地鐵智慧車站的應(yīng)用

趙博軍 唐恒

摘要：城市軌道交通發(fā)展迅速，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模快速擴(kuò)展，路網(wǎng)規(guī)模，特別是路網(wǎng)復(fù)雜程度顯著增加。本文主要對地鐵智慧車站的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：地鐵;智慧車站;應(yīng)用

1總體方案

智慧車站的主要任務(wù)可以描述為面向乘客提供全方位便捷出行體驗， 面向設(shè)備提供智能維護(hù)數(shù)據(jù)支撐，面向站務(wù)管理提供全景狀態(tài)管控，面向車站管理提供決策支持，從而實現(xiàn)更安全的運(yùn)營、更智慧的服務(wù)和更高效的管理。現(xiàn)有的智慧車站大都以站級 IsCs（綜合監(jiān)控系統(tǒng)）為基礎(chǔ)，通過與車站的其它專業(yè)系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)，采集各類專業(yè)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對本車站內(nèi)部的所有設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)控和車站內(nèi)部智能化運(yùn)營管理，包括車站全景感知、客流分析預(yù)測與展示、智慧視頻分析告警、一鍵開關(guān)站、智慧巡檢、車站電子臺賬等功能。車站智慧化是以運(yùn)營、運(yùn)維、服務(wù)三大主體對象作為研究方向，探索應(yīng)用新一代設(shè)施設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)境自動化感知、云計算、大 數(shù)據(jù)、人工智能、三維等技術(shù)，并增強(qiáng)與各專業(yè)的接口，以對數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，并用信息組、數(shù)據(jù)可視化的方法進(jìn)行決策輔助展示。智慧 車站通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)采集及分析、智慧運(yùn)維、物聯(lián)網(wǎng)等在內(nèi)的技術(shù)，實現(xiàn)地鐵運(yùn)營的網(wǎng)絡(luò)化、可視化、協(xié)同化、集成化和智慧化管理， 可以集客運(yùn)管理、設(shè)備管理、站務(wù)管理于一體，并提供車站全景感知、物 資管理、智慧發(fā)布、一鍵開關(guān)站、智能場景聯(lián)動等功能，在保證地鐵正常 運(yùn)營之外，提前預(yù)防和控制地鐵運(yùn)營管控風(fēng)險，從而有效提升地鐵運(yùn)營管理水平并減少運(yùn)營成本。

2系統(tǒng)構(gòu)成

智慧車站尚在發(fā)展階段，各地對此并沒有一個固有的要求，主要還是應(yīng)實際運(yùn)營需求開發(fā)。但系統(tǒng)總體架構(gòu)主要由感知層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層 3 部分構(gòu)成。

（1）感知層：感知層是智慧車站的基礎(chǔ)，智慧車站的所有信息都來源于此。由現(xiàn)場就地級設(shè)備構(gòu)成，包括車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)（IsCs）監(jiān)控涵蓋的子系統(tǒng)硬件，以及為支撐智慧車站新增功能的應(yīng)用而需要增設(shè)的傳感器、單兵設(shè)備等前端感知設(shè)備。

（2）數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)層主要用于數(shù)據(jù)的采集及處理。包括車站 IsCs 系統(tǒng)服務(wù)器、FEP 等硬件，以及為智慧車站新增的專用服務(wù)器等數(shù)據(jù)處理設(shè)備。用于實時、歷史數(shù)據(jù)管理，新增數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)主要由車站 IsCs 系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫提供。

（3）應(yīng)用層：應(yīng)用層根據(jù)站務(wù)/ 乘客/ 管理人員需求展示采集到的信息。此部分是在數(shù)據(jù)層的基礎(chǔ)上完成的，目前并沒有固定的要求，主要還是 根據(jù)需求開發(fā)相關(guān)平臺應(yīng)用。用于處理人機(jī)接口的數(shù)據(jù)可視化人機(jī)界面， 對原有 IsCs 系統(tǒng)界面合理規(guī)劃、整合，能夠?qū)崿F(xiàn)場景化車站運(yùn)營的日常操作。可將此系統(tǒng)類比為一臺計算機(jī)，鍵盤、鼠標(biāo)等采集站務(wù) / 乘客 / 管理人員所需的信息，即感知層;主機(jī)收集和處理來自鍵盤、鼠標(biāo)的信息，即數(shù)據(jù)層;顯示器用于展示站務(wù)/ 乘客/ 管理人員希望顯示器能展示的內(nèi)容，即應(yīng)用層。系統(tǒng)架構(gòu)如圖 1 所示。

3軟件平臺及功能

系統(tǒng)軟件平臺可采用 JAVA 等語言進(jìn)行開發(fā)，兼容 M0DBUsTCP/IP、s0CKET、HTTPs 等多種不同的通信協(xié)議。具有完善的冗余管理機(jī)制，單個模塊 / 部件故障甚至部分交叉故障不會引起數(shù)據(jù)的丟失和系統(tǒng)的癱瘓; 具有異常捕獲功能并提供異常處理與恢復(fù)功能;還具有完善的操作權(quán)限管 理和事件記錄功能。智慧車站軟件平臺配套相關(guān)應(yīng)用軟件，包含智能客控 應(yīng)用軟件、智能安防應(yīng)用軟件、智能站務(wù)管理軟件、綜合信息發(fā)布系統(tǒng)軟件和移動站務(wù)軟件等，具有良好開放性、高可靠性、可移植性、可維護(hù)性，軟件基于模塊化進(jìn)行設(shè)計，方便未來系統(tǒng)的擴(kuò)展。不同的人員因其身份不 同所需的信息不一致，智慧車站可根據(jù)不同需求展示不同的信息。目前的 智慧車站軟件平臺主要實現(xiàn)無感票務(wù)、智能客服、智慧安檢、智能照明、5C 技術(shù)應(yīng)用、移動站務(wù)管理、全息感知、場景控制、信息發(fā)布、數(shù)據(jù)分析、一鍵開、關(guān)站等功能，如圖 2 所示。

智慧車站以實現(xiàn)車站自動運(yùn)行為目標(biāo)，從各個場景的具體需求出發(fā)， 采用智能化、信息化等手段實現(xiàn)車站與各系統(tǒng)及設(shè)備之間的聯(lián)動，打造全新的車站自動運(yùn)行場景，實現(xiàn)基于業(yè)務(wù)場景的自動控制和預(yù)案聯(lián)動，具體 如下。

（1）無感票務(wù)：基于人臉識別技術(shù)在 APM（ 自動旅客運(yùn)輸 ） 線實現(xiàn)人臉識別無感通行新體驗。

（2）智慧安檢：可將現(xiàn)場安檢設(shè)備檢測到的信息集中匯總處理，站 務(wù)人員、管理者能及時監(jiān)測安檢終端識別的危險信息，并作出應(yīng)急防御。

（3）智能照明：可對車站照明設(shè)備實現(xiàn)模式控制，對當(dāng)前照明模式進(jìn)行展示，對接人照明設(shè)備、模式不符和單控設(shè)備數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計。

（4）全息感知：可實現(xiàn)車站客流 / 環(huán)境 / 能耗概況、車站設(shè)備故障統(tǒng)計及實時告警事件、車站站臺門、列車擁擠度等信息的監(jiān)測展示。

（5）信息發(fā)布：可實現(xiàn)設(shè)備各項指標(biāo)排行、設(shè)備故障數(shù)量、告警數(shù)量統(tǒng)計及趨勢分析等信息的監(jiān)測展示。

（6）數(shù)據(jù)分析：可實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源統(tǒng)計分析展示、異常信息進(jìn)行報警等信息展示分析。

（7）一鍵開/ 關(guān)站：地鐵內(nèi)設(shè)備眾多，地鐵結(jié)束運(yùn)營后，運(yùn)營及站務(wù)人員需關(guān)閉部分設(shè)備，如卷簾門、照明設(shè)備、安檢設(shè)備等;此功能可實現(xiàn) 在開 / 關(guān)站時一鍵完成相關(guān)動作，無需運(yùn)營站務(wù)人員逐個開關(guān)機(jī)，提高工作效率。

智慧客服：通過機(jī)器人在地鐵站內(nèi)輔助人工提供服務(wù)，可實現(xiàn) 全天候客服，進(jìn)一步提升地鐵站服務(wù)的便利性、可靠性與規(guī)范性。智慧功能項目選取以業(yè)務(wù)需求為主導(dǎo)，可根據(jù)站務(wù)、乘客、管理人員所需要的信息進(jìn)行定制化開發(fā)，不同人員可選擇不同的功能，此處不一一贅述。

結(jié)束語

智慧車站是一個廣泛的概念，智慧是通過各種科技化、工業(yè)化的手段使人類的生活和工作更方便、便捷，不同的城市對于智慧車站有著不同的需求。智慧車站的建設(shè)核心在于利用智能設(shè)備和系統(tǒng)來輔助車站的日常運(yùn)營管理工作。為滿足軌道交通發(fā)展要求與地鐵運(yùn)營實際需求，減少運(yùn)營成本，提高工作效率，上海、深圳、西安、青島等地新建線路已開始建設(shè)智 慧車站。就目前而言，智慧車站還處于發(fā)展階段，相信在不久的未來，通過共同努力，可以打造一個真正的智慧車站。

參考文獻(xiàn)

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