一种基于人工智能的轨道交通防汛预警系统的制作方法

本发明属于轨道交通防汛预警，涉及到一种基于人工智能的轨道交通防汛预警系统。

背景技术：

1、轨道交通防汛是一项非常重要的工作，因为轨道交通系统通常位于城市中心或人口密集区域，一旦发生洪水等自然灾害，可能会对人们的出行和生命安全造成严重影响，因此，我国对于轨道交通防汛意识的重视程度不断提高，轨道交通系统也加强了防汛预警技术的研发与应用。轨道交通防汛预警技术是指通过科学、准确的预测和监测手段，及时获取洪水灾害相关信息，并采取相应措施，保障轨道交通系统运营的安全和稳定。

2、随着科技的不断进步，各种先进的监测设备和技术手段的出现，为轨道交通防汛预警提供了更多可行的解决方案，现有防汛预警的不足之处在于：一方面，现有的地铁轨道交通防汛预警机制主要依赖于人工传达预警信息，由于信息传递不畅的问题，防汛部门可能无法及时获得准确的信息和数据，从而无法做出正确的决策和部署。因此，现有的地铁轨道交通防汛预警机制在防汛信息传达上缺乏准确性和时效性，往往在灾害发生时才采取防汛应急措施，以至于在实施防汛措施时，已经存在地铁轨道设施受损和人员受困情况，由于缺乏有效的预警机制，公众也难以及时采取应对措施，导致灾害影响更加严重。

3、另一方面，现有的地铁轨道交通防汛预警机制对洪水灾害位置的分析和评估不够全面，往往只能提供灾害的可能性或概率，而无法提供具体的可能存在洪灾风险的风险位置和风险类型，因此在实际应用中，预警精准率并不高，需要通过人工干预来进一步确认和处理，从而无法做出及时有效的防汛预警决策，无法为轨道交通系统的安全运营提供更加可靠的保障。

技术实现思路

1、鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种基于人工智能的轨道交通防汛预警系统。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：本发明提供一种基于人工智能的轨道交通防汛预警系统，该系统包括：降雨区域获取模块，用于获取当地未来设定时间周期内的气象信息，对未来设定时间周期内会发生降雨的地区进行标注，得到各预降雨地区。

3、指定地区筛选模块，用于获取各预降雨地区的地势信息和降雨信息，进而分析各预降雨地区的轨道交通运营影响系数，当其大于或等于设定的轨道交通运营影响系数阈值时，将对应预降雨地区记为指定地区，进而从各预降雨地区中筛选出指定地区。

4、排水运行分析模块，用于获取指定地区相应各地铁轨道路段对应各排水井口位置，评估指定地区相应各地铁轨道路段对应各排水井口位置的雨水渗透程度系数，进而分析指定地区相应各地铁轨道路段的排水系统运行风险指数。

5、路面积水分析模块，用于获取指定地区相应各地铁轨道路段的各地铁站口位置在未来设定时间周期内的预计水位上升高度，进而分析指定地区各地铁轨道路段的站口雨水倒灌风险指数。

6、防汛安全健康评估模块，用于基于指定地区各地铁轨道路段的排水系统运行风险指数和站口雨水倒灌风险指数，对指定地区各地铁轨道路段的防汛安全健康综合系数进行评估。

7、预警终端，用于对地铁轨道路段中的风险位置和风险类型进行预警显示，进而对指定地区各地铁轨道路段采取相应的防汛预警措施。

8、在本发明的具体实施例中，所述各预降雨地区的地势信息包括海拔高度和坡度。

9、所述各预降雨地区的降雨信息包括各预降雨地区的各降雨时间段和对应降雨强度。

10、在本发明的具体实施例中，所述分析各预降雨地区的轨道交通运营影响系数的分析步骤为：从当地气象信息平台中提取各预降雨地区在未来设定时间周期内各时间段的降雨强度，筛选各预降雨地区在未来设定时间周期内超出设定降雨强度阈值的时间段数量和对应时间段的降雨强度，为预降雨地区编号，，为超出设定降雨强度阈值的时间段编号，。

11、分析各预降雨地区在未来设定时间周期的降雨信息影响因子，其中为设定的降雨频率和累计降雨量对应的影响权重占比，为设定降雨强度阈值，为设定时间周期内的累计时间段数量，e为自然常数。

12、根据各预降雨地区的海拔高度和坡度，分析各预降雨地区在未来设定时间周期的地势信息影响因子，其中分别为设定的参照海拔高度和参照坡度，分别为设定的海拔高度、坡度对应的影响权重占比。

13、由分析公式得到各预降雨地区的轨道交通运营影响系数，其中分别为设定的降雨信息和地势信息影响因子对应的占比权重。

14、在本发明的具体实施例中，所述评估指定地区相应各地铁轨道路段对应各排水井口位置的雨水渗透程度系数，包括：d1、在指定地区相应各地铁轨道路段对应各排水井口位置安装水位计，得到指定地区相应各地铁轨道路段对应各排水井口位置在降雨前期监测时间段内的水位上升高度，为地铁轨道路段编号，，为排水井口编号，。

15、d2、当时，表明指定地区相应第j地铁轨道路段对应第k排水井口位置存在雨水渗透情况，进而由得到指定地区相应各地铁轨道路段对应各排水井口位置的雨水渗透程度系数，其中为地铁轨道路段对应排水井口高度，为设定的水位上升高度占比参照值，为设定的水位上升高度占比误差允许值，为设定的雨水渗透程度系数对应偏差修正因子。

16、d3、当时，进一步判断指定地区相应第j地铁轨道路段对应第k排水井口位置是否存在堵塞情况，若存在堵塞情况，则对其位置进行预警显示。

17、在本发明的具体实施例中，所述分析指定地区相应各地铁轨道路段的排水系统运行风险指数的步骤为：从各预降雨地区在未来设定时间周期内各时间段的降雨强度中提取指定地区在未来设定时间周期内各时间段的降雨强度，为未来设定时间周期内的所有时间段编号，。

18、由分析公式得到指定地区各地铁轨道路段在未来设定时间周期内的排水系统运行风险指数，为指定地区在降雨前期监测时间段内的降雨强度。

19、在本发明的具体实施例中，所述降雨前期监测时间段为未来设定时间周期内的第1个时间段。

20、在本发明的具体实施例中，所述指定地区相应各地铁轨道路段的各地铁站口位置在未来设定时间周期内的预计水位上升高度获取内容包括：在指定地区相应各地铁轨道路段的各地铁站口位置安装水位计，获取指定地区相应各地铁轨道路段的各地铁站口在降雨前期监测时间段内的水位上升高度，为地铁站口编号，，由计算指定地区相应各地铁轨道路段的各地铁站口位置在未来设定时间周期内的预计水位上升高度，为设定的偏差高度。

21、若，则以作为指定地区相应第j地铁轨道路段的第地铁站口对应市政排水影响因子，为指定地区相应第j地铁轨道路段的第地铁站口对应阶梯高度，为设定的市政排水影响因子第一修正系数。

22、若，则以作为指定地区相应第j地铁轨道路段的第地铁站口对应市政排水影响因子，为设定的市政排水影响因子第二修正系数。

23、在本发明的具体实施例中，所述分析指定地区各地铁轨道路段的站口雨水倒灌风险指数的分析方式为：将指定地区相应各地铁轨道路段的各地铁站口对应市政排水影响因子代入公式：得到指定地区各地铁轨道路段的站口雨水倒灌风险指数，为地铁站口数量，为设定的积水量上升指数阈值，为设定的积水量上升指数允许误差值，为设定的站口雨水倒灌风险系数影响修正因子。

24、将指定地区各地铁轨道路段的站口雨水倒灌风险指数与预设的站口雨水倒灌风险指数阈值进行对比，若其大于或等于预设的站口雨水倒灌风险指数阈值，则将对应地铁站口位置发送至预警显示终端。

25、在本发明的具体实施例中，所述对指定地区各地铁轨道路段的防汛安全健康综合系数进行评估的评估方式为：由分析公式得到指定地区各地铁轨道路段的防汛安全健康综合系数，分别为设定的排水系统运行风险指数和站口雨水倒灌风险指数对应的影响占比因子。

26、在本发明的具体实施例中，所述对指定地区各地铁轨道路段采取相应的防汛预警措施内容包括：获取指定地区各地铁轨道路段的防汛安全健康综合系数所对应的防汛安全等级，进而根据各防汛安全等级对应的防汛实施方式，对指定地区各地铁轨道路段实施相应的防汛方式。

27、相较于现有技术，本发明的有益效果如下：（1）本发明通过分析降雨地区内各地铁轨道路段在降雨前期监测时间段内的降雨影响因素，可以更加准确地预测地铁轨道路段在未来时间周期内受降雨影响情况，并根据预测结果提前采取相应的防汛措施，从而降低地铁运营受洪涝破坏的概率，可以避免不必要的维修和更换设备，有效地减少维护成本，以保障地铁运营的安全性和可靠性。

28、（2）本发明基于降雨地区在未来时间周期的降雨情况，对降雨地区的各地铁轨道路段的排水系统运行风险指数和站口雨水倒灌风险指数进行评估，可以及时发现和解决潜在的安全隐患，并精准定位出可能存在的风险位置和风险类型，从而及时采取正对性的防汛措施，可以更好地规划和安排地铁运营行径轨迹。