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郑州特大暴雨“智慧隧道”启示录

日期:2021-08-02 来源:中国交通信息化

郑州那场出乎意料的大雨,让京广路隧道成为舆论关注的焦点,同时引发的对智慧隧道的争议也甚嚣尘上。如今积水消退、天气逐渐转晴,这场灾难带给我们的反思才刚刚开始……

4.3公里的京广路隧道,究竟发生了什么?

京广路隧道是此次郑州大暴雨受灾最严重的地点之一。
公开资料显示,郑州市京广快速路是市区南北向第一条快速通道,规划南起西南绕城高速,北至连霍高速。京广快速路一期工程共13.5公里,隧道长约4.3公里,由三段不连续的隧道组成。此次“720”郑州暴雨中,受灾最严重的是京广北路隧道。据悉,京广北路隧道主线全长1835m,暗埋段(陇海路—中原路)长度1360m。敞开段长度475m,设四个平行式进出口匝道。工程2009年12月17日开工,2012年4月28日竣工通车。京广南路隧道长约2.4公里。
7月19日22时许,郑州市气象台发布暴雨红色预警:预计未来3小时内,郑州市的累积降水量将达100毫米以上。
20日下午,整个郑州的雨势仍未减弱,到了16时至17时,郑州平均降雨量为每小时38.4毫米,雨量最大时达到每小时201.9毫米,这是一个突破历史记录的雨量。也正是在傍晚的时候,京广北路隧道处积水逐渐上涨,没过了隧道里拥挤的车辆,导致车辆人员被困。从7月26日的河南省政府新闻办新闻发布会上获悉,共从隧道内拖移安置各类车辆247辆,现场排查发现6名遇难者。
事实上,从多年媒体报道中不难发现,几乎每年都有京广路隧道附近积水的新闻。2015年4月3日,郑州晚报曾报道京广快速路桥下积水1米多深,200余辆车被淹;2016年7月19日,中新网报道郑州市京广北路,积水淹没到行人大腿处;2017年8月18日,郑州晚报报道,郑州市区短时强降水、雷暴天气导致京广路西向东一马路右侧隧道,积水有30厘米;2019年8月2日,郑州交通广播报道,京广南路隧道因积水暂时无法通行。2020年8月7日,郑州晚报报道京广北路隧道西匝道出口因路面积水封道,京广隧道由南向北全线拥堵。
所有的信息都指向一点:对隧道防洪关注的不足与隧道应急方面的缺陷。

这一次,“智慧隧道”为何失灵?

对于“郑州京广路隧道”的关注焦点,除了发生惨痛人员伤亡与巨大财产损失,还在于发现它原本是一条“智慧隧道”。今年5月6日,一篇题为《“会思考”的智慧隧道是如何运作的?》引起关注。文中提到,作为郑州城市大脑·智慧城管的重要组成部分——郑州智慧隧道一期(京广路隧道试点)建设工作已经步入尾声。
从相关报道来看,作为“智慧隧道”的郑州京广路隧道具有很多亮点:
  •  “智慧大屏能实时监控各隧道内的各种情况,及时发出预警,通知现场人员采取应急处理”,“如果隧道内发生交通事故、火灾、设备故障,智慧大屏会立即感知到事故发生情况,作出预警,指挥中心工作人员也会立即通知现场人员前往处理,或疏散车流”。

  • 不仅如此,六大模块,还能使郑州隧道“会思考、会说话”。如隐患事故感知模块和应急管理模块,能“对各类设备问题、恶劣天气、违章停车等突发情况,提供了早识别、早发现、早跟踪、早处置的应急处置工作基础”,而“隧道内定位/导航模块,能实现隧道内人员、设备、车辆精准定位,提高日常病害处置效率。如果有突发事故发生,他们能通过后台记录的人员最后所在位置,实现人员的快速搜救等功能。”

  • 此外,隧道内还设有能直达指挥中心的紧急电话,“每隔约200米远,墙上就会有一部电话”,该电话,不仅能“摘下话筒,按下拨通按钮即可同指挥中心进行实时通话”、“随时拨打求助”,而且,还能精准定位,“能通过UWB定位技术,实现隧道内的病害位置、人员位置、车辆位置的精准定位,定位精度在1米以内”。
可惜的是,在此次“720”郑州暴雨灾害及相应发生的京广路隧道积水灾情中,据相关媒体的报道,从大量遇险逃生者事后的描述中,很难真正看到、感受到这一"智慧隧道"的“智慧”发挥。例如,传说中的智慧隧道的预警功能,多位司机的描述都是,“没有收到任何有关道路安全的提示或预警”,“在路边没有看到任何封路或禁止通行的标志,车辆如常地驶入”。
为何在“720”郑州暴雨事件中,京广路隧道“智慧隧道”项目没有发挥作用?郑州气象局当天最后一个暴雨红色预警是下午四点发布的,隧道监控设备是什么时候失灵的?隧道里每200米有一个紧急电话,当天监控中心有接到电话吗?封闭措施实施的条件是什么?当天4点隧道到底有没有完成封闭?在智慧隧道中,为什么在出口堵住的情况下还有车辆进入隧道?如果错过预警发生危险之后,隧道内是否具备相应的应急救援措施?具备自动控制功能的泵站为何没有自动启动排水……
面对诸多质疑,郑州市隧道中心相关工作人员表示,“不是没有发挥功能,而是‘智慧隧道’项目可实现的功能有限”,“仅有养护人员实时定位、养护事件APP一键上报等功能”,“道路积水大量倒灌入隧道,京广路隧道电控箱设备被积水渗透发生故障,造成京广路隧道全线断电”。
对此,业内人士坦言,目前“智慧隧道”还未达到真正意义上的智慧,只是具备必要的数据采集、远程控制和信息提示功能,只是相对的系统联动和自动化。事实上,云计算、大数据、AI、数字孪生等概念与实际落地应用,需要各个环节的紧密衔接,仍然需要一个过程。
据报道,郑州市7月20号一小时的降水量达到了201.9毫米,也就是说,在一小时之内,有150个西湖那么多的水量被倒进了郑州。面对百年一遇的特大暴雨,市政及地铁隧道排水系统很难排掉,真正应当采取的办法是及时预警和疏散。有人建议隧道要强制设置隧道洪水水位监测报警和气流压差监测类型的隧道畅通监测报警系统,并在隧道入口设置联动的广播和信号灯报警,以便在隧道内发生意外的情况下,及时发出提醒阻止车辆继续驶入隧道。只是预警的关键,不是有没有发出预警,而是效果如何、发布后的反馈如何。

智慧之路,任重而道远

隧道设施种类复杂多样,隧道机电系统一般包括供电系统,照明系统、消防系统、监控系统、通风系统。在当前条件下,由于隧道主体结构复杂、机电设施体制各异、信息孤立难以综合研判等原因,因此隧道存在重大事故占比高、二次事故率高、事故后疏散救援工作难度大易出错、难以发现隐患等问题。
武汉中交交通工程有限责任公司副总经理王恩师在《智慧隧道的运营与管理》的演讲中表示,在隧道的运营管理过程中,经常出现隧道内机电设施自动化程度低、隧道内机电系统智能化程度低、无法第一时间发现重大事故等问题。针对这些问题,王恩师提出了一定解决思路。
针对隧道内机电系统之间无法联动的情况,他建议在同一本地网络中承载所有机电设施(包括视频),用一套隧道本地节点、隧管所主控制系统进行管控,将各机电系统进行业务逻辑关联,形成一点触发多点联动。
针对隧道内机电设施自动化程度低的情况,他建议将隧道内发生的事件(交通、环境、结构)按照小微事件、一般事件和重大事件进行分级分类。小微事件通过预置逻辑进行自动处置;一般事件经过人工确认后自动处置;重大事件须经人工启动应急预案。
针对隧道内机电系统智能化程度低对情况,他建议将隧道内机电传感和状态数据就地进行研判,包括对视频进行就近分析,提升本地系统的智能研判能力,形成“感知、研判、联动”的本地闭环。
由于监控中心无法时刻全局掌握所有隧道运行状态,导致管理者无法第一时间发现重大事故,启动预案。他建议在监控中心引入隧道综合监控平台软件系统,通过高分可视化手段在大屏上综合展示隧道运行状态、警示重大事件、指挥现场处置;依据应急预案,通过数据综合研判,自动生成应急处置方案,快速应对突发事件。
在智慧隧道运管建设方面,王恩师认为,多种智能感知与设备保障是非常必要的。具体而言,要在传统机电设施设备的基础上,在隧道口和隧道内引入多种智能感知设备和安全提示设备,采用多个边缘智能控制器ECN分区段对视频及各种监测数据进行接入、分析和建模,使原本割裂的信息在地理位置(空间)和事件发展(时间)上形成联系,从而反映出隧道当前运行状况和态势,实时监测通行环境、跟踪在隧车辆、辨别异常事件、发出安全警示。
他认为,对于隧道事件的处理,需要根据事件类型和级别定义分级管控策略:对不影响交通流的小微事件由隧道现场ECN自动闭环处置;对影响交通流的一般事件由隧管所CCN进行人工处置;对重特大事件,由监控中心介入,通过智慧隧道运管平台实时跟踪、指挥调度。处置过程包括三个环节:事件发现、事件处置与事件追踪。在这个过程中,关键信息的获取(知道怎么做、通知谁去做、现场怎么样、处置力量是否到位、需要多久恢复)与对应方案优化(流程引导、信息准确/快速发布流转、持续跟踪现场情况、跟踪处置力量、沟通调整方案)极为重要。
总体来看,针对京广路隧道积水灾情暴露出来的问题,智慧隧道的未来发展或许应从以下几个方面入手:一是加大信息采集力度和维度,抓好信息监测的及时性、全面性与准确性,特别是对信息和数据的分析处理应引入AI和大数据技术,提高智能研判和预警水平,以此达到更好的安全应急保障和救助能力;二是加强系统保障体系的稳定性,保证供电与通信等系统的稳定,否则无法支撑信息的采集、分析和传输;三是发布和诱导,当应急事件发生后,通过多种方式(电子屏、隧道广播、新媒体等)进行信息提示与诱导,并且聚焦发布效果与发布后的反馈;此外,任何的智慧也无法代替人对规则的认知和遵守,因此需要加强对社会公众的培训。
总之,这场暴雨成为对 “智慧城市”与“智慧隧道”一次考核,不过至少目前看来,答卷并不理想。智慧隧道,未来依然任重而道远。

微信编辑 | 户利华

文章作者 | 王晓洁