試論城市軌道交通中的應(yīng)急處置輔助決策系統(tǒng)

馬芳 占雪梅

【摘要】在經(jīng)濟發(fā)展的帶動下，城市軌道交通得到了快速發(fā)展，為了滿足城市軌道交通對應(yīng)急處置的要求，本文主要對應(yīng)急處置中輔助決策系統(tǒng)進行研究，借助CBR思想和相關(guān)案例介紹了應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)的實際應(yīng)用，希望本文的分析可以給相關(guān)研究人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】城市軌道交通；應(yīng)急處置輔助決策；案例分析

城市軌道交通是一項較為復(fù)雜的工程，一旦出現(xiàn)故障，將產(chǎn)生嚴(yán)重的傷亡問題。如何積極控制城市突發(fā)事件，減少安全隱患的發(fā)生已經(jīng)成為眾多人員研究的主要問題。本文在分析城市軌道交通特點的基礎(chǔ)上，對應(yīng)急處置輔助系統(tǒng)決策系統(tǒng)進行介紹，對城市軌道交通應(yīng)急管理具有很大作用。

一、城市軌道交通應(yīng)急管理的主要特征

城市軌道交通應(yīng)急管理表示城市相關(guān)人員利用事前、事中和事后等階段對城市軌道交通進行控制的一種手段，涉及各個專業(yè)，具有以下幾種特點：

第一，涉及專業(yè)較多。城市軌道交通應(yīng)急管理涉及網(wǎng)絡(luò)運行、協(xié)調(diào)和電務(wù)等多方面內(nèi)容，由于技術(shù)、設(shè)備等多方面因素影響，增加了城市軌道交通難度。第二，突發(fā)事件較多。除了人為因素外，自然因素如地震、暴風(fēng)雨等也是造成突發(fā)事件的主要原因。第三，人流量大，疏散較困難。

二、城市軌道交通應(yīng)急處置輔助決策系統(tǒng)分析

（一）應(yīng)急處置輔助決模型和流程

城市軌道交通較復(fù)雜，為了保證各種事件發(fā)生后可以快速做出判斷，必須對日常發(fā)生的案件進行處理分類，獲取案件經(jīng)驗。案例式推理（CBR）是一種人工決策技術(shù)，可以應(yīng)對突發(fā)性事件，本文利用該推理詳細(xì)介紹了城市軌道交通應(yīng)急處置決策系統(tǒng)。

（二）功能模塊分析

從事件發(fā)生應(yīng)急處置的流程來看，必須在構(gòu)架好案例庫以及預(yù)案庫的技術(shù)上對事故新型進行處理，實現(xiàn)相似安全匹配，并對功能模塊進行評估。

第一，預(yù)案庫。預(yù)案庫主要管理應(yīng)急事件中的綱要性文件，可以將其作為資源、人員和組織機構(gòu)等多種數(shù)據(jù)結(jié)合的設(shè)備。該應(yīng)急預(yù)案主要以紙質(zhì)形式儲存在預(yù)案庫中，可以細(xì)化流程操作，給決策者提供參考。第二，案例庫。案例庫儲存了各種歷史案件，是應(yīng)急處置輔助據(jù)測系統(tǒng)的核心，可以詳細(xì)描述案例。第三，規(guī)則庫。規(guī)則庫中包含了各種突發(fā)事件的規(guī)則，進行同類事件比較分析。規(guī)則庫經(jīng)常利用Rules=二元組形式表述，可以展現(xiàn)各個元素條件和結(jié)果。第四，事故信息處理模塊。在事故發(fā)生后，可以利用事故處理模塊對后續(xù)事故處置方案的精確性和科學(xué)性進行判斷。保證了事故處理的精確性，用戶可以根據(jù)事故信息發(fā)生后系統(tǒng)的時間性質(zhì)和級別，判斷完成應(yīng)急案例和檢索范圍檢索，縮短相應(yīng)時間。第五，案例檢索模塊。該模塊可以利用匹配檢索等算法將與目標(biāo)事件較相似的案例集合在一起，對案件進行歸類。現(xiàn)階段經(jīng)常利用歐式空間距離判斷最近鄰算法，以目標(biāo)樹算法為主的決策樹算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)啟發(fā)式算法。案例匹配與案例檢索準(zhǔn)確性以及算法的精確性具有很大聯(lián)系。第六，案例評估模塊。本文利用CBR技術(shù)內(nèi)部思想對案例進行了分析，案例評估模塊中可以體現(xiàn)CBR自學(xué)習(xí)特性。完成突發(fā)性事件處理后，決策人員必須對應(yīng)急處置方案進行評估、分析、總結(jié)并進行歸檔處理，保證案例庫具有價值的安全全部保存在案例中，并不斷對其實施補充和完善。

三、系統(tǒng)內(nèi)部核心技術(shù)

（一）推理技術(shù)

歷史案件是進行城市化軌道交通管理時對現(xiàn)有事件處理的參考文件。在人工智能化領(lǐng)域中，CBR技術(shù)比較符合應(yīng)急決策處理特征，可以將此技術(shù)應(yīng)用到歷史案件檢索和復(fù)用中，對應(yīng)急決策效率提升具有很大作用。但由于城市軌道交通突發(fā)事件類型較多，而且存在很多不確定性，而CBR本身又不具備演繹功能，導(dǎo)致CBR技術(shù)處理方案與實際案例存在很大差異，風(fēng)險較大。

（二）分析案例和預(yù)案

應(yīng)急案例和預(yù)案可以將歷史事件處理方案轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C系數(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)中，對系統(tǒng)工作效率和處置方案的正確性具有很大影響。

第一，案例表示。案例可以表示為：case：：=。ID為案例編號；N表示案件名稱；A表示案件屬性；S表示案例解決方案；V表示案例有效性，可以記錄案例發(fā)生次數(shù)和有效次數(shù)。第二，預(yù)案表示。經(jīng)過對大量案例分析發(fā)現(xiàn)，完整的應(yīng)急預(yù)案必須包括過程、信息、功能、資源和組織等五大維度，可以形成有機結(jié)合體，是預(yù)案中最重要的組成部分，利用IF<條件>do<工作流>形式等描述。

（三）案例檢索匹配

第一，符號屬性。事故類型、事故地點等屬于符號屬性，數(shù)據(jù)類型為char，只有劃分清楚事故類型和事故發(fā)生地點等的關(guān)系，才能定義出符號屬性。第二，確定屬性，可以根據(jù)相似度運算確定，可利用海明距離公式演化相似度方法。需要注意的是確定數(shù)型屬性之前，必須確定取值范圍。第三，模糊數(shù)型屬性。模糊概念屬性由專家決定，可利用面積法對2個模糊屬性間的相似度進行計算。

四、系統(tǒng)實際應(yīng)用

目前該系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到北京軌道交通指揮中心中的日常運行管理中，主要對日常變化情況進行監(jiān)控，保證了信息質(zhì)量，提高了突發(fā)事件處理效率。該系統(tǒng)還廣泛應(yīng)用到廣東鐵道總公司運行中，均取得了顯效效果，促進了城市化發(fā)展。

結(jié)束語

隨著城市軌道交通的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化運營已經(jīng)成為我國軌道交通中最重要的組成部分，給鐵路軌道管理提供了更高要求。城市軌道交通是城市化發(fā)展中重要的組成部分，必須對影響其發(fā)展的因素進行分析。本文利用CBR思想實現(xiàn)了案例推理和規(guī)則推理結(jié)合，已經(jīng)應(yīng)用到軌道輔助決策中，對城市運營突發(fā)事件處理具有很大意義。

參考文獻

[1]張銘，王富章，李平.城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運營輔助決策與應(yīng)急平臺[J].中國鐵道科學(xué)，2012，（01）.

作者簡介

馬芳，1987年10月，女，山東濰坊人，碩士研究生，助教，鐵道交通運營管理方向。