隧道监控 | 隧道综合运营管理平台--应急处置子系统设计

“本文为隧道综合运营管理平台的应急处置子系统设计方案，供大家在功能设计过程中进行参考。”

隧道综合运营管理平台的应急处置子系统由应急智慧指挥调度模块、数字孪生模块、隧道应急事件分类等功能组成。

一、应急智慧指挥调度模块

系统可查看事件处置相关信息，包括事件位置、事件方向、影响范围、伤亡人数、处置进度、事件持续时长、剩余时长等，查看事件处置过程各环节的任务详情，包括任务内容、任务执行状态、任务负责人。

针对事件处置过程中任务指令执行出现异常的环节，可进行干预。

查看监控系统采集的信息及补充事件现场信息，根据事件信息制定执行现场应急处置任务，任务包括作业地点和作业目标。

监控、确认现场应急方案实施效果，查看应急事件的事件地点、事件影响范围、事件发生时间、事件伤亡人数、事件类别类型、事件等级、事件涉及车辆等实时信息，优化现场应急方案并执行。

查看应急处置任务，根据任务内容配置任务执行所需的车辆、人员、设备物资，形成每项任务的资源调度方案。

单兵系统接收由应急系统下发任务指令，应答任务指令，操作人员根据任务执行情况完成对信息的实时上报与反馈。

执行应急处置任务资源调度方案，实时查看调度指令发送应答情况、资源运输移动情况。

进行事故现场交通管控衔接，确保管控现场的交通安全，保障应急资源赶赴现场的交通条件，确保救援通道畅通，确保辖区内事故影响区域社会车辆交通秩序。

针对事件处置过程中任务指令执行出现异常的环节，可进行点对点沟通，了解现场情况。

对事件处置结果进行成本评估。

二、数字孪生模块

1.地图建模

以三维电子地图数据库为基础，按照一定比例对现实世界或其中一部分的一个或多个方面的三维、抽象的描述，对三维地图的交通枢纽及环境进行3D可视化建模。

全域监控结合上述三维建模功能能够展示清晰的道路、实时孪生的车辆、实时监控的视频画面，由于隧道较长，为更清晰的监控整个隧道内车辆运动情况，可将单个隧道分段显示，已实现管理者最好的基于真实时空的可视化感受。

同时该系统可兼顾显示多隧道监控相机视频画面，支持视频的自定义切换及全屏显示。

人员、车辆、机电设备、构造物建模：

①对隧道业务场景中涉及的所有人物角色及行为动画进行拆解建模；

②对隧道上所有车辆，按车辆牌照、品牌、车款、颜色、类型等维度划分进行统一建模；

③根据机电设备资产清单，对所有设备模型及控制功能进行建模实现；

④对道路、桥梁、隧道等模型制作，完成虚拟数字空间中对现实事件构造物的概况一对一映射。

交通环境动态仿真：

①车流跟驰仿真模型建立：当前车辆无法超车条件下，后车跟随前车的行驶状态。

②车流换道模型建立：描述驾驶员自身驾驶特性，针对周围车流车速、车流间隙等外界因素，调整自身驾驶策略。

③交通协调控制：能够通过对系统中交通管控设备，达到对交通流的控制。

安全风险感知监测一张图：

①依据对隧道运营安全风险的辨识及评估分析，基于建筑信息模型（BIM）+地理信息系统（GIS）的空间信息，对结构安全及运营安全提供给智能感知。

②对隧道运营安全风险存在的主要风险进行监控分析，利用建筑信息模型（BIM）、地理信息系统、图形技术、流程图、风险矩阵等多种形式直观的展示覆盖全部流程和环节的风险分布、类别、等级和发展趋势，制定隧道风险地图。

风险管理部门通过收集相关的资料信息，利用风险地图，监控风险因素的变动趋势，并评价各种风险状态偏离预警线的强弱程度，针对不同风险发出预警信号。

利用大数据平台、人工智能算法等新一代信息技术，打造“智慧安监”应用，包括：提供隧道动态监控功能、提供风险信息管理功能、提供风险自动辨识功能、提供风险评价分级功能、提供风险评估系统功能。

安全风险感知与告警：

通过布设覆盖全路段的视频摄像机、智慧信标及各类传感器，组成多维度交通运行数字化感知网络。

基于视频融合的隧道交通状态感知技术包含四个部分：隧道内车辆目标检测、单摄像机多目标跟踪、跨摄像机多目标跟踪和雷达与视频数据融合。

两客一危车辆监控：

①在两客一危车辆进入隧道前，基于智慧基站对于车型精准的感知能力，系统可对两客一危车辆进行锁定，同时在隧道内进行全域的高精定位跟踪。

②隧道三维监控平台上将两客一危车辆进行高亮显示，显示车辆的车牌号、车型、车牌颜色等特征信息，同时监控车辆实时速度和航向角等信息，当出现异常速度（超速/速度）以及航向角异常变动时，及时进行报警。

③同时可对两客一危车辆进行特殊跟踪，显示车辆的原始特征数据，配合智慧基站路侧相机，能显示车前、车中、车后画面的视频源进行随动显示，实现多维度两客一危车辆的全域跟踪监控。

2.视频标签增强显示模块

①通过查看视频，对车道级的通行状况进行一个标记，其内容包括不限于：车道1、车道2等，通行状态可通行、可逆性、不可逆行。

②将标记摄像头连接起来，对多个摄像头标记，完成人工增强标记这一段路的通行状况。

3.统计报表模块

能够以报表的形式提供应急系统的工作日志及事件详情，并可根据时间条件以及位置条件查询、事件类型、发生等级、综合评价等筛选条件对相关信息进行查询，查询报表可以excel报表输出。

4.用户管理模块

①账号列表管理，可查看当前系统用户账号，并通过添加、删除、启用、编辑等对账号进行管理。

②目标角色管理，分配和管理系统角色权级。

③可对账号角色进行权限管理操作。

5.应急物资管理

①实现对应急资源数字化网联共享。对路网内的应急资源进行统一管理，为应急资源的整体调度提供保障。

②建立应急资源日常管理校验机制，以工作日为周期，应急资源出入库管理，及应急资源电子档案为基础，各路段指定专职人员在管理系统内对应急资源的静态信息进行维护，确保路网内所有应急资源静态信息的及时、准确更新。针对应急人员当班情况、应急车辆定位、随车设备等动态应急资源信息，通过与人员单兵设备建立数据通信，实现对各类动态应急资源的实时精准监控。

③提供全路网应急资源检索服务。综合高速公路静态、动态应急资源信息，通过数据可视化方式精准掌握路网内一切可调用应急资源实时数据。结合高速公路运行状态监测和分析结果，

以数字化项目中建成的互联感知网络为依托，通过大数据分析，建立应急资源与事件信息的动态匹配机制，为高速公路运营管理单位提供应急资源调用服务。

三、隧道应急事件分类功能

针对影响隧道运营安全的异常事件、自然灾害及政治经济环境等应急救援类型，基于不同救援类型系统的逃生理论，分析各救援类型时间、地点、事件严重程度、影响范围、逃生时机 及快捷处置应急救援方法等特性，对不同救援类型进行分类分级。

①红色等级事件：

隧道内发生特大、重大火灾的事件； 发生严重影响隧道运营安全、并可能造成人员死亡、短时间难以恢复正常工作秩序的特大交通事故或安全事故； 隧道土建设施遭到自然或人为因素破坏影响不能通车的事件；恐怖袭击等社会安全事件。

②橙色等级事件：

隧道内发生重大交通事故严重影响隧道运营安全、并可能造成人员严重伤害的安全事故；隧道洞口大面积结冰积雪严重影响隧道通行造成长时间拥堵的事件。

③黄色等级事件：

隧道内发生一般交通事故或旅游季节及节假日车流量大，造成交通拥堵，并可能造成人员伤害的安全事故；当气象部门发出严重影响行车安全的预警信息； 隧道洞口结冰造成交通拥堵的情况； 隧道附属设施设备大量丧失正常使用功能、严重影响隧道运营的情况； 隧道内发生一般火灾及时被扑灭造成短时间交通拥堵的事件。

④蓝色等级事件：

隧道内发生轻微交通事故； 其他一般、未造成人员伤亡的事件； 隧道附属设施设备部分功能丧失，一定程度影响隧道运营情况的事件。