基于GIS的铁路信息应急指挥系统研究与设计
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铁路可视化应急指挥系统方案随着全球化和数字化的不断深入发展,交通出行的迅速增加对各个国家都提出了更高的要求,因此高效的交通管理变得至关重要。
在这个背景下,交通运输领域的信息化建设愈发重要,而铁路可视化应急指挥系统则是其中的重要一环。
铁路可视化应急指挥系统,是一种基于信息系统技术的铁路应急指挥系统。
它的主要目标是提高铁路运营管理水平,确保客运、货运安全顺畅、快捷运行。
下面将从方案步骤、具体实施方案以及应用效果等方面详细阐述铁路可视化应急指挥系统的重要性。
方案步骤:一、要根据铁路客流、货运数据设置铁路运营指挥中心点,为其提供可视化的全方位的信息化交通枢纽来准确动态的掌握运营情况,同时还要设置应急管理中心来指导应急处置等。
二、采用先进实时信息采集技术收集全国铁路客运和货运情况和车辆移动情况。
三、应用大数据技术分析处理数据,形成运输命令、驾驶人员、乘客等信息,并与规划管理水平信息传输至运营控制中心。
四、使用图像处理技术对列车在铁道上的位置进行定位,实现列车实时监控。
具体实施方案:首先搭建铁路运营指挥中心和应急管理中心,其中的运营中心主要用于全国铁路客运和货运情况和车辆移动情况的集中监控与预警,发出运营命令。
而应急管理中心则在正常运行中,配合运营控制中心处理紧急状态下的应急处理工作。
其次,安装集中控制故障监测系统,实现铁路控制和设备的集中监控,通过智能感知技术,及时发现设备故障,提高铁路设备的使用效率。
在铁路中安装设备,实时采集铁路客流、货运数据和车辆移动情况。
最后,对于一些其他具体措施,如设置摄像监控、加强网络安全、统一屏幕显示等,确保系统运行流畅,实现数据的实时显示和实时响应,提高安全生产管理水平。
应用效果:实践证明,铁路可视化应急指挥系统方案的实施对铁路运营和安全生产中起到了重要的作用。
一方面,使铁路运输管理更加高效和科学化,提高了铁路交通的整体服务质量和客流质量;另一方面,铁路可视化应急指挥系统大大增加了铁路应急处理的能力,有效提升了应急处置的响应速度,保障了铁路运行安全。
铁路局集团公司应急指挥中心信息系统构建研究随着铁路网络规模的不断扩大和运输任务的日益繁重,铁路局集团公司应急指挥中心的建设成为保障铁路运输安全和运行顺畅的重要环节。
应急指挥中心作为铁路局集团公司应对突发事件和紧急情况的重要组成部分,其信息系统的构建研究显得尤为重要。
应急指挥中心信息系统的构建主要包括硬件设备的配置和软件系统的开发。
硬件设备的配置是保障信息系统正常运行的基础。
应急指挥中心需要配备高性能的服务器和存储设备,以满足大量数据的处理和存储需求。
应急指挥中心还需要配备一定数量的终端设备,以方便调度员和指挥员进行信息交互和指挥操作。
应急指挥中心还需要配置稳定可靠的网络设备和通信设备,以保障信息的传输和交流。
软件系统的开发是应急指挥中心信息系统的核心。
应急指挥中心需要开发一套完善的信息收集和处理系统。
该系统可以实现对铁路运行情况、天气状况、突发事件等信息的实时收集和分析,为指挥员提供准确的信息支持。
应急指挥中心还需要开发一套灾害预警与预测系统。
该系统可以根据历史数据和预测模型,实现对突发灾害的预警和预测,为指挥员提供事前的决策依据。
还需要开发一套指挥指挥系统,实现对突发事件的指挥和处置。
该系统可以根据实时数据和预设指令,做出相应的调度和指挥决策,以保障铁路线路的运行安全和运输顺畅。
在信息系统的构建过程中,还需要考虑信息的安全性和可靠性。
应急指挥中心需要采取合适的措施,加强信息系统的安全保护。
可以采用防火墙、入侵检测系统等技术手段,防止未经授权的访问和攻击。
应急指挥中心需要建立完善的备份和恢复机制,以防止因系统故障或人为错误而导致的数据丢失和信息瘫痪。
还需要定期进行系统的安全评估和演练,发现并解决潜在的安全问题。
铁路局集团公司应急指挥中心信息系统的构建研究对于保障铁路运输安全和运行顺畅具有重要意义。
在构建过程中,需要合理配置硬件设备,开发完善的软件系统,并加强信息的安全保护和可靠性措施。
只有如此,才能更好地应对突发事件和紧急情况,确保铁路线路的安全和运输的顺利进行。
经营管理基于数据分析的铁路应急管理系统王赟昌(中国国家铁路集团有限公司办公厅,北京100844)摘要:随着铁路建设、改革、发展与国家政治、经济、民生、国防等各领域深度耦合,铁路突发事件应急管理的关联性、复杂性不断增强,采取信息化技术手段建立集约高效的铁路应急管理系统,实现铁路应急管理体系的数字化、网络化、智能化转型已成为提升铁路应急管理能力的必然选择。
基于数据分析与现代应急管理理念的深度融合,采用数据分析、图像识别、传感器技术,以及互联网、人工智能等数字技术构建铁路应急管理系统,将为完善铁路应急管理体系、提升铁路应急管理能力提供更高效的解决方案。
关键词:铁路应急;数据分析;管理系统中图分类号:TP391.4文献标识码:A文章编号:1001-683X(2021)12-0076-05 DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.12.0760引言铁路是国家全局性、先导性、关键性重大基础设施,是国民经济大动脉、重大民生工程和综合交通运输体系骨干,是国家战略性、基础性、支柱性重要产业。
铁路应急管理系统作为国家应急管理体系和能力建设的重要组成部分,承担维护铁路运营安全、防范化解重大安全风险、及时应对处置各类灾害事故的重要职责[1]。
铁路建设、改革、发展与国家政治、经济、民生、国防等各领域深度耦合,铁路突发事件的发生频率、传播速度、对经济社会和人民群众的影响及危害呈现不断扩大的趋势,充分利用信息化数字技术、实现应急管理体系的数字化、网络化、智能化转型已成为提升铁路应急管理能力的必然选择。
以提升铁路应急管理质量和效率为目的,采用数据分析、图像识别、传感器技术,以及互联网、人工智能等数字技术与现代应急管理理念融合创新研究,构建铁路应急管理系统,将为完善铁路应急管理体系、提升铁路应急管理能力提供更高效的解决方案。
作者简介:王赟昌(1989—),男,工程师。
E-mail:1铁路应急管理系统架构铁路应急管理系统以数据采集、数据存储、数据分析、智慧决策为核心,以实现应急管理决策从经验型、被动型向主动型、敏捷型转变为主线,以推动行政化、垂直化应急管理制度向各专业互联互通、协同共享为变革[2],涵盖应用管理、数据处理、基础支撑系统,构建贯通机制建设、预案管理、决策响应、资源配置全流程的专业化、现代化铁路应急管理体系。
项目全称:基于Web GIS的应急物流联动机制与公共信息平台的构建学院名称:申报者姓名:(集体名称):类别:√哲学社会科学类社会调查报告和学术论文根据应急联动系统内各部门、物流公司各种信息构建专属电子地图,将电子地图应用于跟踪与应急决策系统,可提供一个可视化载体,使用户可以方便地通过电子地图查询相关信息。
同时在对地图的请求过程中加入了Ajax技术,提高了地图的响应速度,增强了体验性,即时性得到很大的提高。
在运输车辆动态监控的实现过程中融合使用了GPS技术,GPRS技术和WebGIS技术,可以随时随地对车辆进行监控,实现了物流运送过程中的动态可视化效果。
系统在应急预案决策中引入本体和知识推理,使应急过程具有一定的自我决策能力。
利用本体推理实现自动发现,制定规则实现自动关联,在很大程度上提高了应急处理的速度和效率。
本文的研究成果及相关实现,提供了一个基于WebGIS的物流跟踪及应急决策系统,在实践中,对于指导实现物流过程的全程跟踪及可视化有一定的现实意义。
关键词:GIS 应急物流基础地理信息共享平台前言 (5)1 我国应急物流发展现状 (6)1.1应急物流产生的背景 (6)1.2应急物流的发展状况 (6)1.3应急物流的发展及其特点 (7)1.4应急物流存在问题 (8)2基于GIS的配送车辆调度系统的设计与实现 (10)2.1 GIS的技术特点 (10)2.2 GIS数据库内容设计 (11)2.3 GIS数据库逻辑模 (12)2.4 GIS数据库的物理模型 (14)3 GIS共享平台的建立 (15)3.1 建设流程 (15)3.2软件选型和软件开发 (17)3.3关键技术 (17)4 3S集成技术在应急物流配送中的应用 (20)4.1 GIS与RS的集成 (20)4.2 GPS与RS的集成 (21)4.3 GPS与GIS的集成 (22)5 基于GIS技术的应急物流模块系统 (23)5.1 系统设计的目标 (23)5.2 系统的工作原理 (23)5.3 车辆定位功能模块 (25)5.4路径优化功能模块 (25)5.5路径引导功能模块 (26)5.6地图匹配功能模块 (27)5.7人机交互功能模块 (28)6 线路划分与单车线路优化求解算法关键源代码分析 (29)6.1Dijkstra算法源代码分析 (29)6.2 Dijkstra算法的完整实现版本算法的源代码 (30)结论 (37)参考文献 (38)前言城市化进程的加快使人口和经济高度聚集,各种突发事件的危害程度、危险系数也明显提高。
铁路局集团公司应急指挥中心信息系统构建研究铁路局集团公司应急指挥中心是一个关键的组织部门,负责协调处理突发事件和紧急情况,并保障铁路运输安全和正常运行。
为了高效应对各种突发事件,信息系统在应急指挥中心中发挥着重要的作用。
本文将探讨铁路局集团公司应急指挥中心信息系统的构建问题。
铁路局集团公司应急指挥中心的信息系统需要具备实时性。
在应急情况下,时间非常紧迫,需要快速准确地获取各种信息。
信息系统应能够及时收集、传输和展示相关数据,包括突发事件的地点、范围、影响等。
信息系统还应具备集成能力,能够将各种散乱的信息整合起来,形成全面的情报画面。
信息系统还需要具备预警功能。
在应急情况下,提前预警可以帮助应急指挥中心及时采取行动,为避免和减少可能的损失提供时间窗口。
信息系统应具备监测和分析能力,能够捕捉到潜在的风险,并发出及时准确的预警信息。
信息系统还需要具备协作功能。
应急指挥中心是一个涉及多个部门和人员的组织,需要进行有效的沟通和协同工作。
信息系统应提供协作平台,实现信息的共享和交流。
通过即时通讯工具或者电子白板,应急指挥中心可以实现快速的沟通和决策。
信息系统还需要具备决策支持功能。
铁路局集团公司应急指挥中心需要根据各种信息做出正确的决策。
信息系统应提供相关的数据和分析工具,帮助决策者了解情况、评估风险,并提供决策建议。
信息系统可以基于实时数据进行模拟和预测,帮助决策者做出更加准确的决策。
信息系统还需要具备可靠性和安全性。
应急指挥中心的信息系统是负责协调处理突发事件的重要工具,因此必须保证系统的稳定性和可靠性。
由于信息系统可能涉及到敏感的信息和决策,因此也需要具备安全措施,保护系统免受恶意攻击和未授权访问。
铁路局集团公司应急指挥中心信息系统的构建需要考虑实时性、预警功能、协作功能、决策支持功能、可靠性和安全性等方面的要求。
只有建立一个功能完备、性能稳定、安全可靠的信息系统,才能有效提升应急指挥中心的应对能力,确保铁路运输的安全和正常运行。
基于GIS的铁路信息应急指挥系统研究与设计摘要:应急指挥地理信息系统能够为日常工作和应急指挥提供技术保证,为相关部门提供应急保障。
简要介绍了应急指挥地理信息系统在朔黄铁路中的应用,分析了应急系统的整体技术路线、主要功能和关键技术,同时对系统地理数据建设提供了解决方案。
关键词:GIS;应急指挥;朔黄铁路;OGC;空间数据库0、引言应急指挥是一项系统工程,它包括对自然灾害的监测、预报、评估、防灾、抗灾、救灾、恢复与综合管理。
减灾的每一过程和环节都与空间的地理要素密切相关,GIS(地理信息系统)可以将空间图形数据处理、属性数据处理、地理学空间分析与模型分析及计算机技术紧密结合,通过多源数据输入、数据加工、数据空间分析与模型分析,产生对管理决策、灾害防治等起到直接辅助决策作用的有用信息,因而,建立在具有庞大空间分析功能的地理信息系统上的应急系统非常必要。
应急指挥地理信息系统为日常工作和应急指挥提供技术保证,可通过信息网络和公司的应急指挥中心、管理部门进行信息交互,自动处理各种事故、灾情信息,保证实时跟踪救援活动,保持与各相关部门信息的畅通联络,以更好地提供应急保障。
1、系统设计1.1 总体技术路线(1)以航天航空、传统测绘技术为手段,建立面向铁路应用的,多源、多维、多分辨率的铁路空间数据体系。
系统的信息资源数据库采用Oracle 11g进行存储,矢量格式数据基于Oracle 11g Saptial直接存储,栅格数据基于Oracle11g Saptial GeoRaster直接存储,不依赖于特定的GIS软件平台和数据格式。
(2)采用面向服务的技术搭建开放式的铁路综合信息平台。
平台基于SOA和JA V A EE体系理念,便于实现跨平台与互操作,利用Web Services方法实现一种松散耦合的异构式环境的集成,地理信息数据功能封装成符合OGC标准规范接口,构建面向服务的、融共享服务提供方、使用方和管理方为一体的地理信息数据共享框架体系结构,实现基于统一注册和分级授权的服务组织模式与运行管理机制,达到地理信息共享交换的持续扩展。
(3)采用先进的IT架构建设平台运行支撑环境。
以现有网络软硬件设备为基础,以存储为中心的IT架构思想,体现高度的前瞻性和可扩展性,采用“分期投入,逐步扩展,保证平台应用的完整性和硬件投资的有效性”原则。
(4)基于平台接口开展应急系统建设。
利用平台提供的丰富地理信息资源和多层次的研发接口,采用C/S、B/S相结合的方式,快速构建应急系统。
1.2 总体结构总体框架自下而上由“支撑层”、“数据层”、“服务层”、“应用层”组成。
(1)支撑层。
支撑层是平台运行的支撑与保障,由网络设备、支撑软件、安全保障体系等内容组成,硬件系统必须保证高速度、大存储量,且具有图形输入输出设备。
(2)数据层。
数据层是地理信息服务的基础,包括用于地理信息服务的系列空间资源,主要包括基础地理数据、专题数据等。
(3)服务层。
服务层是系统建设的核心内容,是根据多数用户对地理信息应用的共性需求而设计并实现的系列标准服务接口,以及在此基础上建立的在线服务系统和运维管理系统。
(4)应用层。
应用层是平台对外提供的应用服务,即基于平台对接研发的应急系统。
1.3 系统功能设计1.3.1 应急数据浏览应急数据浏览提供可视化地图界面,可对应急指挥系统中涉及的基础地理数据和铁路应急救援专题数据进行加载和浏览,并提供应急事件现场的信息查询。
另外,系统可连接铁路沿线的视频监控设备获取实时视频信息,还可以接收救援人员携带的GPS设备,并在视图中显示其所在位置。
1.3.2 应急物资管理系统提供朔黄铁路沿线救援人力组织分布、救援设备、救灾物资储备分布的数字化成果,实现应急资源的分布式查询、浏览、统计等功能,完成对应急资源的数字化管理。
1.3.3 应急预案管理功能流程主要包括:监测预警、事故接报核实、应急准备、应急响应、评估分析。
系统从用户数据库中调出主叫用户标准资料和GIS一起使用,在电子地图上进行定位,也可人工输入信息进行定位。
接入报警后,系统自动提取相关信息,值班员可根据报警叙述输入更详尽的内容,存入数据库以备查询统计使用。
接警时录音系统自动启动进行录音,通话结束后将语音、时间、日期等信息存入计算机语音系统中备案。
具备对重要案例整理、存储、管理、统计、检索、查询、分析等功能,同时具备对重大事件的处置经验、建议、计算公式的整理、存储。
分级响应:应急指挥中心应依据突发公共事件的级别和种类,适时建议派出由该领域具有丰富应急处置经验人员和相关科研人员组成的专家组,共同参与事件的处置工作。
一旦发现事态有进一步扩大的趋势,则由应急指挥中心调配其它应急资源参与处置工作。
进入紧急状态的决定应当立即通过广播电台、电视台等新闻媒体进行公布。
1.3.4 灾害影响分析(1)善后处置。
各级政府要广泛发动群众,尽快恢复正常的生产、生活秩序,并做好抢险救灾的宣传工作,介绍、推广抢险救灾和自救互救的经验。
(2)调查与评估。
地区应急指挥中心组织由有关部门组成的调查组,负责突发公共事件的调查、评估、处理工作。
按照有关规定对造成突发公共事件的有关责任人和责任单位提出处理意见报市、地区应急委员会。
(3)恢复与重建。
恢复重建工作由地区党委、政府统一领导、统一规划、统一部署、统一实施。
1.3.5 救援路径分析救援路径分析是指通过对现有铁路线路数据、道口数据、周边道路和河流数据等信息的分析,为处理突发应急事件提供最优路径,保证各类应急救援的人力和物资最快抵达救援现场。
2、地理数据体系建设方案2.1 系统数据库组成基础地理数据,由铁路综合信息平台以服务的形式提供数据,图层内容包括:1:10 000数字线划图、1:1 000数字线划图、2.5m分辨率影像、O.1m分辨率影像、1:10 000数字高程模型。
应急专题数据:救援人力组织分布数据、救援设备数据、救灾物资储备数据、河流分布数据、沿线路网分布数据、主要村镇及医院分布数据和山洪滑坡分布数据等。
2.2 航空摄影及3D数据生产通过航空摄影辅助野外测量的方式完成O.1m影像数据、2.5m数字高程模型、铁路设施设备数据的采集。
采购2.5mSPOT卫星影像,然后对采购的影像进行正射纠正、匀光匀色处理,生产出数字正射影像图。
其具体工作步骤如图2。
2.3 数据建库方案2.3.1 矢量数据建库考虑到数据类型的复杂性,本项目矢量数据建库分为两大类型,一类为AutoCAD格式的矢量数据,一类为其它非AutoCAD格式的矢量数据。
针对以上两类数据,其建库方案也有所不同,具体如图3。
2.3.2 影像数据建库当正射影像经过转换流程转换成TIF格式后,后续的处理流程与卫星影像的入库处理流程一致。
2.3.3 高程模型数据建库高程模型数据建库流程与影像数据建库方式相同。
3、系统建设关键技术3.1 多源异构空间数据的互操作技术在Internet上出现了大量不同类型、分布式异构地理信息源,如数据库、数据文件、地图图片等,需要根据应用需求在不同的软件平台或数据库管理系统中创建并维护。
实现地理信息共享的根本解决办法是多源地理信息之间具备互操作能力。
在数据分发与应用服务方面,需要完善基于Internet/Intranet的数据管理、分发技术,增强技术的安全性与可靠性设计。
为了解决多源异构空间数据互操作问题,需要研究异构空间数据转换方法与标准以及异构空间数据网络服务与互操作方法。
3.2 Web Service技术Web Services是一种面向服务的分布式系统架构,它提供了一组良好的接口规范,将不同地域、行业和部门间系统平台上的各种应用封装成不同的服务并通过网络发布。
这些接口独立于用于实现服务的编程语言与操作系统,完全屏蔽了不同软件平台的差异,突破了传统分布式计算技术在使用上的诸多瓶颈,使被发布的服务间拥有一个统一的交互方式,从而实现服务间的松散耦合。
Web Services使用XML(Extensible Markup Language,可扩展的标记语言)语言进行编码,结构化异构信息采用SOAP(Simple Object Access Protocol,简单对象访问协议)在分布式系统间对等传输结构化信息,调用服务,以WSDL(Web Services Definition Language,Web服务描述语言)来描述消息交换模式,并基于UDDI(统一描述、发现和集成协议)标准定义了Web服务发布与发现的方法。
其体系结构如图4所示。
服务注册中心、服务请求者、服务提供者三种角色都遵守具体的技术规范,因发现、发布、绑定这三种操作而互相关联、相互协作,从而实现真正意义上的跨平台与松散耦合,达到分布式资源整合共享的目的。
3.3 二三维一体化无缝集成平台数据为经纬度的坐标数据,具备基于全球视角的管理与应用。
平台采用面向服务的ServiceGIS产品Geo—Globe Server建设,从底层数据模型到应用实现了二三维一体化无缝集成。
4、结语应急指挥系统能为朔黄铁路建立起完善的应急体系,落实有关部门和人员的职责,并有针对性地采取预防措施,消除突发事件隐患,从而避免突发事件发生;同时,事先编制各种灾害应对的应急预案,建设应急队伍,能够保障随时有人员出动应急工作。
这从根本上改变了先前盲目、无序,不能正确消除事件隐患的状态,为铁路运营提供了安全保障。