簡談智慧火車站技術在長春站的應用

劉自才

（中鐵電氣化局集團有限公司設計研究院，北京 100166）

1 智慧火車站簡介

火車站是商業和人流密集化的區域，是購票、檢票、候車、乘車和出站的必經區域，每年春運全路運送客運量高達30億人次，提高火車站的綜合服務質量是鐵路客運部門的重中之重。“服務，沒有最好只有更好”，作為中國運能最大、最便利的服務行業，鐵路部門近年來通過各方面不斷努力，鐵路服務已從量變提升到質變。在注重服務質量、細節的同時，也在追求鐵路服務的創新，此次智慧火車站的成功運用，就是鐵路按照旅客需求創新服務的一次全新嘗試，使鐵路服務越來越接地氣，讓民眾的出行更加便捷。

在鐵路行業中，目前傳統鐵路火車站客運服務模式仍占據主導地位，新技術雖然對鐵路客運服務產生了一些影響，但是相比于其他被新技術改造的行業，僅僅是前進了一小步而已。科技在進步，時代在變遷，應盡力應用新技術幫助解決一些傳統運輸模式下所不能解決的問題。長春站作為全路特等站，是中國東北地區及吉林省的鐵路樞紐火車站和吉林省規模最大的火車站之一，開建至今已經經歷了5次建設改造，2013年長春站參考北京、上海、天津、深圳等城市火車站的先進經驗完成最后一次升級改造，建設了國內最先進的立體換乘中心，對于提升城市形象、改善長春交通、便于市民出行具有重要意義。隨著技術的發展和服務需求的提升，長春站在客運服務質量方面再次面臨軟實力方面挑戰。為提升長春站綜合軟實力，在長春站增設或升級人、票、證自動查詢系統、安檢儀、客服機器人、智能查詢機、站臺兩端越界報警、Wi-Fi覆蓋、客運作業指揮系統及經營開發APP軟件、客運視頻監控補強、車站智能導航系統等方面的內容，將長春站建設成智慧車站。

2 智慧火車站應用分析

2.1 人、票、證自動查詢系統分析

人、票、證自動查詢系統是利用人臉識別技術、射頻技術、二維碼掃描技術及大數據庫交互技術實現旅客進站身份查驗自動化。此系統具有人臉比對準確率達到98.72%，通行效率為7～9人/分鐘，與公安系統聯網，持他人二代身份證過閘拒絕率為100%，與票務系統無縫對接，具備開發人臉識別自動檢票的條件，有效防尾隨、防欺詐手段等功能。

原長春站進站廳全部為人工驗票口，經多次對長春站客運量分析，目前在進站區域設置人、票、證自動查驗系統，分配方案為：南通道新設8通道，北通道新設6通道。對于持有紙質車票和未換取紙質車票旅客都可以判斷是否可以進站，具體使用方法為：持紙質車票的，將車票和二代身份證疊放在一起，車票二維碼朝上，插入閘機的驗票口，閘機自動解讀車票二維碼和讀取身份信息，判斷票證是否一致，并根據旅服系統下發的預檢計劃判斷乘車站、開車時間等是否符合業務設定。未換取紙質車票的旅客直接將二代身份證插入設備的驗證口，閘機軟件系統與客票系統聯網，讀取電子客票信息，并根據預檢計劃判斷是否通過核驗。

2.2 安檢儀分析

原長春站安檢儀采用X射線技術對旅客行包進行安全檢查，在車站安檢區設置視頻采集、存儲設備，實現對安檢區域視頻監控的全覆蓋。目前在長春站南北進站口各更換一臺安檢儀，此安檢儀采用具備兩組獨立的射線源結構的雙源雙視覺X光安檢儀，實現安檢作業自動化，對危險品自動報警，人工輔助檢查等功能，具體俯視和側視效果如圖1、2所示。

圖1 俯視掃描Fig.1 Overlook scan

圖2 側視掃描Fig.2 side-view scan

安檢視頻設備獨立自成系統，每個安檢通道配置4臺1080P高清攝像機、網絡硬盤錄像機和安檢視頻交換機，安檢區域采集到的數字視頻圖像通過網絡設備傳輸到車站信息機房進行集中存儲。

2.3 客服機器人及智能查詢機分析

原長春站候車室服務臺全為人工服務方式，為提高其服務質量，在長春站候車室12306服務臺增設客服機器人1臺，智能查詢機2臺，利用既有電源供電同時利用網絡接入旅服平臺。智能機器人具備解答旅客問事功能，候車室設查詢機，具備掃描車票及與票務網聯網功能，旅客可通過掃描手機、車票等方式實現相關查詢、自動索引。

2.4 站臺兩端越界報警系統分析

站臺越界報警系統檢測基于先進的圖像分析技術，由超寬動態高清攝像設備及圖像分析服務器組成，在站臺兩端防越界位置安裝自動檢測報警裝置，系統能夠根據站臺兩端及股道圖像，自動分析是否發生列車進出站或旅客越界等行為。長春站共9個物理站臺，每個站臺兩端安裝告警音響、聲光報警器、智能成像儀等越界報警裝置，在車站機房安裝智能視頻分析儀、硬盤錄像機、電腦、PC端報警音響和麥克等設備構成整個越界報警系統。

2.5 Wi-Fi覆蓋分析

長春站站臺及候車室等處已設有Wi-Fi系統，部分地點信號差，網速緩慢。本工程新設無線AP發射器40處、無線控制器、光纖連接器、以太網交換機等設備，增強Wi-Fi覆蓋的能力。

2.6 客運視頻監控系統補強分析

長春站現有視頻監控系統采用模擬攝像機，傳輸通道為模擬視頻傳輸線，由于部分攝像機和線纜老化，有些已經不能正常顯示畫面。為完成對火車站視頻全覆蓋，對重點部位進行敏感事件監控，實現大場景、高清細節圖像在同幅畫面中顯示，將其中80臺模擬攝像機進行合理布局更換為數字高清攝像機，同時將傳輸通道更換為光纜或網線。為提高監控級別將新設的80臺數字高清攝像機通過以太網交換機接入路局D309監控系統，不再接入長春站綜控室。

2.7 客運作業指揮系統及經營開發APP軟件分析

長春站增設客運作業指揮系統控制設備1套，同時開發路局級和車站級旅客服務APP。局服務平臺，提供旅客列車運行信息、正晚點查詢、旅客投訴等服務。沈鐵12306服務系統主要提供路局酒店、賓館、旅游服務預訂，“小紅帽”服務預訂。一體化服務系統主要實現與神州租車、滴滴打車、景點門票預訂等行業聯網進行有償服務。

2.8 車站智能導航系統分析

車站智能導航系統建設包括服務平臺軟硬件建設、移動端應用建設和車站內軟硬件建設等3部分。

服務平臺軟硬件建設與移動端應用建設采用統一建設模式，搭建全路統一的服務平臺，并建設移動端應用，為出行旅客提供統一的信息服務。車站內軟硬件建設包括平臺發布信息服務接口規范化、室內定位設備部署、站內地圖建設等，由車站（或鐵路局）在總公司指導下依據規范搭建站內信息采集處理系統及站內定位設施的布設，通過接口與平臺進行信息交換，實現旅客的站內信息服務。鐵路局與車站可以利用平臺能力搭建個性化的移動端應用。

站內導航系統通過基于藍牙多源融合定位技術、三維建模技術和室內外在線引導服務技術，搭建為全路旅客提供出行服務的統一基礎支撐平臺，覆蓋Android、iOS、微信等目前國內主流的移動端應用平臺。平臺一方面能夠提供面向旅客的位置服務，包括站內引導、設施查詢、服務預約、商品餐飲以及正晚點、車站公告等服務；同時結合室內定位及消息推送服務，為旅客提供出行提醒及購物、餐飲等精準推送服務。另一方面平臺能夠提供面向車站智能管理的定位服務，以及高密度客流預警、商鋪熱區圖等延伸服務。

2.9 調車作業計劃編制系統分析

調車作業計劃編制系統針對鐵路客運站調度層的管理特點，基于EAI設計理念實現多渠道信息共享，研制開發調車區長和管理人員使用的調車作業計劃編制系統，目的是全面提升鐵路客運站生產作業的自動化、智能化水平，降低調車區長的工作強度，提高勾計劃的編制質量、效率和準確性，實現調車作業指標的統計分析。

1）系統功能分析

調車作業計劃編制系統主要包括基礎數據管理、客調命令管理、調車作業計劃編制、調車作業計劃執行和技術作業表繪制5個子系統，15個主要功能模塊。系統功能結構如圖3所示。

圖3 調車作業計劃編制系統功能結構圖Fig.3 Functional structure of shunting operation planning system

基礎數據管理：對調車作業計劃編制相關基礎數據進行維護，具備系統初始化功能，能夠實時讀取確報系統中的列車編組數據并與基礎編組數據進行自動比對，確保列車編組信息100%準確。

客調命令管理：對路局下達的客調命令進行摘錄，通過時間選項確保當日命令要去準確顯示，沒有遺漏。對客調命令按任務類型進行解讀。根據車輛段提供的準確數據，對當日任務進行編輯。具備客調命令審查、當日任務審核、任務執行情況監控及分析預警功能。

調車作業計劃編制：能夠依據當日任務數據自動在列車或車輛圖形上進行標注，輔助調車區長方便、快捷、正確的編制調車作業計劃。計劃的編制過程是用戶通過鼠標操作，在線路現車區（站內和庫內）和在途現車區（調機）之間來回拖動圖形化界面上的列車或車輛，仿佛玩電腦中的撲克游戲，勾計劃則在移動中自動生成，具備記事欄信息的智能添加。能夠依據當日任務數據，自動判斷調車作業計劃是否實現任務要求，并具備預警提醒功能。可以同時編寫1調和3調的勾計劃，具備新建、保存、傳輸和遠程打印功能，按用戶要求實現多種方式查詢功能。

調車作業計劃執行：信號員使用計劃執行系統，模擬“一看、二排、三挑、四劃”操作，并實時上傳時間數據。依據計劃執行情況實時顯示場景現車信息，包括：調機動態、站內列車和庫內現車信息，調車區長和相關管理人員可以實時查看計劃執行信息，便于直觀掌控與監督整個車站的計劃執行過程。

技術作業表繪制：通過對實際調車作業計劃執行數據的讀取，采用圖示及表格兩者相結合的形式顯示庫內現車信息數據和調機作業動態圖形，自動完成車站技術作業表的鋪化，取消調車區長人工繪制圖表的工作。

2）系統硬件構成

本系統需增設1臺服務器、1臺臺式機主機、3個顯示器、4個平板電腦、1個網絡機柜及2臺交換機和額定容量1 KVA以上在線式不間斷電源設備。具體系統結構如圖4所示。

圖4 調車作業計劃編制系統結構圖Fig.4 Structure diagram of shunting operation planning system

3 發展前景展望

智慧站技術在長春站取得較好的應用效果，長春站軟實力有了很大提升。目前，鐵路正處于關鍵轉型期，現階段應抓好智慧站在全國鐵路發展的大好時機，立足當前，著眼長運，在全面繼承智慧站現有建設成果的基礎上，加強頂層設計，著力解決當前智慧站發展中遇到的突出矛盾和問題，全面深化智能系統在全路各領域的應用，大力發展智能系統在各領域的創新應用，為全路客運服務質量打下夯實的基礎。