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“十一五”期间，在国家宏观政策引导和扶持下，全国城市轨道交通投入运营里程达到1000公里左右。目前，国家制定规划的36个城市中已有29个城市的轨道交通规划获得国务院的审批，未来，我国大约有229个城市具备发展城市轨道交通的潜力，预计到2050年规划线路将增加到289条，总里程数约11700公里。
目前，我国已经成为世界上最大的城市轨道交通建设市场，轨道交通“大跃进”式的发展，使地铁的安全防范系统建设、安全运营管理的重要性日益凸显。随着科技的发展和地铁安全防范的实际需求上升，城市轨道交通安全防范将迎来巨大的挑战与发展机遇。
一、城市轨道交通安全防范分析与探讨
城市轨道交通的安全防范应以安全保障为基础，安全防范为手段，安全运营为目标。城市轨道交通安全防范系统是由安全防范、电子信息、计算机网络技术等构成的综合运用系统，具有先进性、可靠性、经济性、适用性等特点，是社会公共安全的有机组成部分。当前，我国主要根据经济适用原则，采用平时安全防范、特时（举行重大活动的特别时期）安全防范和战时安全防范等三种措施，解决城市轨道交通安全防护问题。平时一般采用传统安全防范措施；特时将在传统安全防范措施的基础上，增强技防、物防和人防措施；战时将根据战争形势需求，快速转换为人防工程。
（一）城市轨道交通安全防范发展现状
1.城市轨道交通运输系统及运输保障技术基本达到国际先进水平
城市轨道交通系统是一个集车、机、工、电、检、运、营等多学科、多专业、多工种于一体的复杂系统，而且因其主要建设于地下，具有封闭性强、运行高速、起停频繁、客流量大，及乘客自助乘车、应急疏散难度大、易受外界因素干扰等固有特点。因此，城市轨道交通作为一种特殊的人员密集公共场所，安全性要求非常高。虽然我国城市轨道交通建设起步晚，但是仅用20年时间，通过引进、消化吸收和再创新，已积累了丰富的设计、建设和运营管理经验。在城市轨道交通的土建工程、运输系统和运输保障系统等的设计和建设过程中，已全面考虑了自身的安全保护功能和对乘客的安全防护措施，如广州地铁的车辆在线检测和预警系统，可以实时对在线车辆进行状态监测，进一步提升了城市轨道交通的安全保障水平。可以说，我国新建城市轨道交通的运输及运输保障技术已基本达到国际先进水平。
2.新建城市轨道交通的传统安全防范措施基本满足安全管理要求
我国在新建城市轨道交通系统中，吸收了国际先进经验，高度重视安防建设，为城市轨道交通配备了比较先进的安防措施，主要包括通信、隧道疏散、紧急照明、防排烟、灭火、屏蔽门、电子巡查、火灾报警、入侵报警、车站与列车视频监控等，同时还设置了专用的有线及无线通信系统、警用安全保障系统和车辆段/停车场安防系统等，并在车站和重要设施配备了警察、保安、护卫和专业管理人员。这些属于传统安防系统的技术和措施，已成为城市轨道交通安防系统的重要基础。大量的非安全生产事故，也已能够通过传统安防措施得到有效处置。
3.非传统安全防范措施在特时发挥重要作用
城市轨道交通建设往往面临复杂恶劣的地质状况，特别是广州等南方城市建设轨道交通，须穿越河流、地质断裂带、溶洞群等不良地质环境，如果再遭到恐怖袭击或人为破坏，后果将非常严重。当前，国际上的反恐防暴的形势仍然非常严峻，为避免类似东京地铁沙林毒气事件、韩国大邱地铁火灾事件及伦敦地铁连环爆炸事件的发生，各国政府如芬兰、法国、英国、日本等均纷纷采取非传统安全防范措施，提高了城市轨道交通的防护等级，发挥了积极作用。我国由于技术和资金原因，非传统安全防范措施还没有真正全面实施。
我国在举行重大活动的特别时期，如北京2008年奥运会、上海2010年世博会、广州2010年亚运会、深圳2011年大运会期间，为了预防恐怖袭击或犯罪分子的故意破坏，当地政府不仅在全城提升安全防范等级，也为城市轨道交通系统大幅度增加武装警察、民警、保安人员、民兵和志愿者等人员协助安全防范力量，而且在地铁站和出入口等处设置放射性物品探测装置、有毒气体探测装置、危险品及爆炸物检测装置，爆炸物处置装置等非传统安全防范措施，为特时的城市轨道交通安全防范提供了重要保障，并发挥了重要作用。
4.安全防范法规和标准出台滞后
自从2001年美国发生“911”事件后，国际上恐怖事件不断发生，使城市轨道交通安全防范工作得到高度重视。我国安全防范领域第一部工程建设技术标准《安全防范工程技术规范》于2004年12月1日起实施，随后各地方标准相继出台：上海市《重点单位重要部位安全技术防范系统要求——城市轨道交通》于2007年9月1日实施；深圳市《城市轨道交通警用安全防范系统配置规范》于2008年7月1日实施；天津市《地铁安全防范系统技术规范》于2009年5月1日实施；北京市《城市轨道交通安全防范技术要求》于2009年8月1日实施。由于安全防范标准和法规出台滞后，且受当时的技术条件限制，使得在20世纪90年代前建成的城市轨道交通线路，安全防范及救援设施比较落后；即使是在90年代之后，上海和广州等城市先后利用外资修建城市轨道交通系统，并通过进一步的消化、吸收和再创新，使我国的城市轨道交通水平有了质的飞跃，但按平时配置的安全防范措施仍然存在不足，难以防范有组织、有预谋的恐怖袭击和重大突发事件。21世纪，随着自动化技术、智能化技术、计算机技术和信息化技术快速发展，促进了安全防范技术的快速发展，也必将再次促使标准和法规的修订更新。
（二）国内及国际形势对我国城市轨道交通安全防范建设的影响
1.城市轨道交通高速发展为安全防范建设带来新机遇新挑战
随着我国经济的快速发展，以及城市化和交通机动化进程的加快，城市居民出行需求总量和城市交通客运量均呈现快速增长态势。城市轨道交通具有运量大、速度高、低污染、少占资源、低能耗、乘坐方便、舒适等特点，在解决大中城市优化城市布局、激活城市空间资源，创造新的经济增长点和就业机会，带动沿线房地产开发和城市商业圈发展，提升城市的国际竞争力和可持续发展，解决城市交通拥堵、能源紧张、效率与环境问题等方面有着重要作用。目前，国家已批准29个城市轨道交通近期建设规划，在建线路1500多公里。我国“十二五”节能减排和低碳交通体系的建设需求，将进一步促进城市轨道交通的发展。预计到2015年，我国将有40个城市建设城市轨道交通，线路总长将达2600公里，总投资超过12000多亿元。安全防范工程作为城市轨道交通的重要组成部分，将随着我国城市轨道交通建设的高速发展，迎来新的机遇和挑战。
2.城市轨道交通存在恐怖袭击和故意犯罪事件威胁
城市轨道交通抗风险能力较弱，安全防范工作难度较大，一旦发生突发事件，可能会造成重大人员伤亡和财产损失，产生不良的社会影响。特别是近年来，由于存在恐怖分子和故意犯罪分子的威胁，国内外城市轨道交通安全事故时有发生，世界各国对此高度重视，纷纷采取各种安全防范措施，防止发生新的恐怖袭击。我国城市轨道交通同样面临恐怖袭击和故意犯罪事件的威胁，要应对这些威胁或将受到袭击后的损失降到最小，必须进一步加强我国城市轨道交通安全防范建设。
3.安全防范建设难度和投资压力增大
城市轨道交通建设规模的不断扩大，对建设、勘察设计、施工、监理等参建单位的技术力量、管理水平等的要求也相应提高，但部分新加入轨道交通建设行业的参建单位，其技术力量和管理水平相对薄弱，而且新建和新开通的线路多，安全防范专业技术和管理人才严重不足，缺乏专业的培训和与国外同行在反恐、防灾方面进行学习交流的机会，可能造成城市轨道交通系统安全防范功能存在缺陷。
城市轨道交通建设资金需求巨大，地下线路每公里平均造价达5～6亿元，融资压力非常巨大。为确保城市轨道交通有足够能力防范恐怖袭击及故意犯罪行为，必须配置非传统安全防范设施等物防和技防手段，这些设施的部署既要保证乘客通过能力，还需要能快速、精确检测各种危险物品，建设难度非常大，而且目前这些非传统安全防范装置主要仍然需要进口解决，投资压力也进一步增大。
4.城市轨道交通安全防范逐步走向网络化
城市轨道交通初期都是从单线开始建设，形成单线的安全防范系统，随着开通线路增多，应急处置的时空跨度更大，线网在局部处于应急状态后，其他线路的救援协助和运输组织计划调整等必须及时处置，线网的安全防范应急预案必须及时启动，由单线建成的安全防范系统已不能适应线网的安全防范要求。现已形成线网的城市轨道交通企业都在探索由单线安全防范管理走向兼容性好、拓展性强、效率更高的线网网络化安全防范管理。
（三）城市轨道交通安全防范需求和建议
1.应完善安全防范法规和技术标准体系
由于我国城市轨道交通安全防范标准和法规出台滞后，安全防范法规和技术标准体系与城市轨道交通法规和标准体系有待进一步完善。譬如，《地铁设计规范》对安全防范设施的设计要求还不能满足新的形势下对城市轨道交通的安全防范要求，相关法规文件的要求缺乏技术标准的支撑，如当前城市轨道交通的规划、设计要求难以达到《城市轨道交通运营管理办法》第十三条提出的“禁止乘客携带易燃、易爆、有毒和放射性、腐蚀性的危险品乘车”要求等。城市轨道交通作为一个大系统，其安全也必定由人、物、环境三者决定，要落实法规要求，不能仅依赖于乘客的自觉与工作人员的责任心，还必须从设备、设施、系统上采取可靠措施才能实现。
应认真落实住建部2010年6月颁布的《住房城乡建设部关于加强城市轨道交通安防设施建设工作的指导意见》，在《地铁设计规范》中增加安全防范设计规范，确保安全防范设施与轨道交通设施同步建设、同步使用。
由于城市轨道交通的安全防范设计规范和法规出台滞后，对未按标准设计和建设的已建和在建的城市轨道交通工程，应重新评价其安全防范能力，对未达到安全防范要求的城市轨道交通系统，应落实资金进行整改，提高城市轨道交通线网的整体安全防范水平和应急处置能力。
2.应构建更高效的线网智能安全防范管理平台
城市轨道交通客流量大，环境复杂，仅依靠人力很难对各种突发情况做出准确和及时的反应。通过智能视频分析技术对视频画面进行高速检测和分析，从而完成人流量统计、拥挤检测、人脸识别等功能，可大大减少人员的工作量，同时提高系统的准确性和及时性，所以智能化技术将成为城市轨道交通安全防范技术发展的主要趋势。
城市轨道交通的安全防范系统规模越来越大，传统的孤岛式系统将无法满足安全防范应用向深层次发展的需求，只有将各种安全防范数据通过网络会聚、处理和传输，才能够深度挖掘安全防范系统的功能，所以构建安全防范管理平台，实现车站级、线路级和网络级的三级联网以及列车安全防范数据的实时传输已成为城市轨道交通系统的迫切需求。
3.应建立一体化的应急联动体系
在未能杜绝事故和灾害的情况下，“预防为主”是城市轨道交通安全运营的首要原则。必须进一步建立和完善安全防范应急处置机制，高度重视应急预案的制订。迅速的反应和正确的措施是处理紧急事故和灾难的关键。只有事先制订多套突发事件应急预案，增强突发性事件的应急处理能力，才能将突发事件的原生灾难和次生灾难所造成的人员伤亡和财产损失降到最低程度。
城市轨道交通的安全性和可靠性远远高于其他交通方式，但是其抗风险能力比较脆弱，任何一条线路、一个车站发生紧急状态危及安全的突发事件，都将直接影响正常乘客运输服务和乘客出行计划，甚至直接影响乘客的生命安全或城市民生，其后果往往是灾难性的。即使是遇到一些非敌对性质事件，也极有可能因乘客恐慌造成相互踩踏等次生灾难。因此，建立智能化的监测预警应急系统以及乘客紧急疏导指引系统、广播视频信息发布系统和救援联动系统，引导乘客有序疏散，预防因恐慌造成更大的次生灾难，是非常必要的。同时，还必须建立和完善城市轨道交通应急联动系统，实现城市一体化应急联动功能，及时为乘客提供安全救援和帮助，进一步降低或消除紧急状态对城市民生的影响。
4.应研发更高效、更先进的安全防范技术和设备
民航在登机前实行严格的安检措施为民航安全保障发挥了重要作用，但城市轨道交通运输的密集性、便利性和开放性，使得城市轨道交通系统难以实施与民航一样严格的安检措施。我们应借鉴国外先进的安全防范技术，尽快研发更高效、更先进的安全防范技术和设备，以应对恐怖袭击和故意破坏，满足城市轨道交通安全运营的迫切需求。如研发数字化高清智能图像分析系统和具备对放射性、生化、有毒、易燃、易爆等危险物品的多功能无障碍探测设备，以及高速大容量的传输系统、安全防范管理专家系统、网络化的应急指挥平台等，进一步提高城市轨道交通行业平时的安全防范水平。
城市轨道交通视频监控无论是对监控设备还是监控整体方案都有严格的限定条件，对图像质量、实时性、录像质量、智能监控水平等要求高，要求设备无故障时间长，权限管理要求严格，检索回放要求灵活。城市轨道交通所采用的各种安全防范技术措施，配备的设备设施均应做到技术先进、性能可靠、经济适用、兼容性强、使用灵活。同时做到技术防范信息互联互通，技术防范、实体防范相互结合，并能配合、服务人力防范措施。
随着我国城市轨道交通建设高潮的到来，城市轨道交通安全防范建设迎来了新的机遇和挑战。城市轨道交通的安全防范工作需要运营管理部门、公安部门和政府的高度重视和支持，应严格按照安防法规和规范的要求落实安全防范措施，安全防范产品行业与城市轨道交通行业应抓住机遇，加强合作，共同研发先进高效的安防设备和产品，建立线网的安全防范预警与应急管理平台，实现一体化的应急联动和指挥，提高乘客的乘车安全意识和自救能力，以便在发生突发事件时实现高效的处置，将损害降到最小，使城市轨道交通真正成为安全、快捷、舒适的运输系统。
二、城市轨道交通视频监控系统
（一）城市轨道交通视频监控系统的现状
视频监控系统对保障城市轨道交通的安全具有非常重要的意义。2005年，视频监控系统对英国伦敦地铁连环爆炸案件的破获就起到了至关重要的作用。由于调用和分析了这些摄像机上万小时的图像资料，伦敦警方才可以如此高效快速地破获了这一重大恐怖案件。所以，视频监控已成为保障城市轨道交通安全及提供案发资料最为重要和有效的工具。
近年来，轨道交通安全防范系统建设迅速发展，其中由于视频监控系统具有实时性和直观性的特点，因此，成为轨道交通建设和运营中不可缺少的重要组成部分。视频监控系统为各级控制中心、综控值班室、公安部门等提供有关列车运行、防灾、环控、旅客疏导以及反恐防爆等方面的视觉信息，能及时观察列车进出站、客流动态及相关设备的运行情况，达到有效组织指挥维护日常治安、抢险、处理突发事件等目的。
轨道交通中的视频监控系统从覆盖范围上而言包括了三个部分：车站站内监控、车内监控和轨道沿线监控。
车站站内和轨道沿线监控采用模拟和数字结合的建设方式，对站内的入口大厅、通道、售票口、站台、机房等关键场合进行监控。前端设备主要为固定摄像机、带云台彩色摄像机和一体化球机，前端设备采集的模拟视频经过视频分配以后分别进入矩阵和数字编码设备，矩阵的模拟输出到本站的调度室、值班室和警务室。数字视频流在站内进行存储和转发，为远程管理中心提供实时和历史图像资料。
车内监控由于受低频和超高频的严重干扰，因此只能采用有线传输方式。由于车内布线非常困难，只能采用串行网络布线和工业以太网的方式，同时也为了将视频传输到站内，采用了数字视频传输方式，通过带宽不高的车地传输系统进行传输。
随着网络视频监控技术的高速发展，大量先进的IP视频监控设备开始更多地应用到城市轨道交通中来。从列车车厢、地铁或轻轨各监控站点到监控调度中心的视频传输成为城市轨道交通视频监控系统首要考虑的问题，实际上就是要规划好城市轨道交通的组网问题。实现轨道交通所有监控点的灵活部署，使它们能够高效便捷地接入到监控调度中心，全网络化手段是最佳方案。目前，国内很多城市的轨道交通正处于高速建设的发展阶段，很多城市拥有多条地铁和轻轨线路，每条线都设置了各自独立的监控调度中心，实行各自独立的管理和运营。随着城市大交通体系的建立和发展，城市轨道交通必将形成一个完整的网络，因此需要建立一个统一的监控调度和控制中心对整个城市轨道交通网进行统筹运营和治理，即实现城市轨道交通的大联网。而视频监控网络化建设是重中之重，这方面可以通过有线、无线综合千兆以太网以及公安信息网络来形成轨道交通的分级联网平台系统。
除了大联网以外，智能视频分析技术在轨道交通中的应用也会更加普遍，智能视频分析系统通过采用视频智能行为分析以及辅助的周界、区域的报警监测设备，实现对机车内部、车站、行车线路区域、车辆段周界以及高架线路区间的入侵探测和防护功能。当智能视频分析及辅助探测设备检测到非法入侵事件发生时，应在相应的值班室发出声、光报警信号，并在安防视频监控终端上以电子地图方式显示入侵位置，同时在总监控调度控制中心的大屏幕电视墙上自动切换到相应的监控画面以便安保人员进行确认和处置。总之，智能视频分析技术对监控点众多、人员流动巨大、监控场景复杂且必须快速高效发现安全隐患问题的城市轨道交通而言是非常重要的，传统的视频监控系统难以实时、有效地监视和发现突发或有威胁的安全事件，大多只能通过录像存储起到事后取证的作用，这对于安全防护等级要求非常高的城市轨道交通而言是远远不够的。智能视频分析技术通过对现场监控视频图像进行实时分析，对现场可疑目标进行定位、识别和跟踪，及时预判可疑目标和异常行为，并在第一时间作出反应，变被动防范、低效防范为主动防范和高效防范，因此智能视频分析技术将会成为城市轨道交通视频监控系统的重要发展方向。
（二）城市轨道交通视频监控系统总体结构
城市轨道交通视频监控系统由车站本地监控和远程监控两部分组成。车站本地监控系统主要包括视频分配器、视频切换矩阵、控制设备、监视器、视频编码设备、录像存储设备、摄像机及附属设备等；控制中心远程监视系统主要包括视频切换矩阵、控制设备、二次录像存储设备、监视器等。
1.车站本地视频监控系统
根据轨道交通运行特点，车站监控区按上行站台、下行站台、站厅3个区域进行设置。车站综合控制室设置2台彩色监视器和1个控制键盘，以供车站值班员对本站所有区域进行监视和控制。左右线站台端部停车标志位附近各设1台大屏幕彩色监视器，用于列车司机观察乘客上车和下车，合理地掌握开关门时间，保证旅客乘车安全。每个岛式站站台设4台固定焦距彩色摄像机，每个侧式站台各设2台固定焦距彩色摄像机，站台安装的摄像机各自监控本侧站台范围。另外，同侧站台的2台摄像机接入1台画面分割器，画面分割器输出端接入视频切换矩阵。站厅层共设4台带云台控制的可变焦自动光圈彩色摄像机，车站综合控制室监视器采用选择监视。
2.控制中心远端监控设备
列车调度员、环控(防灾)调度员可以各设1台桌面彩色监视器及控制键盘，并在适当位置设置大屏幕彩色显示设备，另设二次录像存储设备1台用于存储关键报警视频图像，并设视频管理维护终端1台用于电视监视系统的维护管理。
（三）列车车内视频监控系统
1.前端摄像和编码
每节车厢配置两台彩色固定式摄像机，两台摄像机安装在车厢两端，具体的安装位置应该保证摄像机的视角能完全覆盖整节车厢(包括贯通通道)，没有视频盲点。每台摄像机通过视频同轴电缆与一台单路视频服务器连接，单路视频服务器应包括编码器、控制器、存储器等。编码器首先对输入的模拟视频信号进行采样、量化，将其转化为数字信号，然后按照一定的视频压缩标准对数字视频信号进行编码。
2.网络传输
每节车厢配置一台以太网交换机，车厢内的两台单路视频服务器均通过以太网线(双绞线)与交换机连接，相邻车厢的交换机也通过以太网线连接，司机室车厢的交换机与视频监控系统终端主机连接，这样构成了列车视频监控系统车载部分的以太网传输网络。考虑到列车运行中带来的震动和冲击，交换机应采用工业等级的工业以太网交换机；另外，考虑到城轨列车的特殊供电方式，以及开关元器件的频繁启停，造成了车内复杂恶劣的电磁环境，以太网线应采用具有一定抗干扰能力的屏蔽双绞线来降低干扰。
（四）城市轨道交通车地视频通讯系统
列车是一个不断移动的载体，如何将车上的视频监控信息传输到地面各个车站和控制中心是一个长期困扰轨道交通安防设计的问题。车地视频通讯系统的研究成为热点。
采用先进的视频传输技术是在目前技术水平下兼具先进性、实用性和可扩展性的车载视频传输系统。利用接入技术可以实现列车与地面之间的双向高速通信，满足在运行状态下的视频数据传送需求,相当于将以太网延伸到列车上，可以用与车站交换数据相类似的方式向列车发送数字视频信号，以及由列车向地面发送监控数字视频信号。
（五）城市轨道交通视频监控多级联网管理系统
根据网络化运营对视频监控系统的应用需求，新建的地铁视频监控系统应发展成为包括车站级监控、线路级监控、网络级监控以及市级监控等多级网络。
车站级监控：包括车站、车辆、车辆段等本地监控，目前主要应用在车站监控，一般由摄像机、视频矩阵(切换设备)、显示设备等组成，每路图像信号采集后经视频处理输出两路模拟视频信号，一路视频信号传送到远程的线路控制中心，另一路视频信号送入本站视频切换矩阵供车站行车指挥人员和公安值班人员使用。
线路级监控：每条线路的各车站将图像信息通过光传输设备将图像送到线路控制中心，给行车调度员、电力调度员、防灾调度员、调度主任和公安调度值班员等提供图像显示及控制。一般线路控制中心具备20路视频信息的显示能力，控制中心对于每路图像具备任意选择权和摄像机控制权。
网络级中心:将各线路的视频监控系统信号传送到地铁网络监控中心和公安监控中心，供网络级的指挥调度人员使用，同时提供远程图像选路和对图像的控制功能。由于目前各大城市的地铁线路监控中心基本是采用相对集中或分散设置的，因此，为了建立网络化运行的监控中心还需要建立城域网。
市级监控:根据城市交通联动指挥的要求，地铁的监控图像需要实时传送给市级相关应急中心等部门，用于紧急状况下的联合交通指挥与应急抢险指挥。
视频监控系统在轨道交通中的应用，为公安、应急、车务等不同部门提供了视频服务，起到了保障轨道交通的安全运行和社会治安稳定的作用。虽然对轨道交通监控而言属于非常规的视频监控，但是只要我们认真分析客户的需求，顺应视频监控数字化、网络化和智能化的发展趋势，必定能进一步开拓更加丰富的视频监控技术，为轨道交通安全服务。
三、城市轨道交通的应急系统
（一）城市轨道交通安全面临的问题和解决思路
当前,我国城市轨道交通在安全规划、安全设计、安全建设、安全监督管理和安全运营等方面投入不足，安全监视管理体系、事故预防体系和应急处置机制不健全，应对重特大突发性事件的能力较低，城市轨道交通安防和应急系统的提升和完善是当前亟待解决的课题。
现阶段，我国轨道交通安全主要面临的威胁主要有恐怖袭击、自然灾害、技术故障、治安及其他危害公共安全事件。
针对严重影响城市轨道交通运营安全的问题，需要我们从轨道交通的前期论证、规划、设计、建设和运营的全过程来理顺城市轨道交通的安全管理应急体系，主要解决问题思路包括以下五个方面：
1.完善相关的安全管理法规
城市轨道交通安全管理法规是实现轨道交通建设、运营和管理法制化、规范化的基础，也是实现轨道交通安全、健康、持续发展的根本。因此需要进一步完善相关的轨道交通运营安全管理法规。
2.形成完整的安全标准规范体系
城市轨道交通安全标准的建立，对规范轨道交通安全运营起着极其重要的作用，因此需要尽快制定和形成完整的轨道交通安全标准规范体系。
3.培养市民乘坐轨道交通的安全意识
要实现城市轨道交通运营的安全有序，需要加大对广大市民乘客的宣传教育，提高全民乘坐轨道交通的安全防范意识。
4.推广安全检查和安全评估制度
严格的安全检查和评估是保障城市轨道交通系统安全性的重要手段。在轨道交通系统投入运营前和日常运营过程中，都需要接受安全监督管理部门的全面安全检测和安全评估，因此需要建立科学有效的轨道交通安全检查和评估制度。
5.建设视频监控和应急管理系统
作为流动性非常高、人员大量聚集的公共场所，城市轨道交通需要利用先进的视频监控实现全程、全方位的安全监控和防范。同时，还应建设应对突发事件的应急管理系统，制订各种应急预案并进行事故应急处理模拟演练，形成一套先进、高效、完备的城市轨道交通安全监控和应急指挥支撑体系。
（二）城市轨道交通应急指挥系统的建设与应用
城市轨道交通由于线路覆盖面越来越广，客运量越来越大，工程建设施工点较多，迫切需要建设一套高效的应急管理和指挥调度系统来对各项安全情况进行实时、全面的管理，而其中又以建设城市轨道交通应急管理平台系统最为重要。通过建设城市轨道交通安全预警和应急管理平台，可以实现对城市轨道交通的统一指挥、快速反应、有序协调、高效运转的应急机制提供支撑，能全面提高城市轨道交通的应急管理能力，预防和妥善应对自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件等各类突发事件对城市轨道交通带来的威胁。
目前，国内城市轨道交通线网指挥中心主要是为满足网络运营协调的生产调度指挥系统，兼有部分应急管理、应急指挥功能，应急系统的建设规模和标准与《国家应急平台体系技术要求》还有较大差距。另外，国内各城市轨道交通企业应急平台均依据企业自身的标准进行建设，缺乏行业的统一指导和标准规范，为后续的互联互通和应急联动带来一定困难；其次，城市轨道交通建设期的安全管理和运营期的应急管理相互独立，建设过程中的监测数据和工程资料不能有效管理，运营关键设备和设施保护的报警管理缺乏整合，难以实现从建设到运营的全生命周期的安全应急管理。因此，城市轨道交通安全预警和应急平台应该以轨道交通建设和运营业务为对象，以安全应急事件的全过程管理和全方位预警预测为主线，来构建为城市轨道交通各级管理者提供决策支持的应急管理支撑体系。
应急平台的建设内容主要包括两大部分：应急指挥场所建设、综合应用系统建设。应急指挥场所设有大屏幕显示、应急通信、数字会商、综合控制、视频会议等，能接入各条运营线路视频监控系统以及建设线路的各施工点视频监控系统，实现对地铁各建设和运营现场视频信息的实时监视，对各安全监测子系统状态信息的实时查看，完成对建设、运营应急信息和日常安全管理信息的及时报送以及对预警和应急处置信息的准确、快捷传递。综合应用系统的总体功能架构遵循国家应急平台体系建设技术要求，按照突发事件应急管理“事前—事中—事后”的处理主线，划分为预警预测、日常事务、预案管理、资源管理、应急值守、应急处置、事态评估、模拟演练和系统维护等九大核心功能模块。地铁应急平台还能够为城市轨道交通各级管理人员的日常安全管理、风险管理、突发事件处置提供辅助决策支持，有效应对地铁建设与运营中所面临的各类安全威胁与挑战。
视频监控系统和应急指挥系统作为城市轨道交通安防系统的两个重要组成部分，如何进行整合，实现两者的最佳融合也是当前业界关注的课题。视频监控系统和应急指挥系统可以整合成为城市轨道交通可视化指挥调度系统，从而大大提升轨道交通的高效运营管理和应急反应能力。除此以外，城市轨道交通中的视频监控和应急指挥系统还应与门禁、电子围墙以及紧急告警等其他系统进行联动，最大程度地发挥城市轨道交通的整体预警联防效益，全面提升城市轨道交通建设和运营的安全水平。
四、城市轨道交通核与辐射安全防范
随着科技的不断发展，核与辐射恐怖袭击也已成为恐怖分子选择的恐怖袭击手段之一。至今发生污染环境或造成公众辐射损伤的核与辐射恐怖袭击事件虽为数不多，但与该类事件相关的核材料失窃与走私、放射源被盗与交易、恐吓或威胁使用放射性物质的事件时有发生，表明核与辐射恐怖事件发生的潜在危险时刻存在着，丝毫不能大意。因此，分析轨道交通核与辐射恐怖事件的特征与后果，总结国际轨道交通安防经验与教训，及早布局，制定我国针对轨道交通核与辐射恐怖事件的相关防范措施具有重要意义。
（一）城市轨道交通核与辐射恐怖事件的形式特征
顾名思义，轨道交通核与辐射恐怖事件是指恐怖分子为达到其政治或社会目的，恶意利用城市轨道交通制造的涉及核等放射性物质或辐射的恐怖事件。
一般说来，恐怖分子可能会通过直接散布放射性物质或使用放射性散布装置和攻击破坏核设施或核活动等制造核与辐射恐怖事件。其中直接散布放射性物质或使用放射性散布装置是恐怖分子比较容易实施的途径，也是在轨道交通中可能发生核与辐射恐怖事件的主要途径。轨道交通核与辐射恐怖事件可能会有以下四种形式出现：
1.引爆常规炸药和放射性物质相结合的放射性战剂武器
放射性战剂武器是利用常规炸药爆炸来散播放射性物质，以高活度的放射性同位素的α射线、β射线、中子或γ射线杀伤人员或严重污染环境的一种武器。这种将常规炸药和放射性物质相结合制作成的爆炸装置俗称“脏弹”。
恐怖分子将“脏弹”带入地铁或轻轨交通环境中引爆往往是以制造社会恐慌，扰乱社会秩序，造成公众实质性伤害等为目的。
“脏弹”的制造相对简单，任何反应堆制造的辐射材料样品和反应堆的乏燃料，不需经任何化学处理就可以用于制造“脏弹”。由于“脏弹”中所含的放射性物质的种类与数量、爆炸的位置、气象条件和炸药用量均不确定，事先细致评估其伤害效应难度很大。但“脏弹”爆炸时，其中的放射性物质被气化，有些会黏附到附近的建筑物和地面，其主要效应是长期地放射污染周围环境。
2.以非爆炸的方式恶意散布放射性物质
恐怖分子在地铁或轻轨上以非爆炸的方式恶意散布放射性物质，往往是通过用放射性物质污染地铁站或轻轨站内的特定地点或环境，伤害非特定人群，以达到制造社会恐慌、扰乱社会秩序的不良目的。
这种非爆炸式的散布包括在地铁或轻轨上打开包有易挥发或粉末状放射性物质或放射性气体的密封容器，以及破坏钴60等金属类固态密封源的密封性，使容器中的放射性物质迅速释放到轨道交通环境中。
一般说来，散布放射性的恐怖事件可以大致分为两大类，即局部弥散性的放射性散布事件和广泛弥散性的放射性散布事件。
局部弥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质且一般影响范围很小的放射性物质散布事件。这类事件中所需的放射源由于活度较低，使用的放射源或放射性物质可能包装在小药瓶、鞋盒、行李箱或其他容器中，散布方式主要是非法携带放射性物质进入轨道交通环境并恶意丢弃在地铁列车、轻轨列车或站台上。
广泛弥散性的放射性散布事件是指涉及大量放射性物质弥散且影响范围很大的散布事件。这类事件中所需的放射源由于活度往往较高，携带时通常需要以铅盒、铅罐或特殊合金材料作容器，散布方式主要是非法携带放射性物质进入轨道交通环境后破坏密封源的密封性并恶意丢弃在地铁列车、轻轨列车或站台上。
3.用辐射源在地铁或轻轨环境中秘密地照射乘客
从严格意义上讲，用辐射源在地铁或轻轨环境中秘密地照射某一个人、某一群人或任一人，不能成为轨道交通辐射恐怖事件，充其量只是一种犯罪行为。但由于轨道交通环境人流密集，犯罪分子在伤害其预期目标的同时往往会殃及无辜，造成周边人群同时受到辐射伤害，并同样引起公众心理恐慌。
4.恐怖分子威胁散布放射性物质
随着放射源在工业、农业、医学、教育等各个领域的广泛应用，放射源不仅已是可以合法购买与使用的工业产品，而且其数量也在不断大幅度增加。虽然世界各国都在逐步加强对放射源的管理力度，但放射源管理中存在的不安全隐患依然大量存在。特别是大量的闲置源、废弃源乃至失控源的存在，使得恐怖分子制作放射性物质散布装置具有更大的可能性。
因此，当恐怖分子威胁在轨道交通环境中使用放射性物质时，无论其是否真正持有放射源，都必将牵动大批警力及其他人力、物力进行排查并处理事件，也会引发公众的恐慌情绪。即使最后证明其仅仅是威胁使用但并未真正使用，扰乱社会秩序，制造社会恐慌的后果也已经产生。
（二）城市轨道交通核与辐射恐怖事件后果分析
轨道交通核与辐射恐怖事件一旦发生，无论采取哪种形式，都将带来放射性物质在环境中的弥散，造成环境的放射性污染，对公众产生辐射照射。这种辐射照射不仅可以是放射性物质的直接外照射（包括空气中放射性物质、地面沉积的放射性物质，以及皮肤、衣服上的放射性物质的照射），也可以是通过吸入污染的空气或食入污染的水或食物引起的内照射。辐射照射对人体的危害因人所受剂量大小而异。较低的剂量下不会有急性效应发生，在受照射人群不是很大的情况下，也观察不到癌症发病率的增加；只有在高剂量情况下，才可能出现某些急性的健康效应，导致某些急性放射性病甚至死亡。
核与辐射恐怖事件的危害因素——辐射，本身无色无臭，其危险性是感觉器官觉察不到的放射物，这种没有痕迹的灾害对身体健康会造成哪些威胁公众并不知晓，但公众普遍了解辐射会造成隐性的不可逆转的损伤，其辐射效应可能在受照后几小时、几天、几星期或几年后才会显现出来，会引起疾病或死亡。部分公众甚至会误解为只要受到辐射就会引起疾病或死亡。因此核与辐射恐怖事件容易引起严重的民众心理问题，如会引发公众的焦虑和恐惧，担心引发癌症并因此会把各种疾病均归因于辐射等，这些心理问题造成的伤害将会比辐射对人体造成的伤害更加严重。
除了环境污染、公众身体健康和精神健康问题外，轨道交通核与辐射恐怖事件的发生还必将造成重大的经济损失。这种经济损失不仅发生在对恐怖事件的响应过程中，还包括恐怖事件发生后的环境整治、去污、恢复等过程以及对恐怖事件中的受照人群进行长期治疗等。
（三）城市轨道交通核与辐射安全防范的要点
依据轨道交通核与辐射恐怖事件的特征分析，防范轨道交通核与辐射恐怖事件的要点在于加强放射源的安全控制与管理，巩固轨道交通环境现有安全防范措施，增设轨道交通环境辐射监测网络等三个方面。
1.加强放射源的安全控制与管理
目前，我国已发布了《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国放射性污染防治法》、等一系列涉及放射源管理的法律。这些法律从不同的管理角度对放射性物质的应用和废弃等重要过程提出了总体要求。1989年国务院发布了《放射性同位素与射线装置放射防护条例》，2006年国家环境保护总局在此基础上制定并发布了《放射性同位素与射线装置安全许可管理办法》，对包括放射源在内的放射性同位素与射线装置的生产、销售和使用进行了较为详细的规定。该办法还规定对放射性同位素与射线装置实行许可登记管理制度，如放射源的生产、销售、应用防护等监控的关键环节实行许可审批制度，同时对放射源从生产到废源的回收和处置的全过程制定了若干管理制度，严格监管。
然而，由于我国放射源类型多、数量大，在放射源的使用和监督及闲置源和废源的回收与复用等方面一直存在诸多薄弱环节。应加强对放射源的安全控制与管理，进一步完善涉及放射源与射线装置的相关法规与管理制度，妥善管理存在重大安全隐患的闲置源，积极查找失控源并转移至受控状态，认真执行废放射源的解控和返回厂家处置问题，并尽早建立国家统一的放射源信息数据库，从源头上防范轨道交通核与辐射恐怖事件的发生。
2.巩固城市轨道交通环境中的现有安全防范措施
目前，城市轨道交通环境中大都已配置视频监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统及电子巡查系统等传统安防系统，这些现有的安全防范措施如能严格落实到位，应当能够对防范轨道交通核与辐射恐怖事件发挥积极作用。今后，如能在视频安防监控系统的基础上整合人脸识别系统及异常行为分析系统，将对防范轨道交通核与辐射恐怖事件的发生大有帮助。
3.构建城市轨道交通环境辐射监测网络
2009年，我国住房和城乡建设部提出了国家标准《城市轨道交通安全防范系统技术要求》，它除了对视频监控系统等传统安防系统的技术要求作出详细规定外，还特别提出了构建放射性物质探测系统的技术要求。
根据对放射源的探查、定位与鉴别的程序与要求，一个完善的辐射监控网通常需要三类仪器与系统，即袖珍式仪器、固定式仪器和便携式仪器。其中，袖珍式仪器在一定的距离内可用于自动发现一定量的放射源等；固定式仪器具有高灵敏的Y辐射与中子探测（报警）能力，对通过（或静止）的人员、行李进行自动、快速的放射源等探查与发现；便携式仪器具有较高Y辐射、中子探测灵敏度和较高Y能谱分辨率，即具有较高的放射源的探测、定位、辐射水平测量和核素鉴定能力。
结合轨道交通实际情况，《城市轨道交通安全防范系统技术要求》对放射性物质探测系统的技术要求为固定式探测系统和便携式放射性探测设备相结合，能同时对X射线、Y射线进行探测。另外，根据《城市轨道交通安全防范系统技术要求》，构建轨道交通环境辐射监测网络是防范轨道交通核与辐射恐怖事件的主要手段，应科学快速布局轨道交通环境辐射监控网，全面有效地防范轨道交通核与辐射恐怖事件的发生。
五、城市轨道交通安防技术发展趋势
随着我国社会经济的蓬勃发展，城市化进程明显加快，许多城市尤其是大城市中交通拥堵、环境恶化等问题越发突显，城市轨道交通是目前乃至未来解决城市交通与环境问题的有效手段。在我国轨道交通行业高速发展的过程中，运营安全已受到社会各界的普遍关注和政府部门的高度重视。
（一）部分城市轨道交通运营状况
轨道交通属于城市公共交通业，涵盖地铁、轻轨、市郊铁路、有轨电车等一系列依靠轨道运行的公共交通方式，区别于连接全国各个主干城市的大铁路的概念。与公共汽车等传统公共交通工具相比，轨道交通具有运量大、运速快、能耗低、污染小、安全准点、运营成本低、节省地面空间、减少城市噪音等优点，非常符合大城市和城市群对公共交通的应用需求。
截至2010年3月，全国共有上海、北京等11座城市的轨道交通线路开通运营，运营线路条数达到37条，运营总里程为9841公里，车站数量达到634座，主要以地铁为主。其中，上海和北京的轨道交通网建设最为成熟。上海已有10条轨道交通线路投入运营，地铁全网运营总里程为335公里，车站总数达到223座，运营规模位列全球第四，前三位分别是伦敦、纽约和东京。北京地铁运营总里程达到近230公里，运营9条地铁线路，车站总数达到147座。按照目前规划，到2015年北京将形成三环、四横、五纵、七放射，总长561公里的轨道交通网络。目前，已建成的轨道交通里程仍无法满足我国高速发展的城市化进程，未来规模迅速扩大的城市对公共交通的需求会持续旺盛，我国轨道交通发展将更加强劲。
国务院批复城市地铁建设主要依据三项基本指标：城市人口在300万元以上；城市GDP在1000亿元以上；地方财政预算收入超过100亿元。据统计，全国有近50座城市具备轨道交通建设的条件。截至目前，全国已有27个城市报批轨道交通建设，其中已有23个城市的轨道交通建设规划已经获得国务院批复。依据目前各大城市的轨道交通建设规划，到2015年前后，中国将建成城市轨道交通线路110条，通车总里程将达到2300公里。届时在建的轨道交通线路将达到近50条，中国城市轨道交通累计总里程将超过4000公里。与此同时，已运行的轨道交通改造主要集中在信号和安防系统上。随着近几年中国轨道交通投资的不断增长，以及安防系统重要性的日益凸显，国内轨道交通安防市场规模不断扩大。
（二）轨道交通安防技术发展趋势
伴随着中国城市轨道交通建设的蓬勃发展，轨道交通对运营安全的需求快速增长，成为安全防范系统的新兴应用领域。从轨道交通安防系统构成来看，目前主要是由视频监控、入侵报警、出入口控制、通信、电子巡查、放射性探测、毒气探测、易燃易爆化学物品探测、枪支弹药探测、炸药探测、实体防护等系统构成。
从应用区域上来看，轨道交通安防系统主要分布在车站、列车内和轨道沿线。目前，轨道交通安防系统应用主要集中在车站中，投资比重约占整体安防系统建设投资的60%以上，以视频监控系统、出入口控制、危险品检查、实体防护系统为主，对车站内情况进行监控，保证旅客安全；列车内安防系统投资比重较小，不到10%，以视频监控、列车运行监控、车门监控、火灾监控等系统为主，以保证列车安全运行和车内旅客安全；轨道沿线以电子巡查、入侵报警、化学以及毒气监测、火灾及环境监测等系统为主，以保证列车运行环境的安全。
从产品上来看，视频监控仍是目前轨道交通安全防护的主要手段，主要应用在对车站及车厢内情况的监控，车站视频监控对实时性要求较高，列车中的应用主要以事后查询为主。总体来说，视频监控系统占安防系统总造价的60%左右。视频监控的主要设备有固定摄像机、球机、矩阵、光端机、DVR、监视器等。
轨道交通视频监控技术正朝着数字化、高清化、网络化、智能化、集成化以及安防综合管理等趋势迈进，未来轨道交通安防应用会更加完善、更加高效。
安防视频监控业界通常把视频监控技术的发展划分为模拟监控、数字监控、网络监控、智能监控4个阶段。3G移动通信系统、无线局域网、宽带无线网络等无线传输技术的应用和IP网络的广泛部署和快速发展，推动了无线网络远程视频监控的实现。根据网络化运营下视频系统的应用需求，新建的地铁视频监控系统应发展成为包括车站级监控、线路级监控、网络级监控，以及市级监控等多级网络。目前，在轨道交通安防应用上，视频监控系统，传统的报警监控系统、出入口控制系统、电力监控、车站公共与紧急广播系统等都正在向网络化转变。
我国轨道交通运营线路总里程长，车站数量多。按照平均每个地铁站40个视频监控点，每节车厢2个视频监控点，隧道沿线每隔200米1个视频监控点计算，我国城市轨道交通安防系统将拥有至少数万个视频监控点。随着城市轨道交通工程的快速扩展，轨道交通监控点还会继续快速增多，加上客流量大，情况非常复杂，仅仅依靠人力很难对各种突发情况做出及时和正确的反应，而智能视频分析技术可以借助计算机强大的数据处理能力，对视频画面或者视频中的海量数据进行高速分析和处理，从而完成人流量统计、拥挤检测、人脸识别、入侵检测与报警、遗留物品检测等功能，大大减少人员的工作量，同时将提高系统的准确性和及时性。
