GIS在城市軌道交通運(yùn)維管理工作中的應(yīng)用

文/張輝 郭銀龍 高淼

軌道交通由于其運(yùn)量大、效率高、耗能低等特點(diǎn)，在城市交通體系中占據(jù)著重要地位。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對交通的便捷性和功能性有了更高的要求，只有在城市軌道交通的建設(shè)和運(yùn)營中不斷融入現(xiàn)代高科技技術(shù)，才能使人們的需求得到滿足。在眾多高科技技術(shù)中，GIS是在計(jì)算機(jī)軟件和硬件的支持下，借助信息科學(xué)理論和系統(tǒng)工程規(guī)劃，對具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)管理和綜合分析，從而為地理空間的管理、決策和研究提供所需信息的一項(xiàng)技術(shù)系統(tǒng)。在城市軌道交通的運(yùn)維管理中應(yīng)用GIS技術(shù)，已經(jīng)成為近年來的研究熱點(diǎn)。

1 GIS在城市軌道交通運(yùn)維管理中的業(yè)務(wù)功能

1.1 綜合監(jiān)視

GIS平臺能夠整合多項(xiàng)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測信息，其中包括火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、自動售檢票系統(tǒng)等。這些監(jiān)控設(shè)備的空間分布屬性及實(shí)時(shí)監(jiān)測的相關(guān)數(shù)據(jù)都能在GIS平臺上顯示，且GIS能對所獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行各種時(shí)間、空間的統(tǒng)計(jì)，將其變化趨勢表現(xiàn)為餅形圖或曲線圖等更加直觀的形式，最后將指定時(shí)間、區(qū)間內(nèi)相應(yīng)監(jiān)測設(shè)備的實(shí)測數(shù)據(jù)和分析結(jié)果生成報(bào)表，發(fā)送給有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部門。

1.2 應(yīng)急管理

城市軌道交通的運(yùn)營過程通常會出現(xiàn)一些無法避免的突發(fā)事件，將軌道交通的應(yīng)急處理系統(tǒng)與GIS進(jìn)行有效結(jié)合，利用GIS的空間分析和時(shí)空分析功能，能夠及時(shí)建立各類分析評估模型，從而快速制定出應(yīng)急方案。當(dāng)緊急情況出現(xiàn)時(shí)，GIS能夠?yàn)檫h(yuǎn)程提供強(qiáng)大的決策支持，將突發(fā)事件的詳細(xì)信息反饋給指揮中心，比如事發(fā)地點(diǎn)線路圖、救援設(shè)備情況、人群疏散圖像資料等，并自動整合相關(guān)聯(lián)的信息，使指揮中心在遠(yuǎn)離現(xiàn)場的情況下能掌握現(xiàn)場情形，從而以最快的速度制定搶險(xiǎn)應(yīng)急方案。此外，在城市軌道交通的運(yùn)營過程中，除了要做好突發(fā)事件的應(yīng)急外，還要做好事故的預(yù)防，從而在根本上降低突發(fā)事故造成的損失。GIS的空間分析能力支持其對事故進(jìn)行模擬和評估，有助于相關(guān)部門制定事故的預(yù)防策略，并對事故進(jìn)行總結(jié)分析。

1.3 信息共享與發(fā)布

隨著城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的逐漸完善，可供人們選擇的交通方式也呈現(xiàn)多樣化。在這種大環(huán)境下，軌道交通的運(yùn)營有了新的需求，即實(shí)現(xiàn)高峰時(shí)期整個(gè)軌道交通路網(wǎng)的信息共享。GIS的空間數(shù)據(jù)存儲和空間分析能力為信息共享與發(fā)布系統(tǒng)的建立奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，充分發(fā)揮了GIS在城市軌道交通運(yùn)維管理中的輔助決策作用，同時(shí)為上級指揮人員、技術(shù)工作人員以及外部相關(guān)部門提供了軌道交通方面的實(shí)時(shí)咨詢。借助GIS生成的網(wǎng)絡(luò)電子地圖能夠?qū)④壍揽瓦\(yùn)量情況和分布狀態(tài)向相關(guān)政府部門匯報(bào)，從而更好的對軌道交通運(yùn)營進(jìn)行監(jiān)督，提高軌道交通運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量。

1.4 設(shè)施管理

軌道交通網(wǎng)除了文字信息和數(shù)字信息外，還包括很多空間信息，比如軌道線路、信號設(shè)備、變電設(shè)備的鋪設(shè)等，這些信息分布在整個(gè)軌道交通線路中，近乎覆蓋了城市的每個(gè)角落。在交通線路不斷增加的形勢下，交通網(wǎng)中出現(xiàn)了越來越多帶有位置信息的復(fù)雜數(shù)據(jù)，僅靠傳統(tǒng)的設(shè)備管理系統(tǒng)已經(jīng)無法全方位的對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。而利用GIS技術(shù)，可以隨時(shí)查詢相關(guān)設(shè)備的地理位置，對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，將不同設(shè)備的維修狀態(tài)用不同顏色標(biāo)記顯示，進(jìn)而輔助制定不同設(shè)備在不同線路和區(qū)域之間的維修計(jì)劃，確定不同設(shè)備的作業(yè)條件。

1.5 規(guī)劃管理

城市軌道的交通建設(shè)一般有兩種目的，第一種是疏導(dǎo)型目的，即通過軌道交通來減輕道路擁堵和人群擁擠的現(xiàn)象；第二種是引導(dǎo)型目的，即借助軌道交通來帶動某一地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)在一定程度上建立居民的居住導(dǎo)向。出于這兩種目的的軌道交通建設(shè)都需要以分析城市的人文、經(jīng)濟(jì)、資源信息為基礎(chǔ)，并對城市的各項(xiàng)地理指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。利用GIS技術(shù)，可以建立城市軌道交通沿線的地形地質(zhì)、人口、交通等數(shù)學(xué)模型，以此來形成專用地圖，對軌道線路分布、軌道鋪設(shè)方位和可行性進(jìn)行分析判斷，從而保障軌道交通運(yùn)維管理的合理性。

2 GIS在城市軌道交通運(yùn)維管理中的數(shù)據(jù)功能

GIS的數(shù)據(jù)功能包括軌道工程、評價(jià)要素基礎(chǔ)空間圖形的數(shù)字化、對屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整、輸入和增刪等操作，還包括圖形空間數(shù)據(jù)的分層管理和輸入。以軌道交通中的地鐵運(yùn)維管理為例，首先要針對地鐵沿線、地鐵站規(guī)模等提供一定的數(shù)據(jù)依據(jù)。具體來講，這些數(shù)據(jù)應(yīng)該包含地鐵沿線附近的地理信息、周邊社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、客流情況等多方面。借助GIS的數(shù)據(jù)操作與數(shù)據(jù)處理功能，可以將這些數(shù)據(jù)輸入并保存，進(jìn)而在軌道交通的運(yùn)維管理中加以利用。

3 結(jié)語

在城市軌道交通的運(yùn)維管理中應(yīng)用GIS技術(shù)，已經(jīng)逐漸引起相關(guān)領(lǐng)域的重視。GIS的多項(xiàng)技術(shù)在軌道交通建設(shè)、規(guī)劃和管理中都發(fā)揮著極大的作用，軌道交通運(yùn)營中的綜合監(jiān)視、應(yīng)急管理、信息共享、設(shè)施管理等多個(gè)方面都對GIS提出了迫切需求。在GIS的業(yè)務(wù)功能和數(shù)據(jù)功能基礎(chǔ)上，城市軌道交通的管理信息不再局限于通過簡單的文字表格呈現(xiàn)，而是形成圖形報(bào)表有機(jī)結(jié)合的可視性分析形式，在很大程度上提高了城市軌道交通規(guī)劃的效率和質(zhì)量。