用数智化手段提升轨道交通气候应变能力

——天津轨道交通气象辅助决策平台的实践经验

2026-06-26 10:32:59 来源:中国交通报 作者:岳晓辉 -标准+

今年入汛以来,北方地区存在阶段性低温阴雨寡照天气风险,南方地区存在阶段性暴雨洪涝风险,城市内涝、雨水倒灌等风险加剧。“十五五”规划纲要提出,提升应对气候变化特别是极端天气能力。面对极端天气频发态势,天津轨道交通集团围绕行业、区域、线网、线路、站点5个方面,充分挖掘运营组织经验和数据资源存量,研发上线天津轨道交通气象辅助决策平台,强化数字创新应用与效能发挥,为城市轨道交通安全运营提供坚实的气象支撑。

传统气象服务难以适配城轨运营特点

长期以来,传统气象服务难以有效适配城市轨道交通精细化运营管理,存在多方面不足。

传统气象服务仅输出基础气象数据,无法直接匹配城市轨道交通分级管控体系。企业针对不同恶劣天气采取限速、停运、封站等措施需人工对照研判,效率低且易出现误判。

传统气象服务以城市行政区域为单元发布预警,而城市轨道交通线网涵盖高架、隧道等多种场景,各区段风险差异显著。“一刀切”式预警模式,难以平衡安全管理与运营效率。

受气候变化影响,华北等地区冻雨天气频发,易造成接触网覆冰、车辆制动失效,引发线路故障和大面积停运。传统气象服务暂无成熟冻雨预测模型,缺乏事前预防能力。

构建气象服务专属平台势在必行

破题的关键在于将气象服务升级为专属平台,实现管理闭环,加强技术创新。

一是推动气象服务从通用预报走向专属平台。城市轨道交通的气象需求绝非简单的天气查询,而是与运营标准、应急预案深度融合的决策支撑系统。只有将气象数据转化为可执行的运营指令,才能真正实现气象赋能安全。

二是实现“气象—决策—行动”管理闭环。从智能预警到自动匹配预案,从多端协同到辅助决策生成,AI正将应急响应从人找信息转变为信息找人,提升气象风险识别精度与应急响应效率,压缩决策链路,提升响应时效。

三是加强技术创新,填补行业空白。长期以来,城市轨道交通行业应对冻雨等极端天气主要依靠人工经验,缺乏事前预防能力。通过建立冻雨等专业预测模型,精准捕捉极端天气发生的临界条件,提前预判灾害强度、范围与时长,可最大限度降低对城市轨道交通运营的影响。

既守住安全底线,又保障运营效率

天津轨道交通集团联合墨迹天气研发上线天津轨道交通气象辅助决策平台,实现网格化精准气象监测、智能化协同联动响应、可视化风险底数管理,首创行业冻雨智能预测,打通系统数据集成应用,嵌入AI应急辅助决策系统,既守住安全底线,又保障运营效率。

网格化精准气象监测。平台全面整合城市轨道交通线网及周边地面气象监测站等观测平台数据,构建“地面—高架—空中”1平方公里的多维气象要素感知网络,实现全要素、多维度、全覆盖的气象预警与实况监测。在实时获取各行政区域气象预警信息的基础上,逐小时精准短临预测,确保调度指挥人员能直观掌握降雨、降雪、大风的强度、时段及影响范围等关键信息,进而科学调整行车计划和启动应急预案。

智能化协同联动响应。平台以数据同源、信息同步、指令互通为核心,搭建全网数据分级共享智能底座,紧密结合线网、线路、车站立体式应急协同需求,定制开发中心、线路、站点三级客户端,适配城市轨道交通不同恶劣天气应急协同响应场景需求。通过线网、线路、站点数据与功能权限科学灵活配置,实现恶劣天气下中心全域态势可视可控、线路自动化数据同步、站点现场灵活快速响应的全链条协同防御。

可视化风险底数管理。平台整合线路、站点、场段、主变电站、过渡段等地理坐标信息,搭建涵盖高架、地面关键区段、车站出入口、风井等重要风险点位的数据信息库,实现全线网气象风险数据“一张图”。同时,集成全网应急物资、应急抢险队伍、恶劣天气影响记录等数据动态管理功能,支持多层级灵活查询与动态更新,实现“基础信息+多维数据+协同响应”一体化管控。

首创行业冻雨智能预测。平台采用三方法融合、多维度协同的技术路径,依托海量历史气象数据迭代分析与实时气象数据动态比对,在行业内首创冻雨智能预警模型,实现冻雨灾害精准化预判。冻雨预警模型可在冻雨发生前6至12小时,输出1平方公里的精准预报。通过构建“预测—告警—决策—复盘”全链条智能服务体系,为优化调度、接触网预除冰作业、行车方案动态调整提供支撑,实现冻雨防控从被动应对到主动预判。

打通系统数据集成应用。立足系统数据集成融合,平台全面接入积水监测系统、环境监控系统等数据,依托统一的数据标准完成多源数据清洗、对齐与整合,串联气象要素与风险监测数据动态耦合,实现时空维度与风险阈值智能匹配。同时,无缝连接短信发布平台,一旦监测预警阈值触发或应急响应启动,相关信息即可精准发布至各级责任人,实现数据流、信息流、指令流同步合一,确保指令畅通、响应高效。

嵌入AI应急辅助决策系统。平台依托AI大模型,打造智慧应急决策辅助“中枢”,实现降雨天气影响站点的智能计算、自主筛选与量化排序,支持多时间维度与多灾害场景的交叉比对分析,让风险研判更精准、更高效。深度融合行业应急管理规范与标准,将规定要求转化为可执行、可追踪的智能逻辑,并构建“智能推送+灵活查询”双模交互体系,应急辅助建议基于态势变化主动触达,关键预警信息精准推送至责任岗位。

(作者单位:天津轨道交通线网管理中心)

编辑:韩光胤

责编:韩光胤

审核:杨红岩