智能技术在城市轨道交通安全保障中的应用.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：林潇干（1994），男，壮族，广西南宁人，本科，南宁轨道交通运营有限公司，助理工程师，研究方向为轨道交通运营安全及应急管理工作。-198-智能技术在城市轨道交通安全保障中的应用 林潇干 南宁轨道交通运营有限公司，广西 南宁 530000 摘要：摘要：城市化进程的推进使得城市交通流量呈现爆发性增长，传统的交通管理手段难以满足日益增长的需求。智能技术的引入为轨道交通系统注入了新的活力，通过感知、决策和控制等方面的创新，实现了对交通状况的实时监测、预测和优化调度。本文对智能技术在城市轨道交通安全保障中的应用展开研究，以便于为构建更安全、高效、智能的城市交通网络提供理论支持和实践指导。关键词：关键词：智能技术；城市轨道交通；安全保障；应用 中图分类号：中图分类号：U231+.3 随着城市化进程的不断加速和人口流动的增长，城市轨道交通系统作为城市交通的重要组成部分，正经历着快速而巨大的发展。然而，伴随着交通网络的拓展和运输量的增加，城市轨道交通安全问题逐渐凸显，成为亟待解决的难题。事故频发、安全保障体系不完善等问题催生了对于创新解决方案的强烈需求，而智能技术的迅速崛起为这一领域带来了前所未有的机遇。本文旨在深入探讨智能技术在城市轨道交通安全保障中的应用，期望提高交通系统的安全性、降低事故风险，以及对城市居民出行体验的积极影响。1 城市轨道交通安全保障现状 1.1 事故发生率 尽管在过去的几十年里，城市轨道交通系统在规模和技术水平上取得了显著的进展，但事故发生率仍然是一个引人担忧的问题。事故不仅对乘客和工作人员的生命安全构成威胁，还可能导致交通中断、服务延误以及经济损失。影响事故发生率的因素多种多样，其中包括技术设备的老化、运维不善、紧急救援体系不完善等。老化的设备可能导致信号系统的故障，而不够健全的紧急救援体系则可能延缓事故的处理过程。此外，人为因素如驾驶员的操作失误、培训不足等也是事故发生的重要原因之一。1.2 安全设备应用 随着技术的不断发展，新一代的安全设备不断涌现，而一些旧有设备可能无法适应当今复杂的交通环境，可能导致信号系统的不稳定，轨道检测设备的精度下降等问题，从而增加了事故发生的风险。另外，一些城市轨道交通系统在安全设备的部署上存在差异。一方面，一些先进的系统可能采用了最新的技术，包括先进的信号系统、自动化控制系统等，从而提高了整体的安全性1。另一方面，一些相对陈旧的系统可能仍然依赖于过时的设备，使得其安全性能相对滞后。1.3 紧急救援体系 在应对紧急情况和事故时，一个高效、迅速响应的救援系统对于减轻事故后果、保障乘客和工作人员的生命安全至关重要。然而，目前一些城市轨道交通系统的紧急救援体系仍然存在一些挑战。一方面，紧急通信系统的覆盖可能不够全面，导致在某些地区无法及时获取紧急情况的信息。另一方面，救援团队的响应速度可能受到限制，受到交通、地理条件等多种因素的制约，影响了救援的迅速性。1.4 监测与预警系统 监测与预警系统通过实时监控和数据分析，有助于提前发现潜在问题，迅速响应紧急情况，从而最大程度地降低事故发生的可能性。然而，目前一些城市轨道交通系统在监测与预警方面仍然存在一些挑战。一方面，传统的监测设备可能存在盲区，无法全面覆盖整个交通网络，限制了对潜在风险的全面了解。另一方面，预警系统可能面临数据处理速度不足、准确性不够等问题，影响了其在危急时刻的实际应用效果。2 智能技术在城市轨道交通安全保障中的应用 中国科技期刊数据库 工业 A-199-2.1 事故预防 2.1.1 自动驾驶技术 自动驾驶技术借助先进的传感器和智能算法，能够实时感知周围环境，准确判断交通状况，并快速作出相应的驾驶决策。通过自动驾驶技术的应用，城市轨道交通系统能够实现精准的车辆控制，减少了人为驾驶过程中可能引起的操作失误。自动驾驶系统能够快速而准确地做出紧急制动、避让等反应，有效预防因驾驶员疲劳、分心等因素引起的事故2。此外，自动驾驶技术还能够实现车辆之间的智能通信，协同行驶，降低交叉口和道路并线等复杂情况下的事故风险。随着自动驾驶技术的不断升级和应用，城市轨道交通系统有望在事故预防方面取得更为显著的成果，这一技术的引入为提高交通系统的整体安全性带来了全新的可能性，为城市居民提供更加安全、高效的出行体验。2.1.2 碰撞避免系统 碰撞避免系统倚赖先进的传感器、雷达和摄像头等感知设备，通过实时监测周围环境，分析车辆间的距离、速度和相对运动等数据，从而预测潜在的碰撞风险。这项智能技术通过迅速作出反应，实现了车辆之间的实时通信和协同行驶，有效减缓或避免潜在的碰撞事件。一方面，当系统检测到前方车辆急剧减速或有可能发生碰撞时，它会自动采取措施，例如紧急制动或调整车道，以减小事故的发生概率。另一方面，通过与其他车辆和基础设施进行信息交流，碰撞避免系统能够提前预知横穿道路的行人、交叉口的交通情况等，更加全面地降低了事故风险。碰撞避免系统的应用不仅仅在于提高车辆的行驶安全性，也为城市轨道交通系统带来了更为高效的运行，通过避免碰撞，减少事故发生对交通流的干扰，提高了轨道交通的整体运行效率。2.2 紧急救援 2.2.1 智能技术的应用 智能技术的核心在于通过先进的监测设备、传感器和实时数据分析，对交通系统的运行状况进行全面监控。当系统侦测到异常情况、事故或其他紧急状况时，智能监测系统能够迅速作出反应，启动紧急救援流程，提供迅速、准确的应急响应。智能监测技术的高度敏感性使其能够在事故或紧急情况发生时迅速检测到异常信号，包括列车的异常行为、轨道设备的故障、乘客的紧急情况等3。一旦监测系统发现潜在风险，它能够立即将信息传输给应急响应中心，触发紧急救援流程。智能监测与应急响应系统不仅能够实现实时监测，还能通过数据分析预测潜在风险，为应急响应提供更为充分的信息支持。这种智能技术不仅加速了救援团队的响应速度，同时也提高了救援的准确性。例如，在火警或列车故障等紧急情况下，系统能够迅速指导乘客疏散，并通知救援团队前往事故现场，最大程度地减小事故带来的影响。2.2.2 通信技术在救援中的应用 智能通信技术的运用使得救援人员能够实时获取关键信息，迅速做出响应。紧急情况下，通过高度可靠的通信系统，救援人员可以与列车驾驶员、控制中心以及其他救援人员之间实现实时的双向沟通。这种沟通方式大大提高了救援行动的协同性，使得各个环节的人员能够迅速了解事故现场的情况，协同制定最佳救援方案。通信技术在城市轨道交通救援中的应用不仅限于人际沟通，还包括与智能监测系统、数据中心等设备的联动。当监测系统检测到异常情况时，通过通信技术将信息传送至救援中心，实现实时的数据共享与分析，从而提高了对事故情况的全面把握。这种综合应用将不同层面的信息整合，使得救援行动更加迅速、有序。另外，通信技术的应用还拓展了紧急救援的范围。通过无人机、视频监控等先进技术，救援人员可以获取到事故现场的实时图像，迅速了解地形、人员分布等情况，为救援行动提供更为精准的指导。这种智能技术的融合，使得救援行动更加科技化、高效。2.3 运行监测 2.3.1 传感器技术 传感器技术作为智能技术的关键组成部分，通过广泛布设于轨道交通系统的各个关键节点，能够实时感知并记录运行状态的各种参数，为运营管理提供了精准而全面的数据支持。传感器技术的应用使得运行监测系统能够及时获中国科技期刊数据库 工业 A-200-取有关轨道交通设备和车辆的关键信息。例如，通过加速传感器、振动传感器等，系统能够监测到车辆的运行状况，识别潜在的故障迹象，从而提前进行维护和修复，防范事故的发生4。此外，温度传感器等设备也可以帮助监测轨道设备的工作温度，确保其在正常范围内运行，降低因过热引起的事故风险。在轨道交通安全保障中，传感器技术还能够实现对列车运行环境的实时监测。气象传感器可以收集气象信息，如雨雪、强风等恶劣天气条件，为运营者提供及时的气象预警，使其能够采取相应措施，确保列车在极端天气下的安全运行。此外，光学传感器等设备也能够检测轨道上的异物或障碍物，提前发现潜在的风险，加强安全措施。2.3.2 数据分析与预测 通过运用先进的数据分析技术，系统能够实时监控列车运行、设备状态等多个方面，为运营者提供全方位的运行状况。数据分析与预测技术能够迅速检测运行中的异常情况，并通过智能算法对未来可能发生的问题进行预测。通过对历史数据、交通流量、设备运行状况等进行综合分析，系统能够预测潜在的设备故障、交通拥堵或其他问题，为运营者提供充足的信息以提前应对可能的风险。这种前瞻性的数据分析有助于减少事故发生的概率，提高轨道交通系统的整体安全性。此外，数据分析与预测技术还为轨道交通系统提供了更为智能的调度和运行优化方案。通过分析大量的实时数据，系统可以更加准确地预测列车到站时间、运行速度等参数，从而实现更为合理的列车调度，提高运行效率，减少拥堵和延误。这一优化不仅提高了交通系统的整体运营水平，同时也降低了事故发生的可能性。3 智能技术对城市轨道交通整体安全性的影响 3.1 事故率降低 通过智能技术的引入，轨道交通系统在监测、分析和应对潜在风险方面取得了显著的进步，直接影响着事故的发生频率。一方面，智能监测系统配备了先进的传感器和监控设备，能够实时感知列车运行状况、轨道设备状态以及乘客行为等多个方面的数据。这种全面而精准的监测不仅有助于提前发现潜在故障迹象，降低设备失效的可能性，也能够检测到驾驶员操作错误、紧急情况等导致事故的因素，从而有效避免了许多意外事件的发生。另一方面，智能技术的数据分析与预测功能使得交通系统能够更为深入地理解运行环境，并及时预测可能发生的问题。通过对历史数据和实时信息的综合分析，系统可以识别潜在的安全隐患，为运营者提供及时而有效的预警信息，使其能够采取相应的措施以降低事故发生的风险。3.2 运行效率提升 智能监测系统通过先进的传感器和实时数据分析，能够全面感知列车的运行状况、轨道设备的状态以及乘客流动等多个维度的信息。这种全方位的监测不仅有助于提前发现潜在的故障，降低设备维护时间，也能够准确预测列车的到站时间、车辆运行速度等参数，优化列车调度，减少拥堵和延误，从而提高了整体的运行效率。智能技术的数据分析和预测功能进一步提升了轨道交通系统的运行效率。通过对历史数据和实时信息的深度分析，系统可以发现潜在的优化空间，制定更加科学的调度计划，提高运输资源的利用率。这种智能化的运行管理不仅提高了交通系统的整体运行效能，也为乘客提供了更为可靠和高效的出行体验。智能技术的引入不仅在提高城市轨道交通系统的整体安全性方面取得显著成果，同时也为城市交通的运行效率提供了重要支持。这种技术的应用不断推动着城市轨道交通系统朝着更加智能、安全和高效的方向发展，为城市居民创造更为便捷和可靠的出行环境。3.3 乘客安全保障 通过先进的监测系统，智能技术能够实时监测列车运行状况、轨道设备状态以及乘客行为等多个层面的数据，从而及时发现潜在的风险因素。这种全面而精准的监测有助于减少事故发生的可能性，提高整体交通系统的安全性。在紧急情况下，智能技术通过高效的通信系统能够实现及时的紧急响应。例如，在火警、车辆故障或其他紧急情况下，系统能够快速通知乘客并引导他们采取安全措施。智能通信技术还能够与紧急救援系统无缝衔接，提供及时而准确的信息，以最大程度地保障乘客的生命安全。中国科技期刊数据库 工业 A-201-此外，智能技术还为乘客提供了个性化的安全保障服务。通过视频监控、智能识别等技术，系统可以对乘客行为进行实时分析，及时发现异常情况并采取相应措施。例如，当系统检测到有人在禁止区域进入或有举止异常的情况时，能够立即发出警报并通知安保人员进行处理，增强了乘客在整个行程中的安全感。4 结语 智能技术在城市轨道交通安全中的应用为系统带来了前所未有的全面性与高效性。通过智能监测、数据分析和紧急响应，事故率降低、运行效率提升、乘客安全保障得到显著改善，这一趋势将为城市轨道交通的未来发展奠定基础，打造更安全、智能的交通体系。参考文献 1 程 立,苏 昊.数 字 动 画 技 术 在 轨 道 交 通 智 慧 站 台 建 设 中 的 应 用 探 究 J.城 市 轨 道 交 通 研究,2023,26(8):278-280.2张陇平,金小栋,蔻明阳.人工智能技术在智能网联新能源汽车中的应用J.汽车测试报告,2023(9):40-42.3邢雪,张悦,沈小晓.多国探索道路交通安全保障措施N.人民日报,2022-08-22(16).4王佳.关于城市轨道交通智慧化的探讨J.中国航务周刊,2022(27):55-57.