轨道交通综合监控中的智能感知技术与决策支持系统研究

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蒋春华

深圳市赛为智能股份有限公司

摘要

随着城市化进程的推进和人口的快速增长,轨道交通系统已成为现代都市交通重要的组成部分,本文研究了轨道交通综合监控中的智能感知技术与决策支持系统的应用。智能感知技术包括传感器技术和无线传感网络技术,主要用于实时监测列车运行状态、车站客流和环境参数。决策支持系统则基于计算机技术,为决策者提供数据分析和处理的支持,主要用于列车调度、安全管理和应急指挥。随着技术的发展,智能感知技术和决策支持系统将更加紧密地结合,为轨道交通的智能化运营和管理提供有力支撑。


关键词

轨道交通;智能感知技术;决策支持系统

正文

 

随着城市化进程的加速,轨道交通系统作为高效、安全的公共交通方式,得到了广泛的推广和应用。在轨道交通监控系统中,智能感知技术和决策支持系统的应用,为提升轨道交通的运行效率和安全性提供了有力支撑。本文旨在探讨轨道交通综合监控中的智能感知技术与决策支持系统的研究现状及发展趋势。

一、智能感知技术在轨道交通综合监控中的应用

(一)列车运行状态监测

利用速度传感器可以准确地获取列车的运行速度。该传感器常常采用激光或微波雷达等技术,能够实时测量列车的速度,并将结果传输至监控系统。通过实时监测列车的运行速度,可以及时发现超速或者速度异常的情况,便于后续采取相应的控制措施,确保列车的安全运营。位置传感器的应用可以精确地确定列车所处的位置信息。例如,通过全球卫星导航系统(GNSS)等技术,可以实时获取列车的经纬度坐标,确定列车的具体位置。这对于轨道交通系统的运行控制和进一步的调度决策非常重要[1]。通过位置传感器获取的信息,可以及时发现列车的位置异常、偏离轨道等问题,保障列车的准确运行。牵引制动状态传感器可以监测列车的牵引力和制动力状况通过检测电机的输出功率、制动器的工作状态等指标,可以了解列车的牵引制动状态。

(二)车站客流监测

通过视频监控设备可以实时获取车站内的图像信息这些设备能够覆盖车站的各个区域,例如候车区、站台、进出口等。通过对这些图像的采集、分析和处理,可以了解车站内客流的分布、密度和变化趋势。通过实时监测和视频分析技术,可以进行人员计数、人群聚集检测、排队长度估计等功能,准确了解车站的客流状况。人数统计设备可以更加精确地对车站内的客流进行统计这些设备一般利用红外传感、摄像头或者重量感应等技术,能够自动识别和统计车站内的人数。通过这些设备,可以获取到车站的客流数据,包括客流量、客流密度、进出站分布等关键指标。这些数据对于评估车站的运行效率、疏导客流、优化调度等方面具有重要的指导作用。

(三)环境监测

一方面通过在车站内部和站台上安装各类环境监测传感器,可以实时监测车站的温度、湿度以及空气质量等参数。这些传感器能够连续地采集环境数据,并将数据传输至监控系统进行分析和处理。通过对这些数据的实时监测和分析,可以了解车站内外的温湿度情况以及空气质量状况,从而及时调整车站的温控设备、通风系统等,确保乘客的乘车环境舒适与健康。另一方面,在列车上也可以安装环境监测传感器,对列车内的环境进行实时监测。例如,通过在列车车厢中安装温度传感器,可以检测到车厢内的温度变化情况,以便及时调整车厢的空调系统,提供乘客所需的舒适温度。同时,通过在车厢中布置湿度传感器,可以监测并控制车厢内的湿度水平,防止空调系统引起的空气过干或潮湿的情况。此外,通过在列车车厢中安装CO2传感器,可以实时监测列车内CO2浓度的变化,并及时开启换气系统,确保车厢内的新鲜空气供应,保障乘客的健康与舒适。

二、决策支持系统在轨道交通综合监控中的应用

(一)列车调度

决策支持系统可以根据实时采集到的列车位置数据、行驶速度、停车时间等信息,对列车的运行状态进行实时监测和评估。系统可以自动化处理和分析这些数据,并将其与预设的运行计划进行比较[2]。当系统检测到某辆列车出现延误或异常情况时,可以及时提供警报或提示给调度员,以便他们作出相应的调度措施和决策。

决策支持系统可以根据实时采集到的乘客人数、进出站速度、站台容量等信息,分析当前的客流情况。基于历史数据和预测模型,系统可以预测未来的客流需求和高峰期,为调度员提供决策指导。例如,在客流高峰期,系统可以建议增加列车班次或加长列车编组,以满足乘客的需求;而在客流低谷期,系统可以建议减少列车班次或缩短列车编组,以提高运输效率。

(二)安全管理

决策支持系统可以对列车的运行状态进行实时监测和分析,包括列车速度、制动系统状态、轮轨接触情况等。系统能够自动化处理和分析这些数据,并与预设的安全标准和规范进行比较。当系统检测到某辆列车存在超速、制动故障或其他异常情况时,可以立即发出警报或提示,以便相关人员及时采取相应的安全措施,如紧急停车或故障处理,从而确保列车的安全运行。决策支持系统还可以对车站的运行状态进行实时监测通过监测乘客流动情况、站厅设备运行状态、站台秩序等信息,系统能够提前预警和处理潜在的安全隐患。例如,系统可以分析人流密度并检测是否存在拥挤现象,一旦发现拥挤情况超过安全标准,即可发出指示并引导乘客有序疏散,避免发生踩踏事故。

(三)应急指挥

决策支持系统可以实时监测轨道交通网络各个节点的运行状态,包括线路、车站、列车等。系统通过采集和分析各项指标数据,能够准确把握轨道交通系统的整体运行情况,并根据事件的性质和紧急程度智能地进行应急响应。例如,在发生火灾、地震、恶劣天气等突发事件时,系统可以及时发出警报并向相关部门提供实时数据,用于决策和指挥。决策支持系统可以通过数据分析和模型建立,预测事件的扩散范围和影响程度。系统通过与历史数据的比对和分析,能够对事件发展趋势进行预测和评估。这有助于指挥部门制定合理的应急计划和资源调度策略[3]。例如,在地震等自然灾害发生时,系统可以利用地震数据和建筑物结构分析模型,预测受影响区域的安全性,从而有针对性地调配救援力量和车辆资源。决策支持系统还可以辅助指挥部门进行资源调度和人员协调系统通过实时获取列车运行情况、乘客流动情况和设备状态等信息,能够智能分析和优化资源的利用。

三、结语

在轨道交通综合监控中,智能感知技术和决策支持系统的应用对于提升运行效率和安全性具有重要意义。智能感知技术通过对列车运行状态、车站客流和环境参数的实时监测,为列车的安全、高效运行提供了有力保障。而决策支持系统则通过数据分析和处理,为列车调度、安全管理和应急指挥提供了科学依据。未来,随着技术的发展,智能感知技术和决策支持系统将进一步融合,为轨道交通的智能化运营和管理提供更加全面和精准的支持。

参考文献

[1]李建旺, 赵斌, 张庆军. 城市轨道交通盾构工程安全风险管理智能决策支持系统研究[J]. 市政技术, 2022, 40 (03): 130-135.

[2]杨硕, 陈艳鑫. 全自动运行轨道交通系统列车智能环境感知技术的应用[J]. 轨道交通装备与技术, 2020, (04): 58-60+64.

[3]许涛, 李亮, 徐漫江. 城市轨道交通综合监控决策支持系统设计与实现[J]. 都市快轨交通, 2013, 26 (03): 21-24.


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