轨道交通智慧车站研究

陈韵舟

摘  要：结合上海轨道交通17号线诸光路站智慧车站应用实例，对轨道交通企业最为关心的运营管理、设备管理、乘客服务三大核心板块进行探索，以需求为导向，从车站层面开展智慧化研究，并最终提出了智慧车站建设的合理建议。

关键词：运营管理;设备管理;乘客服务;智慧车站

中图分类号：U231.6        文献标志码：A         文章编号：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，国内城市轨道交通发展迅速，截止2018年底，中国内地累计通车里程达到5766.6公里。然而在这骄人的成绩背后，还存在着诸多问题，已经成为了制约轨道交通发展的瓶颈。

（1）管理效率低。目前轨道交通运营线路，存在的问题包括：各专业现场作业多、劳动强度大、作业执行手段传统、执行效果差、系统集成不高、作业程度不高，导致整体运营管理效率低。（2）运营成本高。存在问题包括：人工操作的程序复杂;人工检查的设备多;人工填写的工作报表量大;应急情况下人工的联动响应慢;依托人工进行乘客服务的工作量大。根据对国内轨道交通的运营情况调研发现，绝大部分城市轨道交通运营人员超过40人/km，部分城市甚至超过50人/km，远远大于国外发达城市的指标，运营成本较高。（3）乘客服务水平低。随着轨道交通通车里程的增加，每天的客流量也在快速增长，巨量的客流带来巨大的乘客服务压力，传统的售票、安检、问询、公共区管理等乘客服务均采用人工模式，已经暴露出服务工作量大，服务不能精细化，服务水平低，乘客投诉多等问题。同时，乘客需要的车站定位导航信息、列车到站信息、车站拥挤度信息、车站和列车的乘车环境信息，车站周边生活服务信息等不能及时有效获取，乘客需要的舒适乘车环境，快捷高效地进出站过程，不能得到有效满足。

车站是轨道交通的基本组成单元，是与外部衔接的主要窗口，同时车站本身系统最为复杂，运营和管理最为困难，应用物联网、大数据、云平台、人工智能等信息技术，开展智慧车站研究，在智慧交通、智慧城市建设中具有典型性、示范性和推广性。

2 研究内容

轨道交通智慧车站是一个新兴的概念，没有严格定义，广义理解为：利用物联网、大数据、人工智能等信息化技术，形成以“数据采集-数据分析和处理-智能决策联动”为核心，在运营管理、设备管理、乘客服务等方面，实现轨道交通车站高度集成化、无人化、智能化运行。经过对上海轨道交通17号线诸光路站的智慧应用试点，不断探索、大胆创新、小心求证、反馈总结，初步形成运营管理、设备管理、乘客服务三大板块研究内容。

2.1 运营管理内容

2.1.1 场景化运营

（1）正常运营场景。正常运营模式下的自动运行场景包括早间一键开站、晚间一键关站、环控系统正常模式运行、节能模式运行、照明系统节能模式运行等。（2）高峰运营场景。高峰运营模式下的自动运行场景包括客流高峰运行、车站限流等。由车站客流密度数据触发，自动运行，联动专业包括 CCTV、PA、PIS、EMCS等。（3）设备故障运营场景。设备故障模式下的自动运行场景包括站台门故障（单扇门、单侧全门）、AFC设备故障等，由车站智能运维系统联动CCTV、PA、PIS、EMCS等。（4）火灾运营场景。火灾模式下的自动运行场景包括但不限于：站厅火灾、站台火灾、设备管理用房火灾、列车在车站轨行区风灾、列车在隧道区间火灾等。车站智能运维系统在满足车站环控工艺要求的基础上，联动相关专业，协助执行车站防灾救援任务。（5）反恐治安运营场景。车站内发生反恐治安事件时，站内由CCTV摄像头进行图像分析自动报警，或人工发现利用手持终端手动人工告警;车站智能运维系统联动相关设备;并将信息及时发送到车站运营人员的手持终端上，发送内容包括事件地点、事件类型和本人应该采取的措施。事件发生以后，系统会自动将事件记录下来，归档备案，以备公安部门查询。

2.1.2 智能巡检

依托各类车站传感器，结合车站BIM三维模型，车站智能运维系统定时对车站内设备进行位置、运行状态、现场问题进行巡查，替代传统人工到现场巡检的模式。

2.1.3 能源管理

依托各类计量仪表，车站智能运维系统对电、水的能耗数据进行采集，显示总能耗、分级分类的能耗指标;异常能耗报警推送，对能耗分类分级统计分析，生成节能优化辅助方案。

2.1.4 资料查询

在车站智能运维系统内，实现快速调阅车站建设期和运营期的各项资料，调阅方式包括目录查询、关键词搜索、三维模型空间点击等方式。

2.1.5 无纸化作业

利用车站智能运维系统，对日常运营作业、紧急工况作业、临时加派任务等进行智能化管理，对各种工况自动下发任务，运营人员通过手持终端，实时执行，实时录入任务执行情况，系统对每个员工进行任务定位、绩效考核。

2.1.6 运营策略优化

车站智能运维系统，在线智能汇聚实时和历史数据，应用大数据处理技术，机器深度学习，通过算法训练和人工智能模型优化，不断提升智能分析与识别精度的能力，实现运营效果自我评估、运营效率主动优化、运营绩效持续改进，突发事件决策辅助的功能。

2.2 设备管理内容

利用物联网和大数据技术，将车站内设备进行互联，每个设备形成电子身份证，同时与BIM三维模型有机融合，统一纳入车站智能运维系统。车站智能运维系统集成基础的设备维护数据，配合线路控制中心实现智能诊断与维护支持功能。智能诊断与维护支持功能将实现对车站重要机电设备（通风空调设备、消防设施设备、给排水设备、站台门设备、电梯扶梯、动力照明设备等）全生命周期管理及维护，提供智能维护诊断模型，动态评估设备健康状态，提供重要设备故障预警和维修建议，提供当前车站设备运行模式的优化建议等。具体设备管理功能包括：

设备状态监测。实时监测车站通风空调设备、消防设施设备、给排水设备、站台门设备、电梯扶梯、动力照明设备、通信自身设备、综合监控自身设备的工作状态、运行时间、磨耗情况、故障报警等。

设备资料查询。包括车站内各设备的厂家名称、产地、出厂时间、现场安装时间、调试情况、使用说明、维修手册、寿命周期等。

设备维保管理。实时记录、调阅设备的维护、保养、更换的时间、位置、详细情况描述等。同时与备品备件库实时联动，自动生成设备资产库的清单。

3 实施方案

3.1 总体架构

设立车站智能運维系统和综合设备管理子系统，综合设备管理子系统部署在生产核心网域，车站智能运维系统设立在上层管理网，核心生成网与管理网之间设置数据单相隔离，确保生产网运行绝对安全。总体架构如图1。

3.2 各专业要求

智慧车站的实施，需要各设备专业提供相应的配套支撑。通风空调、给排水、动力照明、通信、综合监控、站台门、电扶梯、卷帘门、AFC等专业需要新增相关传感器和通信接口，同时需要新增能源管理系统，人员管理系统，室内定位导航系统，BIM三维管理系统等子系统，用以满足智慧车站整体功能的要求。

4 结论

（1）实现轨道交通信息化是今后的必然发展趋势，通过智慧车站建设可以有力提升轨道交通信息化水平，推进智慧交通建设，实现城市可持续发展。（2）通过智慧车站研究，为轨道交通车站建设和运营提出了新的改革方向，形成了以智慧车站为核心的组织方式，可以有效提升车站管理效率，缩短应急响应时间，降低运营管理成本，预期效益十分明显。（3）首次提出了以运营管理、设备管理和乘客服务三个板块为核心的智慧车站建设内容，为智慧车站的建设和推广提供了较为明确的方向。

参考文献：

[1]智慧城市轨道交通信息技术架构及网络安全规范[S].中国城市轨道交通协会，2019，08.

[2]周长杰，马晓.城市轨道交通智慧化的研究[J].智能城市，2018，4（15）：12-13.

[3]李亚.智慧城市轨道交通运营管理信息化建设研究[J].智能建筑与智慧城市，2018（06）：106-107.