1地铁车站运营困境信息整合方面,各系统独立运转,结构化数据和非结构化数据分立,形成了信息孤岛。各专业数据缺乏业务方面的整合与协同;数据维护方面,没有建立成熟的设备管理和维护的大数据体系。设备的健康管理体系和全生命周期管理能力有待提高,维修过程数据没有得到足够重视;运维管理方面,高度依赖人工巡检和人工管理[1]。这与信息整合和数据维护方面的不足有直接关联。由于专业数据的整合力度有限,车站信息透视化程度不足,人工作业方式仍具有主导作用;在节能和优化控制方面,受各类外部因素影响,智能算法引入机制还需完善,节能应用领域的提升空间较大;安防能力方面,缺少安防集成和智能化应用,地铁未来安全保障瓶颈愈发明显;乘客服务方面,对大客流、突发事件和应急处理等方面缺少预案指导。2智慧车站实践为了减缓地铁车站运营困境,适应新时代城市轨道交通发展,“智慧”车站建设理念逐渐推广。智慧车站不局限于智能化,也包含了对城市轨道交通车站主体和客体的创新演绎,智慧车站主体是轨道交通的乘客,客体是车站和车站设施。智慧车站的具体功能包括智能客服、智慧安检、智慧引导、智慧问讯、智慧车站管理、智慧运维、大数据处理等。“智慧车站”典型案例包括上海地铁10号线新江湾站、上海地铁1号线汉中路站、上海地铁16号线回南路站、广州地铁21号线天河智慧城站等。现有的智慧车站建设思路包括面向运营、减员增效。如通过设备状态、历史数据和专家库等类型的综合信息,借助信息化集成手段实现设备联动、自动巡检和故障预警等;面向乘客,便捷出行。如无感进出站、智能导乘和安防等;面向运营,智慧管控。如客流疏导、行为分析和智能调度等。目前的智慧车站建设仍然处于探索阶段,不同地铁运营公司对“智能”的理解程度表现不一。文章对智慧车站体系进行画像,为城市轨道交通车站发展和优化提供重要参考。3智慧车站设计体系智慧车站设计原则如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.02.034.F001图1智慧车站设计原则智慧车站作为对未来车站的发展趋势,设计原则按优先级划分为安全运营、高效管理、舒适节能、便捷出行。安全运营表现为设备故障预防和快速定位维修、突发事件感知和处置以及安防处置等。高效管理表现为车站整体信息可视化、车站运行自动化、人员功能复合化以及多面性评价。舒适节能表现为车站环境参数(如体感温湿度、二氧化碳、照度等)变化的敏感性以及人性化控制,完整的智能体系应能够有效控制节能效果。便捷出行表现为车站导乘、售检票和安检智能化。根据原则勾勒出智慧车站的整体构架,即信息全面感知、信息展示和应用。信息感知来源于人、设备和环境。人员信息以乘客、车站工作人员、第三方委派人员为主。设备和环境信息以综合监控,传感器、电子信息牌、WiFi探针等[2-3]。4智慧车站的解决方案与实现智慧车站设计体系针对乘客、车站管理、车站安防和客流智能分析等四方面配置解决方案。4.1乘客面向乘客的解决方案包括售检票、客服终端、服务机器人、站台和车厢拥挤度显示、进站列车信息显示、车站指引显示、站内导航等内容。通过建立大数据共享服务器平台,结合手机App等方式,向乘客实时传递车站以及其他出行信息,使乘客在车站的活动集中在互联网端或局域网端,减少人为干预,降低运维成本。售检票方面,将传统票务业务实现线上自动化,包括车票信息查询、补票、更新票、多种支付方式开通等便捷服务方式,未来可向生物识别领域进行功能拓展,实现免证审核和无票入站等内容,如人脸、指静脉识别等。客服终端方面,设置人机交互界面,提升并行处理能力。通过设置机器问答和人工客服等选项,满足不同乘客的问询需求。以问询服务为信息介入端口,将复杂的重复性乘客咨询内容,由远程视频服务或机器人提供,如出入口、车次运营时间、周边咨询、延误证明等。4.2车站管理车站管理解决方案包括大客流、突发事件(如火灾等应急场景的设备联动)、一键开关车站、室内外环境监测以及风机、扶梯、空调机组、照明等设备的运维管理和节能控制、机房巡检、移动站务App等。为了优化车站管理,可以建立必要的数据优化模型、预测模型等,向车站工作人员和乘客提供可视化信息,提升管理效率。以车站一键开关为例,实现多设备多终端的智能化调节,简化操作方式,如通风、照明、闸机、售检票机、空调机组、广播系统、PIS系统、电梯扶梯等。通过优化辅助模型,提高管理措施的安全度和可靠性。开关车站自动化过程是车站全面自检的过程。开关设备的启动和关闭条件、时间、状态、动作描述、报错、预警、视频和图片信息均由监控面板调度,实现多系统集成互联,形成统一完善的人机界面。对于巡检有困难的区域和设备,可由巡检机器人进行周期巡检,并将数据、图片、视频等信息上传至数据库,降低人为因素干扰,缓解人力配置问题,推动无人值守运维管理系统落地。配备移动工作终端和移动站务App,实现远程视频监控、远程服务求助响应、远程设备开关、设备状态检测及报警管理、应急现场指令接受、移动票务处理、广播操作、导引屏控制等。智慧车展运行过程中,获取的设备状态信息以及车站内外环境信息,经过数据描述、诊断分析、预测分析等操作,反馈成为车站的“智慧”运维依据,通过模型加工,实现车站设备的优化控制、节能减排、全生命周期管理以及故障预警和诊断等功能。4.3车站安防乘客方面,建立进站安检系统、站内抽检、视频监控、身份识别、电子巡查系统等功能。为应对地铁大客流通行能力,智慧车站可将“无感安检”运行模式与乘客画像信息相结合,建立安全模型和数据库,进行分级安检和报警过滤。智慧车站安防体系应集成视频监控系统、入侵报警系统、门禁系统、访客管理系统以及电子巡查系统等,实现视频联动、自动智能分析、关键点(如车控室、站台轨行区)入侵报警、异常识别报警等功能,保障乘客安全;站内设备方面,设置设施设备感知监测系统。自动对设施设备进行监控,实现设施设备故障时自动报警、分析、维护、上传反馈等工作。如城轨车站连锁系统,系统数据采集接口为连锁继电器,轨道列车运行周转量大,继电器承受压力同步上升,可以设置继电器自动防护监测系统。4.4客流分析客流分析的解决方案应实现车站客流实时监测和预测,功能主要包括车站客流分布、进站列车乘客分布、客流量信息、车站综合数据看板、专家库等。车站瞬时大客流预警可以通过视频自动识别、WiFi探针、进出站闸机记录、二氧化碳浓度、红外线热成像等方式获得数据。根据所获数据,绘制车站3D或2D客流热力图、分布图、流线图,估算客流人数、断面密度、拥挤度、人群流动量和流动方向,建立客流分析与预测功能同步的可视化系统,根据不同时间、区间、环境构建不同的分析与预测模型。向乘客提供车站、车厢拥挤度等数据;向运营人员提供分析与预测数据,提高车站的服务质量和运营效率。车站内除大客流场景外,还有火灾、事故、应急救援、反恐等多种客运联动场景。结合客流数据、环境数据和设备运行数据,精准能触发预案,支持设施联动、场景联动、站务决策、紧急疏散等。客流分析需要从宏观整体精确到微观个人。通过人脸识别、人体特征识别、行为识别、票卡I以及手机MAC地址等信息实现运动对象的智能跟踪,对乘客进行聚类、异常判断和预测[4-5]。智慧车站解决方案与实现方向如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.02.034.F002图2智慧车站解决方案与实现方向5结语智慧车站代表了现代城市轨道交通车站的发展趋势,是智慧轨道交通网络的重要部分。通过综合考量各城市地铁建设的地理条件、经济规律、乘客需求等因素,不断完善智慧车站各种功能,为乘客提供安全便利舒适的乘车环境。建设智慧车站的信息安全、技术安全以及资金、产权等问题还需要进一步研究。

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