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谈谈城市轨道交通的安防工程建设
2014/8/14 9:15:00      来源:《中国安防》    作者:杨国栋
    据中国城市轨道交通协会统计,2013年末,中国累计有19个城市建成投运城轨线路87条,运营里程2539公里。其中以北京、上海、广州等大城市为主导,特别是首都北京的地下铁路,虽然已开通了17条线路之多(至2013年底),但因出行的人流量巨大,还是人满为患,运输压力很大,这种情况下安全性就更显得格外重要。本文将从工程建设的角度谈谈轨道交通的安防系统建设。

  一、应用特点
  轨道交通的安全防范系统简略总结起来,主要有以下几个特点:
  1.轨道交通建设地理环境特别。轨道交通特别是地铁交通,一般均建于地下或地下的地面延长线上,运营路线较长,少则十几公里,多则几十公里,而且大部分都需经过城市的繁华商业街区,所以轨道交通特别是地铁已成为社会安全防范的重中之重。
  2.城市轨道交通人员高度密集,风险级别加大。随着城市轨道交通的修建,北京、上海、广州、深圳等城市前后陆续编制并完善了城市轨道交通建设运营的标准和规范,其中也包括城市轨道交通的安防工程技术规范。但由于地域的差距,运输量和运营压力的不同,要求的安全防护等级及防护措施还是有些差别。就城市轨道交通而言,特别是地铁项目其所需的安保风险防护等级很高,由于地铁空间狭小、人员多等特点,笔者认为城市轨道交通中所需的安防工程功能诉求不比机场的安保等级差,甚至更甚,但在目前地铁的安防工程建设中,以笔者之所见实际重视程度远比机场航站楼内的安保工程要差得多,无论是从系统的架构、设备配置、产品选型上,还是人员配置、人员基本素质和培训上,以及管理理念和体制上均存在较多的差距,这些都有待得到重视和完善。
  3.安防点位多,涉及的管理部门多,安防系统要求高。从实际应用方面讲,轨道交通安防的总体容量巨大,行车运营(包括车站、车厢内和隧道安全监控)、车站环境监控、机电设备监控、安全防范监控、治安防控、运营调度管理,公交系统整体管理等方面都需要安装相应的安防产品,实现对车站、运营轨道、车辆段、停车场、主变电所的设备和管理用房、出入口、票务室等重点区域的实时监控管理功能,有效保障轨道交通的运营安全。轨道交通涉及的管理部门较多,如各站点本地监管部门、地铁运营调度管理部门、辖区的派出所和公安主管部门、城管部门等,必须实现探测资源的共享,接警处警的联动,还需要设置权限、分级管理等。
  4.系统需有具有更高的可靠性和安全性。轨道交通的运营性质要求其安防工程比地面建筑必须具有更高的运行可靠性和安全性,要求主控设备和关键产品必须具有足够的备份,同时在系统供电、接地、防雷等保障方面也具有更高的保证。

  二、目前面临的一些问题及发展建议
  近年来,我国轨道交通安防应用获得了快速发展,随着技术的进步,系统应用在不断升级和完善,但是在具体的建设实施过程中仍存在不少问题,就笔者对业内状况(以北京地铁为例)的了解提出如下观点,供业内同仁参考。
  1.轨道交通车站内和车厢内的安防工程须同步建设。
  城市轨道交通的安防工程(至少包括视频监控、应急报警和相应的配套设施)须由两部分组成,即车站部分和车厢部分,这两部分须同步建设,且应同步协调管理。但实际建设过程中由于管理机制不同,一般车站内的安防工程与地铁站的建设同步进行;而车厢内的安防工程则是车厢制造厂出厂前完成的,两者在系统建设、管控上如何统一需要重新审视并付诸于实施的现实问题。
  就如同机场空管(塔台)与航空器(飞机)具有各种密切的联系一样,轨道交通比须加强列车车厢与站台间的对话和实时图像传输功能,如在车站(或至少换乘车站)安全值班人员和候车乘客能通过车站内设置的显示屏了解并看清列车进出站视频图像;而在即将进站的列车驾驶舱内,驾驶员亦应能看清车站站台的候车实时状况,并了解站台上候车人员上/下车的活动情况(目前还是以车站巡车员人为发出信号为主,但当人如潮涌进出车厢时,这样的关门发车信息车站巡车员已经很难发出;目前常用的措施是机车驾驶舱发出关门语音提示,并试关2-3次后,强行关闭车门)。
  若需完成车站上和车厢内安防工程联动这一功能,需要建立站台和列车间稳定的具有足够传输带宽的无线通讯系统,同时配置车载和地面信号收发装置。

  2.分布式架构,关键是协同管理和应急时联动调度指挥。
  一条地铁线路一般会由很多个车站组成(少则十几个,多则几十个),为了安全方便管理,在地面车站应建立一套"分布式"的安防系统,分布式布局既可本地管控,又需集中管控和统一资源调度管理。在移动的列车中也须有一套以运行列车为单元的分布式安防系统,且两者还需进行"无缝"链接。
  目前轨道交通视频监控构建一般的做法是:在每车站设置监控室(或站长值班室兼),负责该车站安防工程的集中式管控(视频监控、蔽门监控或越界报警提示、车次到站信息、应急报警装置等)。在线路调度值班室(或几条线路汇总的总监控中心)设置本条线路所有车站安防工程的汇总监视(可专用单屏,也可轮询)。由于有的线路较长,站与站之间须铺设光缆,同时光缆的铺设须具有一定的超前性,留有必要的余富量,不仅有芯数的备份,还需有根数的备份和路由备份等。
  对于视频(安全信息)的存储,是分散存储还是集中存储不同的线路有不同的处置方法,通常宜"分散存储,集中管理",但对"报警后和应急情况下"的视频图像应在调度中心存储并永久性存档备案,以备核查。
  对于前端产品,观察乘客候车和上下车的摄像机宜配置采用高分辨率、宽动态广角静态的产品,两侧场景可采用带云台的景深摄像机。不同的场景须配置不同指标的产品,安装位置也应经过精心选择,而不应是随意的"拍脑袋式"的布局。
  3.视频数据量巨大,处理分析工具和技术亟待改进。
  以北京地铁为例,目前运营的地铁数量已达17条,运营里程达465公里,每日超1000万人次的运量已达常态。那么每一个车站安装多少台摄像机可以做到"无缝覆盖"?以笔者的经验来看,普通车站须在80-90台套,换乘车站约110-120台套左右,而每一列车上宜安装的摄像机笔者认为应在36-48台套左右,以通常列车运行时间(6:00-23:00),且以D1存储格式计算(720p格式须翻倍,1080p格式是D1格式的四倍),每天所形成的视频资料数据将是海量的。海量数据的存储记录、分析处理、结果处置等所用的存储设备、分析手段和处理反馈应用等都在考验系统的可靠性和操控人员的综合素质。目前不少轨道交通安防系统引进了智能视频分析技术,主要应用包含行为分析即拥挤侦测、徘徊侦测、逆向侦测、人脸识别系统等,这些应用一定程度上为轨道交通运营管理、应急处置、安全防范等提供了支撑和依据,但目前智能分析在轨道行业应用尚处于起步阶段,很多应用仍需要不断改进和完善。
  4.安防工程须与建设工程同步进行。
  由于每个城市的地质概况、水文资料不同,一般城市的地铁都是由盾构机挖掘后,采用钢筋混凝土封顶,隧道内的综合管路须在建设时同步建成,综合管路的预留预埋须具有一定的前瞻性,否则在地铁运营期间很难改造。如原北京的1号线和2号线,由于建设时间较早,没有安装屏蔽门,现在想改造很难完成。在笔者曾参与评审(或招标评标)的项目中,就有已经基本完成车站建筑工程而后再招标弱电工程(包括安防工程)的项目。
  由于我们目前工程项目的建设管理模式基本上是规划、设计、建设、运管和维护,而且五大环节是分立的,若规划、设计环节不到位,又在建设环节上"赶工期",若考虑不周全,一旦建成投入使用后再想做适应性修改将是很棘手的事情。例如:轨道交通中的安检防爆子系统,目前乘坐城市轨道交通需要进行防爆安检检查已经成为"常态",但在很多车站的设计中并没有安检通道的位置,大多都是建成后"后加"的。安检通道需要安装安检设备(随身行李X光机、安检门、爆炸物检查等),需要依据人流量设置一定的安检通道面积和长度,并需要设置"开包检查台"等,若建造时不全面考虑,临时添置加入这一环节,会给乘客造成很多的不便,使原疏散通道变窄,降低了原设计的疏散能力。因此,项目最好可以同步建设,一次到位,并具有一定的"前瞻性"。
  6.深度结合行业应用需求,将安全隐患控制在出入口之外。
  依据GB50348中的要求,安防工程是一个整体理念,是视频、出入口控制、应急报警、安检防爆等综合的安防集成管理系统。在建设时由于建设人员对安防工程理念的理解不同,采取的方式也不同,有的往往将地面建筑物的安防工程理念照搬到地铁中来,实际上这是有很多误区的。地面建筑物很多较好处置的问题,到地下可能就会变得十分复杂。故地铁不能照搬照抄地面建筑物的安防理念,需结合轨道交通应用的特点,设计该领域真正需要的方案,最大限度地将所有的安全隐患控制在出入口之外,再退一步也须将安全隐患阻挡在地铁车厢之外。

  结束语
  城市轨道交通安防工程的防护风险等级高,对于一个城市的轨道交通安防系统工程建设,宜采用"统一规划、统一设计、分步实施"的策略,避免"三边工程"(边设计、边施工、边修改)所造成的后遗症。对深耕于此领域的安防企业在进行项目设计时,照搬其他领域项目或以经验行事都是不可取的,应深度结合轨道交通特殊的地里环境、风险等级、应用特点等因素,努力协同,认真研讨,设计出完善的解决方案,为老百姓的出行提供安全保障。


编辑:侯雨婷
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