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“十一五”期間，在國家宏觀政策引導和扶持下，全國城市軌道交通投入運營里程達到1000公里左右。目前，國家制定規劃的36個城市中已有29個城市的軌道交通規劃獲得國務院的審批，未來，我國大約有229個城市具備發展城市軌道交通的潛力，預計到2050年規劃線路將增加到289條，總里程數約11700公里。
目前，我國已經成為世界上最大的城市軌道交通建設市場，軌道交通“大躍進”式的發展，使地鐵的安全防范系統建設、安全運營管理的重要性日益凸顯。隨著科技的發展和地鐵安全防范的實際需求上升，城市軌道交通安全防范將迎來巨大的挑戰與發展機遇。
一、城市軌道交通安全防范分析與探討
城市軌道交通的安全防范應以安全保障為基礎，安全防范為手段，安全運營為目標。城市軌道交通安全防范系統是由安全防范、電子信息、計算機網絡技術等構成的綜合運用系統，具有先進性、可靠性、經濟性、適用性等特點，是社會公共安全的有機組成部分。當前，我國主要根據經濟適用原則，采用平時安全防范、特時（舉行重大活動的特別時期）安全防范和戰時安全防范等三種措施，解決城市軌道交通安全防護問題。平時一般采用傳統安全防范措施；特時將在傳統安全防范措施的基礎上，增強技防、物防和人防措施；戰時將根據戰爭形勢需求，快速轉換為人防工程。
（一）城市軌道交通安全防范發展現狀
1.城市軌道交通運輸系統及運輸保障技術基本達到國際先進水平
城市軌道交通系統是一個集車、機、工、電、檢、運、營等多學科、多專業、多工種于一體的復雜系統，而且因其主要建設于地下，具有封閉性強、運行高速、起停頻繁、客流量大，及乘客自助乘車、應急疏散難度大、易受外界因素干擾等固有特點。因此，城市軌道交通作為一種特殊的人員密集公共場所，安全性要求非常高。雖然我國城市軌道交通建設起步晚，但是僅用20年時間，通過引進、消化吸收和再創新，已積累了豐富的設計、建設和運營管理經驗。在城市軌道交通的土建工程、運輸系統和運輸保障系統等的設計和建設過程中，已全面考慮了自身的安全保護功能和對乘客的安全防護措施，如廣州地鐵的車輛在線檢測和預警系統，可以實時對在線車輛進行狀態監測，進一步提升了城市軌道交通的安全保障水平。可以說，我國新建城市軌道交通的運輸及運輸保障技術已基本達到國際先進水平。
2.新建城市軌道交通的傳統安全防范措施基本滿足安全管理要求
我國在新建城市軌道交通系統中，吸收了國際先進經驗，高度重視安防建設，為城市軌道交通配備了比較先進的安防措施，主要包括通信、隧道疏散、緊急照明、防排煙、滅火、屏蔽門、電子巡查、火災報警、入侵報警、車站與列車視頻監控等，同時還設置了專用的有線及無線通信系統、警用安全保障系統和車輛段/停車場安防系統等，并在車站和重要設施配備了警察、保安、護衛和專業管理人員。這些屬于傳統安防系統的技術和措施，已成為城市軌道交通安防系統的重要基礎。大量的非安全生產事故，也已能夠通過傳統安防措施得到有效處置。
3.非傳統安全防范措施在特時發揮重要作用
城市軌道交通建設往往面臨復雜惡劣的地質狀況，特別是廣州等南方城市建設軌道交通，須穿越河流、地質斷裂帶、溶洞群等不良地質環境，如果再遭到恐怖襲擊或人為破壞，后果將非常嚴重。當前，國際上的反恐防暴的形勢仍然非常嚴峻，為避免類似東京地鐵沙林毒氣事件、韓國大邱地鐵火災事件及倫敦地鐵連環爆炸事件的發生，各國政府如芬蘭、法國、英國、日本等均紛紛采取非傳統安全防范措施，提高了城市軌道交通的防護等級，發揮了積極作用。我國由于技術和資金原因，非傳統安全防范措施還沒有真正全面實施。
我國在舉行重大活動的特別時期，如北京2008年奧運會、上海2010年世博會、廣州2010年亞運會、深圳2011年大運會期間，為了預防恐怖襲擊或犯罪分子的故意破壞，當地政府不僅在全城提升安全防范等級，也為城市軌道交通系統大幅度增加武裝警察、民警、保安人員、民兵和志愿者等人員協助安全防范力量，而且在地鐵站和出入口等處設置放射性物品探測裝置、有毒氣體探測裝置、危險品及爆炸物檢測裝置，爆炸物處置裝置等非傳統安全防范措施，為特時的城市軌道交通安全防范提供了重要保障，并發揮了重要作用。
4.安全防范法規和標準出臺滯后
自從2001年美國發生“911”事件后，國際上恐怖事件不斷發生，使城市軌道交通安全防范工作得到高度重視。我國安全防范領域第一部工程建設技術標準《安全防范工程技術規范》于2004年12月1日起實施，隨后各地方標準相繼出臺：上海市《重點單位重要部位安全技術防范系統要求——城市軌道交通》于2007年9月1日實施；深圳市《城市軌道交通警用安全防范系統配置規范》于2008年7月1日實施；天津市《地鐵安全防范系統技術規范》于2009年5月1日實施；北京市《城市軌道交通安全防范技術要求》于2009年8月1日實施。由于安全防范標準和法規出臺滯后，且受當時的技術條件限制，使得在20世紀90年代前建成的城市軌道交通線路，安全防范及救援設施比較落后；即使是在90年代之后，上海和廣州等城市先后利用外資修建城市軌道交通系統，并通過進一步的消化、吸收和再創新，使我國的城市軌道交通水平有了質的飛躍，但按平時配置的安全防范措施仍然存在不足，難以防范有組織、有預謀的恐怖襲擊和重大突發事件。21世紀，隨著自動化技術、智能化技術、計算機技術和信息化技術快速發展，促進了安全防范技術的快速發展，也必將再次促使標準和法規的修訂更新。
（二）國內及國際形勢對我國城市軌道交通安全防范建設的影響
1.城市軌道交通高速發展為安全防范建設帶來新機遇新挑戰
隨著我國經濟的快速發展，以及城市化和交通機動化進程的加快，城市居民出行需求總量和城市交通客運量均呈現快速增長態勢。城市軌道交通具有運量大、速度高、低污染、少占資源、低能耗、乘坐方便、舒適等特點，在解決大中城市優化城市布局、激活城市空間資源，創造新的經濟增長點和就業機會，帶動沿線房地產開發和城市商業圈發展，提升城市的國際競爭力和可持續發展，解決城市交通擁堵、能源緊張、效率與環境問題等方面有著重要作用。目前，國家已批準29個城市軌道交通近期建設規劃，在建線路1500多公里。我國“十二五”節能減排和低碳交通體系的建設需求，將進一步促進城市軌道交通的發展。預計到2015年，我國將有40個城市建設城市軌道交通，線路總長將達2600公里，總投資超過12000多億元。安全防范工程作為城市軌道交通的重要組成部分，將隨著我國城市軌道交通建設的高速發展，迎來新的機遇和挑戰。
2.城市軌道交通存在恐怖襲擊和故意犯罪事件威脅
城市軌道交通抗風險能力較弱，安全防范工作難度較大，一旦發生突發事件，可能會造成重大人員傷亡和財產損失，產生不良的社會影響。特別是近年來，由于存在恐怖分子和故意犯罪分子的威脅，國內外城市軌道交通安全事故時有發生，世界各國對此高度重視，紛紛采取各種安全防范措施，防止發生新的恐怖襲擊。我國城市軌道交通同樣面臨恐怖襲擊和故意犯罪事件的威脅，要應對這些威脅或將受到襲擊后的損失降到最小，必須進一步加強我國城市軌道交通安全防范建設。
3.安全防范建設難度和投資壓力增大
城市軌道交通建設規模的不斷擴大，對建設、勘察設計、施工、監理等參建單位的技術力量、管理水平等的要求也相應提高，但部分新加入軌道交通建設行業的參建單位，其技術力量和管理水平相對薄弱，而且新建和新開通的線路多，安全防范專業技術和管理人才嚴重不足，缺乏專業的培訓和與國外同行在反恐、防災方面進行學習交流的機會，可能造成城市軌道交通系統安全防范功能存在缺陷。
城市軌道交通建設資金需求巨大，地下線路每公里平均造價達5～6億元，融資壓力非常巨大。為確保城市軌道交通有足夠能力防范恐怖襲擊及故意犯罪行為，必須配置非傳統安全防范設施等物防和技防手段，這些設施的部署既要保證乘客通過能力，還需要能快速、精確檢測各種危險物品，建設難度非常大，而且目前這些非傳統安全防范裝置主要仍然需要進口解決，投資壓力也進一步增大。
4.城市軌道交通安全防范逐步走向網絡化
城市軌道交通初期都是從單線開始建設，形成單線的安全防范系統，隨著開通線路增多，應急處置的時空跨度更大，線網在局部處于應急狀態后，其他線路的救援協助和運輸組織計劃調整等必須及時處置，線網的安全防范應急預案必須及時啟動，由單線建成的安全防范系統已不能適應線網的安全防范要求。現已形成線網的城市軌道交通企業都在探索由單線安全防范管理走向兼容性好、拓展性強、效率更高的線網網絡化安全防范管理。
（三）城市軌道交通安全防范需求和建議
1.應完善安全防范法規和技術標準體系
由于我國城市軌道交通安全防范標準和法規出臺滯后，安全防范法規和技術標準體系與城市軌道交通法規和標準體系有待進一步完善。譬如，《地鐵設計規范》對安全防范設施的設計要求還不能滿足新的形勢下對城市軌道交通的安全防范要求，相關法規文件的要求缺乏技術標準的支撐，如當前城市軌道交通的規劃、設計要求難以達到《城市軌道交通運營管理辦法》第十三條提出的“禁止乘客攜帶易燃、易爆、有毒和放射性、腐蝕性的危險品乘車”要求等。城市軌道交通作為一個大系統，其安全也必定由人、物、環境三者決定，要落實法規要求，不能僅依賴于乘客的自覺與工作人員的責任心，還必須從設備、設施、系統上采取可靠措施才能實現。
應認真落實住建部2010年6月頒布的《住房城鄉建設部關于加強城市軌道交通安防設施建設工作的指導意見》，在《地鐵設計規范》中增加安全防范設計規范，確保安全防范設施與軌道交通設施同步建設、同步使用。
由于城市軌道交通的安全防范設計規范和法規出臺滯后，對未按標準設計和建設的已建和在建的城市軌道交通工程，應重新評價其安全防范能力，對未達到安全防范要求的城市軌道交通系統，應落實資金進行整改，提高城市軌道交通線網的整體安全防范水平和應急處置能力。
2.應構建更高效的線網智能安全防范管理平臺
城市軌道交通客流量大，環境復雜，僅依靠人力很難對各種突發情況做出準確和及時的反應。通過智能視頻分析技術對視頻畫面進行高速檢測和分析，從而完成人流量統計、擁擠檢測、人臉識別等功能，可大大減少人員的工作量，同時提高系統的準確性和及時性，所以智能化技術將成為城市軌道交通安全防范技術發展的主要趨勢。
城市軌道交通的安全防范系統規模越來越大，傳統的孤島式系統將無法滿足安全防范應用向深層次發展的需求，只有將各種安全防范數據通過網絡會聚、處理和傳輸，才能夠深度挖掘安全防范系統的功能，所以構建安全防范管理平臺，實現車站級、線路級和網絡級的三級聯網以及列車安全防范數據的實時傳輸已成為城市軌道交通系統的迫切需求。
3.應建立一體化的應急聯動體系
在未能杜絕事故和災害的情況下，“預防為主”是城市軌道交通安全運營的首要原則。必須進一步建立和完善安全防范應急處置機制，高度重視應急預案的制訂。迅速的反應和正確的措施是處理緊急事故和災難的關鍵。只有事先制訂多套突發事件應急預案，增強突發性事件的應急處理能力，才能將突發事件的原生災難和次生災難所造成的人員傷亡和財產損失降到最低程度。
城市軌道交通的安全性和可靠性遠遠高于其他交通方式，但是其抗風險能力比較脆弱，任何一條線路、一個車站發生緊急狀態危及安全的突發事件，都將直接影響正常乘客運輸服務和乘客出行計劃，甚至直接影響乘客的生命安全或城市民生，其后果往往是災難性的。即使是遇到一些非敵對性質事件，也極有可能因乘客恐慌造成相互踩踏等次生災難。因此，建立智能化的監測預警應急系統以及乘客緊急疏導指引系統、廣播視頻信息發布系統和救援聯動系統，引導乘客有序疏散，預防因恐慌造成更大的次生災難，是非常必要的。同時，還必須建立和完善城市軌道交通應急聯動系統，實現城市一體化應急聯動功能，及時為乘客提供安全救援和幫助，進一步降低或消除緊急狀態對城市民生的影響。
4.應研發更高效、更先進的安全防范技術和設備
民航在登機前實行嚴格的安檢措施為民航安全保障發揮了重要作用，但城市軌道交通運輸的密集性、便利性和開放性，使得城市軌道交通系統難以實施與民航一樣嚴格的安檢措施。我們應借鑒國外先進的安全防范技術，盡快研發更高效、更先進的安全防范技術和設備，以應對恐怖襲擊和故意破壞，滿足城市軌道交通安全運營的迫切需求。如研發數字化高清智能圖像分析系統和具備對放射性、生化、有毒、易燃、易爆等危險物品的多功能無障礙探測設備，以及高速大容量的傳輸系統、安全防范管理專家系統、網絡化的應急指揮平臺等，進一步提高城市軌道交通行業平時的安全防范水平。
城市軌道交通視頻監控無論是對監控設備還是監控整體方案都有嚴格的限定條件，對圖像質量、實時性、錄像質量、智能監控水平等要求高，要求設備無故障時間長，權限管理要求嚴格，檢索回放要求靈活。城市軌道交通所采用的各種安全防范技術措施，配備的設備設施均應做到技術先進、性能可靠、經濟適用、兼容性強、使用靈活。同時做到技術防范信息互聯互通，技術防范、實體防范相互結合，并能配合、服務人力防范措施。
隨著我國城市軌道交通建設高潮的到來，城市軌道交通安全防范建設迎來了新的機遇和挑戰。城市軌道交通的安全防范工作需要運營管理部門、公安部門和政府的高度重視和支持，應嚴格按照安防法規和規范的要求落實安全防范措施，安全防范產品行業與城市軌道交通行業應抓住機遇，加強合作，共同研發先進高效的安防設備和產品，建立線網的安全防范預警與應急管理平臺，實現一體化的應急聯動和指揮，提高乘客的乘車安全意識和自救能力，以便在發生突發事件時實現高效的處置，將損害降到最小，使城市軌道交通真正成為安全、快捷、舒適的運輸系統。
二、城市軌道交通視頻監控系統
（一）城市軌道交通視頻監控系統的現狀
視頻監控系統對保障城市軌道交通的安全具有非常重要的意義。2005年，視頻監控系統對英國倫敦地鐵連環爆炸案件的破獲就起到了至關重要的作用。由于調用和分析了這些攝像機上萬小時的圖像資料，倫敦警方才可以如此高效快速地破獲了這一重大恐怖案件。所以，視頻監控已成為保障城市軌道交通安全及提供案發資料最為重要和有效的工具。
近年來，軌道交通安全防范系統建設迅速發展，其中由于視頻監控系統具有實時性和直觀性的特點，因此，成為軌道交通建設和運營中不可缺少的重要組成部分。視頻監控系統為各級控制中心、綜控值班室、公安部門等提供有關列車運行、防災、環控、旅客疏導以及反恐防爆等方面的視覺信息，能及時觀察列車進出站、客流動態及相關設備的運行情況，達到有效組織指揮維護日常治安、搶險、處理突發事件等目的。
軌道交通中的視頻監控系統從覆蓋范圍上而言包括了三個部分：車站站內監控、車內監控和軌道沿線監控。
車站站內和軌道沿線監控采用模擬和數字結合的建設方式，對站內的入口大廳、通道、售票口、站臺、機房等關鍵場合進行監控。前端設備主要為固定攝像機、帶云臺彩色攝像機和一體化球機，前端設備采集的模擬視頻經過視頻分配以后分別進入矩陣和數字編碼設備，矩陣的模擬輸出到本站的調度室、值班室和警務室。數字視頻流在站內進行存儲和轉發，為遠程管理中心提供實時和歷史圖像資料。
車內監控由于受低頻和超高頻的嚴重干擾，因此只能采用有線傳輸方式。由于車內布線非常困難，只能采用串行網絡布線和工業以太網的方式，同時也為了將視頻傳輸到站內，采用了數字視頻傳輸方式，通過帶寬不高的車地傳輸系統進行傳輸。
隨著網絡視頻監控技術的高速發展，大量先進的IP視頻監控設備開始更多地應用到城市軌道交通中來。從列車車廂、地鐵或輕軌各監控站點到監控調度中心的視頻傳輸成為城市軌道交通視頻監控系統首要考慮的問題，實際上就是要規劃好城市軌道交通的組網問題。實現軌道交通所有監控點的靈活部署，使它們能夠高效便捷地接入到監控調度中心，全網絡化手段是最佳方案。目前，國內很多城市的軌道交通正處于高速建設的發展階段，很多城市擁有多條地鐵和輕軌線路，每條線都設置了各自獨立的監控調度中心，實行各自獨立的管理和運營。隨著城市大交通體系的建立和發展，城市軌道交通必將形成一個完整的網絡，因此需要建立一個統一的監控調度和控制中心對整個城市軌道交通網進行統籌運營和治理，即實現城市軌道交通的大聯網。而視頻監控網絡化建設是重中之重，這方面可以通過有線、無線綜合千兆以太網以及公安信息網絡來形成軌道交通的分級聯網平臺系統。
除了大聯網以外，智能視頻分析技術在軌道交通中的應用也會更加普遍，智能視頻分析系統通過采用視頻智能行為分析以及輔助的周界、區域的報警監測設備，實現對機車內部、車站、行車線路區域、車輛段周界以及高架線路區間的入侵探測和防護功能。當智能視頻分析及輔助探測設備檢測到非法入侵事件發生時，應在相應的值班室發出聲、光報警信號，并在安防視頻監控終端上以電子地圖方式顯示入侵位置，同時在總監控調度控制中心的大屏幕電視墻上自動切換到相應的監控畫面以便安保人員進行確認和處置。總之，智能視頻分析技術對監控點眾多、人員流動巨大、監控場景復雜且必須快速高效發現安全隱患問題的城市軌道交通而言是非常重要的，傳統的視頻監控系統難以實時、有效地監視和發現突發或有威脅的安全事件，大多只能通過錄像存儲起到事后取證的作用，這對于安全防護等級要求非常高的城市軌道交通而言是遠遠不夠的。智能視頻分析技術通過對現場監控視頻圖像進行實時分析，對現場可疑目標進行定位、識別和跟蹤，及時預判可疑目標和異常行為，并在第一時間作出反應，變被動防范、低效防范為主動防范和高效防范，因此智能視頻分析技術將會成為城市軌道交通視頻監控系統的重要發展方向。
（二）城市軌道交通視頻監控系統總體結構
城市軌道交通視頻監控系統由車站本地監控和遠程監控兩部分組成。車站本地監控系統主要包括視頻分配器、視頻切換矩陣、控制設備、監視器、視頻編碼設備、錄像存儲設備、攝像機及附屬設備等；控制中心遠程監視系統主要包括視頻切換矩陣、控制設備、二次錄像存儲設備、監視器等。
1.車站本地視頻監控系統
根據軌道交通運行特點，車站監控區按上行站臺、下行站臺、站廳3個區域進行設置。車站綜合控制室設置2臺彩色監視器和1個控制鍵盤，以供車站值班員對本站所有區域進行監視和控制。左右線站臺端部停車標志位附近各設1臺大屏幕彩色監視器，用于列車司機觀察乘客上車和下車，合理地掌握開關門時間，保證旅客乘車安全。每個島式站站臺設4臺固定焦距彩色攝像機，每個側式站臺各設2臺固定焦距彩色攝像機，站臺安裝的攝像機各自監控本側站臺范圍。另外，同側站臺的2臺攝像機接入1臺畫面分割器，畫面分割器輸出端接入視頻切換矩陣。站廳層共設4臺帶云臺控制的可變焦自動光圈彩色攝像機，車站綜合控制室監視器采用選擇監視。
2.控制中心遠端監控設備
列車調度員、環控(防災)調度員可以各設1臺桌面彩色監視器及控制鍵盤，并在適當位置設置大屏幕彩色顯示設備，另設二次錄像存儲設備1臺用于存儲關鍵報警視頻圖像，并設視頻管理維護終端1臺用于電視監視系統的維護管理。
（三）列車車內視頻監控系統
1.前端攝像和編碼
每節車廂配置兩臺彩色固定式攝像機，兩臺攝像機安裝在車廂兩端，具體的安裝位置應該保證攝像機的視角能完全覆蓋整節車廂(包括貫通通道)，沒有視頻盲點。每臺攝像機通過視頻同軸電纜與一臺單路視頻服務器連接，單路視頻服務器應包括編碼器、控制器、存儲器等。編碼器首先對輸入的模擬視頻信號進行采樣、量化，將其轉化為數字信號，然后按照一定的視頻壓縮標準對數字視頻信號進行編碼。
2.網絡傳輸
每節車廂配置一臺以太網交換機，車廂內的兩臺單路視頻服務器均通過以太網線(雙絞線)與交換機連接，相鄰車廂的交換機也通過以太網線連接，司機室車廂的交換機與視頻監控系統終端主機連接，這樣構成了列車視頻監控系統車載部分的以太網傳輸網絡。考慮到列車運行中帶來的震動和沖擊，交換機應采用工業等級的工業以太網交換機；另外，考慮到城軌列車的特殊供電方式，以及開關元器件的頻繁啟停，造成了車內復雜惡劣的電磁環境，以太網線應采用具有一定抗干擾能力的屏蔽雙絞線來降低干擾。
（四）城市軌道交通車地視頻通訊系統
列車是一個不斷移動的載體，如何將車上的視頻監控信息傳輸到地面各個車站和控制中心是一個長期困擾軌道交通安防設計的問題。車地視頻通訊系統的研究成為熱點。
采用先進的視頻傳輸技術是在目前技術水平下兼具先進性、實用性和可擴展性的車載視頻傳輸系統。利用接入技術可以實現列車與地面之間的雙向高速通信，滿足在運行狀態下的視頻數據傳送需求,相當于將以太網延伸到列車上，可以用與車站交換數據相類似的方式向列車發送數字視頻信號，以及由列車向地面發送監控數字視頻信號。
（五）城市軌道交通視頻監控多級聯網管理系統
根據網絡化運營對視頻監控系統的應用需求，新建的地鐵視頻監控系統應發展成為包括車站級監控、線路級監控、網絡級監控以及市級監控等多級網絡。
車站級監控：包括車站、車輛、車輛段等本地監控，目前主要應用在車站監控，一般由攝像機、視頻矩陣(切換設備)、顯示設備等組成，每路圖像信號采集后經視頻處理輸出兩路模擬視頻信號，一路視頻信號傳送到遠程的線路控制中心，另一路視頻信號送入本站視頻切換矩陣供車站行車指揮人員和公安值班人員使用。
線路級監控：每條線路的各車站將圖像信息通過光傳輸設備將圖像送到線路控制中心，給行車調度員、電力調度員、防災調度員、調度主任和公安調度值班員等提供圖像顯示及控制。一般線路控制中心具備20路視頻信息的顯示能力，控制中心對于每路圖像具備任意選擇權和攝像機控制權。
網絡級中心:將各線路的視頻監控系統信號傳送到地鐵網絡監控中心和公安監控中心，供網絡級的指揮調度人員使用，同時提供遠程圖像選路和對圖像的控制功能。由于目前各大城市的地鐵線路監控中心基本是采用相對集中或分散設置的，因此，為了建立網絡化運行的監控中心還需要建立城域網。
市級監控:根據城市交通聯動指揮的要求，地鐵的監控圖像需要實時傳送給市級相關應急中心等部門，用于緊急狀況下的聯合交通指揮與應急搶險指揮。
視頻監控系統在軌道交通中的應用，為公安、應急、車務等不同部門提供了視頻服務，起到了保障軌道交通的安全運行和社會治安穩定的作用。雖然對軌道交通監控而言屬于非常規的視頻監控，但是只要我們認真分析客戶的需求，順應視頻監控數字化、網絡化和智能化的發展趨勢，必定能進一步開拓更加豐富的視頻監控技術，為軌道交通安全服務。
三、城市軌道交通的應急系統
（一）城市軌道交通安全面臨的問題和解決思路
當前,我國城市軌道交通在安全規劃、安全設計、安全建設、安全監督管理和安全運營等方面投入不足，安全監視管理體系、事故預防體系和應急處置機制不健全，應對重特大突發性事件的能力較低，城市軌道交通安防和應急系統的提升和完善是當前亟待解決的課題。
現階段，我國軌道交通安全主要面臨的威脅主要有恐怖襲擊、自然災害、技術故障、治安及其他危害公共安全事件。
針對嚴重影響城市軌道交通運營安全的問題，需要我們從軌道交通的前期論證、規劃、設計、建設和運營的全過程來理順城市軌道交通的安全管理應急體系，主要解決問題思路包括以下五個方面：
1.完善相關的安全管理法規
城市軌道交通安全管理法規是實現軌道交通建設、運營和管理法制化、規范化的基礎，也是實現軌道交通安全、健康、持續發展的根本。因此需要進一步完善相關的軌道交通運營安全管理法規。
2.形成完整的安全標準規范體系
城市軌道交通安全標準的建立，對規范軌道交通安全運營起著極其重要的作用，因此需要盡快制定和形成完整的軌道交通安全標準規范體系。
3.培養市民乘坐軌道交通的安全意識
要實現城市軌道交通運營的安全有序，需要加大對廣大市民乘客的宣傳教育，提高全民乘坐軌道交通的安全防范意識。
4.推廣安全檢查和安全評估制度
嚴格的安全檢查和評估是保障城市軌道交通系統安全性的重要手段。在軌道交通系統投入運營前和日常運營過程中，都需要接受安全監督管理部門的全面安全檢測和安全評估，因此需要建立科學有效的軌道交通安全檢查和評估制度。
5.建設視頻監控和應急管理系統
作為流動性非常高、人員大量聚集的公共場所，城市軌道交通需要利用先進的視頻監控實現全程、全方位的安全監控和防范。同時，還應建設應對突發事件的應急管理系統，制訂各種應急預案并進行事故應急處理模擬演練，形成一套先進、高效、完備的城市軌道交通安全監控和應急指揮支撐體系。
（二）城市軌道交通應急指揮系統的建設與應用
城市軌道交通由于線路覆蓋面越來越廣，客運量越來越大，工程建設施工點較多，迫切需要建設一套高效的應急管理和指揮調度系統來對各項安全情況進行實時、全面的管理，而其中又以建設城市軌道交通應急管理平臺系統最為重要。通過建設城市軌道交通安全預警和應急管理平臺，可以實現對城市軌道交通的統一指揮、快速反應、有序協調、高效運轉的應急機制提供支撐，能全面提高城市軌道交通的應急管理能力，預防和妥善應對自然災害、事故災難、公共衛生事件和社會安全事件等各類突發事件對城市軌道交通帶來的威脅。
目前，國內城市軌道交通線網指揮中心主要是為滿足網絡運營協調的生產調度指揮系統，兼有部分應急管理、應急指揮功能，應急系統的建設規模和標準與《國家應急平臺體系技術要求》還有較大差距。另外，國內各城市軌道交通企業應急平臺均依據企業自身的標準進行建設，缺乏行業的統一指導和標準規范，為后續的互聯互通和應急聯動帶來一定困難；其次，城市軌道交通建設期的安全管理和運營期的應急管理相互獨立，建設過程中的監測數據和工程資料不能有效管理，運營關鍵設備和設施保護的報警管理缺乏整合，難以實現從建設到運營的全生命周期的安全應急管理。因此，城市軌道交通安全預警和應急平臺應該以軌道交通建設和運營業務為對象，以安全應急事件的全過程管理和全方位預警預測為主線，來構建為城市軌道交通各級管理者提供決策支持的應急管理支撐體系。
應急平臺的建設內容主要包括兩大部分：應急指揮場所建設、綜合應用系統建設。應急指揮場所設有大屏幕顯示、應急通信、數字會商、綜合控制、視頻會議等，能接入各條運營線路視頻監控系統以及建設線路的各施工點視頻監控系統，實現對地鐵各建設和運營現場視頻信息的實時監視，對各安全監測子系統狀態信息的實時查看，完成對建設、運營應急信息和日常安全管理信息的及時報送以及對預警和應急處置信息的準確、快捷傳遞。綜合應用系統的總體功能架構遵循國家應急平臺體系建設技術要求，按照突發事件應急管理“事前—事中—事后”的處理主線，劃分為預警預測、日常事務、預案管理、資源管理、應急值守、應急處置、事態評估、模擬演練和系統維護等九大核心功能模塊。地鐵應急平臺還能夠為城市軌道交通各級管理人員的日常安全管理、風險管理、突發事件處置提供輔助決策支持，有效應對地鐵建設與運營中所面臨的各類安全威脅與挑戰。
視頻監控系統和應急指揮系統作為城市軌道交通安防系統的兩個重要組成部分，如何進行整合，實現兩者的最佳融合也是當前業界關注的課題。視頻監控系統和應急指揮系統可以整合成為城市軌道交通可視化指揮調度系統，從而大大提升軌道交通的高效運營管理和應急反應能力。除此以外，城市軌道交通中的視頻監控和應急指揮系統還應與門禁、電子圍墻以及緊急告警等其他系統進行聯動，最大程度地發揮城市軌道交通的整體預警聯防效益，全面提升城市軌道交通建設和運營的安全水平。
四、城市軌道交通核與輻射安全防范
隨著科技的不斷發展，核與輻射恐怖襲擊也已成為恐怖分子選擇的恐怖襲擊手段之一。至今發生污染環境或造成公眾輻射損傷的核與輻射恐怖襲擊事件雖為數不多，但與該類事件相關的核材料失竊與走私、放射源被盜與交易、恐嚇或威脅使用放射性物質的事件時有發生，表明核與輻射恐怖事件發生的潛在危險時刻存在著，絲毫不能大意。因此，分析軌道交通核與輻射恐怖事件的特征與后果，總結國際軌道交通安防經驗與教訓，及早布局，制定我國針對軌道交通核與輻射恐怖事件的相關防范措施具有重要意義。
（一）城市軌道交通核與輻射恐怖事件的形式特征
顧名思義，軌道交通核與輻射恐怖事件是指恐怖分子為達到其政治或社會目的，惡意利用城市軌道交通制造的涉及核等放射性物質或輻射的恐怖事件。
一般說來，恐怖分子可能會通過直接散布放射性物質或使用放射性散布裝置和攻擊破壞核設施或核活動等制造核與輻射恐怖事件。其中直接散布放射性物質或使用放射性散布裝置是恐怖分子比較容易實施的途徑，也是在軌道交通中可能發生核與輻射恐怖事件的主要途徑。軌道交通核與輻射恐怖事件可能會有以下四種形式出現：
1.引爆常規炸藥和放射性物質相結合的放射性戰劑武器
放射性戰劑武器是利用常規炸藥爆炸來散播放射性物質，以高活度的放射性同位素的α射線、β射線、中子或γ射線殺傷人員或嚴重污染環境的一種武器。這種將常規炸藥和放射性物質相結合制作成的爆炸裝置俗稱“臟彈”。
恐怖分子將“臟彈”帶入地鐵或輕軌交通環境中引爆往往是以制造社會恐慌，擾亂社會秩序，造成公眾實質性傷害等為目的。
“臟彈”的制造相對簡單，任何反應堆制造的輻射材料樣品和反應堆的乏燃料，不需經任何化學處理就可以用于制造“臟彈”。由于“臟彈”中所含的放射性物質的種類與數量、爆炸的位置、氣象條件和炸藥用量均不確定，事先細致評估其傷害效應難度很大。但“臟彈”爆炸時，其中的放射性物質被氣化，有些會黏附到附近的建筑物和地面，其主要效應是長期地放射污染周圍環境。
2.以非爆炸的方式惡意散布放射性物質
恐怖分子在地鐵或輕軌上以非爆炸的方式惡意散布放射性物質，往往是通過用放射性物質污染地鐵站或輕軌站內的特定地點或環境，傷害非特定人群，以達到制造社會恐慌、擾亂社會秩序的不良目的。
這種非爆炸式的散布包括在地鐵或輕軌上打開包有易揮發或粉末狀放射性物質或放射性氣體的密封容器，以及破壞鈷60等金屬類固態密封源的密封性，使容器中的放射性物質迅速釋放到軌道交通環境中。
一般說來，散布放射性的恐怖事件可以大致分為兩大類，即局部彌散性的放射性散布事件和廣泛彌散性的放射性散布事件。
局部彌散性的放射性散布事件主要是指涉及小放射源或少量放射性物質且一般影響范圍很小的放射性物質散布事件。這類事件中所需的放射源由于活度較低，使用的放射源或放射性物質可能包裝在小藥瓶、鞋盒、行李箱或其他容器中，散布方式主要是非法攜帶放射性物質進入軌道交通環境并惡意丟棄在地鐵列車、輕軌列車或站臺上。
廣泛彌散性的放射性散布事件是指涉及大量放射性物質彌散且影響范圍很大的散布事件。這類事件中所需的放射源由于活度往往較高，攜帶時通常需要以鉛盒、鉛罐或特殊合金材料作容器，散布方式主要是非法攜帶放射性物質進入軌道交通環境后破壞密封源的密封性并惡意丟棄在地鐵列車、輕軌列車或站臺上。
3.用輻射源在地鐵或輕軌環境中秘密地照射乘客
從嚴格意義上講，用輻射源在地鐵或輕軌環境中秘密地照射某一個人、某一群人或任一人，不能成為軌道交通輻射恐怖事件，充其量只是一種犯罪行為。但由于軌道交通環境人流密集，犯罪分子在傷害其預期目標的同時往往會殃及無辜，造成周邊人群同時受到輻射傷害，并同樣引起公眾心理恐慌。
4.恐怖分子威脅散布放射性物質
隨著放射源在工業、農業、醫學、教育等各個領域的廣泛應用，放射源不僅已是可以合法購買與使用的工業產品，而且其數量也在不斷大幅度增加。雖然世界各國都在逐步加強對放射源的管理力度，但放射源管理中存在的不安全隱患依然大量存在。特別是大量的閑置源、廢棄源乃至失控源的存在，使得恐怖分子制作放射性物質散布裝置具有更大的可能性。
因此，當恐怖分子威脅在軌道交通環境中使用放射性物質時，無論其是否真正持有放射源，都必將牽動大批警力及其他人力、物力進行排查并處理事件，也會引發公眾的恐慌情緒。即使最后證明其僅僅是威脅使用但并未真正使用，擾亂社會秩序，制造社會恐慌的后果也已經產生。
（二）城市軌道交通核與輻射恐怖事件后果分析
軌道交通核與輻射恐怖事件一旦發生，無論采取哪種形式，都將帶來放射性物質在環境中的彌散，造成環境的放射性污染，對公眾產生輻射照射。這種輻射照射不僅可以是放射性物質的直接外照射（包括空氣中放射性物質、地面沉積的放射性物質，以及皮膚、衣服上的放射性物質的照射），也可以是通過吸入污染的空氣或食入污染的水或食物引起的內照射。輻射照射對人體的危害因人所受劑量大小而異。較低的劑量下不會有急性效應發生，在受照射人群不是很大的情況下，也觀察不到癌癥發病率的增加；只有在高劑量情況下，才可能出現某些急性的健康效應，導致某些急性放射性病甚至死亡。
核與輻射恐怖事件的危害因素——輻射，本身無色無臭，其危險性是感覺器官覺察不到的放射物，這種沒有痕跡的災害對身體健康會造成哪些威脅公眾并不知曉，但公眾普遍了解輻射會造成隱性的不可逆轉的損傷，其輻射效應可能在受照后幾小時、幾天、幾星期或幾年后才會顯現出來，會引起疾病或死亡。部分公眾甚至會誤解為只要受到輻射就會引起疾病或死亡。因此核與輻射恐怖事件容易引起嚴重的民眾心理問題，如會引發公眾的焦慮和恐懼，擔心引發癌癥并因此會把各種疾病均歸因于輻射等，這些心理問題造成的傷害將會比輻射對人體造成的傷害更加嚴重。
除了環境污染、公眾身體健康和精神健康問題外，軌道交通核與輻射恐怖事件的發生還必將造成重大的經濟損失。這種經濟損失不僅發生在對恐怖事件的響應過程中，還包括恐怖事件發生后的環境整治、去污、恢復等過程以及對恐怖事件中的受照人群進行長期治療等。
（三）城市軌道交通核與輻射安全防范的要點
依據軌道交通核與輻射恐怖事件的特征分析，防范軌道交通核與輻射恐怖事件的要點在于加強放射源的安全控制與管理，鞏固軌道交通環境現有安全防范措施，增設軌道交通環境輻射監測網絡等三個方面。
1.加強放射源的安全控制與管理
目前，我國已發布了《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國放射性污染防治法》、等一系列涉及放射源管理的法律。這些法律從不同的管理角度對放射性物質的應用和廢棄等重要過程提出了總體要求。1989年國務院發布了《放射性同位素與射線裝置放射防護條例》，2006年國家環境保護總局在此基礎上制定并發布了《放射性同位素與射線裝置安全許可管理辦法》，對包括放射源在內的放射性同位素與射線裝置的生產、銷售和使用進行了較為詳細的規定。該辦法還規定對放射性同位素與射線裝置實行許可登記管理制度，如放射源的生產、銷售、應用防護等監控的關鍵環節實行許可審批制度，同時對放射源從生產到廢源的回收和處置的全過程制定了若干管理制度，嚴格監管。
然而，由于我國放射源類型多、數量大，在放射源的使用和監督及閑置源和廢源的回收與復用等方面一直存在諸多薄弱環節。應加強對放射源的安全控制與管理，進一步完善涉及放射源與射線裝置的相關法規與管理制度，妥善管理存在重大安全隱患的閑置源，積極查找失控源并轉移至受控狀態，認真執行廢放射源的解控和返回廠家處置問題，并盡早建立國家統一的放射源信息數據庫，從源頭上防范軌道交通核與輻射恐怖事件的發生。
2.鞏固城市軌道交通環境中的現有安全防范措施
目前，城市軌道交通環境中大都已配置視頻監控系統、入侵報警系統、出入口控制系統及電子巡查系統等傳統安防系統，這些現有的安全防范措施如能嚴格落實到位，應當能夠對防范軌道交通核與輻射恐怖事件發揮積極作用。今后，如能在視頻安防監控系統的基礎上整合人臉識別系統及異常行為分析系統，將對防范軌道交通核與輻射恐怖事件的發生大有幫助。
3.構建城市軌道交通環境輻射監測網絡
2009年，我國住房和城鄉建設部提出了國家標準《城市軌道交通安全防范系統技術要求》，它除了對視頻監控系統等傳統安防系統的技術要求作出詳細規定外，還特別提出了構建放射性物質探測系統的技術要求。
根據對放射源的探查、定位與鑒別的程序與要求，一個完善的輻射監控網通常需要三類儀器與系統，即袖珍式儀器、固定式儀器和便攜式儀器。其中，袖珍式儀器在一定的距離內可用于自動發現一定量的放射源等；固定式儀器具有高靈敏的Y輻射與中子探測（報警）能力，對通過（或靜止）的人員、行李進行自動、快速的放射源等探查與發現；便攜式儀器具有較高Y輻射、中子探測靈敏度和較高Y能譜分辨率，即具有較高的放射源的探測、定位、輻射水平測量和核素鑒定能力。
結合軌道交通實際情況，《城市軌道交通安全防范系統技術要求》對放射性物質探測系統的技術要求為固定式探測系統和便攜式放射性探測設備相結合，能同時對X射線、Y射線進行探測。另外，根據《城市軌道交通安全防范系統技術要求》，構建軌道交通環境輻射監測網絡是防范軌道交通核與輻射恐怖事件的主要手段，應科學快速布局軌道交通環境輻射監控網，全面有效地防范軌道交通核與輻射恐怖事件的發生。
五、城市軌道交通安防技術發展趨勢
隨著我國社會經濟的蓬勃發展，城市化進程明顯加快，許多城市尤其是大城市中交通擁堵、環境惡化等問題越發突顯，城市軌道交通是目前乃至未來解決城市交通與環境問題的有效手段。在我國軌道交通行業高速發展的過程中，運營安全已受到社會各界的普遍關注和政府部門的高度重視。
（一）部分城市軌道交通運營狀況
軌道交通屬于城市公共交通業，涵蓋地鐵、輕軌、市郊鐵路、有軌電車等一系列依靠軌道運行的公共交通方式，區別于連接全國各個主干城市的大鐵路的概念。與公共汽車等傳統公共交通工具相比，軌道交通具有運量大、運速快、能耗低、污染小、安全準點、運營成本低、節省地面空間、減少城市噪音等優點，非常符合大城市和城市群對公共交通的應用需求。
截至2010年3月，全國共有上海、北京等11座城市的軌道交通線路開通運營，運營線路條數達到37條，運營總里程為9841公里，車站數量達到634座，主要以地鐵為主。其中，上海和北京的軌道交通網建設最為成熟。上海已有10條軌道交通線路投入運營，地鐵全網運營總里程為335公里，車站總數達到223座，運營規模位列全球第四，前三位分別是倫敦、紐約和東京。北京地鐵運營總里程達到近230公里，運營9條地鐵線路，車站總數達到147座。按照目前規劃，到2015年北京將形成三環、四橫、五縱、七放射，總長561公里的軌道交通網絡。目前，已建成的軌道交通里程仍無法滿足我國高速發展的城市化進程，未來規模迅速擴大的城市對公共交通的需求會持續旺盛，我國軌道交通發展將更加強勁。
國務院批復城市地鐵建設主要依據三項基本指標：城市人口在300萬元以上；城市GDP在1000億元以上；地方財政預算收入超過100億元。據統計，全國有近50座城市具備軌道交通建設的條件。截至目前，全國已有27個城市報批軌道交通建設，其中已有23個城市的軌道交通建設規劃已經獲得國務院批復。依據目前各大城市的軌道交通建設規劃，到2015年前后，中國將建成城市軌道交通線路110條，通車總里程將達到2300公里。屆時在建的軌道交通線路將達到近50條，中國城市軌道交通累計總里程將超過4000公里。與此同時，已運行的軌道交通改造主要集中在信號和安防系統上。隨著近幾年中國軌道交通投資的不斷增長，以及安防系統重要性的日益凸顯，國內軌道交通安防市場規模不斷擴大。
（二）軌道交通安防技術發展趨勢
伴隨著中國城市軌道交通建設的蓬勃發展，軌道交通對運營安全的需求快速增長，成為安全防范系統的新興應用領域。從軌道交通安防系統構成來看，目前主要是由視頻監控、入侵報警、出入口控制、通信、電子巡查、放射性探測、毒氣探測、易燃易爆化學物品探測、槍支彈藥探測、炸藥探測、實體防護等系統構成。
從應用區域上來看，軌道交通安防系統主要分布在車站、列車內和軌道沿線。目前，軌道交通安防系統應用主要集中在車站中，投資比重約占整體安防系統建設投資的60%以上，以視頻監控系統、出入口控制、危險品檢查、實體防護系統為主，對車站內情況進行監控，保證旅客安全；列車內安防系統投資比重較小，不到10%，以視頻監控、列車運行監控、車門監控、火災監控等系統為主，以保證列車安全運行和車內旅客安全；軌道沿線以電子巡查、入侵報警、化學以及毒氣監測、火災及環境監測等系統為主，以保證列車運行環境的安全。
從產品上來看，視頻監控仍是目前軌道交通安全防護的主要手段，主要應用在對車站及車廂內情況的監控，車站視頻監控對實時性要求較高，列車中的應用主要以事后查詢為主。總體來說，視頻監控系統占安防系統總造價的60%左右。視頻監控的主要設備有固定攝像機、球機、矩陣、光端機、DVR、監視器等。
軌道交通視頻監控技術正朝著數字化、高清化、網絡化、智能化、集成化以及安防綜合管理等趨勢邁進，未來軌道交通安防應用會更加完善、更加高效。
安防視頻監控業界通常把視頻監控技術的發展劃分為模擬監控、數字監控、網絡監控、智能監控4個階段。3G移動通信系統、無線局域網、寬帶無線網絡等無線傳輸技術的應用和IP網絡的廣泛部署和快速發展，推動了無線網絡遠程視頻監控的實現。根據網絡化運營下視頻系統的應用需求，新建的地鐵視頻監控系統應發展成為包括車站級監控、線路級監控、網絡級監控，以及市級監控等多級網絡。目前，在軌道交通安防應用上，視頻監控系統，傳統的報警監控系統、出入口控制系統、電力監控、車站公共與緊急廣播系統等都正在向網絡化轉變。
我國軌道交通運營線路總里程長，車站數量多。按照平均每個地鐵站40個視頻監控點，每節車廂2個視頻監控點，隧道沿線每隔200米1個視頻監控點計算，我國城市軌道交通安防系統將擁有至少數萬個視頻監控點。隨著城市軌道交通工程的快速擴展，軌道交通監控點還會繼續快速增多，加上客流量大，情況非常復雜，僅僅依靠人力很難對各種突發情況做出及時和正確的反應，而智能視頻分析技術可以借助計算機強大的數據處理能力，對視頻畫面或者視頻中的海量數據進行高速分析和處理，從而完成人流量統計、擁擠檢測、人臉識別、入侵檢測與報警、遺留物品檢測等功能，大大減少人員的工作量，同時將提高系統的準確性和及時性。
