空間模型功能在類似的平臺所體現的優勢具體廣闊的前景。本平臺也會隨之進行版本迭代優化，推出功能更加強大，信息獲取更加全面，操作要求更加簡便的系統，并在后續發展成熟后投入更多城市使用，真正實現地鐵安全的防患于未然。

［參考文獻］

［1］劉戈，崔華兵．基于GIS的地鐵建設安全風險管理信息系統的分析與構建［J］．建筑技術，2010(4):554-556．

［2］陳俊海，李丞鵬，趙力，等．基于GIS的城市軌道交通控制保護區安全管理系統的研究與實現［J］．北京測繪，2017(3):46-50．

作者:楊昕續 單位:蘇州科技大學