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安全防范系统在轨道交通领域的应用发展回顾与展望


转载    中国安防协会    澳门新葡亰娱乐在线   2023-12-19

一、前言

我国的城市轨道交通建设始于二十世纪五十年代,1953年9月28日,首都北京开始筹备修建地铁,但由于种种原因,地铁1号线于1969年才在北京建成并基本通车,1971年1月15日,北京地铁一期工程开始试运行。从筹备建设到正式运行,用了近20年的时间。进入二十世纪九十年代,依靠着改革开放带来的巨大收益,国内城市发展已经进入了高速路,为适应城市快速发展的需要和缓解城市交通的紧张状况,各地开始加大了对城市交通基础设施的投入,开始强调轨道交通在城市发展中的重要作用,以北京经验为基础,上海、广州、深圳、大连均在90年代开启了轨道交通项目建设。中国轨道交通开往春天的地铁正式启动了。

经三十多年的建设,我国城市轨道交通建设持续高速发展,在运营规模、线路长度和客运量等方面屡创新高,我国已成为世界城市轨道交通建设里程最长、速度最快的国家。据中国城市轨道交通协会统计,截至2021年底,我国大陆地区共有50个城市开通城市轨道运营线路283条,运营线路总长度9206.80公里,当年新增运营线路长度1237.10公里;线网建设规划在实施的城市共计56个,在实施的建设规划线路总长6988.30公里。我国城市轨道交通工程的建设和开通运营正在掀起新一轮的高潮。

城市轨道交通建设兴起的同时也带来了一个重要课题—―如何科学、系统地建设城市轨道交通公共安全防范系统,以保护乘客的安全及城市轨道交通安全运行。作为城市综合交通体系重要组成部分的城市轨道交通,其安全运行关乎社会稳定和人民生命财产安全;城市轨道交通开放和高密度人流的特性给安全防范措施的落实增加了难度,安全保障十分困难。

城市轨道交通的公共运输特性决定了在同一时刻(尤其是运营高峰时段)有大量乘客处在地下狭小封闭的空间内。我国各城市地铁客流密集,北京上海的城市轨道交通日客运量均已超过1千万人次,疫情前的2019年,中国大陆的城市轨道交通客运总量更是达到了峰值。如此大的客运量给城市轨道运营带来了巨大的安全压力。

城市轨道交通的安全特点主要有以下几方面:

(1)城市轨道交通面向公众提供服务,线路图、运行时间等信息非常容易获得,从而使安全威胁行为容易进行策划和实施。

(2)城市轨道交通客流量大、人员密度高,一旦发生恐怖袭击事件容易造成群死群伤的惨重后果,产生重大社会影响,因而容易成为恐怖袭击的重要目标。而开放特性和高密度人流又导致安全检查措施难以完善,使安全保障更增加了难度。

(3)鉴于城市轨道交通主要建设在城市中,决定了其绝大部分建于地下,空间相对狭小封闭,出口有限、通气排烟困难,应急救援难度极大。因此,城市轨道交通区域内一旦发生火灾、爆炸、毒气等事件,很容易酿成重大安全事件,也更易产生灾难性后果。

(4)城市轨道交通内的空气流动方向相对固定,毒气、火灾等容易通过定向的空气流动在地铁内扩散、蔓延。掌握车站和隧道内空气流动规律实施的恐怖袭击极易造成大量人员伤亡。

正是由于上述特点,使得城市轨道交通成为了最容易招致恐怖袭击的目标之一。据不完全统计,全球发生的针对火车(包括地铁)及其相关设施的恐怖袭击事件已超过百起,造成了巨大的人身和财产安全损失。

二、安全防范系统在轨道交通领域应用发展的重要阶段历程

面对十分严峻的城市轨道交通安全形势,针对轨道交通的公共安全防范系统也随着安防技术的发展在不断进步,为城市轨道交通乘客安全提供了技术保障。

以上海轨道交通安全防范系统建设为例,上海的第一条线路:地铁1号线1990年1月19日正式开工建设。于1993年5月28日上海地铁1号线南段(徐家汇站至锦江乐园站)开通观光试运营,开启了上海的轨道交通时代,使上海成为中国内地第三个开通运营地铁的城市。2000年6月11日,上海地铁2号线(中山公园站至龙阳路站)开通试运营;12月26日,上海地铁3号线(明珠线)一期工程(上海南站站至江湾镇站)开通运营。也是从3号线一期投入运营后,上海城市轨道交通开始了高速建设,截止至2022年,上海共新建、通车了共计20条线累计运营总里程达831公里(含磁浮),运营车站505座(含磁浮,不包括11号线江苏段3个车站),形成了“覆盖中心城区、连接市郊新城、贯通重要枢纽”的上海轨道交通基本运营网络。

根据规划,上海市城市轨道交通2030年线网总长度约1642公里,其中地铁线1055公里,市域铁路587公里。

1号线和2号线是上海建设并开通最早的城市轨道交通,并没有安全防范系统的配套建设,每个车站仅仅安装了不大于10台的摄像机,主要用于地铁生产管理,更谈不上其他的安全防范系统。从3号线一期开始,上海城市轨道交通开始国产化建设,也第一次配套用于安全防范的视频监控系统,规模也相当小,每个车站设置了10台固定和带云台的摄像机,部分用于安全防范,部分用于生产管理。虽然3号线仅配置了视频监控系统,但开启了上海城市轨道交通安全防范的先河。从上海地铁3号线开始至今,上海城市轨道安全防范系统按安全防范技术的发展,经历了以下四个阶段:

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1.1号线、2号线—―德国政府贷款建设,基本没有配置安防系统,生产管理的视频监控系统采用模拟系统,车站车控室模拟显示,磁带录像机录像,模拟视频信号经JPEG编码后传输至后端,没有其他安防系统。后经升级改造后增加了部分安全防范系统:视频监控系统(模拟信号经MPEG4编制后传输)、联网报警系统、巡检系统等。

2.3号线一期—―基本与1号线2号线类似,简单配置了视频监控系统,采用模拟系统,车站车控室模拟显示,磁带录像机录像,模拟视频信号经MPEG4编码后传输至后端,没有其他安防系统。后经升级改造后增加了部分安全防范系统:扩建视频监控系统(模拟信号经MPEG4编制后传输)、联网报警系统、巡检系统等。

3.1号线北延伸、4号线、5号线、6号线、7号线、8号线、9号线、10号线一期、11号线、12号线、13号线、16号线、17号线—―根据上海地方标准配置了安防系统,包括视频监控系统、联网报警系统、巡检系统、基地的周界报警系统及本地报警系统。视频监控系统采用模拟系统,车站车控室模拟显示,DVR录像,模拟视频信号经MPEG4编码后传输至后端。同时在上海地铁建设方建设了整个城市的运营中心,并建设整个城市轨道交通的安全防范系统控制中心。

4.14号线、15号线、18号线—―按照国家标准GB51151-2016《城市轨道交通公共安全防范系统工程技术要求》和上海地方标准配套了安全防范系统,包括视频监控系统、联网报警系统、巡检系统、基地的周界报警系统及本地报警系统。视频监控系统采用数字系统,车站车控室数字解码显示,NVR录像,直接将数字视频信号传输至轨道交通控制中心、轨交总队。

5.最近,已按照国家标准GB51151-2016《城市轨道交通公共安全防范系统工程技术要求》和上海地方标准对原采用模拟系统的15条线路的安全防范系统进行改造。

三、轨道交通领域安防应用的产品、技术、市场、标准发展情况

虽然,我国大陆第一条轨道交通投入运行是上世纪60年代末,但大规模的轨道交通建设始于本世纪初,到2021年开通并投入运行的城市已有50个,开通城市轨道运营线路283条,运营线路总长度9206.80公里。线网建设规划在实施的城市共计56个,在实施的建设规划线路总长6988.30公里。如此大规模的建设规模,在世界上是独一无二的。

1.产品技术应用从简到繁,从孤岛到互联

随着轨道交通的建设,安全防范系统也根据形势的需要和技术的发展,我国的轨道交通安全防范系统从无到有,从简到繁,从孤岛到互联,经历了不到30年。所谓从无到有,是指我国大陆刚开始建设轨道交通时,并没有同步设计和实施安全防范系统,现在已经是轨道交通设计和建设中必不可少的部分;所谓从简到繁是指当初每个车站也仅仅配置几台摄像机,没有其他系统的建设,现在则在每个车站配置了数量可观的摄像机并设计建设比较完整的安全防范系统。所谓从信息孤岛到彼此互联是指最早设计和建设的安全防范系统各子系统是各自为政,没有信息交换,现在则建设了安全防范综合平台,通过平台将原来彼此独立的子系统连接在一起,进行信息交换,联动触发,更好地发挥了安全防范系统的作用。

随着计算机技术、互联网技术、人工智能技术的发展,轨道交通安全防范系统的产品也取得了极大的进步和发展,尤其是视频监控系统,模拟摄像机解决了看不见的问题,数字高清摄像机解决了看不清的问题,智能分析摄像机解决了看不懂的问题。

同时,低照度摄像机、超高清晰度摄像机以及各种综合平台,使视频监控系统在轨道交通领域的应用范围更广、系统功能更强。我国的轨道交通建设方兴未艾,为安全防范系统应用提供了极大的市场。

2.标准建设不断完善

为使我国轨道交通领域安全防范系统的建设有序发展,除各地的地方标准外,已发布的与公共安全防范相关的城市轨道交通国家标准共有《城市轨道交通安全防范系统技术要求》(GB/T 26718-2011)、《城市轨道交通公共安全防范系统工程技术规范》(GB 51151-2016)和《城市轨道交通安全防范通信协议与接口》(GB/T 38311-2019)。这三个国标各有侧重点和创新性,其发布与实施为建立系统的城市轨道交通安防标准体系及系统的规范建设奠定了基础。

《城市轨道交通安全防范系统技术要求》GB/T26718-2011规定了城市轨道交通区域内安防系统及产品的功能、性能和技术参数。该标准是我国城市轨道交通领域内第一个专门的安防国家标准。《城市轨道交通公共安全防范系统工程技术规范》(GB 51151-2016)对城市轨道交通安防系统的建设和使用管理全过程进行了规范,为落实国办发[2018]13号文提供了标准依据。并且为配合标准的实施和落地,标准编制组于2020年编制了配套的“实施指南”,对标准中未能详述的条款进行了细化说明,为城市轨道交通管理和监督部门、建设和施工单位、产品生产企业和检验检测机构等理解和实施该标准提供了基础引导。GB  51151-2016是首个针对城市轨道交通安防系统工程建设的国家标准。该标准的发布促进了我国城市轨道交通安全防范体系建设的标准统一,获得了“2022年度华夏建设科学技术奖”三等奖。《城市轨道交通安全防范通信协议与接口》(GB/T 38311-2019)主要针对城市轨道交通区域内安防系统内部的通信协议和接口做出了规定。2023年颁布和实施的国家标准《城市轨道交通工程项目规范》(GB 55033-2022)是我国轨道交通建设的上位标准,其中6.12条款对公共安全实施做了明确的规定:

6.12.1城市轨道交通公共安全防范系统工程应与新建城市轨道交通工程项目同步规划、建设、检验和验收。已投入运营的城市轨道交通安全防范设施应在城市轨道交通系统改扩建时同步进行改扩建。

上述已经颁布或即将颁布的标准规范了我国城市轨道交通公共安全防范系统的建设,也为城市轨道交通公共安全的建设提供了技术支撑。

四、轨道交通领域安防应用市场前景和发展趋势展望

我国轨道交通安全防范的市场是巨大的,应用前景是光明的。但面临的挑战和风险也是存在的:

1.国内安防企业的能力参差不齐。

有的产品制造商的产品质量不太稳定,导致系统运营时有故障发生;有的工程单位人员结构不尽合理,施工人员能力不强,层次不高,工程质量让人堪忧。各企业在竞标时的恶意竞争,受伤害的是轨道交通安全防范系统的建设质量,为轨道交通安全运行埋下了安全隐患。

2.轨道交通运营企业大多是吃补贴的国有企业,少数类似香港港铁的轨道交通运营企业,也都是争取把成本压到最低,不产生直接效益。产生社会效益的安防工作,便成为了轨道运营企业的罗生门,嘴巴上说着安全很重要,身体上总是把安全成本压缩到最低,更多的是只要有就可以的心态作祟,官僚之姿尽显。

上述问题如何破局,是交通运输部门、公安机关、住建部门、地铁运营企业,乃至安防企业急需解决的重要问题。从以下四各个方面着手,安全防范的另一个春天将会是非常美好的。

1.人机结合

众所周知轨道交通企业除了需要采购大量的安防设备,也需要聘请大量的安保力量,以杭州地铁为例,从事安检、安保的工作人员接近万人,而在实际操作层面,地铁站内的大量安防设备与安保力量是作为两个相对独立的体系进行运作的。没有安防设备的安防力量是稻草人,没有安防力量的安防设备是烧火棍,如何将人防、技防、物防三者有效统一起来,是未来安防服务商急需考虑的问题,地铁运营企业应该改变之前的招标模式,采取整体购买服务的模式开展,一是能有效降低企业的运营成本,二是能有效提高各自在结合后的工作效率,真正地成为轨道交通安防的整体解决方案。在今后的轨道交通招标中,安检设备、安检人员、安全防范系统设备、安保人员都可以整合在一起,并且要求中标企业要有明确、可操作的综合业务流程,实际效果与价格挂钩,才能更好地为成千上万乘坐轨道出行的群众提供最安全的服务。

2.立法先行

所谓的立法,包括地方性法规、国家强制标准、行业主管部门文件的制定等。无论是交通运输部门、住建部门、公安机关,依靠公权力去命令国企实行相关要求的时候,往往是达不到应有效果的,充分做好立法、立标工作,才是未来轨道交通行业的出路所在,正所谓无规矩不成方圆,轨道交通安全防范产业的无序发展,急需系列国标的指引与规范,在2018年国务院办公厅正式发布《关于保障城市轨道交通安全运行的意见》后,颁布并实施了三个轨道交通安全防范系统的标准,极大地规范了轨道交通安防行业的市场。针对轨道交通的有关人员比较缺乏对国家标准的认知与敬畏,应加大对轨道交通安全防范标准的宣贯力度,明确国家标准实行的主体与责任,积极推动国家标准的实行,使整个轨道交通安全防范的建设有据可查,有法可依。

3.引入保险

地铁运营单位的安全防范系统设备、人力安保是否可以与保险挂钩,形成人防、物防、技防的有机结合,以最终不出事、少出事为目标引入保险,一是降低地铁运营单位的相关成本,二是提高安全防范系统设备、人员所属企业的积极性,在确保底线的基础上减少经费投入,提升企业积极性,形成优胜劣汰的行业氛围,用新思维、新模式来改变现有的行业状况。

4.科技引领

以安检设备为例,从最早的普通安检机到现在的太赫兹、毫米波、热成像,门禁设备技术从最早的磁卡、IC卡到人脸识别以及掌静脉等,安全防范系统的设备厂家和建设、运营单位一直在寻找符合轨道交通便捷、快速的安防模式的门禁系统。以上海、北京等城市为例,单站的小时客流早已逼近万人大关,在确保安全的情况下,如何确保最快捷的客流输送,是轨道交通安全防范系统从业人员面对的难题,也唯有在科技方面加强摸索,探索出更加快速的安防新技术。同时,在信息技术大发展的背景下,数据安全已是十分紧迫的。可以预见,未来的安全防范系统的数据安全,一定是安全防范系统从业单位和建设运营单位关注的首选点之一。

忆往昔峥嵘岁月,看今朝奋斗不息。展未来,任重道远。大家相信,随着互联网技术、人工智能技术、元宇宙技术以及安全防范技术的不断发展和融合,轨道交通领域的安全防范建设必将迎来蓬勃发展的又一春,也将承载着技防人的希翼与梦想不断前进。

 

■ 文 / 徐 骁 杭州市地铁公安分局

傅源蕾 上海道肯奇科技有限企业

任 海 上海城市公共安全研究中心

何 伟 公安部第三研究所





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