1 铁路时空大数据应急辅助决策系统的架构设计

1.1系统架构

铁路时空大数据应急辅助决策系统的建设中，需以铁路地理信息平台及铁路集团公司大数据平台为基准，通过对各个关联平台中的基础性数据进行整合，以满足应急指挥需求而创设的一体化运行系统，不仅能够将应急处置的各个流程衔接到位，更能实现对信息的高速、稳定传递。整个系统的建设结构为：第一，用户层，铁路各站段及各单位的应急指挥工作人员都具备对系统的使用权限，可根据工作需求对系统数据进行调用；第二，应用层，因系统建设中所依托的是铁路的时空大数据，这就促使系统中涵盖数据层、服务层等多个功能性应用层；第三，服务层，地理信息服务、大数据服务及北斗服务是组成服务属性的结构，各服务范畴下还可细分多项服务内容，例如空间分析服务及动态监测等；第四，数据层，铁路运行中的各类应急业务数据、空间地理信息数据都能在数据层中存储，促使系统运行的效率及准确性更高，确保软件运行能够得到数据支持；第五，基础设施层，系统软件运行中的各类基础设施都设置在此层，例如交换机、网关、服务器及操作系统等，通过应用计算、存储及网络资源等，为系统安全稳定运行提供基础保障，基于基础设施的配备情况，还可根据实际情况进行功能性拓展，迎合业务发展的实际需求。

1.2数据架构

    铁路时空大数据应急辅助决策系统运行中，需对应急业务、应急资源、空间地理信息及业务系统等各项数据进行全面管理，数据处理的流程主要为：第一，数据应用层中涵盖系统运行中需要处理的全部数据类型，而每个大项数据中还细化出将多个类型的数据信息，例如：应急业务数据中包含应急交互信息、处置信息等丰富的信息内容；应急资源数据中包含专业图纸、线路视频等信息；空间地理信息中则涵盖各类遥感影像数据及实景测量信息等地理空间相关联的信息；业务系统数据中则包含列车运行状态及实时路况、气象信息等；第二，数据服务层，铁路运行中的海量信息在汇入大数据平台时，为了保证对应信息的快速传递，需针对数据类型采取差异性的数据汇入方式。例如：关于应急业务数据，因数据功能的影响，需确保数据及时、快速的传递，就可采取消息队列等方式，设定实时数据接口，便于数据的第一时间畅通传递；而相关专业对应的应急资源数据，可考虑其变化频率及时效性要求，采取数据库连接的方式对数据进行收集，一般可设定一定间隔时间收集一次。在系统运行期间，通过调用相关服务平台，就可获得对应的数据信息，以保证信息获取的及时性及准确性；第三，数据接入层，数据服务平台具有接受业务系统数据的功能，例如：客车信息管理系统及动车组管理信息系统等，还有部分数据可借助统一资源定位符进行调用，以满足差异性的数据调用需求。

1.3网络架构

铁路时空大数据应急辅助决策系统运行中，其部署方式更具集中化特点，可满足应急指挥中心、主管业务部门及各站段的应用需求，在整个系统中，用户端及服务端为基本网络架构，铁路内部服务网由数据库服务器及应用服务器组成，系统用户具有内部访问权限，铁路外部服务网则由地图服务器及APP服务器组成，在安全平台上可完成数据交互，并向内部服务网发送请求，将数据传输到内部服务网指挥中心端。因设有网络安全保障平台，可在防火墙及安全隔离的技术支持下，提高内网及外网应用中的安全系数。

2应急辅助决策系统的功能设计

2.1指挥中心端功能

铁路时空大数据应急辅助决策系统运行中，指挥中心端功能十分丰富，具体为：第一，增加地理信息系统地图的展示方式，促使地图测距及清除等功能都能够正常使用，为应急处置工作的高效进行夯实基础；第二，系统支持里程定位及线路车站定位方式，后续只要通过定位就可明确事件发生地点，高效调用事件现场周边的应急资源；第三，在对突发事件进行定位后，指挥中心端就能够对相互关联的时空数据联合行动，及时明确其现场周边情况，并对各项资源进行自动搜索；第四，系统能够快速监测到持有移动端救援人员的所处位置，并对其位置进行动态跟踪，确定救援人员与事件现场之间的距离、选择路径及耗时等情况；第五，可形成路径导航作用，无论是步行还是驾车，都可对路线进行规划并导航，如日常出行中的驾车基本相似，仅需将起始点输入到其中，就能对实际路况进行加载。在路线选择时，可提供最短时间或最短距离两种模式；第六，通过应用高分辨遥感变化检测技术，能够实现对周边环境的实时检测，维持安全稳定状态，基于安全隐患的排查、预防、及时制止等作用，打造出人防、物防与技防相关联的安全防护体系，形成对整体安全的保障性作用；第七，气象数据也能够被接入到系统中，该数据具有实时性特点，依托于地理信息系统地图，可为用户开通天气预报的查看权限，同时可根据定位点显示对应的天气情况，形成对应急处理工作的辅助性作用；第八，系统的指挥中心端可对专业图纸及机务数据等各项接入信息进行维护，以保证数据信息的完整性。

2.2移动端App功能

通过利用移动端App，可提高系统中关联人员的联动效率，确保事件发生后，现场应急人员能够快速做出应对，第一时间明确现场的实际情况：第一，当事件发生后，现场应急人员可通过手持的移动端简短做出事件汇报，将该类信息实时上传到指挥中心；第二，由指挥中心对事件情况及处置措施下发后，接收部分就能够以事件信息为参照，对事件地点进行定位提取，为救援路径导航的规划提供数据支持，以便生成实时性信息；第三，根据获得的数据对救援路线进行规划，可生成多种路径选择方式，便于救援人员根据导航确定最快路径或最近通道门；第四，救援人员到达事件现场后，可拍摄照片或视频，并将之上传到应急指挥中心，视频信息等可通过数据查询系统进行播放，便于形象化、立体化的明确事件主体情况；第五，救援人员在获取事件信息后，可使用移动端App，将位置信息上传到应急指挥中心，完成位置回传，显示救援人员所处位置，便于应急指挥中心的工作人员对救援位置及路线动态进行追踪。

3 铁路时空大数据应急辅助决策系统的关键技术

铁路时空大数据应急辅助决策系统运行期间，离不开地理信息系统技术、遥感监测等技术的匹配及支持，不仅可及时定位事件地点，更能在预防及救援等多个方面发挥作用，保持动态性的对多维度的空间数据进行获取，以便在突发事件发生的第一时间反应，其定位也相当准确，不仅可高效调用事件现场周边的应急资源，更能提高事件救援决策的及时性、正确性。

3.1地理信息系统技术

地理信息系统技术应用于铁路时空大数据应急辅助决策系统中，可促使系统中的地理信息更为完善，也就是说地理信息平台中的国家基础地理信息都能够被调用，例如：铁路工务、机务等各专业相关的地理信息，都可接入到系统中，实现数据之间的相互融合，为应急指挥提供数据支持。铁路运行中所关联的各项信息，例如车站分布、线路走向及视频等时空信息都能相互融合及关联，满足铁路应急指挥、处理的数据需求。在应用地理信息系统的空间分析技术时，可创建起分类分析评估模型，根据模型数据，对应急辅助决策方案进行优化及完善。在系统实际运行期间，可基于地图服务，对关联的数据进行调用，增强铁路时空大数据的可视性，同步实现事件定位、资源检索等功能。

3.2 遥感监测技术

在对遥感监测技术进行应用时，可基于多元化的技术能效，对铁路沿线设备的运行状态进行动态监测，实时性的明确铁路沿线周边气象水文等情况，为安全风险判断及分析等工作的高效进行提供可参考数据，在监测作用发挥时，可形成突发事件类型的预警性作用，对危险程度做出研判，并将监测的重点逐渐转向危险源，只要出现事件关联的信息，就能得到及时上报。如果突发事件已经发生，还可借助遥感影像，对事件表现及现场情况进行直观体现，并对相关设备的损坏指数进行监测，基于监测结果明确损坏数量等基本参数，提高救援效率。因此，遥感监测技术的动态监测作用强，监测中也能保持周期性，实际监测范围大，可充分满足大范围的监测要求，形成对安全问题的防范及预警作用。

3.3 北斗卫星导航

北斗微型导航系统能够实现自主运行，不仅可全天二十四小时维持运行状态，其定位也相当准确，可满足应急事件处理中的导航需求，同时具备短报文通信功能，也正是因为这一优势而促使该系统在铁路时空大数据平台的建设工作中得到了广泛应用。北斗卫星导航系统可于移动端将应急APP安装到其中，因其定位准确且可靠，能够规划最短路线及最短到达时间，而救援人员借助导航可在最短的时间内到达事件现场，将位置信息及时发送到指挥中心。

4 结束语

    综上所述，铁路时空大数据平台建设已经成为主流趋势，为了推动系统平台的信息化发展，就需加大力度研究及完善应急辅助决策系统，以保证应急处理的效率及质量双向提升，基于时空大数据的应急辅助决策系统的建设，可为应急指挥提供及时且全面的数据信息，保证突发事件的处理水平，通过应用大数据平台及各项资源，为事件处理提供更为智能的辅助决策方案。

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