城市軌道交通質(zhì)量安全綜合管控系統(tǒng)設(shè)計

肖志均 陳超錄 陳盼

摘要：針對城市軌道交通工程建設(shè)、運營質(zhì)量風(fēng)險及安全因素復(fù)雜，傳統(tǒng)風(fēng)險管理手段難以滿足城軌工程全覆蓋需求等問題，利用信息化手段提高工程建設(shè)及運營的安全管理水平，設(shè)計了城市軌道交通質(zhì)量安全綜合管控系統(tǒng)。該系統(tǒng)將人員、材料、機電設(shè)備和環(huán)境等全要素質(zhì)量安全狀態(tài)納入風(fēng)險控制體系，實現(xiàn)統(tǒng)籌全局、及時反饋的應(yīng)急處置與指揮調(diào)度等功能，達(dá)到精準(zhǔn)協(xié)同控制管理目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：城軌建設(shè);城軌運營;質(zhì)量安全;綜合管控

1 背景

國內(nèi)城市軌道交通正處于建設(shè)的高峰期，運營總里程每年不斷創(chuàng)出新高。一方面，城軌工程具有建設(shè)規(guī)模大、施工周期長、施工技術(shù)復(fù)雜等特點，是一項龐大復(fù)雜的高風(fēng)險系統(tǒng)工程。據(jù)統(tǒng)計，城軌工程每年均有不同程度的建設(shè)人員傷亡，一般以上事故時有發(fā)生。另一方面，城軌運營復(fù)雜度及客流量增大，而“安全第一”是乘客的基本需求和首要標(biāo)準(zhǔn)，也是軌道交通運營管理的主題。

為提高當(dāng)前城軌建設(shè)及運營的安全管理水平，減少安全事故的發(fā)生，國務(wù)院及建設(shè)行政主管部門針對城軌安全管理開展大量的研究并頒布了一系列的文件，要求建設(shè)單位及運營單位落實安全生產(chǎn)責(zé)任制、落實雙重預(yù)防機制，建立城軌安全管理系統(tǒng)，提高安全管理水平。

2 管理體系梳理

城軌質(zhì)量安全綜合管控系統(tǒng)設(shè)計前充分調(diào)研國內(nèi)外地鐵公司當(dāng)前安全管理制度。根據(jù)人、材、機、環(huán)等全要素安全狀態(tài)管控模式，對安全管理體系進(jìn)行系統(tǒng)梳理，主要包括建設(shè)、運營及資源開發(fā)三方面。

1）建設(shè)安全管理體系，包括安全生產(chǎn)組織機構(gòu)及職責(zé)劃分、雙重預(yù)防機制安全管理及考核流程、風(fēng)險管理制度、隱患排查治理制度、應(yīng)急管理制度。

2）運營安全管理體系，由運營保障體系及應(yīng)急體系組成，運營保障體系包括運營中安全管理體系和對乘客的安全管理兩部分;運營應(yīng)急體系包括內(nèi)部應(yīng)急管理和外部應(yīng)急管理。

3）資源開發(fā)安全管理體系，包括安全生產(chǎn)組織機構(gòu)及職責(zé)劃分、安全管理及考核流程、風(fēng)險管理制度、隱患排查治理管理制度、應(yīng)急管理制度等。

3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

綜合管控系統(tǒng)采用面向服務(wù)（SOA）的分布式架構(gòu)設(shè)計方法，利用前后端分離開發(fā)的技術(shù)手段實現(xiàn)，且便于新增模塊擴展。如下圖所示，系統(tǒng)架構(gòu)主要分為四層，分別是數(shù)據(jù)存儲層、業(yè)務(wù)邏輯層、應(yīng)用層以及集中展示層。相關(guān)業(yè)務(wù)可直接通過接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備進(jìn)行登錄查看與處理。

該系統(tǒng)架構(gòu)具有以下優(yōu)點：

1）模塊化：按業(yè)務(wù)拆分，采用接口通信，降低耦合與復(fù)雜度，可分團隊分階段開發(fā)上線。

2）擴展性強：新增業(yè)務(wù)獨立開發(fā)測試后加入注冊中心，接入展示層即可。

3）高可用：不同業(yè)務(wù)分開部署，并且可根據(jù)需要進(jìn)行集群部署，避免單點故障。

4）高并發(fā)：對于高并發(fā)業(yè)務(wù)可分多臺服務(wù)器集群部署避免單機瓶頸，如盾構(gòu)數(shù)據(jù)采集。

根據(jù)地鐵公司安全管控需要，可分別接入建設(shè)、運營、資源開發(fā)等視頻監(jiān)控信息?？紤]到運營安全，運營視頻與其他業(yè)務(wù)板塊的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)物理隔離，通過控制臺與大屏進(jìn)行監(jiān)視。

總體架構(gòu)圖

4 系統(tǒng)模塊設(shè)計

綜合管控系統(tǒng)模塊包括門戶、通用與專用三大板塊。其中，門戶板塊主要指系統(tǒng)綜合管控通用門戶以及建設(shè)模塊、運營模塊、資源開發(fā)模塊的質(zhì)量安全監(jiān)控門戶;通用板塊包括但不限于風(fēng)險管理、隱患排查、視頻監(jiān)視、履約考評、應(yīng)急管理、保護管理、動車調(diào)試、智能運維、安全教育等模塊;專用板塊主要指盾構(gòu)監(jiān)控、形象進(jìn)度管理、運營視頻監(jiān)控與大型設(shè)備管理等模塊。

4.1 門戶板塊

通用門戶是安全管控信息化系統(tǒng)的統(tǒng)一入口，展示地鐵公司發(fā)展新聞、安全文化、工作進(jìn)展等，并根據(jù)用戶個人角色展示待辦事項，以及與角色相關(guān)的安全管理統(tǒng)計信息等。通過通用門戶，可根據(jù)個人分工不同分別進(jìn)入到建設(shè)質(zhì)量安全管控系統(tǒng)、運營質(zhì)量安全管控系統(tǒng)、資源開發(fā)質(zhì)量安全管控系統(tǒng)以及個人工作臺等專業(yè)門戶。

所有用戶采用統(tǒng)一界面登錄，根據(jù)不同的權(quán)限進(jìn)入自己所屬板塊的可視化界面，可視化系統(tǒng)分為總界面、關(guān)注界面?？偨缑鏋橄到y(tǒng)根據(jù)所屬板塊不同的默認(rèn)的數(shù)據(jù)圖表，關(guān)注界面為用戶設(shè)定的常見的關(guān)注類型，比如需要了解當(dāng)前建設(shè)、運營、資源的風(fēng)險管控情況，可設(shè)置關(guān)鍵詞“風(fēng)險”，即可展示有關(guān)風(fēng)險的所有可視化數(shù)據(jù)。

4.2 通用與專用板塊

通用與專用模塊區(qū)別于建設(shè)、運營及資源開發(fā)中體現(xiàn)的差異性，如專用模塊的盾構(gòu)監(jiān)控模塊、形象進(jìn)度管理模塊屬于建設(shè)專用，運營視頻監(jiān)控模塊屬于運營專用，大型設(shè)備管理模塊屬于資源開發(fā)專用。針對模塊屬性特征，設(shè)計了以下各類數(shù)據(jù)庫及適配模型。

1）風(fēng)險辨識與管理數(shù)據(jù)庫

構(gòu)建建設(shè)及運營全線網(wǎng)內(nèi)的風(fēng)險源辨識數(shù)據(jù)庫，針對各類風(fēng)險開展分級管控及動態(tài)管控，注重風(fēng)險的過程管理。

2）隱患排查數(shù)據(jù)庫

構(gòu)建建設(shè)及運營全線網(wǎng)內(nèi)的隱患類型及等級數(shù)據(jù)庫，針對各類隱患開展隱患排查及治理，實現(xiàn)隱患排查標(biāo)準(zhǔn)化管理。

3）應(yīng)急事故案例數(shù)據(jù)庫

收集分析國內(nèi)外建設(shè)工程相關(guān)事故案例，分析事故發(fā)生原因，重點分析事故發(fā)生后前期處置措施的合理性與及時性，形成關(guān)鍵字檢索的應(yīng)急事故案例數(shù)據(jù)庫。

4）應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)模型

根據(jù)應(yīng)急事故案例庫及各類應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急處置方案，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對各類條件事故案例的處置措施進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，構(gòu)建應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)模型;實現(xiàn)在事故發(fā)生初期，利用系統(tǒng)對現(xiàn)場事故關(guān)鍵條件的匹配，輔助提出應(yīng)急搶險物資類型、應(yīng)急搶險方法、可能利用的社會應(yīng)急資源等信息，降低事故損失。

5）非安全行為AI智能識別模型

利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)對現(xiàn)場不安全行為圖像進(jìn)行海量數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)，構(gòu)建現(xiàn)場不安全行為的AI智能識別模型，實現(xiàn)多種不安全行為的視頻監(jiān)控自動預(yù)警。

5 結(jié)語

通過對城市軌道交通質(zhì)量安全管理制度的全方位梳理，設(shè)計了面向服務(wù)的分布式綜合管控系統(tǒng)架構(gòu)及各類模塊，為利用信息化手段提高城軌建設(shè)、運營及資源開發(fā)的質(zhì)量安全管控水平提供了系統(tǒng)解決方案。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

肖志均，男，1988年—，主要從事城軌機電系統(tǒng)設(shè)計及項目管理工作。