軌道交通智慧車站研究

陳韻舟

摘? 要：結(jié)合上海軌道交通17號線諸光路站智慧車站應(yīng)用實例，對軌道交通企業(yè)最為關(guān)心的運營管理、設(shè)備管理、乘客服務(wù)三大核心板塊進(jìn)行探索，以需求為導(dǎo)向，從車站層面開展智慧化研究，并最終提出了智慧車站建設(shè)的合理建議。

關(guān)鍵詞：運營管理;設(shè)備管理;乘客服務(wù);智慧車站

中圖分類號：U231.6? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）16-0062-02

Abstract： Combined with the application example of the intelligent station of Zhuguang Road Station of Shanghai Rail Transit Line 17， this paper explores the three core sectors of operation management， equipment management and passenger service that rail transit enterprises are most concerned about， and is demand-oriented. carry out intelligent research from the station level， and finally put forward reasonable suggestions for the construction of intelligent stations.

Keywords： operation management; equipment management; passenger service; smart station

1 研究背景

近年來，國內(nèi)城市軌道交通發(fā)展迅速，截止2018年底，中國內(nèi)地累計通車?yán)锍踢_(dá)到5766.6公里。然而在這驕人的成績背后，還存在著諸多問題，已經(jīng)成為了制約軌道交通發(fā)展的瓶頸。

（1）管理效率低。目前軌道交通運營線路，存在的問題包括：各專業(yè)現(xiàn)場作業(yè)多、勞動強(qiáng)度大、作業(yè)執(zhí)行手段傳統(tǒng)、執(zhí)行效果差、系統(tǒng)集成不高、作業(yè)程度不高，導(dǎo)致整體運營管理效率低。（2）運營成本高。存在問題包括：人工操作的程序復(fù)雜;人工檢查的設(shè)備多;人工填寫的工作報表量大;應(yīng)急情況下人工的聯(lián)動響應(yīng)慢;依托人工進(jìn)行乘客服務(wù)的工作量大。根據(jù)對國內(nèi)軌道交通的運營情況調(diào)研發(fā)現(xiàn)，絕大部分城市軌道交通運營人員超過40人/km，部分城市甚至超過50人/km，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國外發(fā)達(dá)城市的指標(biāo)，運營成本較高。（3）乘客服務(wù)水平低。隨著軌道交通通車?yán)锍痰脑黾?，每天的客流量也在快速增長，巨量的客流帶來巨大的乘客服務(wù)壓力，傳統(tǒng)的售票、安檢、問詢、公共區(qū)管理等乘客服務(wù)均采用人工模式，已經(jīng)暴露出服務(wù)工作量大，服務(wù)不能精細(xì)化，服務(wù)水平低，乘客投訴多等問題。同時，乘客需要的車站定位導(dǎo)航信息、列車到站信息、車站擁擠度信息、車站和列車的乘車環(huán)境信息，車站周邊生活服務(wù)信息等不能及時有效獲取，乘客需要的舒適乘車環(huán)境，快捷高效地進(jìn)出站過程，不能得到有效滿足。

車站是軌道交通的基本組成單元，是與外部銜接的主要窗口，同時車站本身系統(tǒng)最為復(fù)雜，運營和管理最為困難，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云平臺、人工智能等信息技術(shù)，開展智慧車站研究，在智慧交通、智慧城市建設(shè)中具有典型性、示范性和推廣性。

2 研究內(nèi)容

軌道交通智慧車站是一個新興的概念，沒有嚴(yán)格定義，廣義理解為：利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息化技術(shù)，形成以“數(shù)據(jù)采集-數(shù)據(jù)分析和處理-智能決策聯(lián)動”為核心，在運營管理、設(shè)備管理、乘客服務(wù)等方面，實現(xiàn)軌道交通車站高度集成化、無人化、智能化運行。經(jīng)過對上海軌道交通17號線諸光路站的智慧應(yīng)用試點，不斷探索、大膽創(chuàng)新、小心求證、反饋總結(jié)，初步形成運營管理、設(shè)備管理、乘客服務(wù)三大板塊研究內(nèi)容。

2.1 運營管理內(nèi)容

2.1.1 場景化運營

（1）正常運營場景。正常運營模式下的自動運行場景包括早間一鍵開站、晚間一鍵關(guān)站、環(huán)控系統(tǒng)正常模式運行、節(jié)能模式運行、照明系統(tǒng)節(jié)能模式運行等。（2）高峰運營場景。高峰運營模式下的自動運行場景包括客流高峰運行、車站限流等。由車站客流密度數(shù)據(jù)觸發(fā)，自動運行，聯(lián)動專業(yè)包括 CCTV、PA、PIS、EMCS等。（3）設(shè)備故障運營場景。設(shè)備故障模式下的自動運行場景包括站臺門故障（單扇門、單側(cè)全門）、AFC設(shè)備故障等，由車站智能運維系統(tǒng)聯(lián)動CCTV、PA、PIS、EMCS等。（4）火災(zāi)運營場景?；馂?zāi)模式下的自動運行場景包括但不限于：站廳火災(zāi)、站臺火災(zāi)、設(shè)備管理用房火災(zāi)、列車在車站軌行區(qū)風(fēng)災(zāi)、列車在隧道區(qū)間火災(zāi)等。車站智能運維系統(tǒng)在滿足車站環(huán)控工藝要求的基礎(chǔ)上，聯(lián)動相關(guān)專業(yè)，協(xié)助執(zhí)行車站防災(zāi)救援任務(wù)。（5）反恐治安運營場景。車站內(nèi)發(fā)生反恐治安事件時，站內(nèi)由CCTV攝像頭進(jìn)行圖像分析自動報警，或人工發(fā)現(xiàn)利用手持終端手動人工告警;車站智能運維系統(tǒng)聯(lián)動相關(guān)設(shè)備;并將信息及時發(fā)送到車站運營人員的手持終端上，發(fā)送內(nèi)容包括事件地點、事件類型和本人應(yīng)該采取的措施。事件發(fā)生以后，系統(tǒng)會自動將事件記錄下來，歸檔備案，以備公安部門查詢。

2.1.2 智能巡檢

依托各類車站傳感器，結(jié)合車站BIM三維模型，車站智能運維系統(tǒng)定時對車站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行位置、運行狀態(tài)、現(xiàn)場問題進(jìn)行巡查，替代傳統(tǒng)人工到現(xiàn)場巡檢的模式。

2.1.3 能源管理

依托各類計量儀表，車站智能運維系統(tǒng)對電、水的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，顯示總能耗、分級分類的能耗指標(biāo);異常能耗報警推送，對能耗分類分級統(tǒng)計分析，生成節(jié)能優(yōu)化輔助方案。

2.1.4 資料查詢

在車站智能運維系統(tǒng)內(nèi)，實現(xiàn)快速調(diào)閱車站建設(shè)期和運營期的各項資料，調(diào)閱方式包括目錄查詢、關(guān)鍵詞搜索、三維模型空間點擊等方式。

2.1.5 無紙化作業(yè)

利用車站智能運維系統(tǒng)，對日常運營作業(yè)、緊急工況作業(yè)、臨時加派任務(wù)等進(jìn)行智能化管理，對各種工況自動下發(fā)任務(wù)，運營人員通過手持終端，實時執(zhí)行，實時錄入任務(wù)執(zhí)行情況，系統(tǒng)對每個員工進(jìn)行任務(wù)定位、績效考核。

2.1.6 運營策略優(yōu)化

車站智能運維系統(tǒng)，在線智能匯聚實時和歷史數(shù)據(jù)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，機(jī)器深度學(xué)習(xí)，通過算法訓(xùn)練和人工智能模型優(yōu)化，不斷提升智能分析與識別精度的能力，實現(xiàn)運營效果自我評估、運營效率主動優(yōu)化、運營績效持續(xù)改進(jìn)，突發(fā)事件決策輔助的功能。

2.2 設(shè)備管理內(nèi)容

利用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，將車站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)，每個設(shè)備形成電子身份證，同時與BIM三維模型有機(jī)融合，統(tǒng)一納入車站智能運維系統(tǒng)。車站智能運維系統(tǒng)集成基礎(chǔ)的設(shè)備維護(hù)數(shù)據(jù)，配合線路控制中心實現(xiàn)智能診斷與維護(hù)支持功能。智能診斷與維護(hù)支持功能將實現(xiàn)對車站重要機(jī)電設(shè)備（通風(fēng)空調(diào)設(shè)備、消防設(shè)施設(shè)備、給排水設(shè)備、站臺門設(shè)備、電梯扶梯、動力照明設(shè)備等）全生命周期管理及維護(hù)，提供智能維護(hù)診斷模型，動態(tài)評估設(shè)備健康狀態(tài)，提供重要設(shè)備故障預(yù)警和維修建議，提供當(dāng)前車站設(shè)備運行模式的優(yōu)化建議等。具體設(shè)備管理功能包括：

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測。實時監(jiān)測車站通風(fēng)空調(diào)設(shè)備、消防設(shè)施設(shè)備、給排水設(shè)備、站臺門設(shè)備、電梯扶梯、動力照明設(shè)備、通信自身設(shè)備、綜合監(jiān)控自身設(shè)備的工作狀態(tài)、運行時間、磨耗情況、故障報警等。

設(shè)備資料查詢。包括車站內(nèi)各設(shè)備的廠家名稱、產(chǎn)地、出廠時間、現(xiàn)場安裝時間、調(diào)試情況、使用說明、維修手冊、壽命周期等。

設(shè)備維保管理。實時記錄、調(diào)閱設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)、更換的時間、位置、詳細(xì)情況描述等。同時與備品備件庫實時聯(lián)動，自動生成設(shè)備資產(chǎn)庫的清單。

3 實施方案

3.1 總體架構(gòu)

設(shè)立車站智能運維系統(tǒng)和綜合設(shè)備管理子系統(tǒng)，綜合設(shè)備管理子系統(tǒng)部署在生產(chǎn)核心網(wǎng)域，車站智能運維系統(tǒng)設(shè)立在上層管理網(wǎng)，核心生成網(wǎng)與管理網(wǎng)之間設(shè)置數(shù)據(jù)單相隔離，確保生產(chǎn)網(wǎng)運行絕對安全?？傮w架構(gòu)如圖1。

3.2 各專業(yè)要求

智慧車站的實施，需要各設(shè)備專業(yè)提供相應(yīng)的配套支撐。通風(fēng)空調(diào)、給排水、動力照明、通信、綜合監(jiān)控、站臺門、電扶梯、卷簾門、AFC等專業(yè)需要新增相關(guān)傳感器和通信接口，同時需要新增能源管理系統(tǒng)，人員管理系統(tǒng)，室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)，BIM三維管理系統(tǒng)等子系統(tǒng)，用以滿足智慧車站整體功能的要求。

4 結(jié)論

（1）實現(xiàn)軌道交通信息化是今后的必然發(fā)展趨勢，通過智慧車站建設(shè)可以有力提升軌道交通信息化水平，推進(jìn)智慧交通建設(shè)，實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展。（2）通過智慧車站研究，為軌道交通車站建設(shè)和運營提出了新的改革方向，形成了以智慧車站為核心的組織方式，可以有效提升車站管理效率，縮短應(yīng)急響應(yīng)時間，降低運營管理成本，預(yù)期效益十分明顯。（3）首次提出了以運營管理、設(shè)備管理和乘客服務(wù)三個板塊為核心的智慧車站建設(shè)內(nèi)容，為智慧車站的建設(shè)和推廣提供了較為明確的方向。

參考文獻(xiàn)：

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