关于城市轨道暴雨自动化预警平台建设的设想

关于城市轨道暴雨自动化预警平台建设的设想

戴相博

西安市轨道交通集团公司运营分公司，陕西 西安 710018

摘要：城市暴雨是城市面临的重要自然灾害之一。尤其在气候变化、降雨等值线北移的背景下，城市暴雨频率和强度不断增加，给城市的洪涝灾害防范工作带来了巨大挑战。为了及时预警和应对暴雨灾害，城市暴雨报警机制应运而生。城市发展带来的弊端之一就是城市内的洪涝灾害问题。随着城市轨道交通的快速发展，越来越多的人选择乘坐地铁、轻轨等交通工具出行。然而，在暴雨天气中，城市轨道交通系统也会受到影响，导致车站出现淹水、停电等情况，给出行带来极大不便。因此，城市轨道智慧车站的建设与暴雨精准预警预案的制定变得尤为重要。本文通过多个维度探讨城市轨道智慧车站建设与智慧城市CIM的建设的关系，提出城市轨道暴雨自动化预警平台建设的一些设想。

关键词：暴雨预警、城市轨道、智慧城市CIM

一、现有的城市轨道防汛新需求

2022年6月21日交通运输部办公厅发布的《交通运输部关于切实做好城市轨道交通防汛防涝工作的通知》（交运明电〔2022〕182号），该通知针对地铁运营单位要从抓紧修订完善应急预案、多措并举提升防汛防涝能力、切实提升监测预警水平、全力做好突发事件应急处置进行明确要求。

（一）要求运营单位要切实承担起防汛防涝安全主体责任，将责任体系延伸到最基层，细化防汛防涝具体工作，确保责任到人、环环相扣、不留死角。同时明确各地城市轨道交通运营主管部门要指导运营单位结合当地汛期天气变化和地势特点，推动建立运营单位与消防、公安、医疗力量等救援力量的应急通信，健全信息共享机制，强化快速应急联动，切实提升应急响应能力。

（二）针对进入网络化运营阶段的要合理布局“站点—区域—基地”三级应急点，全面提升应急能力，确保及时响应、有效应对。

（三）要提高关键部位监测和预警能力，加强对车站出入口、出入段线、风亭、与车站联通的地下停车场、与在建工程联络通道等淹水倒灌风险部位的监测预警；建立直达基层班组责任人的预警“叫应”机制，及时向列车驾驶员、行车调度员、行车值班员、停车场段值守人员等岗位发布预警信息，确保信息第一时间传达到一线班组，以便迅速开展应急处置，保障乘客生命安全。

由此可见，确保城市轨道防汛预警及后续预案的执行情况，建立在防汛预警信息的及时性和精准性之上。

二、现有的城市轨道交通的暴雨预警

(一)国内的城市轨道暴雨预警现状及存在问题

在现有城市暴雨报警机制中，大部分城市采用的是基于气象监测数据和地面站点监测数据的方法。这种方法存在一定的局限性，比如只能对局部区域进行监测，而无法对整个城市进行全面覆盖。此外，由于城市轨道存在线路跨度大的特点，与传统的气象监测管理区域不匹配的情况，继而导致了城市轨道交通防汛预警及预案无法按线路统一管理，需要线网统一规划。虽然通过管理策略，提升了暴雨预警响应的匹配度，仍无法精确的具体车站，无法实现暴雨预警一站一预案的精细化防汛。归根结底，是由于城市轨道无自有的防汛预警平台，无法收集各个车站实时的雨量及气象情况。

(二) 城市轨道智慧车站应适时考虑暴雨自动化预警平台的建立

1.智慧车站的统筹设计规划应考虑城市轨道自有暴雨预警系统的建立，通过采用一系列高科技手段对地铁车站逐站雨水进行监测，将监测数据传输到城市轨道控制中心，由控制中心进行实时分析和处理。

2.可以利用数据挖掘和机器学习等技术，分析城市轨道各车站周边雨水的变化趋势，以及对城市轨道各个区间排水系统的影响。同时，应该建立一套标准的雨水监测和分析指标体系，对各地铁车站的雨水进行分类和评估，以便更好地判断暴雨天气对地铁运营的影响。

(三)对预警信息的快速传递和反馈也是轨道暴雨预警与联动机制中的重要环节，一旦发现存在暴雨天气，城市轨道控制中心应该立即将预警信息发送给轨道交通系统的运营管理部门、气象部门，以便及时采取相应的措施。同时，也需要尝试建立一套全新的预警信息反馈机制，对预警信息的准确性和有效性进行评估，以便更好地改进和完善预警系统。

三、城市轨道智慧车站建设与智慧城市CIM的关系

CIM(City Information Modeling)技术是一种基于BIM(Building Information Modeling)技术的城市信息模型。它采用三维建模技术，对城市中的地形、建筑、交通等进行模拟和可视化，能够快速精确地呈现城市的全貌和细节。基于CIM技术，可以构建城市内涝检测预警系统，实现城市内涝的准确监测和预警。

城市轨道智慧车站建设和智慧城市CIM技术密切相关。一方面，智慧车站建设需要大量的城市信息支撑，如建筑、交通、水电气等方面的信息，这些信息需要通过智慧城市CIM技术进行整合和建模，才能为智慧车站的建设提供基础数据和支持。另一方面，智慧车站的建设也可以为智慧城市CIM技术提供丰富的数据资源和案例经验，对智慧城市CIM技术的完善和推广具有重要意义。

例如，在CIM的建设进程中，单从城市内涝及暴雨预警方面，城市轨道自建的暴雨预警平台通过长期的数据积累和预测机制，可以为CIM的建设从暴雨、城市内涝预警方面提供宝贵的基础数据。

四、城市轨道智慧车站暴雨精准预警与预案

(一)城市轨道智慧车站建设阶段针对暴雨精准预警的技术投入

城市轨道智慧车站的建设需要依托于各种信息技术手段，包括但不限于互联网、物联网、人工智能、大数据等。其中，大数据技术可以通过收集和分析车站运营数据、气象数据、人流数据等信息，实现车站管理和服务的智能化、精细化。例如，在暴雨天气中，通过对降雨量、风速等气象数据进行监测和分析，可以及时预测出现淹水的可能性，从而采取相应的措施，保障车站的正常运营。

(二)实现城市轨道智慧车站暴雨精准预警的相关技术

城市轨道智慧车站暴雨精准预警是指在暴雨天气中，通过对车站周边气象数据的收集和分析，预测车站可能出现淹水、停电等情况，提前发出预警，从而保障车站的安全运营。城市轨道智慧车站暴雨精准预警的实现离不开各种信息技术手段的支持。

(三)以智慧车站新技术为契机建立暴雨精准预警、预案

1.建立智慧车站暴雨预警系统。通过在车站设置气象监测设备，实时监测降雨量、风力等天气信息，结合气象局发布的预警信息，建立智慧车站暴雨预警系统，能够及时、准确地预警暴雨天气，并向轨道交通运营方和乘客发布预警信息。

2.城市轨道智慧车站暴雨精准预警与预案建设是城市轨道智慧交通系统建设的重要组成部分。只有不断完善暴雨预警技术和应对措施才能实现城市轨道智慧车站暴雨精准预警，其次通过对新技术研究分析，建立与之匹配的暴雨应急预案，才能为城市轨道交通的安全运营提供有力的保障。

五、结语：

综上分析，城市轨道暴雨自动化预警平台的建设可以作为城市轨道网络化运营“站点—区域—基地”三级应急点的站点级预警数据的来源。同时也与城市轨道智慧车站、智慧城市CIM建设进程相匹配；随着人工智能技术的全面爆发，也将是行业AI模型的一次尝试和探索。因此，在城市轨道智慧车站建设中，应更加注重其在暴雨预警和应急管理中的角色，加强相关技术研发和应用，提高其在城市治理中的作用和影响力，为城市的安全和发展作出更大的贡献。

参考文献：

[1]李志红,张婕.城市轨道交通暴雨预警技术研究[J].现代城市轨道交通,2018,7(11):11-16.

[2]郭万东,刘力,刘浩.城市轨道智慧车站建设研究[J].交通运输工程学报,2021,21(4):76-85.

[3]李慧军,刘春晖.轨道交通系统暴雨联动预警技术研究[J].城市轨道交通研究,2019(02):16-19.

[4]张浩,田玉萍.基于气象雷达数据的城市暴雨监测与预警研究[J].环境与可持续发展,2019(04):37-40.

[5]王波,李海峰,侯玲玲,等.基于CIM技术的城市内涝灾害快速评估方法研究[J].灾害学,2019,34(3):67-72.