CN107609744A - 一种针对轨道交通的城市公交应急联动系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种针对轨道交通的城市公交应急联动系统，该系统包括：数据植入与管理层、技术应用层和信息展示层；数据植入与管理层对应急联动系统数据信息的收集、编辑、修改和管理，将所述数据信息整合后发送至技术应用层；技术应用层通过对接收到的所述数据信息进行相关模型分析计算，最终生成应急联动方案；信息展示层用于对技术应用层的分析计算结果和应急联动方案进行展示。本发明实现在不同城市轨道交通突发事件下，生成不同应急场景的公交应急联动方案。能够做到数据植入、管理，应急联动相关模型计算、方案组合集成和方案展示功能于一体。有别于城市道路交通应急响应系统，是一种针对轨道交通运营终端的应急处置的全新辅助安全决策系统。

Description

一种针对轨道交通的城市公交应急联动系统

技术领域

本发明涉及交通运输信息技术领域，尤其涉及一种针对轨道交通的城市公交应急联动系统。

背景技术

新形势下，城市轨道交通系统作为城市基础设施，按照既定计划稳定运行是发挥其作为城市交通系统骨干网络作用、提高市民出行效率和降低城市交通系统拥挤程度的重要组成部分，随着社会安定和出行效率不断提高的要求，也对轨道交通的安全保障提出了更高的要求；以城市轨道交通运输网络为骨干实现城市安全、高效、经济的综合运输体系，已成为对轨道交通运输组织、突发事件应急响应和安全协调保障等方面的迫切需求。

随着我国城镇化程度不断提高，城市交通网络的拥堵越来越严重，越来越多的城市开始或是准备建设和运营城市轨道交通系统。当城市轨道交通路网在城市中不断延伸，它就承担了越来越多的城市无轨交通运输中的任务。在我国大中型城市中，都拥有规模庞大的城市轨道交通路网系统。例如北京地铁系统，截止目前共有19条运营线路(包括18条地铁线路和1条机场轨道)，组成覆盖北京市11个市辖区，拥有345座运营车站(换乘车站重复计算，不重复计算换乘车站则为288座车站)、总长574千米运营线路的轨道交通系统。2016年单日客运量最高值，已达到1269.43万人次。而在这样庞大的公共交通体系中，其发生突发事件，乃至事故的情况屡见不鲜，在北京地铁中2014年发生事故4次，2013年共10次，2012年7次。可见轨道交通系统的安全运营任务依然严峻，安全应急处置方案仍需完善。在轨道交通担任的城市大规模乘客运输量的今天，轨道交通系统发生突发事件所造成的影响也是巨大的。在城市中心或重要交通枢纽发生轨道交通线路中断，将导致大量的旅客滞留，尤其是在早晚高峰的客流密集时段，影响将及其严重。

面对城市运输的大面积，长时间瘫痪或是衰减。由城市轨道交通造成的客流出行停滞可运用道路交通的公交、出租车等方式进行疏运。其中城市公交应急联动就是在城市无轨交通宏观层面进行有组织，有计划的大规模疏运客流。

在我国的广州、上海和天津等大型城市的轨道交通系统都开展了应对突发事件的公交应急联动研究，并实际运用，形成较为完整的公交应急联动体系和相应预案。在北京、成都等城市已建立公交应急调度中心，为城市公共交通统筹运营，应对突发事件的协同调度等工作提供支撑。其他城市也有不同程度地运用公交进行应急安全演练，扫清在突发事件下多部门协同工作障碍。

发明内容

本发明提供了一种针对轨道交通的城市公交应急联动系统，解决目前在不同突发事件场景下，提供交通应急联动方式的动态方案生成与集成显示的问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种针对轨道交通的城市公交应急联动系统，该系统包括：数据植入与管理层、技术应用层和信息展示层；

所述数据植入与管理层，用于对所述系统的数据信息进行操作和管理，将所述数据信息整合后发送至所述技术应用层；

所述技术应用层，通过对接收到的所述数据信息进行分析计算，生成城市公交应急联动方案；

所述信息展示层，用于对所述技术应用层的分析计算结果和城市公交应急联动方案进行展示。

进一步地，所述的数据信息包括：城市公交枢纽站属性、城市公交联动可用资源、轨道交通路网客流信息、城市道路交通路网信息、交通运行调整预案和城市公交应急联动处置预案。

进一步地，所述数据植入与管理层包括数据输入子系统，所述数据输入子系统对所述数据信息进行输入、修改、更新和储存。

进一步地，所述数据输入子系统还用于在地理信息系统中，建立轨道交通路网和城市道路交通路网拓扑结构的网络信息平台，对所述轨道交通路网和城市道路交通路网中站点、城市公交枢纽站和线路空间参数数据进行编辑。

进一步地，所述数据植入与管理层还包括信息管理子系统，所述信息管理子系统用于管理和协调所述数据信息与轨道交通接驳联动需求的匹配关系，根据不同的数据信息完成协同调用、修改、更新和储存操作。

进一步地，所述技术应用层包括城市公交应急责任区划分模块和应急接驳客流需求估算模块；

进一步地，所述城市公交应急责任区划分模块，用于在所述地理信息系统中已建立的路网下，根据城市公交枢纽站属性、城市道路交通路网结构连通属性和城市公交联动可用资源规划每个所述城市公交枢纽站所能覆盖到的中断运营的轨道交通责任站点；

进一步地，所述应急接驳客流需求估算模块，用于在所述地理信息系统中已建立的路网下，对每个所述轨道交通责任站点的接驳客流进行强度预测。

进一步地，对每个所述轨道交通责任站点的接驳客流进行强度预测包括：预测滞留旅客数、需疏散的乘客数和非常规客流的持续时间。

进一步地，所述技术应用层还包括各枢纽应急城市公交车辆需求计算模块、枢纽接驳城市公交需求协调模块和应急联动方案生成模块；

进一步地，所述应急接驳客流需求估算模块预测的接驳客流强度超过设定阈值时，所述应急城市公交车辆需求计算模块根据所对应轨道交通责任站点的客流需求，估算得出每个轨道交通责任站点应急联动车辆的数量；

进一步地，所述枢纽接驳城市公交需求协调模块，通过分析整个路网下接驳客流强度，以及城市公交枢纽站的车辆数和车辆类型，计算所述城市公交枢纽站覆盖范围重合的责任站点针对接驳车站出动车辆的数量；

进一步地，所述应急联动方案生成模块，用于根据估算得出的所述各应急联动车辆的运行线路、确定停站以及停站的频次，生成面向不同交通车站类型的疏散目的地方案。

进一步地，所述信息展示层用于展示各轨道交通责任站点的客流疏散需求强度信息、突发事件下城市公交枢纽站信息和城市公交应急联动方案。

进一步地，所述信息展示层利用显示屏对信息进行展示，展示的形式为图像、文字、表格、颜色和闪烁点。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明技术方案能够在不同城市轨道交通突发事件下，不同应急场景的公交应急联动方案，并集成展示的系统。能够做到数据植入、管理，应急联动相关模型计算、方案组合集成和方案展示功能于一体。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种针对轨道交通的城市公交应急联动系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种针对轨道交通的城市公交应急联动系统的运行流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

图1为本发明实施例提供的一种针对轨道交通的城市公交应急联动系统的结构示意图；如图1所示：

一种针对轨道交通的城市公交应急联动系统，该系统采用分层支撑模式，由上至下共分为3层：分别是数据植入与管理层101，技术应用层102和信息展示层103。

所述数据植入与管理层101是由数据输入子系统和信息管理子系统组成，是对城市公交应急联动系统的数据信息整合，以及数据信息的收集、编辑、修改和管理于一体，为技术应用层102各技术模块提供数据。

所述的城市公交应急联动系统数据信息包括城市公交枢纽站属性、城市公交联动可用资源、轨道交通路网客流信息、城市道路交通路网信息、交通运行调整预案和城市公交应急联动处置预案等信息。

在一个具体的实施例中，轨道交通指的是地铁交通，城市道路交通指的是非轨道交通，即城市公交为非地铁的城市公交车。

城市公交枢纽站属性主要包括：公交线路数、线路分时段客流分布特征、枢纽所处城市区位、枢纽站周边用地性质等信息；

城市公交联动可用资源主要包括：公交车辆类型、公交车辆定员、可用公交资源和可用驾驶人员资源等信息；

轨道交通路网客流信息主要包括：轨道交通路网内直接受中断运营客流、路网内间接受影响客流(可通过换乘规避受影响线路和车站)、上述客流出行不同方向的量、可能直接出站的客流量等信息；

城市道路交通路网信息包括：路网连通结构信息、桥梁等特殊设施信息、道路属性信息等；

交通运行调整预案包括：城市轨道交通列车运行计划调整预案、城市轨道交通应急线路运行中断公交接驳预案；

城市公交应急联动处置预案指公交管理部门的应急联动处置预案。

所述数据输入子系统，提供可视化条件下公交应急联动系统数据信息的输入与修改，更新与储存。所述数据输入子系统还用于在地理信息系统中，建立轨道交通路网和无轨交通路网拓扑结构的网络信息平台，对所述轨道交通路网和无轨交通路网中站点、城市公交枢纽站和线路空间参数数据进行编辑。

所述信息管理子系统，提供管理城市公交应急联动系统数据信息。提供城市公交应急资源(站点、车辆)与轨道交通应急需求的对应关系管理。针对不同信息均可完成调用，修改，更新，储存等功能。

所述技术应用层102是由城市公交应急责任区划分模块、应急接驳客流需求估算模块、应急城市公交车辆需求计算模块、枢纽接驳城市公交需求协调模块和应急联动方案生成模块组成。完成城市公交应急联动系统的模型计算部分，为支撑城市公交应急联动系统方案生成。提供城市公交应急联动方案的公交责任区域划分计算，疏运客流估算、联动疏运路径生成和车辆需求计算等关键技术。

所述城市公交应急责任区划分模块，用于在所述地理信息系统中已建立的路网下，根据城市公交枢纽站属性和城市公交联动可用资源规划每个所述城市公交枢纽站所能覆盖到的中断运营的轨道交通责任站点；

所述应急接驳客流需求估算模块，用于在所述地理信息系统中已建立的路网下，对每个所述轨道交通责任站点的接驳客流进行强度预测。

所述应急接驳客流需求估算模块，预测在突发事件，如线路中断情况下，采取不同的运输组织方法，路网中各个站点客流影响的程度及范围。

对每个所述轨道交通责任站点的接驳客流进行强度预测包括：预测滞留旅客数、需疏散的乘客数和非常规客流的持续时间。

所述应急接驳客流需求估算模块预测的接驳客流强度超过设定阈值时，所述应急城市公交车辆需求计算模块根据所对应轨道交通责任站点的客流需求，估算得出每个轨道交通责任站点应急联动车辆的数量；

所述枢纽接驳城市公交需求协调模块，通过分析整个路网下接驳客流强度，以及城市公交枢纽站的车辆数和车辆类型，计算所述城市公交枢纽站覆盖范围重合的责任站点针对接驳车站出动车辆的数量；因为枢纽站会重复包含一部分的责任站点，通过所述枢纽接驳城市公交需求协调模块，筛出责任站点的冗余站点，以期公交调度费用最小；

所述应急联动方案生成模块，用于根据估算得出的所述各应急联动车辆的走行线路、确定停站以及停站的频次，生成面向不同交通车站类型的疏散目的地方案。

所述应急联动方案生成模块，生成面向不同轨道交通车站类型(换乘站、始发站、中间站)的最大服务疏散目的地方案，使乘客最大程度接近自己的出行目的地。

所述信息展示层103由城市公交应急联动方案展示模块、客流疏散需求强度展示模块和突发情况下城市公交枢纽责任区展示模块组成。对系统技术应用层生成的相关信息进行展示，利用显示屏幕，通过图像、文字、表格、闪烁点等展现形式传达城市公交联动系统信息。

所述城市公交应急联动方案展示模块，根据给定的突发事件的发生情况，判断公交应急联动的启动，通过系统确定的联动车站、责任城市公交枢纽，派发车辆数和最优路径方案的结果，以表格、文字、数据和在路网界面箭头结合的形式，展示整合生成相应的城市公交应急联动方案。

所述客流疏散需求强度展示模块，对得到的滞留客流量和缓解时间基础上，制定阈值，定义疏散需求强度。对不同影响强度用不同的颜色(蓝、黄、橙、红四级响应)和闪烁效果来体现各个站点的应急救援需求强度。

所述突发情况下城市公交枢纽责任区展示模块，在路网图面中，以图像的形式在屏幕中显示路网各枢纽的位置和相对应的责任区范围。

图2为本发明实施例提供的一种针对轨道交通的城市公交应急联动系统的运行流程示意图；如图2所示：

在地理信息系统的基础上，建立数据输入与信息管理子系统，用于接收输入突发事件和安全保障相关信息201。处理相关信息201，运用应急疏运客流疏散需求估算模块，预测疏运客流强度202，然后将预测结果对比设定阈值，超过阈值时，根据所述站点的疏运客流需求强度分析计算出该站点车辆需求203，根据公交责任区划分情况，搜索出该站点对应的枢纽站点204，判断该枢纽站点车辆是否满足需求，如果不满足，先根据路网需求，统筹调配车辆205，然后再对受影响的客流预测OD量，生成相应城市公交疏运路径206，最后系统将各模块计算得到的城市公交责任区、车辆需求和疏运方案整合生成城市公交应急联动方案207。系统通过信息展示模块展示出站点疏运客流需求强度208、城市公交责任区划分情况209和城市公交应急联动方案210。

所述OD量即起点、终点的客流量；

所述的地理信息系统有时又称为“地学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

本领域技术人员应能理解上述信息展示层的展示形式仅为举例，其他现有的或今后可能出现的上述信息展示层的展示形式如可适用于本发明实施例，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

综上所述，本发明提供的城市公交应急联动系统，是一种面向城市轨道交通系统安全运营保障的系统平台，为安全应急处置提供相应方案的系统平台。具有面向不同城市轨道交通突发事件，不同应急场景的动态决策能力，可全路网、全时效监控(仿真)轨道交通的城市公交应急联动系统布局，提供不同的应急联动方案；

所述的城市公交应急联动系统，是在地理信息系统的基础上，应用应急联动决策关键技术，搭建方案生成和模拟仿真平台。有效增强系统的可操作性和可实施性，可通过系统仿真应急情况下联动效果；

所述系统集合信息管理、模型算法、发布展示于一体，全逻辑链描述城市轨道交通的应急联动过程，并做到良好的人机交互，方便操作者的命令和信息的输入，具有良好的展示信息功能，运用多种信息发布方式，展示应急联动效果及相关信息；

所述系统为面向不同层次、不同用户的决策仿真平台。可提供安全保障决策，协助应急调度指挥，监控网络状态等。

所述系统具有良好的可移植性，针对不同的城市轨道交通路网及相应信息，均可完成不同层次，面向不同突发事件的应急联动决策。

所述系统具有可定制性和裁剪性，针对不同的应用对象，提供不同信息点，信息量的决策方案。可根据需要单独针对具体对象，给出部分应用技术输出的相关信息，并予以展示。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种针对轨道交通的城市公交应急联动系统，其特征在于，该系统包括：数据植入与管理层、技术应用层和信息展示层；

所述数据植入与管理层，用于对所述系统的数据信息进行操作和管理，将所述数据信息整合后发送至所述技术应用层；

所述技术应用层，通过对接收到的所述数据信息进行分析计算，生成城市公交应急联动方案；

所述信息展示层，用于对所述技术应用层的分析计算结果和城市公交应急联动方案进行展示。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的数据信息包括：城市公交枢纽站属性、城市公交联动可用资源、轨道交通路网客流信息、城市道路交通路网信息、交通运行调整预案和城市公交应急联动处置预案。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据植入与管理层包括数据输入子系统，所述数据输入子系统对所述数据信息进行输入、修改、更新和储存。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据输入子系统还用于在地理信息系统中，建立轨道交通路网和城市道路交通路网拓扑结构的网络信息平台，对所述轨道交通路网和城市道路交通路网中站点、城市公交枢纽站和线路空间参数数据进行编辑。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据植入与管理层还包括信息管理子系统，所述信息管理子系统用于管理和协调所述数据信息与轨道交通接驳联动需求的匹配关系，根据不同的数据信息完成协同调用、修改、更新和储存操作。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述技术应用层包括城市公交应急责任区划分模块和应急接驳客流需求估算模块；

所述城市公交应急责任区划分模块，用于在所述地理信息系统中已建立的路网下，根据城市公交枢纽站属性、城市道路交通路网结构连通属性和城市公交联动可用资源规划每个所述城市公交枢纽站所能覆盖到的中断运营的轨道交通责任站点；

所述应急接驳客流需求估算模块，用于在所述地理信息系统中已建立的路网下，对每个所述轨道交通责任站点的接驳客流进行强度预测。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，对每个所述轨道交通责任站点的接驳客流进行强度预测包括：预测滞留旅客数、需疏散的乘客数和非常规客流的持续时间。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述技术应用层还包括各枢纽应急城市公交车辆需求计算模块、枢纽接驳城市公交需求协调模块和应急联动方案生成模块；

所述应急接驳客流需求估算模块预测的接驳客流强度超过设定阈值时，所述应急城市公交车辆需求计算模块根据所对应轨道交通责任站点的客流需求，估算得出每个轨道交通责任站点应急联动车辆的数量；

所述枢纽接驳城市公交需求协调模块，通过分析整个路网下接驳客流强度，以及城市公交枢纽站的车辆数和车辆类型，计算所述城市公交枢纽站覆盖范围重合的责任站点针对接驳车站出动车辆的数量；

所述应急联动方案生成模块，用于根据估算得出的所述各应急联动车辆的运行线路、确定停站以及停站的频次，生成面向不同交通车站类型的疏散目的地方案。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信息展示层用于展示各轨道交通责任站点的客流疏散需求强度信息、突发事件下城市公交枢纽站信息和城市公交应急联动方案。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信息展示层利用显示屏对信息进行展示，展示的形式为图像、文字、表格、颜色和闪烁点。