城市地铁系统恐怖爆炸立体化防控研究

近年来,世界范围内城市地铁系统频发恐怖爆炸袭击,暴露出防控上的漏洞。城市地铁系统自身的相对开放性、安检的不彻底性及破坏后果的严重性使其容易成为袭击目标。在防控理念上,应以城市地铁站台为中心,将周边复杂区域和交通联结线纳入目标。在防控策略上,应坚持情报主导,发挥人力和技术多元监控的优势,强化警力合理布局,探索有效疏散和救援的途径。在防控措施上,应结合暴恐犯罪特点,综合运用重点区域武装巡逻、重点线路警车巡逻、随机性背包检查和可疑人物表情与行为分析等方法,提高防控灵敏度和有效性。

城市地铁网络系统运行脆弱性分析

为提高城市地铁网络系统(UMNS)运行的抗风险能力,降低事故造成的经济、社会损失,对UMNS运行脆弱性进行研究。通过对UMNS的特点和事故案例统计分析,将UMNS的运行脆弱性分解为物理、结构和社会功能3类脆弱性,解析UMNS运行脆弱性在事故发生过程中的作用,定义UMNS的运行脆弱性为UMNS在运行阶段抵御来自系统故障、人为失误、社会干扰的能力中的缺陷。通过案例分析,解释运行脆弱性的发生机理,提出降低UMNS运行脆弱性的相关建议。研究表明:UMNS运行脆弱性对地铁事故的发生、蔓延和最终损失有关键性影响;物理和社会功能脆弱性在事故发生的初期影响较大,结构脆弱性对事故在网络中的蔓延有较大影响,社会功能脆弱性则影响着最终事故的损失大小。因此,降低UMNS运行脆弱性应从结构、网络和社会功能3个方面综合展开。

城市地铁网络系统的物理脆弱性研究

为降低城市地铁网络系统(UMNS)运行的物理脆弱性,在一般系统脆弱性分析的基础上,从模型构建、适用性分析和失效模式(FM)3个方面构建UMNS物理脆弱性分析技术方案。在深入分析UMNS物理系统特征的基础上,应用复杂网络理论构建UMNS的无权有向图模型,并借助于Pajek和R软件进行实证分析。结果表明:基于复杂网络理论的UMNS物理脆弱性分析是可行的;仿真结果能够反映UMNS的物理脆弱性与其物理拓扑结构的关系,并能用来定量分析UMNS的物理脆弱性;通过算例分析验证模型,能够找出城市地铁物理系统中的脆弱源。

城市地铁网络拓扑结构脆弱性评价

为降低突发事件对城市地铁网络系统(UMNS)造成的影响,提出UMNS拓扑结构脆弱性评价方法。研究随机和蓄意移除地铁车站和区间对UMNS连通性造成的故障规模。实证分析表明:随机移除地铁车站造成的故障规模明显小于蓄意移除的;随机移除地铁区间造成的故障规模明显大于蓄意移除的;移除地铁车站造成的故障规模明显大于移除地铁区间所造成的。研究结果表明:UMNS对车站所受蓄意攻击具有脆弱性,对区间的蓄意攻击具有鲁棒性;在运营管理中,应重点保障大型换乘车站的正常运行,防止其遭恶意破坏而造成大规模故障。

基于Modbus/TCP协议的ATS与FSK系统间通信接口设计

根据墨西哥某城市地铁指挥控制系统的设计需求,列车自动监控(ATS)系统与频移键控(FSK)系统之间数据交互采用网络接口,基于Modbus/TCP协议实现相应的以太网通信。为此提出基于Modbus/TCP协议的ATS与FSK系统间通信接口设计方案:利用Modbus/TCP协议的扩展灵活性,在传统Modbus/TCP协议的基础上进行扩展,实现ATS与FSK系统间的模拟列控信息、列车检测信息、FSK传输配置信息、网络配置信息的安全可靠传输;为了高效便捷地将从网口接收的信息解析后传输给FSK系统,选择在ARM/Linux+FPGA平台上实现通信接口。测试验证结果表明:该通信接口设计方案结构清晰且方便移植,能够正确有效地实现ATS与FSK系统间通信。

基于改进ISM和MICMAC模型的地铁火灾风险因素研究

在对国内外城市地铁火灾事故进行分析的基础上,通过德尔菲法梳理出造成地铁火灾伤亡的主要风险因素,使用了改进解释结构模型(ISM)将火灾风险因素划分为直接层、过渡层与底层,并根据层级关系分析了不同风险因素在系统中的特点;然后利用交叉影响矩阵相乘法(MICMAC)的驱动力-依赖度图将风险因素划分为自发、依赖与独立三类因素,针对不同类型的因素给出了相应的地铁火灾防治方法。研究结果确定了地铁火灾防治工作的关键性风险因素与优先环节,为地铁管理及消防人员降低火灾人员财产损失提供了切实可行的建议,并且此方法也可以推广到铁路轨道系统的灾险分析中。