GIS在地铁安全管理平台设计中应用

前言：本站为你精心整理了GIS在地铁安全管理平台设计中应用范文，希望能为你的创作提供参考价值，我们的客服老师可以帮助你提供个性化的参考范文，欢迎咨询。

摘要:地铁作为新一代交通工具，如果在安全方面仍使用传统的保障手段，则对风险及事故处理缺乏有效应对。文章通过介绍阐述gis技术在地铁运行中的应用的优势性，结合现有安全系统，设计构建了一个全新的地铁安全管理平台，从平台目标、理论内涵、架构及功能设计逐一分析，并在实际运行展现出其智能化、高效便捷的优点。

关键词:GIS;地铁安全;管理平台;智能化

0引言

随着我国经济的快速发展，地铁建设的规模不断扩大，地铁正逐渐成为人们日常出行不可或缺的交通方式之一。与此同时，地铁站人流密集度大，深处地下，环境空间封闭狭窄，相较于其他公共交通运营管理存在更大的难度，一旦发生灾难或安全事故，由于地铁安全管理人员对事发地和周边环境以及营救资源缺乏直观可取的信息来源，很难在黄金时间内完成对事故的处理和人员的救助，造成严重的社会影响。而与此同时，地理信息系统也正在蓬勃发展。地理信息系统自出现后，迅速吸收能利用的空间分析方法和手段，将他们植入GIS软件，并且利用各种计算机新技术，使复杂的传统空间分析任务变得简单易行，并能方便高效地应用几何逻辑、代数等运算以及数理统计分析和其他数学物理方法，更科学高效地分析和解释地理特征间的相互关系及空间模式。北美和西欧的多数发达国家有着较长的地铁发展史，技术专家从多个维度，应用GIS相关技术，把运营、调度、维修等方面综合协调，是比较全面的一套运行体系。我国地铁发展起步晚，但大部分的地铁站也已装配自动售票、列车自动驾驶、电力监控、环境监测等多个系统。因此，将这些系统集结起来构筑一个新的平台，可以高效发挥各系统的作用。

1平台总体介绍

1.1平台目标

地铁安全管理平台的设计目标是基于GIS技术，将现有的地铁安全管理系统进行优化整合，开发一个三维可视化、界面友好的管理平台，该平台实现地理三维模型交互，数据漫游导出，并且能独立稳定运行，进行对已建成地铁沿线、各站点的地理空间数据监测汇总，将获取数据实时更新纳入专属安全管理数据库，数据库配有专门工作人员进行管理维护，实时更新。在安全监测方面，通过编写代码优化计算，分析计算机生成的地理三维模型及数据，及时发现并预警潜在安全漏洞，实现部分风险防患于未然，在发生安全事故时也能迅速调用计算机算法演算出最优处理方案，在引导受灾群众保护自身安全的同时告知相关部门展开救援，把损失降至最少。平台的最终目标必然是排查一切安全隐患，尽可能不发生灾难或安全事故［1］。

1.2平台理论内涵

地铁安全管理平台的运行过程，就是对所有数据的处理分析，制订相关举措应对风险的发生，符合PDCA循环，先对每一区段拟定安全标准，在数据监测的过程中与标准进行对比看是否达到要求，如果产生冲突，说明存在问题，发出预警，在找出原因后及时消除安全隐患，并吸取经验教训，形成一套完备的安全管理体系。地铁安全管理平台采用B/S模式，由负责人员进行用户登录，对实时更新的数据进行监测管理［2］。这里通过对GIS数据的加工，在云架构WebGIS技术的加持下，使用ArcGISAPIforJavaScript桌面端访问Web地图获取地图数据，输入关键属性进行信息的筛选检索，进行空间分析和处理，在线对一些地图要素进行再编辑，从而输出得到最后的精确数据，并将其存入ArcGISSDE空间数据库中，形成地铁安全管理平台专属地图数据库。开发操作人员需对ArcGIS和Java以及C#编程语言有着一定的熟练掌握。

2平台总体结构

2.1逻辑架构设计

地铁安全管理平台是一个集各种现有系统功能于一体的综合管理平台，采用B/S模式搭建，实现了地铁安全信息及地理要素信息的收集、录入、存储、更新、查询、调用，并对安全指标与实时数据作处理分析，智能预警保障，体现出综合全面性，主要分为以下几个层级。基础层:基础层即系统运行的软件硬件和网络环境，是平台成功运行的第一步，主要运行环境为Windows10系统及遵循超文本传输安全协议的互联网环境。数据层:数据层囊括了本平台所有存储信息的数据库，包括地铁专属GIS空间数据库、周边环境地理空间数据库等，同时完成对所有数据的收集分类存储更新，以及对数据库算法以及内存分配的优化。技术层:技术层贯穿整个安全管理平台的始终，为平台所有功能提供技术支持，包括网络技术、SQLServer数据库技术、3S技术、信息安全及处理技术、通信技术等，彼此间相互结合，实现平台安全稳定运行，展现出空前的先进性。通信服务层:通信服务层对网络配置的要求非常严格，通过平台对数据的处理分析，在服务器端与通信技术人员实现实时交互，将结果第一时间传达给相关管理负责人员，由他们检核地铁站及其相关安全指数，并有效规避潜在风险及完美应对已发生灾害，将损失降至最低。应用层:应用层是整个平台运转的关键，是平台功能的核心，如何实现所有功能正常运行离不开技术层的支持。它将以上的4个层级捆绑在一起，贯穿整个平台始终。应用层将初始数据与计算机高级处理生成结果通过多个功能模块连接，为使用人员提供多种模块进行操作使用。

2.2功能模块设计

地铁安全管理平台是对用户友好的综合信息平台，依据系统逻辑架构确定功能模块，可划分为以下几个部分。地图基础访问模块:服务器通过开源地图软件在浏览器中获取地图和图像。使用人员进行用户登录后，出现的默认界面即为地图访问界面，在这个界面，使用人员可以清晰地得知自己当前所在区域及周边环境的2D平面图以及城市内各地铁线路和站点分布，进行放大、缩小、平移，也可根据需要切换合适的地图类型，功能大致和百度地图相似。安全隐患监测模块:通过C#编程语言在VSCode中编写判定算法实现系统对预录入的安全数据指标与实时数据进行对比，当实时数据超过或临近安全值的上限时，系统会及时发出危险警报。同时，专业的审查人员也会做好相应自己负责地铁站的所有数据安全分析，并将结果实时上传到信息安全数据库并保存，完成对安全指标的实时更新。智能预警模块:在安全隐患系统监测到部分指标异常时，即判定算法输出为真，系统会自动执行下一环节，即智能预警模块。系统在向管理人员发出安全预警的同时通过GIS特有的空间分析功能计算出离事发地最近的医院、警察局、消防站的相对位置，并在主界面的地图上高亮显示，分析出最快救援的最短路线，一并反馈给负责人员，由安全负责人员发送救援信号给临近的公共安全部门实施救援。此模块的优势在于精确、迅速，能够在安全隐患或风险产生的第一时间做出反应，可以大大提高救援成功率，降低损失。

2.3平台试运行

本平台是初次设计构建，在实装运行时可能出现一些未知的错误，因此试运行是一个不可或缺的步骤。经过全面考察调试平台功能，进一步完善相关存在问题，确保最后顺利交付给管理单位。试运行测试主要内容:平台服务器运行稳定性、数据通信服务端稳定性、获取数据高效性和准确性、平台网络及综合安全性等。目前计划在苏州地铁三号线石湖北站进行测试。时间选择在周末地铁高峰期，以测试其服务器稳定性。本平台采用Flex相关技术，兼容大部分浏览器。在用户登录后，成功对所在地区及周边的地图数据进行访问，一些安全数据也可以正常计算分析得出。测试预警模块时，将事先修改的数据编辑录入数据库，系统迅速发出安全隐患警报，并在有效时间内生成最快救援方案。

3设计应用总结

本文就WebGIS三维可视化、ArcGIS软件应用、SQLServer数据库管理等多项核心技术，设计开发了用户友好、高效便捷、智能化的地铁安全管理平台，实现了从基础地图获取到数据采集分析处理存储到智能监测预警的完整功能链。GIS技术与地铁安全管理结合在国内尚处于初步探索阶段，许多理论虽已成熟，但具体应用仍存在问题。实践证明，其有着空前的先进可行性，该平台能够有效地实现设计功能，大大提高了地铁安全管理的工作效率和水平，因其自动化、智能化的特点，降低了人工操作出现问题的概率，方便了有关部门的分工安排，为地铁运营创造了一个更加稳定的安全保障。

4结语随着GIS技术与网络信息技术的进一步发展，作为地理信息技术的核心，GIS与遥感，全球定位系统、编程、数据库管理、地图学制图、统计学等领域息息相关，其特有的空间分析建立空间模型功能在类似的平台所体现的优势具体广阔的前景。本平台也会随之进行版本迭代优化，推出功能更加强大，信息获取更加全面，操作要求更加简便的系统，并在后续发展成熟后投入更多城市使用，真正实现地铁安全的防患于未然。

［参考文献］

［1］刘戈，崔华兵．基于GIS的地铁建设安全风险管理信息系统的分析与构建［J］．建筑技术，2010(4):554-556．

［2］陈俊海，李丞鹏，赵力，等．基于GIS的城市轨道交通控制保护区安全管理系统的研究与实现［J］．北京测绘，2017(3):46-50．

作者:杨昕续 单位:苏州科技大学