法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2022-05-20
公开
发明专利申请公布
技术领域
本发明涉及地铁信号控制系统，尤其是涉及一种地铁运营故障应急联动交互方法、装置、设备及介质。
背景技术
随着我国城市化进程的加快以及城市人口的增加，城市地铁因其安全、高效、大载客量以及准时等优势已经成为人们城市出行的主要交通方式之一，地铁线路的发展也因此从车站-线路模式逐渐转为车站-线路-线网的模式，这就预示了地铁运营过程中某点发生故障，不仅仅是影响线路的运行，而且会进一步影响其他正常线路运营，影响地铁运营的可靠性，造成线网的运营混乱甚至威胁社会安全。因此当发生地铁突发事件时，不仅需要“横向”联动，协调线路内部部门、专业间的协调联动；还要“纵向”联动，协调与外部联动主体，如公安、消防、医疗、政府等的协同作用，这样才能迅速排除地铁运营故障可能造成的危害，确保乘客人身及财产安全。
目前现行的地铁故障应急联动处置机制，仍存在应急联动主体“单一”，应急联动机制“存异”，应急联动协作“受限”以及应急联动互通“不畅”等问题；联动主体方面，参与联动的主体过简，权责单一，技能固化；联动机制方面，联动人员不规范，联动技术支持不统一，联动运行机制不完善且联动执行保障机制不全面；联动协作方面，联动协作能力不足、处置配合存在嫌隙且管理职权不清和权限时滞；联动互通方面，主要是专业技术沟通不足、应急资源共享欠缺以及应急指令失误等问题。因此如何高效且准确的自动联动各个应急主体并合理规划分配应急资源成为当下需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种地铁运营故障应急联动交互方法、装置、设备及介质，从而解决了现有技术中应急联动处置中受跨专业、跨部门以及内外协同的影响，无法实现有效快速的应急联动协作的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
根据本发明的第一方面，提供了一种地铁运营故障应急联动交互方法，该方法包括以下步骤：
步骤S1，获取地铁运营应急联动主体；
步骤S2，获取地铁运营故障运营和运维信息；
步骤S3，获取地铁运营故障中两个直接影响对象车内乘客P和地铁设备D，并将车内乘客P和地铁设备D映射到应急服务需求区Sq，根据其中每个独立的需求分解出需要的服务功能并收集到应急服务需求池Sp中；
步骤S4，将应急联动主体进行功能分解，得到每一个能够提供服务的服务集合so，获取每一项服务被车内乘客、地铁设备以及联动对象需求的权重Won以及服务提供者的权重Wo，根据应急服务需求池中的服务，进行递归匹配服务，根据对象需求的权重展示需要的应急主体的重要程度。
作为优选的技术方案，所述的应急联动主体包括地铁内部人员、社会协作人员以及每一个参与其中的社会公众。
作为优选的技术方案，所述的故障运营和运维信息包括设备状态信息、行车调度信息、客流信息、车站运营信息。
作为优选的技术方案，当所述服务提供者的权重Wo的值越大时，说明这个服务的提供者so是需要紧急通知并快速投入到应急过程中。
作为优选的技术方案，所述联动对象需求的权重Won根据应急协同主体影响分析得到。
作为优选的技术方案，所述联动对象需求的权重Won具体如下：
地铁运营维护人员是其中最直接受影响的，其权重最高，初始值为10；而其他协同部门的权重相对较弱，初始值为1。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于所述地铁运营故障应急联动交互方法的装置，该装置包括：
故障影响分析模块，用于评估地铁运营故障的等级，根据不同的等级确定不同的应急联动主体；
运维应急模块，用于对地铁设备的运营维护、应急路径和应急流程的规划，实现对设备的应急抢修，快速恢复线路的正常运行；
运营应急模块，用于针对乘客的人身及财产安全，通过行车调度和车站运营管理实现对风险的控制；
社会协同应急模块，用于与外部联动主体的协同提供交互的对接。
作为优选的技术方案，所述故障影响分析模块的工作流程如下：
首先，基于时间和空间对故障事件类型、范围、后果的几个维度分析，确定故障影响的专业范围，是否影响正常的行车调度、乘客服务；
其次，从车站、线路、线网三个层次分析对整个城轨系统运营的影响程度；
再次，结合客流历史数据和客流预测数据确定对整个城市交通的影响程度；
最后，根据应急处置过程和故障专家库预测分析对整个城轨系统的影响时间。
作为优选的技术方案，所述故障影响分析模块通过影响分析，将突发事件的影响等级分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级，最终根据确定的影响等级运行不同的策略，其中Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级分别采用红色、橙色、黄色和蓝色表示。
作为优选的技术方案，所述运维应急模块的工作流程如下：
1)故障数据分析；
2)专家推理及故障定位；
3)故障现场确认；
4)应急预案自动生成；
5)应急备品和人员推荐；
6)应急路径规划；
7)应急远程援助。
作为优选的技术方案，所述运营应急模块通过应急组织联动、行车组织调整、行车应急组织及故障应急处置四个过程完成运营任务，并进行事后总结分析。
作为优选的技术方案，所述社会协同应急模块整合地铁运营信息并推送给外部系统，同时反馈联动措施给地铁应急中心。
根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的方法。
根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的方法。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明以服务架构为基础，结合应用服务分解和服务发现及查找进行应急联动，涵盖了应急联动从事前信息采集、事中信息处理和处置联动、事后信息反馈和总结分析的不同主体全过程。
2)本发明通过应用客流预测、相似匹配和链接预测算法，实现了客流预测及客流模式匹配，车站、线路和线网三个层级的客流影响分析，从而推荐对应的客流预案，快速响应故障导致的客流变化；
3)本发明通过路径规划、模糊逻辑等，实现了应急GIS跟踪与路径优化，运能联动以及车站信息发布关联，完成协同信息和公共信息整合，从而实现社会资源的联动；
3)本发明通过时间序列、神经网络、专家规则等算法，实现了故障位置的快速定位，故障排除过程的监视和远程辅助，故障排除时间的预测，从而优化应急人员和应急物资的配置，完成故障的快速抢修；
4)本发明通过应急联动以及协同处置，实现了地铁运营故障的解除，以及线网运营的可靠安全。
附图说明
图1为本发明的应急协同主体分析图；
图2为本发明的步骤流程图
图3为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
本发明基于服务架构的地铁运营应急联动交互方法，能够有效实现跨专业、跨部门协同通信，同时保证了专业内部和部门内部的独立性，不影响原有的系统运行。
基于服务架构的地铁运营应急联动交互方法，所述方法包括：
获取地铁运营应急联动主体；所述的应急联动主体包括应急人员、行调人员、站务人员、公安人员、消防人员、医护人员和公交人员等地铁内部人员和社会协作人员和每一个参与其中的社会公众；获取地铁运营故障运营和运维信息；所述故障运营/运维信息包括设备状态信息、行车调度信息、客流信息、车站运营信息等；
获取地铁运营故障中两个直接影响对象：车内乘客(P)和地铁设备(D)，并将车内乘客P和地铁设备D映射到应急服务需求区Sq，根据其中每个独立的需求分解出需要的服务功能并收集到应急服务需求池Sp中；
将应急联动主体进行功能分解，得到每一个能够提供的服务的服务集合so，so＝{s1,s2,s3,…,sn}；获取每一项服务被车内乘客、地铁设备以及联动对象需求的权重Won以及服务提供者的权重Wo，根据应急服务需求池中的服务，进行递归匹配服务，根据对象需求的权重展示需要的应急主体的重要程度，其中当Wo的值越大时，说明这个服务的提供者so是需要紧急通知并快速投入到应急过程中的；
进一步的，所述的联动对象需求的权重是根据应急协同主体影响分析得到，具体的如图1所示，其中地铁运营维护人员是其中最直接受影响的，其权重最高，初始值为10；而其他协同部门的权重相对较弱，初始值为1；通过服务分解，确定每个应急主体的职责，提高了应急协作效率，通过服务查找和发现避免应急主体的“单一”，通过服务权重系数，保证了应急的轻重缓急。
如图1所示，应急协同主体分析图，通过对地铁发生突发事件进行影响分析，发现从设备故障出发直接影响行车作业与维保作业，对车内乘客、站内乘客以及司机、车站站务人员、应急抢修人员等地铁运营维护人员的影响是最直接的；从乘客人身安全和出行可靠安全出发，需要媒体系统发布各种消息通知每个公民，交通系统安排公交、网约车等辅助乘客出行，公安/消防/医疗/政府等系统对可能出现的社会治安及公共卫生问题提供协助条件，这就需要多个部门的联动；从应急人员作业出发，需要考虑不同专业领域的专家配合，同时还要考虑应急人员和物资的配置，这就需要车辆、电力、通信、信号、调度等多专业的协同。
如图2所示，一种基于服务架构的地铁运营应急联动交互方法，包括以下步骤：
在步骤401中，系统获取地铁运营和设备运行的数据，并对这些信息进行分析，获取分析的结果，然后执行步骤402；
在步骤402中，系统对分析的结果进行判断，如果超过范围，将产生信息并发布报警，然后执行步骤403；
在步骤403中，系统通过影响分析模块对发布的报警进行影响范围分析，确定采用哪些运营策略，根据设备安全、乘客安全和社会安全判断步骤404、405、406的执行与否；
在步骤404中，系统发布设备运维信息并组织设备抢修，自动推荐应急人员，匹配应急备品，并规划应急路线等；
在步骤405中，系统发布车站和车辆运营信息并组织进行行车计划调整，行车应急组织以及车站运营组织等；
在步骤406中，系统发布社会协同信息，将相关的运营信息和客流信息发布给外部部门，提供公安、公交、医疗等部门应急信息同时通过公共平台发布应急信息；
在步骤407中，待所有的应急任务完成后并恢复正常运营后，系统实时记录整个应急过程，并自动生成故障分析报告、运营报告、协同流程报告，并录入专家库系统。
以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。
基于服务架构的地铁运营应急联动交互装置，包括故障影响分析模块、运维应急模块、运营应急模块和社会协同应急模块。
所述的故障影响分析模块主要是评估地铁运营故障的等级，根据不同的等级确定不同的应急联动主体，可以合理联动内部各专业、各部门以及外部相关部门，避免应急资源的浪费。基于时间和空间对故障事件类型、范围、后果等几个维度分析，从专业领域和类型分析，故障影响的专业范围，是否影响正常的行车调度、乘客服务等；其次从车站、线路、线网三个层次分析对整个城轨系统运营的影响程度；然后结合客流历史数据和客流预测数据确定对整个城市交通的影响程度；再根据应急处置过程和故障专家库预测分析对整个城轨系统的影响时间。根据上述的影响分析，将突发事件的影响等级分为Ⅰ级(红色)、Ⅱ级(橙色)、Ⅲ级(黄色)、Ⅳ级(蓝色)，最终根据确定的影响等级运行不同的策略。
所述的运维应急模块通过对地铁设备的运营维护、应急路径和应急流程的规划，实现对设备的应急抢修，快速恢复线路的正常运行，主要涉及与设备相关的运维人员和应急人员，完成内部部门、专业间的协调联动。其中主要有一下几个流程：1、故障数据分析2、专家推理及故障定位3、故障现场确认4、应急预案自动生成5、应急备品和人员推荐6、应急路径规划7、应急远程援助等。当运维应急模块完成且设备故障得到解除后，设备的服务需求将会消除，从而监督整个的应急联动进度。
所述的运营应急模块是针对乘客的人身及财产安全，通过行车调度、车站运营管理等实现对风险的控制，主要涉及与行车及车站相关的运营人员，如司机、调度人员、站务人员等。通过应急组织联动、行车组织调整、行车应急组织及故障应急处置四个过程完成运营任务，并进行事后总结分析。
所述的社会协同应急模块为与外部联动主体的协同提供交互的对接，整合地铁运营信息并推送给外部系统，同时反馈联动措施给地铁应急中心，主要涉及与应急联动相关的社会组织和机关，如交通系统、公安系统、医疗系统、消防系统等。
本系统从事前信息采集、事中信息处理和处置联动、事后信息反馈和总结分析三个阶段展示应急联动的不同主体的应急策略，实现了对应急联动的闭环管理，不断优化应急联动流程。
如图3所示，一种基于服务架构的地铁运营应急联动交互实施方案，包括客流采集接口11、设备采集接口12、行车采集接口13、核心交换机14、数据分析服务器15、数据库服务器21、应用服务器22、网关服务器23、PC终端31、手持终端32。
所述的客流采集接口11、设备采集接口12、行车采集接口13是基础数据采集接口，通过核心交换机14将基础数据上传到数据分析服务器15，并在数据分析服务器15上进行客流分析、故障定位分析、应急预案分析等。
所述的数据库服务器21是将数据分析服务器15分析的结果存储起来，同时存储其他的业务数据，包括运营预案信息、客流线路信息等；应用服务器22与数据库服务器21和数据分析15相连，通过他们实时获取客流数据并进行业务处理，同时与网关服务器23相连，接受请求信息并发送响应信息。
所述的PC终端31与应用服务器22之间，通过网关服务器23传递数据，其中PC终端主要展示应急GIS地图、实时故障信息和影响范围。
所述的手持终端32与应用服务器22之间，通过网关服务器23传递数据，其中PC终端主要通知应急人员、发送应急流程和应急过程确认。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本发明电子设备包括中央处理单元(CPU)，其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(RAM)中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。CPU、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口也连接至总线。
设备中的多个部件连接至I/O接口，包括：输入单元，例如键盘、鼠标等；输出单元，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元，例如磁盘、光盘等；以及通信单元，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如本发明方法。例如，在一些实施例中，本发明方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM和/或通信单元而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载到RAM并由CPU执行时，可以执行上文描述的本发明方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，CPU可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行本发明方法。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
