王小書，楊國元

（中國鐵道科學(xué)研究院集團有限公司 電子計算技術(shù)研究所，北京 100081）

鐵路是國家重要的基礎(chǔ)設(shè)施、國民經(jīng)濟的大動脈和大眾化的交通工具，是綜合交通運輸體系的骨干，對推動我國經(jīng)濟社會發(fā)展發(fā)揮著重要作用?？瓦\站是鐵路客運組織的重要場所，任何突發(fā)事件將會造成巨大的社會影響。例如，惡劣天氣導(dǎo)致列車大面積晚點，使得大量旅客滯留在鐵路客運站，給旅客運輸組織工作帶來巨大壓力；客運站內(nèi)發(fā)生火災(zāi)、暴恐事件，直接威脅眾多旅客生命財產(chǎn)安全，危害社會穩(wěn)定。

為保障客運站安全，我國鐵路建設(shè)了智能客運站系統(tǒng)[1-5]。該系統(tǒng)的旅客服務(wù)與生產(chǎn)管控平臺（簡稱：管控平臺）具有智能安全保障功能，其中的客運站應(yīng)急指揮應(yīng)用實現(xiàn)了安全隱患事前預(yù)警、應(yīng)急處置方案自動生成、應(yīng)急指揮協(xié)調(diào)聯(lián)動等功能，可為客運站快速應(yīng)急響應(yīng)提供較為全面的支持。目前，該系統(tǒng)尚不能按照突發(fā)事件的類型、等級、范圍與變化趨勢，對客運站應(yīng)急響應(yīng)能力進行仿真驗證，也無法對旅客疏散路線的通過能力進行評估，不能確?？瓦\站現(xiàn)有的應(yīng)急資源條件及應(yīng)急響應(yīng)機制能夠應(yīng)對各類突發(fā)事件。為此，亟需研究開發(fā)鐵路客運站應(yīng)急響應(yīng)仿真軟件，能夠依據(jù)應(yīng)急預(yù)案，直觀模擬應(yīng)急響應(yīng)過程，作為應(yīng)急演練的一個實用工具；同時，通過分析模擬運行結(jié)果，支持客運站應(yīng)急指揮能力和應(yīng)急疏散能力評估。

數(shù)字孿生（Digital Twins）模型由美國密歇根大學(xué)Michael Grieves 教授[6]首次提出，通過在信息空間建立物理世界的鏡像，基于兩者之間的連接，實現(xiàn)信息世界與物理世界的虛實交互、模擬仿真、態(tài)勢預(yù)測。數(shù)字孿生模型至少包括3 部分內(nèi)容：現(xiàn)實世界的物理實體，信息虛擬空間中的數(shù)字實體，將數(shù)字實體與物理實體聯(lián)系在一起的連接。北京航空航天大學(xué)陶飛教授[7-8]提出數(shù)字孿生“五維模型”，探討在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、智能制造、智慧城市等多個領(lǐng)域的應(yīng)用，實現(xiàn)物理世界和信息世界的交互共融。

本文在梳理鐵路客運站應(yīng)急響應(yīng)業(yè)務(wù)基本流程的基礎(chǔ)上，明確鐵路客運站應(yīng)急響應(yīng)能力仿真需求，采用數(shù)字孿生概念和方法，建立面向客運站應(yīng)急響應(yīng)過程的數(shù)字孿生四維模型，并據(jù)此進行鐵路客運站應(yīng)急響應(yīng)仿真軟件功能設(shè)計，為下一步開發(fā)客運站應(yīng)急響應(yīng)仿真及能力評估應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 鐵路客運站應(yīng)急響應(yīng)業(yè)務(wù)仿真需求分析

1.1 鐵路客運站應(yīng)急響應(yīng)工作標(biāo)準(zhǔn)

鐵路客運站應(yīng)急響應(yīng)的工作標(biāo)準(zhǔn)是各類正式發(fā)布的與客運站業(yè)務(wù)相關(guān)的鐵路應(yīng)急預(yù)案。鐵路客運站應(yīng)急預(yù)案隸屬于鐵路整體應(yīng)急預(yù)案，是客運站根據(jù)自身的實際情況，按照我國應(yīng)急管理的法律法規(guī)、中國國家鐵路集團有限公司（簡稱：國鐵集團）及各鐵路局集團公司的要求制定的，包括客運組織類、自然災(zāi)害類、公共衛(wèi)生類、社會安全類等應(yīng)急預(yù)案。

針對突發(fā)事件，客運站按照對人員、資源等預(yù)期損失的程度、影響范圍、事態(tài)發(fā)展和事件性質(zhì)等要求分級，并建立分級響應(yīng)機制。例如，大客流及列車大面積晚點應(yīng)急處置分為一般、重大、特別重大3 級；火災(zāi)暴恐按照突發(fā)公共事件嚴(yán)重性、影響范圍和緊急程度，劃分為一般（Ⅳ級）、較大（Ⅲ級）、重大（Ⅱ級）、特別重大（Ⅰ級）4 級預(yù)警，并以不同顏色（藍色、黃色、橙色和紅色）作為標(biāo)識。

根據(jù)應(yīng)急事件處置要求，一般等級事件客運站自行指揮并處置，超出一般范圍內(nèi)的較大、重大、特別重大事件都由國家、國鐵集團、鐵路局集團公司進行統(tǒng)一指揮，協(xié)調(diào)相關(guān)各方進行處置。

1.2 鐵路客運站應(yīng)急響應(yīng)仿真需求

通過分析多個鐵路客運站的應(yīng)急預(yù)案，按事件發(fā)展的先后時間順序，將鐵路客運站應(yīng)急響應(yīng)分為事前、事中、事后3 個主要階段；分析每個階段的業(yè)務(wù)活動，識別出相關(guān)業(yè)務(wù)實體，確定它們之間相互關(guān)系，梳理出客運站應(yīng)急響應(yīng)業(yè)務(wù)基本流程，如圖1 所示，并據(jù)此提出客運站應(yīng)急響應(yīng)各階段的仿真需求。

1.2.1 事前流程及仿真需求

（1）事前流程

突發(fā)事件發(fā)生前，利用客運站已建設(shè)的管控平臺，應(yīng)急指揮及處置人員可實時了解列車內(nèi)情況、列車信息、客運站環(huán)境、設(shè)備狀態(tài)、工作人員位置及任務(wù)、旅客數(shù)量及分布，全面掌控客運站實際運營情況。利用信息共享技術(shù)，管控平臺可自動識別客運站列車大面積晚點、大客流、火災(zāi)、暴恐等突發(fā)事件，按照設(shè)定的閾值判定事件等級，向值守人員發(fā)出警報；值守人員上報至客運站領(lǐng)導(dǎo)，客運站領(lǐng)導(dǎo)確認(rèn)應(yīng)急事件等級后，下發(fā)啟動應(yīng)急命令。

此外，通過管控平臺，應(yīng)急指揮及處置人員還可方便地獲取地方資源（公安、地鐵、消防等）、應(yīng)急預(yù)案、歷史經(jīng)驗、專家知識等相關(guān)信息。

（2）仿真需求

客運站指揮人員可掌控列車晚點、旅客總數(shù)及分布、應(yīng)急預(yù)案、工作人員值班狀態(tài)、地方資源（公安、地鐵、消防等）、專家知識等運營實際情況?？瓦\站指揮人員還需了解突發(fā)事件的發(fā)展變化，期望有手段能夠推演突發(fā)事件蔓延范圍及持續(xù)時間，模擬突發(fā)事件的災(zāi)害鏈，推演仿真突發(fā)事件的發(fā)展態(tài)勢和影響范圍。

1.2.2 事中流程及仿真需求

（1）事中流程

一旦客運站啟動針對突發(fā)事件的應(yīng)急響應(yīng)后，管控平臺可依據(jù)客運站應(yīng)急預(yù)案、工作人員值班狀態(tài)、歷史經(jīng)驗、地方資源（公安、地鐵、消防等）、應(yīng)急預(yù)案、專家知識等信息，自動生成初步應(yīng)急處置方案；由工作人員人工確認(rèn)方案后，將方案分解為一系列工作指令（如：工作人員任務(wù)、設(shè)備計劃），下發(fā)給相關(guān)各崗位工作人員（售票、客運、消防、上水、公安等）及各類自動化設(shè)備（旅服設(shè)備、機電設(shè)備、消防設(shè)備、應(yīng)急設(shè)備等）。

相關(guān)工作人員可接收文字、語音、視頻等形式的任務(wù)信息，各崗位工作人員按照指令執(zhí)行任務(wù)，對執(zhí)行的任務(wù)進行確認(rèn)，并及時上報執(zhí)行反饋信息、以及執(zhí)行處置任務(wù)時出現(xiàn)的問題。各類自動化設(shè)備按照下達的工作指令，執(zhí)行相關(guān)的開停計劃。在處置突發(fā)事件的過程中，客運站指揮人員與地方公安、消防、交通、醫(yī)院等行業(yè)協(xié)同聯(lián)動，實現(xiàn)車站內(nèi)相關(guān)人員之間、車站與地方相關(guān)部門之間間有效信息溝通。

（2）仿真需求

在處置突發(fā)事件時，客運站指揮人員期望通過新手段，進行客運站三維可視化仿真，可以自由創(chuàng)建各種類型的三維場景，高度還原客運站的真實情況。在三維場景中，設(shè)定突發(fā)事件發(fā)生的范圍，標(biāo)記出受影響的車站站區(qū)、工作人員、旅客、列車及設(shè)備，仿真驗證疏散流線的流暢程度，模擬與地方公安、消防、交通、醫(yī)院等行業(yè)協(xié)同聯(lián)動，模仿應(yīng)急處置方案的執(zhí)行過程，為應(yīng)急響應(yīng)方案的決策提供依據(jù)。

1.2.3 事后流程及仿真需求

（1）事后流程

應(yīng)急處置方案執(zhí)行完成后，工作人員確認(rèn)現(xiàn)場恢復(fù)正常，上報客運站領(lǐng)導(dǎo)。由客運站領(lǐng)導(dǎo)發(fā)出結(jié)束應(yīng)急指令，系統(tǒng)終止應(yīng)急狀態(tài)。應(yīng)急處置結(jié)束后，進行應(yīng)急物資清點和補充。工作人員在管控平臺中進行應(yīng)急處置方案存檔，評估應(yīng)急處置過程，修正應(yīng)急預(yù)案；依據(jù)新預(yù)案完善應(yīng)急演練庫，生成新的應(yīng)急演練方案與計劃。

（2）仿真需求

應(yīng)急處置結(jié)束后，客運站指揮人員需直觀、沉浸式的方式，演練修正后的應(yīng)急預(yù)案，提升客運站工作人員的應(yīng)急響應(yīng)能力。

2 仿真方案

2.1 客運站數(shù)字孿生應(yīng)急響應(yīng)模型建立

通過分析鐵路客運站應(yīng)急響應(yīng)業(yè)務(wù)基本流程及各階段仿真需求，抽取參與客運站應(yīng)急響應(yīng)的物理實體，為每個物理實體建立虛擬實體，設(shè)計物理實體和虛擬實體之間的連接，據(jù)此建立客運站數(shù)字孿生應(yīng)急響應(yīng)模型，其框架如圖2 所示。

圖2 客運站數(shù)字孿生應(yīng)急響應(yīng)模型框架示意

客運站數(shù)字孿生應(yīng)急響應(yīng)模型SDT由客運站應(yīng)急響應(yīng)過程所涉及的相關(guān)物理實體、與物理實體對應(yīng)的數(shù)字虛擬實體、連接物理實體和數(shù)字虛擬實體的連接、應(yīng)急處置流程孿生4 部分構(gòu)成，SDT可描述為：

其中，物理實體Ei是物理世界中，客運站內(nèi)參與應(yīng)急響應(yīng)活動的各類相關(guān)實體；虛擬實體Vi是在信息空間內(nèi)建立、與物理實體對應(yīng)的數(shù)字實體；連接Ci利用智能車站系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)物理實體信息的統(tǒng)一接入與管理；應(yīng)急響應(yīng)流程孿生Fi是參與應(yīng)急響應(yīng)的數(shù)字實體間關(guān)系集合。

2.1.1 客運站應(yīng)急響應(yīng)過程涉及的物理實體

應(yīng)急響應(yīng)過程涉及的物理實體Ei主要包括：客運站站房及附屬建筑物Esi、工作人員Efi、旅客Epi、客運站內(nèi)各種設(shè)備設(shè)施Eei、本站到發(fā)列車Eti、客運站內(nèi)環(huán)境Eci、客運站外部資源Ewi等類別。其中，多個獨立的物理實體可跨類別組合，用于完成應(yīng)急處置任務(wù)。物理實體Ei集合可描述為：

2.1.2 客運站應(yīng)急響應(yīng)過程涉及的數(shù)字實體

應(yīng)急響應(yīng)過程涉及的數(shù)字實體Vi主要包括：客運站虛擬站房及附屬建筑物Vsi、虛擬工作人員Vfi、虛擬旅客Vpi、客運站內(nèi)各類虛擬設(shè)備設(shè)施Vei、本站到發(fā)虛擬列車Vti、客運站內(nèi)虛擬環(huán)境Vci、客運站外部虛擬資源Vwi。這些數(shù)字實體，是利用3D Max、Maya、Solidworks、Pro/E 等多種軟件，將參與應(yīng)急響應(yīng)過程的各類物理實體，按照它們自身的幾何參數(shù)（如形狀、尺寸、位置等）以及其相互間的關(guān)系（如位置關(guān)系、時間先后關(guān)系等），分別建立與之相對應(yīng)的虛擬三維實體模型，Vi可描述為：

2.1.3 客運站應(yīng)急響應(yīng)過程虛實連接

應(yīng)急響應(yīng)過程虛實連接Ci依托智能客站系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)平臺，統(tǒng)一提供信息接入與連接管理，實現(xiàn)物理實體與數(shù)字實體之間的連接和交互，將現(xiàn)實世界里物理實體的實時狀態(tài)和行為映射為數(shù)字實體的三維動態(tài)展示；信息世界中數(shù)字實體仿真分析產(chǎn)生的工作指令經(jīng)救援指揮人員確認(rèn)后，下發(fā)至相關(guān)物理實體進行執(zhí)行。

2.1.4 客運站應(yīng)急響應(yīng)流程孿生

應(yīng)急響應(yīng)流程孿生Fi基于突發(fā)事件的事前BFi、事中DFi、事后AFi的時間先后關(guān)系，以及每個過程中的工作人員、旅客、客運站內(nèi)各類設(shè)備設(shè)施、本站到發(fā)列車、客運站內(nèi)環(huán)境等要素之間的相互關(guān)系，即工作人員與旅客關(guān)系Rpfi、客運站內(nèi)各類設(shè)備設(shè)施與旅客關(guān)系Repi、客運站內(nèi)各類設(shè)備設(shè)施與工作人員關(guān)系Refi、本站到發(fā)列車與旅客關(guān)系Rpti、客運站內(nèi)各類設(shè)備設(shè)施與本站到發(fā)的列車關(guān)系Reti、客運站內(nèi)環(huán)境與旅客關(guān)系Rpci；按照應(yīng)急預(yù)案相關(guān)規(guī)定，定義其相互作用及實時響應(yīng)及行為，利用有限狀態(tài)機、馬爾可夫鏈、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、基于本體的建模方法等進行創(chuàng)建，應(yīng)急響應(yīng)流程孿生Fi集合可描述為：

2.2 客運站應(yīng)急響應(yīng)仿真功能設(shè)計

依據(jù)各類突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案，建立相應(yīng)的數(shù)字孿生應(yīng)急響應(yīng)模型，基于模型明確應(yīng)急響應(yīng)事前、事中、事后的仿真需求，設(shè)計應(yīng)急響應(yīng)仿真軟件的基本功能框架；在此基礎(chǔ)上，針對具體突發(fā)事件場景，細化應(yīng)急響應(yīng)仿真功能設(shè)計。

2.2.1 應(yīng)急指揮仿真功能

客運站應(yīng)急指揮是客運站管理人員為應(yīng)對突發(fā)事件的發(fā)展，調(diào)度客運站的人員、設(shè)備及相關(guān)資源，以減少人員傷亡和財產(chǎn)損失為目標(biāo)而進行的特殊組織活動。應(yīng)急指揮是整個應(yīng)急響應(yīng)過程的核心，決定著整個救援過程的進度和發(fā)展方向，根據(jù)突發(fā)事件的類型與發(fā)展態(tài)勢，進行不同的應(yīng)急指揮，協(xié)調(diào)多崗位人員，實現(xiàn)其他救援力量的聯(lián)動，調(diào)配各類救援資源，控制突發(fā)事件的事態(tài)發(fā)展，將傷亡和損失降到最低。

應(yīng)急指揮仿真功能為客運站管理人員提供應(yīng)急指揮活動的仿真功能。通過仿真突發(fā)事件的發(fā)生與變化，模擬應(yīng)急救援過程，模仿應(yīng)急資源的調(diào)配，利用仿真結(jié)果，驗證應(yīng)急響應(yīng)能力，為救援過程提供技術(shù)支持。在突發(fā)事件未發(fā)生時，提供基于三維模型的應(yīng)急演練，方便工作人員在虛擬動態(tài)環(huán)境中進行實戰(zhàn)訓(xùn)練。

（1）突發(fā)事件態(tài)勢發(fā)展仿真：模擬多不同類型的突發(fā)事件，基于各事件多類次生災(zāi)害的連發(fā)概率模型，仿真突發(fā)事件影響范圍及持續(xù)時間，推演突發(fā)事件的發(fā)展趨勢，對其進行分級預(yù)警。

（2）應(yīng)急處置方案仿真：創(chuàng)建各種類突發(fā)事件的三維仿真場景，在場景中，設(shè)定突發(fā)事件發(fā)生的范圍，標(biāo)記出受影響的車站站區(qū)、工作人員、旅客、列車及設(shè)備，仿真驗證疏散流線的流暢程度，模擬應(yīng)急資源的分配，仿真與地方公安、消防、交通、醫(yī)院等行業(yè)協(xié)同聯(lián)動，模擬應(yīng)急方案的執(zhí)行過程，為應(yīng)急決策提供依據(jù)。

（3）應(yīng)急資源分布優(yōu)化仿真：仿真應(yīng)急資源布局優(yōu)化方案仿真，進而修改資源分布位置，提升救援效率。

（4）基于三維模型的應(yīng)急演練：按照應(yīng)急預(yù)案，建立多種突發(fā)事件的三維車站仿真場景，支持多角色、多用戶同時演練，為客運站工作人員提供直觀、沉浸式的應(yīng)急演練。

2.2.2 應(yīng)急疏散仿真功能

應(yīng)急疏散是減少人員傷亡的關(guān)鍵。應(yīng)急疏散流線在火災(zāi)暴恐等突發(fā)事件時，是保障人民安全的生命線。決定疏散流線效率的關(guān)鍵是疏散起始與目標(biāo)區(qū)域、區(qū)域間距離、路線、具有開關(guān)門功能的設(shè)備、疏散人群的組成等。依據(jù)疏散人員的組成，合理選擇疏散路線，為行動不便的提供用時較少的流線，可保障各類人群有效快速疏散。

應(yīng)急疏散仿真功能為客運站工作人員提供仿真手段，模擬不同情形下多條流線的疏散運用效果。

（1）根據(jù)應(yīng)急預(yù)案要求，對設(shè)定的疏散流線進行仿真；建立兒童、少年、中青年男性、中青年女性、老人等多種旅客數(shù)字實體，將進站口、檢票口、站臺、通道、出站口等作為關(guān)鍵卡口，對關(guān)鍵卡口的數(shù)量、寬度及行進方向進行參數(shù)設(shè)定，仿真設(shè)備、工作人員等數(shù)字實體引導(dǎo)行為，驗證應(yīng)急疏散能力。分析制約疏散的關(guān)鍵因素、疏散時間、平均疏散流量、擁堵時間等內(nèi)容，并依據(jù)此可進行疏散流線調(diào)整。

（2）客流旅客疏散流線仿真：根據(jù)旅客分布的不同位置、旅客乘車的方向，仿真各條旅客疏散流線的疏散時間、平均疏散流量、擁堵時間等影響應(yīng)急疏散的因素，驗證應(yīng)急疏散能力，并反饋優(yōu)化應(yīng)急疏散流線。

（3）火災(zāi)旅客疏散流線仿真：根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的不同位置，區(qū)分候車室、站臺、售票廳等位置，仿真各條火災(zāi)疏散流線的疏散時間、平均疏散流量、擁堵時間等影響應(yīng)急疏散的因素，驗證應(yīng)急疏散能力，并反饋優(yōu)化應(yīng)急疏散流線。

3 典型應(yīng)急響應(yīng)場景仿真設(shè)計

3.1 大客流、大面積晚點應(yīng)急響應(yīng)

3.1.1 場景簡介

大客流、大面積晚點屬于典型的客運組織類突發(fā)事件；大客流是指車站在一段時間內(nèi)，滯留旅客接近或超過車站設(shè)計的容量；大面積晚點是指旅客列車晚點多個小時以上并達到幾十列，在這種情況下，車站無法正常接發(fā)列車，乘車旅客數(shù)量不斷積壓，往往導(dǎo)致大客流情況的發(fā)生。

對于大面積晚點與大客流場景，其應(yīng)急響應(yīng)的責(zé)任主體都為客運站客運車間，由客運站負(fù)責(zé)客運的站長進行統(tǒng)一指揮。

3.1.2 大客流、大面積晚點應(yīng)急響應(yīng)仿真設(shè)計

（1）數(shù)字實體的抽取

大面積晚點、大客流場景的數(shù)字實體包括公交、地鐵、各類旅客、站房實體、工作人員、設(shè)備（揚聲器、導(dǎo)向顯示屏、檢票機、扶梯、電梯、實名制驗證）、設(shè)施（緊急揚聲器、安全隔離帶、備用車次牌、樓梯等）、不同方向的列車、客站內(nèi)的各區(qū)域各類環(huán)境狀態(tài)、站臺、股道。

（2）仿真設(shè)計要點

事前：利用列車、旅客數(shù)字實體與應(yīng)急響應(yīng)流程孿生集合進行仿真，仿真客運站旅客的聚集、分布及增加情況，模擬列車晚點的情形，對踩踏、擁擠、擦傷、人群恐慌、個體焦慮等次生災(zāi)害，按照連發(fā)概率模型進行模擬，展示發(fā)展態(tài)勢和影響范圍。

事中：仿真客運站大晚點、大客流的三維場景，配置受到影響的客運站候車區(qū)域、站臺區(qū)域，修改工作人員、列車及設(shè)備相關(guān)參數(shù)，仿真驗證旅客疏散流線的流暢程度、疏散流量、擁堵時間，仿真與地鐵、公交等交通行業(yè)交互、聯(lián)動，模擬應(yīng)急響應(yīng)方案的執(zhí)行過程，為應(yīng)急方案的決策提供依據(jù)。

事后：大面積晚點、大客流應(yīng)急響應(yīng)結(jié)束后，結(jié)合本次應(yīng)急響應(yīng)生成的歷史經(jīng)驗，進行應(yīng)急預(yù)案修正。將修改后的應(yīng)急預(yù)案轉(zhuǎn)化為應(yīng)急演練方案。應(yīng)急演練方案是對應(yīng)急預(yù)案進行仿真驗證，通過修改列車、站內(nèi)旅客等關(guān)鍵參數(shù)，以客運站三維場景方式，向工作人員提供沉浸式演練。

3.2 火災(zāi)、暴恐應(yīng)急響應(yīng)

3.2.1 場景簡介

火災(zāi)、暴恐場景屬于典型的安全類突發(fā)事件；火災(zāi)指在客運站管轄的各個區(qū)域發(fā)生物體燃燒的情況；暴恐指在客運站管轄的范圍內(nèi)發(fā)生暴力恐怖襲擊案件，影響人民生命財產(chǎn)安全的突發(fā)事件；這兩類突發(fā)事件均可會威脅人民生命安全，造成個人或國家財產(chǎn)損失。

對于火災(zāi)、暴恐場景，客運站應(yīng)急響應(yīng)的責(zé)任主體均為客運站安全科室，由客運站負(fù)責(zé)安全的站長進行統(tǒng)一指揮。

3.2.2 火災(zāi)、暴恐應(yīng)急響應(yīng)仿真設(shè)計

（1）數(shù)字實體的抽取

火災(zāi)、暴恐應(yīng)急場景的數(shù)字實體包括暴恐份子、火災(zāi)、公安、消防、醫(yī)院、各類旅客、站房實體、工作人員、設(shè)備（消防泵、穩(wěn)壓水箱、消防噴淋、消火栓、消防水炮、防排煙、防火卷簾門、滅火器、火災(zāi)自動報警）、設(shè)施（防爆罐、防爆毯）、不同方向的列車、客站內(nèi)的各區(qū)域各類環(huán)境狀態(tài)、站臺、股道。

（2）仿真設(shè)計要點

事前：利用上述數(shù)字實體的虛擬動態(tài)行為模型進行仿真，仿真客運站管轄范圍內(nèi)出現(xiàn)暴恐分子、火災(zāi)情況，模擬旅客擁擠、人員踩踏、人群恐慌等災(zāi)害鏈，展示發(fā)展態(tài)勢和影響范圍。

事中：仿真暴恐、火災(zāi)的三維場景，配置事件發(fā)生的客運站區(qū)域，修改工作人員、列車及設(shè)備相關(guān)參數(shù)，仿真驗證消防疏散流線的流暢程度、疏散流量、擁堵時間，仿真與公安、消防、醫(yī)院等地方部門的協(xié)同聯(lián)動，模擬應(yīng)急響應(yīng)方案的執(zhí)行過程，為應(yīng)急方案的決策提供依據(jù)。

事后：暴恐、火災(zāi)應(yīng)急響應(yīng)結(jié)束后，結(jié)合本次應(yīng)急響應(yīng)生成的歷史經(jīng)驗，進行應(yīng)急預(yù)案修正。將修改后的應(yīng)急預(yù)案轉(zhuǎn)化為應(yīng)急演練方案。對應(yīng)急預(yù)案進行仿真驗證，通過修改暴恐份子、火災(zāi)、列車、站內(nèi)旅客等關(guān)鍵參數(shù)，以客運站三維場景方式，向工作人員提供沉浸式演練。

4 結(jié)束語

本文圍繞客運站應(yīng)急響應(yīng)業(yè)務(wù)，提出客運站應(yīng)急響應(yīng)仿真方案。在梳理基本業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)上，基于模型明確應(yīng)急響應(yīng)事前、事中、事后的仿真需求，運用數(shù)字孿生概念和方法，建立客運站數(shù)字孿生應(yīng)急響應(yīng)模型，設(shè)計客運站應(yīng)急響應(yīng)仿真軟件的基本功能框架，并重點針對大面積晚點、大客流、火災(zāi)與暴恐等典型應(yīng)急場景，進一步細化仿真功能設(shè)計。

后續(xù)研究將在充分利用既有資源的基礎(chǔ)上，完成開發(fā)工具軟件的選型，以組合運用多種開發(fā)工具，完成仿真應(yīng)用軟件的開發(fā)；同時，還將聚焦于研究量化的能力評估分析方法，以利用仿真應(yīng)用軟件運行的結(jié)果數(shù)據(jù)，對客運站應(yīng)急指揮能力和應(yīng)急疏散能力評估做出較為客觀、可信的評估。