地鐵站內全景導向系統的功能與應用

摘要：隨著地鐵建設的完善，地鐵站建設的規模、功能也越發復雜，這種情況給乘客準確獲取所需要的乘行服務帶來困難。針對當前乘客正確獲取乘行服務困難的問題，文章提出了地鐵站內全景導向系統，該系統以綜合監控系統提供的數據服務和通信服務為基礎，根據站內的設備狀態，向乘客提供精準的導向服務，幫助乘客快速正確地查詢服務信息和乘行服務，提高出行效率。

關鍵詞：地鐵站；綜合監控；站內導向

中圖分類號：U231

文獻標志碼：A

0 引言

目前，乘客在地鐵站內主要靠指示圖和電子地圖配合使用實現導向功能，該方法能滿足大部分簡單場景，但是隨著軌道交通建設逐漸完善，地鐵站建設規模更大、通行設計更加復雜、設備設施更加多樣，尤其是隨著軌道交通建設從單條線路向多條線路發展^［1］，出現換乘站點增多、站點規模增加、配套設施增多、管理更加復雜、車站客流量增加的新變化^［2-3］，這些新變化使得乘客無法以簡單依靠指示圖和電子地圖的導向方式滿足乘客出行需求，導致乘客前往目的地錯誤的情況逐漸增多，增加了乘客通勤難度和管理人員的壓力。因此，需要一種高效的導向方式，提高乘客通勤效率，降低管理人員壓力。

1 研究意義

目前，車站內部的導向功能，能夠幫助乘客從平面上判斷當前位置以及被查詢目標的大概位置，乘客可以根據不同的導向標識找到目標位置的基本方位，但是現有的導向系統對于地鐵站等多層空間只能給出大體方位，既難以提供目標地點的具體路徑，也無法展示目標地點當前的情況信息。

現有導向系統還存在導向不明確的問題，容易出現導向的目標出口和乘客期望的目標出口不一致的情況，尤其是超大、大型地鐵站，有的地鐵站出口和高鐵站、飛機場、商場連接，不同出口之間可能存在道路、店鋪等設施^［4］。乘客一旦從錯誤的出口出站，則可能需要花費大量時間繞行才能到達正確的目標，同時由于地鐵站建設的結構復雜^［5］，從內部通行缺少地面參照物，難以確定方位，既容易走錯方位，又難以查找正確的目標和路線，極為耗費精力。另外，車站設備、設施狀態并非一成不變，車站管理人員會根據實際情況管理相關設備和設施，例如：改變閘機的通行方向、關閉或者開啟卷簾門、臨時關閉或者限制通道通行方向等管理，極易造成乘客到達出入口卻無法通行的情況^［6］。例如：深圳崗廈北站地鐵換乘站，同時提供深圳地鐵2號線、深圳地鐵10號線、深圳地鐵11號線和深圳地鐵14號線的換乘服務，整個車站從上到下分為5層，有21個出口，有的出口以A、B分出口的方式等命名，若須要乘坐深圳地鐵1號線還須要借助站廳層的通道，地面出站口之間還存在建筑物、道路的阻隔的情況，不同出站口之間的情況復雜多樣。現有地鐵站的導向功能無法向乘客提供精確導向的服務，導向標識存在滯后性，更換導向標識不僅花費大量時間，還須要花費大量精力和資源，無法應對緊急情況和臨時的通行變動情況。

導向功能不完善會造成乘客耗費大量的時間尋找正確目標的情況，當前很多城市的軌道交通正處于從單條線路向多條線路發展的時期，換乘站的數量不斷增加，車站規模也不斷擴大，尤其在如飛機場、公交站、高鐵站等換乘場所，乘客因為走錯目標而導致無法準時出發，甚至弄錯出發方向的情況時有發生。導向功能不科學也容易造成地鐵站出入口、通道人群擁擠的情況，從而增加安全事故的發生概率；還會因為導向功能的缺失增加管理的復雜性，影響行人尋路的舒適性和便捷性，不利于解決城市軌道交通緩解擁擠的情況，因此，需要一種有效的方式向乘客提供正確的導向服務。由此可見，車站內部署高效的導向系統對于緩解出行壓力、提高乘行質量、提高管理效率都十分重要。

站內全景導向系統將現有的車站導向系統進行數字化、智能化改造，利用數字化、人工智能等技術提高站內導向服務能力，能夠減少人力成本投入、減少響應時間、強化車站管理能力，能夠針對不同車站需求提供定制服務，為車站的發展和管理提供思路。

2 站內全景導向系統

為了解決現有地鐵站面臨的導向功能效率低下的問題，尤其是對于通行情況復雜的超大、大型車站面臨的導向標識、路線重合等情況，站內全景導向系統將車站導向系統和地鐵站內的綜合監控系統（Integrated Supervision and Control System，ISCS）進行結合，用站內ISCS系統管理車站內的全體導向設備，既能夠充分發揮導向系統的導向作用，又能夠發揮ISCS管理高效的優勢。站內全景導向系統在管理大型車站時，能夠節省成本、細化目標具體方位、提高車站服務能力、提升導向功能有效性，將由乘客尋求導向系統幫助的服務模式改變為導向系統主動向乘客提供幫助的服務模式，乘客既可以在站內任何地點查詢到需要的導向標識，根據導向標識前往目標，也可以隨時根據導向標識的全景顯示獲取導向信息，減少導向終端使用。站內全景導向系統能夠有效提高乘客的乘行體驗、降低車站客流壓力，具備全景導航、實時查詢、中心控制、快速更新、高效應急等優勢。

該系統包括導向數據更新模塊、信息查詢模塊和應急處理模塊3個部分。信息查詢模塊負責向乘客提供查詢功能，根據查詢結果提供導向功能。導向數據更新模塊根據當前車站重要出入口的開閉情況，更新查詢終端數據和導向標識。應急處理模塊負責在發生緊急情況時，地鐵站內全景導向系統發布應急狀態，將所有導向標識更新為導向應急出口的應急導向標識，將查詢終端調整到應急狀態。

2.1 數據流向

導向數據更新模塊通過ISCS系統獲取電梯、閘機、卷簾門的狀態，自動售檢票系統（Automatic Fare collection，AFC）的客流量，列車自動監控系統（Automatic Train Supervision，ATS）的列車到達時間等信息，更新導向、查詢等數據；應急處理模塊通過ISCS系統的聯動功能，獲取火災報警系統（Fire Alarm System，FAS）報警、安全防范系統（Security and Protection System，SPS）報警等突發情況，更新相應的導向標識，將導向終端設置為應急狀態。導向數據更新模塊和應急處理的模塊內容通過ISCS系統的數據總線更新到查詢模塊、導向設備和查詢終端，更新到達路徑、設備、設施狀況等信息。

2.2 信息查詢模塊

該模塊的導向終端提供目標查詢功能。該模塊提供多種查詢方式，包括語音查詢、重要標志查詢、字符查詢和錄像查詢。其中，重要標志查詢包括圖片和預錄制視頻內容，乘客在選擇重要標志查詢后，導向終端將以圖片和預錄制視頻方式將本站重要標志排列顯示，在每個圖片和視頻下方顯示重要標志名稱。乘客可以通過選擇視頻的方式，查看重要出入口的實時錄像情況，在出入口錄像的上方顯示該出入口名稱，根據出入口的當前情況，對是否需要繞行給出提示。

在乘客確認目標后，乘客可以通過查詢終端查閱能夠達到目標地點的路徑信息，路徑信息包括前往該目標地點的導向標識、距離、時間等，導向標識通過導向設備展示，如投影儀、電子導向牌等導向設備，導向標識立體式全景展示。導向終端還具備目標地點的關聯服務查詢功能，包括當前目標地點是否可達、可能需要的服務內容、服務地點的具體信息以及其他需要注意的內容。導向終端除了提供文字、圖形化的導向信息外，還提供智能語音導向服務，降低導向系統使用難度，提高導向標識使用效率。

2.3 導向數據更新模塊

該模塊主要負責更新導向終端的導向信息和導向標識的信息，既可以由導向終端向地鐵站內全景導向系統申請改變導向標識包含的導向信息，也可以由站內全景導向系統主動更新導向終端的導向標識包含的導向信息。該模塊能夠更新導向標識的顯示時間、導向形狀、導向標識信息、展示位置等各種行為數據，同時能夠更新各終端路徑信息，包括各出入口開啟、關閉信息。出入口的開啟、關閉由工作人員操作。工作人員根據采集數據包括電梯、閘機、卷簾門、客流量等信息，通過控制終端向站內全景導向系統輸入開啟、關閉出入口信息。導向終端根據站內提供服務的改變，包括新增、刪除或者修改某個導向標識，啟用、停止某條導向路線。

各個導向查詢終端和各個出入口、服務點等設施的距離、位置不同，每個出入口、服務點等設施的開啟和關閉都要計算整個站內的導向，因此需要具備目標路線計算功能，該計算功能以表格的形式展示，根據數據實時更新形成一張動態的表格，表格記錄可達目標和各個可達目標之間的距離，該表格用于實時更新各個導向查詢終端到對應目標的到達方式。

2.4 應急處理模塊

該模塊根據發生的突發情況啟動應急處理狀態。在應急處理狀態下，該模塊將啟動應急導向標識、開啟應急路線、關閉危險導向標識和路線、停止導向終端查詢功能，此時導向終端僅顯示應急導向信息。應急預案可由車站工作人員提前配置，配置的預案文件存入ISCS服務器，由工作人員根據實際SPS報警、AFC報警等情況調用，也可以根據要求隨時增加、刪除、修改預案文件內容，啟動應急模式后將根據應急預案設置，關閉原導向標識，啟用應急導向標識，通知所有導向終端進入應急處理狀態，關閉所有導向終端的導向查詢功能，持續提供聲音、字符報警，直到應急處理狀態解除。

2.5 系統物理架構

該系統的組成包括地鐵綜合監控系統服務器、流媒體服務器、導向系統控制終端、路由器、若干攝像頭和其他外部數據采集設備、若干投影設備、若干電子導向牌和若干導向終端，各個設備使用網線連接，不同設備使用不同IP設置。其中，導向設備通過攝像頭投影、電子導向牌指示等方式提供導向服務；導向終端提供導向路線查詢、目標點信息查詢等服務；控制終端包括顯示器、鼠標和鍵盤，控制終端連接地鐵站內全景導向系統，向車站工作人員提供操作的界面和工具；攝像機負責采集各個出入口、換乘點、設施、設備的視頻；路由器負責實現控制終端、攝像頭、導向終端等設備的數據通信；綜合監控服務器負責提供控制數據的、導向數據的更新的數據平臺；視頻流服務器負責存儲和讀取各個攝像頭的視頻流數據，配合導向終端使用。

3 站內全景導向系統功能

站內全景導向系統能夠幫助乘客查詢目標地點，提供站內導向服務，動態更新導向路線，提高乘客出行質量。

3.1 查詢導向功能

為乘客提供高效的導向功能，幫助乘客正確到達目的地，減少乘客繞路、錯路的情況，減輕地鐵站客流壓力。

（1）導向目標查詢功能：乘客利用站內導向查詢終端，通過輸入字符、選擇圖片、選擇熱門導向點、語音輸入等方式，查詢需要前往的目標地點。

（2）導向線路查詢功能：乘客可以利用站內導向查詢終端，查詢當前終端所有導向線路可以到達的途徑點，合理規劃路線。

（3）導向目標可視化功能：乘客可以利用站內導向終端查詢導向目標的實時情況，查詢終端提供導向目標的視頻，查看當前導向目標的視頻，如當前1號出站口的客流情況、天氣情況等，幫助乘客規避出行風險，為乘客提前規劃路線提供參考。

3.2 服務查詢功能

為乘客提供服務查詢功能，提高乘客對車站提供服務的使用效率，減少乘客因為不知道設備、設施的關閉而浪費時間、精力的情況發生。

（1）提供重要設備的查詢功能：導向終端提供站內設備的功能、狀態查詢功能，如站內售票機的數量、位置以及售票機當前處于的運行、故障、維修狀態。

（2）提供重要設施的查詢功能：導向終端提供站內所有的設施查詢功能，例如：車站內是否設有衛生間、便利店、咨詢臺等設施，如果車站暫無乘客需要服務，提供獲取服務可以前往的站點提示等。

（3）提供臨時服務查詢功能：導向終端提供臨時服務的查詢功能，如雨天的借傘服務點信息。

3.3 應急導向功能

站內發生緊急情況時，啟動應急導向功能，幫助車站工作人員緊急疏散乘客，減少疏散時間、降低疏散損失、減少人員傷亡。

（1）應急預案配置功能：車站工作人員可以通過控制終端配置應急預案，當緊急情況發生時，由工作人員或者聯動程序觸發，觸發方式分為全自動、半自動、手動3種，應急導向功能由地鐵站內全景導向系統發布，關閉導向終端查詢系統，啟動導向終端應急處理狀態，控制導向設備關閉常規導向功能、啟動應急導向標識，應急導向標識指向當前最近安全出口的方向，所有應急導向標識是統一的。

（2）最優安全路線導向功能：導向終端進入應急狀態后，除了導向設備全部導向最近安全出口外，也實時根據安全情況的變化更新安全路線，同時發出聲光報警。

3.4 動態更新導向功能

站內的導向標識和路線需要和站內的設備、設施狀況保持一致，需要實時采集設備、設施狀態，更新導向標識和路線。

（1）設備狀態監視功能：該功能通過綜合監控系統的數據服務，實時監控隔離門、閘機、攝像機等設備的狀態，將采集到的設備狀態整合，顯示到控制終端的圖形界面，工作人員根據反饋結果更新導向終端的數據，控制導向設備開啟或者關閉某個導向標識。

（2）導向標識修改功能：該功能提供工作人員在控制終端的圖形界面上完成通道、屏蔽門、卷簾門、出站口的導向標識開啟、關閉的控制按鈕，提供通道的限制狀態、時間配置界面，提示乘客當前通道、屏蔽門、卷簾門、出站口的可通行性。

4 站內全景導向系統的局限性

該系統的實現基于綜合監控系統的平臺提供的數據服務和各個專業提供的數據，需要和其余城市軌道交通專業的數據進行融合，但是存在對象信息的需求不同、數據格式不同、網絡拓撲描述不一致等問題，因此，可能會存在重新整合數據結構的問題。

5 結語

該系統將以綜合監控系統的數據、通信服務功能為基礎，結合FAS、ATS、AFC等專業的數據，向乘客提供高效的站內全景導向服務，除了減少乘客因為不了解站內情況尋找正確出入口而浪費精力、時間外，還能夠向乘客提供多樣化的站內設備、設施的查詢服務，能夠在緊急情況發生時提供應急導向服務，提高乘客緊急避險成功概率、減少人員傷亡，通過優化導向功能，改善了乘客的乘行體驗，提高了地鐵站內的服務效率，降低了地鐵站內的客流壓力。

參考文獻

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［6］魏書祥，管芮，田諾.地鐵站域公交車換乘研究的關鍵問題及解決思路［J］.建筑與文化，2021（4）：171-172.

（編輯 王永超）

Functions and applications of the panoramic guidance system for subway stations

ZHANG Da¹， WANG Shengzhu²

（1.Nanjing Metro Construction Co.， Ltd.， Nanjing 210019， China;

2.Nanjing SAC Rail Traffic Engineering Co.， Ltd.， Nanjing 210032， China）

Abstract：With the improvement of subway construction， the scale and functions of subway station construction have become more complex， which poses difficulties for passengers to accurately obtain the required travel services. In response to the current difficulty of passengers to obtain travel services correctly， this article proposes a panoramic guidance system for subway stations. The system is based on data and communication services provided by the Integrated Supervision and Control System， and provides accurate guidance services to passengers according to the equipment status inside the station， which helps them obtain query service information and travel services quickly and correctly and improves travel efficiency.

Key words：subway station; ISCS; guidance for subway station