北京市轨道交通路网防汛地图编制方法研究.pdf

28 TRAFFIC&TRANSPORTATION2023 年 7 月 第 39 卷第 4 期（总第 228 期）Jul.2023,Volume 39No.4(Serial No.228)收稿日期：2023-02-16第一作者简介：周 勃（1981-），男，汉族，辽宁沈阳人，硕士，工程师，主要研究方向：城市轨道交通运输组织、应急指挥。北京市轨道交通路网防汛地图编制方法研究周 勃1，陈俊天2（1.北京轨道交通路网管理有限公司，北京 100101；2.北京市轨道交通设计研究院有限公司，北京 100070）摘 要：城市轨道交通在汛期有发生雨水倒灌造成地下空间水淹的风险，可能造成人员伤亡及财产损失。编制轨道交通防汛地图，能直观展示防汛风险隐患分布和应急资源配置，引导防汛监测预警更有针对性，缩短防汛应急启动的响应时间，支撑抢险救援的处置决策，对城市轨道交通防止水淹倒灌将起到积极作用。通过对水淹倒灌的形成过程和应对处置进行分析，梳理北京市轨道交通路网防汛地图的要素构成，结合展示形式及配套资料的相关需求，形成北京市轨道交通路网防汛地图的编制方法，进而指导防汛地图的编制。关键词：轨道交通；防汛地图；编制方法中图分类号：U491文献标志码：A文章编号：1671-3400(2023)04-0028-05Beijing Metro Networks Flood Control Map Preparation MethodZHOU Bo1,CHEN Juntian2(1.Beijing Metro Network Administration Co.,Ltd,Beijing 100101,China;2.Beijing Rail and Transit Design&Research Institute Co.,Ltd,Beijing 100070,China)Abstract:There is a risk of underground space flooding caused by rainwater inpouring in flood season of urban rail transit,which may cause casualties and property losses.The compilation of rail transit flood control map can intuitively show the distribution of flood control risks and emergency resource allocation,guide flood control monitoring and early warning to be more targeted,shorten the response time of flood control emergency start-up,support the disposal decision of emergency rescue,and play a positive role in preventing flooding and backflooding of urban rail transit.Based on the analysis of the formation process of flood flooding and the countermeasures,the paper sorted out the elements of the flood control map of Beijing rail transit network,combined with the relevant needs of display forms and supporting materials,formed the compilation method of Beijing rail transit network flood control map,and then guided the compilation of flood control map.Keyword:Metro;Flood prevention map;Preparation method提到了前所未有的高度。各地均基于自身轨道交通运营特点，提出预防和减轻防汛安全影响的对策和措施2，以强化轨道交通防汛安全。北京市作为全国最早开展城市轨道交通运营的城市，拥有目前全国最大的轨道交通客运量和第二大的路网规模，其轨道交通的防汛安全压力巨大。做好城市轨道交通防汛准备，努力避免积水倒灌事件的发生，进而保障人民群众的生命和财产安全，成为了北京市轨道交通相关部门在汛期运营的工作重点。基于北京市地图，编制包含轨道交通防汛风险隐患和应急抢险资源的防汛地图，是提升防汛监测预警针对性、强化防汛应急响应速度、提高积水倒灌应急处置能力的有效手段。0 引言 近年来，国内外城市轨道交通水淹倒灌事件时有发生。2021 年，我国强对流天气较多，北京、上海、广州、郑州和重庆等地相继发生轨道交通倒灌的情况，尤其是郑州“7 20”暴雨事件，郑州轨道交通 5 号线列车在海滩寺站至沙口路站区间停运，500 多名乘客在地铁隧道内被困超过 3 h 1。由此，我国各级政府部门和轨道交通相关企业对城市轨道交通防汛工作的重视程度62023 年第 4 期 29 1 城市轨道交通防汛工作关键要素分析1.1 城市轨道交通防汛目标分析 城市轨道交通运营线路按照敷设方式一般包括地下段、地面段、高架段3，其中，地下段是地铁防汛工作的重中之重，是防汛工作最薄弱的环节4。因此，轨道交通防汛工作的基本目标，是要努力防止地下段的车站、区间等地下空间出现水淹的结果，进而避免出现人员伤亡的情况，最大限度地减少人员和财产损失。防汛的主体是地下空间。截止到 2023 年 5 月，在北京市城市轨道交通路网中，地下线路占比达到 71%，可能造成水体灌入地下车站或地下区间的点位，主要是地下空间与地面衔接的口部位置，是防汛工作的重点，对应的车站、区间、车辆基地就是防汛的基础要素，防汛细化的工作目标就是要避免从口部位置发生积水倒灌的情况。1.2 积水成因及倒灌隐患分析 轨道交通地上地下衔接口部位置可能出现的积水来源，主要是汛期暴雨天气的降水，也可能是周边水系、城市给排水工程或其他工程的水体失控。如口部位置地势相对较高，排水设备设施运转顺畅，理论上都可以通过提高设计能力将积水有效排除，不会造成倒灌的风险。但在实际的城市轨道交通建设及运营过程中，一方面，轨道交通建设滞后于周边地块建设，造成轨道交通地上地下衔接口部位置地势明显低于周边的情况，在降雨过程中，周边水体会随地势向口部位置汇聚，造成积水风险；另一方面，轨道交通地上地下衔接口部位置的排水条件可能受基础市政条件限制，未能连通外排渠道的情况，也存在排水体系虽建立完整，但因淤堵、下游排水不力等原因，造成排水不畅的情况，导致积水风险，增大雨水倒灌的可能5。因此，地势低洼和排水不畅的地铁出入口、风亭、U 型槽段6成为轨道交通防汛的主要风险要素。参考出入口通道排水沟周边坡度不低于 0.3%的设计标准，对于出入口、风亭、U型槽等口部位置与周边地块（主要方向）坡度大于 0.3%的可考虑将其判定为地势低洼。排水能力无法到达设计能力的可考虑将其判定为排水不畅。1.3 防止积水倒灌措施分析 为防止积水从轨道交通地上地下衔接口部位置倒灌，主要做法包括“挡”和“排”2 种措施。“挡”是指在口部位置设置沙袋、挡水板等挡水设施，将口部位置的水体控制在口外；“排”是指利用各种排水设施，将水体尽快从口部位置周边排除。因此，能应用于口部位置的挡水设施和轨道交通的各类排水设备及其行业内外对应的人员队伍，是轨道交通防汛应急抢险的主体要素。考虑“挡”的能力有限，积水过高将会失效，因而防汛抢险应以“排”为主，对于排水资源的快速、有效配置，将在轨道交通防汛中起到至关重要的作用，是轨道交通防汛工作的应急资源要素。同时，在上述措施失效，地下空间水淹发生时，针对可能造成的人员被困等情况，能够实施涉水救援等工作的消防、武警部队战士等外部抢险救援力量，也是轨道交通防汛救援的应急资源。2 北京市轨道交通防汛地图编制方法2.1 基础底图编制 轨道交通路网图普遍采用带有一定形变的示意图，能够指示工作人员及乘客线路间、车站间的相对位置和换乘关系即可。而在轨道交通防汛工作中，需要能够直观获取各类防汛应急资源，尤其是外部资源与轨道交通路网间的距离关系，变形后的示意图明显无法体现，因此基础底图不宜按常规的轨道交通处理方式编制。由于应急资源与轨道交通间的位置关系需求相对明确，且在外部资源普遍按北京市行政区域来进行管理划分的情况下，选取北京市行政区划图作为轨道交通防汛地图的底图相对合适，在底图上突出环路的参照性、识别性，凸显山脉、水系等与防汛相关信息，着重标出各区的轮廓，为防汛调度指挥做好基础工作。涉及轨道交通地上地下衔接口部位置的车站、区间、车辆基地，需作为轨道交通防汛的基础要素，在底图上得以体现。2.1.1 车站 车站的理想表达方式是将车站平面图在底图上进行标注，能够直观体现出入口等具体点位的位置，但考虑北京市轨道交通路网的整体规模，要在底图上显示全部车站平面，将会造成整个地图面积过大，不便于阅读与携带。因此，仍用常规路网图的表达形式，即以圆点表示，在圆点内增加箭头表示换乘车站。2.1.2 区间 区间的理想编制方式是能够显示将上下行区间同时显示，并能够体现坡度（便于定位积水最低点）、衔接口部具体位置（便于风险辨识）等信息。但此种方式也会造成地图面积过大，信息过多，影响阅读效果，需适当简化。建议采用常规路网图的编制方式，在车站间用单一实线表示区间，考虑防汛工作中地下线路为关注重点，用不同颜色区分地下区间（棕色）、地面区间（绿色）和高架区间（蓝色），并在衔接位置用特殊标识标出洞口，作为对防汛关键部位的提示。2.1.3 车辆基地 车辆基地因总体数量相对较少，可考虑将平面图大致轮廓标示出来，能够相对清晰地显示出咽喉区，也可周 勃，陈俊天：北京市轨道交通路网防汛地图编制方法研究2023 年第 4 期 30 标注洞口。车辆基地按维护检修能力不同分为车辆段和停车场两类，原则上这两类基地对于防汛工作并无本质区别，但考虑到防汛地图更多的是用于专业人员阅读，建议用方形内的不同图标对其加以区分。在此基础上，北京市轨道交通路网存在五路停车场、张家湾车辆段、焦化厂车辆段7 3 座地下（半地下）车辆基地，其防汛风险要高于传统地面车辆基地，需加以区分，考虑与地下、地面区间颜色一致，通过调整图标底色来实现。2.2 风险信息编制2.2.1 风险点位 存在风险隐患的车站、区间和车辆基地，需要与无风险隐患的进行区别，为突出可辨识性8，更加容易被读者关注到，推荐采用红色进行底色处理。其中车站、车辆基地分布用红色覆盖原白色位置，区间在风险隐患位置增加红色三角形。2.2.2 风险类型及数量 在利用红色吸引读者注意到风险点位后，可利用冷色调具体诠释风险点位的隐患类型及数量，便于读者将注意力集中到风险点位后进一步具体了解相关细节。对于地势低洼、排水存在问题这两类风险，建议分别用深蓝色缺口矩形、带问号的水泵来表示，标注在存在该类风险隐患的点位旁边。单个点位存在 2 处及以上同一类型风险隐患时，在对应风险隐患图标旁标明具体数量。2.3 应急资源信息编制 抢险救援力量9主要是通过车辆承载抢险救援人员及设备设施，在轨道交通路网间移动，因而应急资源信息的编制方法考虑采用比较有专业特点的车辆作为图标，标注其部署的具体位置。如消防救援力量可用红色消防车表示。北京排水集团的救援力量可用北京市常见的黄色排水工程车表示。为与以上 2 种颜色加以区别，内部抢险救援力量可用蓝色抢险车辆表示。以上应急抢险资源，在将图标标示在其部署位置的基础上，应同步标明该队伍的联系人及电话，以便于运营人员查询，参与防汛应急处置的人员能够利用防汛地图，短平快地协调支援。彩布条、沙袋、水桶、防滑毯、防滑垫、铁锨、雨鞋、雨衣和移动水泵等10抢险物资，一般随抢险队伍配置，不再在地图上特别标注（见表1）。2.4 其他配套信息编制 在防汛地图使用过程中，需要防汛相关的各类统计信息来支持防汛统筹决策。同时，为能更快速地联系防表 1 防汛地图图标汇总表普通车站图标换乘车站图标洞口图标地下区间图标地面区间图标高架区间图标 地面车辆基地图标地下车辆基地图标风险车站标注方式风险区间标注方式风险车辆基地标注方式地势低洼图标排水问题图标内部抢险力量图标排水抢险力量图标消防救援力量图标周 勃，陈俊天：北京市轨道交通路网防汛地图编制方法研究2023 年第 4 期 31 汛应急资源，相关联系方式也有集中显示的需求。2.4.1 路网基础要素统计信息 防汛地图应突出地下车站、区间、车辆基地的相关统计数据，在路网整体数据中重点标示。整体数据应包括：路网及各线路中地下、地面、高架线路的里程数量及占比；地下、地面、高架车站的数量及占比；地下、地面、高架区间以及地上地下衔接区间的数量及占比；地面、地下（半地下）车辆基地数量；区间洞口、车辆基地联络线洞口数量等。基础类信息可统一利用一张表格进行展示。2.4.2 风险隐患统计信息 图中能直观读取到单个点位的风险隐患信息，但对于按线路统计和全网总体的信息，也需要能够直接获取，因而需要在图中展示按线路统计和全网合计的风险隐患车站数量、区间数量、车辆基地数量，按风险隐患类别统计的地势低洼、渗漏、排水问题的具体点位和数量。风险隐患类统计信息宜另起表格展示，避免与基础信息同表造成表格过大，不利于整体版面布局。2.4.3 应急资源联系方式 为满足线路级和路网级应急资源协调联动的需要，防汛地图中仍需有集中展示内外部应急资源联系方式的需求，应用表格形式集中展示内部抢险队、排水集团应急资源、消防救援（支队级）应急资源部署位置、联系人及电话。考虑排水集团的支援范围只限于城六区（东城、西城、朝阳、海淀、丰台、石景山），其他区的排水支援主要联系属地街乡镇，图中应该补充其他区涉及对轨道交通形成支援的属地街乡镇的值班电话。2.5 编制总体流程 综上，北京市轨道交通路网防汛地图编制的总体流程为：在北京市带行政区划的基础地图上，编制车站、线路区间、洞口、车辆基地等轨道交通基础要素；利用红色填充或图标，在上述基础要素中具有防汛风险的点位进行标注，形成突出的重点提示；将代表内部及外部应急抢险救援队伍的图标和配套信息标记在其部署位置；根据工作需要，将要素统计、风险统计、应急资源联系方式等辅助内容补充在右下角等位置（见图 1）。3 局部编制案例 为有效验证上述编制方法的适用性和可行性，本次案例选取朝阳区南部区域，该区域主要包含 4 条线路（1号线八通线、6 号线、7 号线、14 号线），拥有地下、地面与地下衔接、地面与高架衔接等各种类型，其中14 号线枣营至东风北桥区间为风险区间。该区域包含：东风北桥、枣营、朝阳公园、十里堡、青年路、褡裢坡、常营、四惠、四惠东、高碑店、传媒大学、大郊亭、百子湾、化工、南楼梓庄等普通车站，金台路、大望路、九龙山等换乘车站，其中大望路、双合、草房为防汛风险车站；地上车辆段 2 座（四惠车辆段、五里桥车辆段）和地下车辆段 1 座（焦化厂车辆段），其中五里桥车辆段、焦化厂车辆段为防汛风险车辆段；1 处内部应急抢险队伍和 3 处外部应急资源（排水 2 处、消防 1 处）。根据前文提出的防汛地图编制方法，编制朝阳区局部区域防汛地图（见图 2）。图中，1 号线八通线拥有地面与地下衔接、地面、高架 3 种区间类型；四惠八里桥各区间为地面或高架，用浅色显示；大望路四惠为地面段与地下段衔接区间，在衔接位置用半开口框表示洞口，开口方向朝向地面方向；6 号线、7 号线、14号线为全地下线路，所有区间以深色显示；枣营东风北桥为风险区间，标注深色三角形。所有无防汛风险车站，正常显示为白色圆点；大望路、双合、草房为防汛风险车站，标注为深色圆点；风险类型分别为地势低洼（大望路 2 处、草房 1 处）、排水问题（大望路、双合），在圆点附近加标对应图标及数量。1 号线八通四惠车辆段为地面车辆段，无防汛风险，图标采用浅色底色，车辆基地轮廓用正常的浅色填图 1 编制总体流程图?周 勃，陈俊天：北京市轨道交通路网防汛地图编制方法研究2023 年第 4 期 32 充；6 号线五里桥车辆段为地面车辆段，有排水问题风险，图标采用浅色作为底色，车辆基地轮廓用深色填充，同时标注排水问题图标；7 号线焦化厂车辆段为地下车辆段，有排水问题和地势低洼（1 处）风险，图标采用深色作为底色，车辆段轮廓用深色填充，同时标注两类风险图标及对应数量。车辆段与正线的衔接洞口与区间洞口的显示方式保持一致。北京地铁防汛抢险队用物资车辆标出其部署位置，北京排水集团坝河分公司、北排建设公司用工程车标出其位置，朝阳消防支队用消防车标出其位置，并均写明其联系电话。通过防汛地图，可以轻松读取防汛风险信息，便利查看应急资源信息，有利于在汛期快速定位风险隐患位置，及时协调应急资源支援。通过案例的验证，研究的编制方法能够实现北京市轨道交通路网防汛地图的完整编制，具备一定的可行性。3 结语 通过对防汛工作的内容和相关措施进行分析，从风险隐患排查入手，结合应急资源分布，提出了北京市轨道交通路网防汛地图的编制方法，并用局部的编制案例，验证了方法的可行性。该编制方法的逻辑相对简单，能够将重点标识突出表示，便于快速解读及指挥等。利用此方法完成防汛地图的编制，将对北京市轨道交通防汛工作带来效率的提升。风险隐患和应急资源更多是防汛相关的静态信息，便于在纸质图上标注完成并打印携带，适用于部分应急处置场景。而随着信息化的不断推进，利用信息系统，实现防汛地图电子化将成为必然趋势。电子地图中可以补充为了控制地图打印面积而隐去的车站平面等信息，可利用分层方式展示不同类型的基础要素、风险要素和应急资源，还可考虑引入气象预警、气象预报、实时雨量等动态天气信息，利用传感器、智能识别等方式采集现场的积水情况并及时报警，未来将更加有效地提升防汛应对工作的效率和水平。参考文献：1 柏喜红，胡瑾，周佳星.地铁运营防汛工作分析 J.运输经理世界，2021（14）：37-39.2 付惠姣.上海轨道交通地下工程防汛论证要点简述 J.防洪减灾，2022，8（7）：71-75.3 陈虎.城市轨道交通运营防汛工作要点研究 J.现代城市轨道交通，2016（1）：60-62.4 陈波.地铁车站防汛工作措施探讨 J.现代轨道交通，2017（11）：57-59.5 谢辉.无锡地铁智慧防汛防涝预警应急安全平台设计及实践 J.信息化，2022（7）：54-57.6 殷芳，李小玉.轨道交通工程雨季防汛设计 J.工程建设与设计，2022（14）：57-59.7 刘京，王宇彤，刘健红.城市轨道交通地下车辆基地的实践 J.都市快轨交通，2016，29（6）：31-36.8 何建华.UI 视觉设计中色彩和图形的审美分析 J.美术教育研究，2022（2）：80-81.9 崔堃鹏，王建伟，林金良，等.洪涝灾害应急救援技术的发展趋势分析 J.灾害学，2022，37（2）：150-155.10 聂景东.浅谈地铁车站防汛应急措施 C/中国城市科学研究会数字城市专业委员会轨道交通学组.第四届全国智慧城市与轨道交通学术会议暨轨道交通学组年会论文集.天津：中国城市科学研究会数字城市专业委员会轨道交通学组，2017：197-200.图 2 朝阳区局部标注示例图周 勃，陈俊天：北京市轨道交通路网防汛地图编制方法研究