智能无人铁路客站设计构想

张春来，苏 毅

（1、2中国国家铁路集团有限公司发展和改革部 高级统计师，北京 100844）

0 引言

我国铁路运量较大的一半客站完成98%的铁路旅客发送量，同时近千座运量较小车站日均发送旅客不足10人，客票收入远远无法弥补相关服务成本，但考虑部分开行列车的公益性质以及铁路服务社会的需要，其中相当数量的客站不宜关闭。在此背景下，研究如何利用智能装备、大数据、互联网技术实现铁路客站的无人化运营，在保证服务质量的前提下大力压缩客站运营成本，对提升铁路企业运行效率和效益有着非常重要的意义。

1 铁路无人客站设计背景

1.1 铁路车站作业量情况

2019年，我国铁路有旅客出发作业的车站（含乘降所）3 656个，发送旅客36.6亿人[1]，平均每站年发送100万人、日均2 743人。其中，日均发送旅客1万人以上的车站有198个，这些车站2019年共发送旅客24.4亿人。也就是说，若按旅客发送人数量排序，则排位前5%的车站完成三分之二的旅客发送量；排位后50%的车站共发送旅客6 600万人，约占旅客总数2%，其中日均发送旅客不足100人的车站有1 721个，而日均发送不足10人的车站有913个（占25%），2019年这913个车站共发送旅客96万人，仅占总量的万分之三，日均发送旅客不到3人，客票收入不足2亿元。

1.2 小型铁路客站运营成本分析

日均10人以下的913座车站中，剔除2019年12月开通的36座、无运营旅客列车停靠按照乘降所管理的302座、季节性开行旅客列车车站17座，其余558座客站年发送旅客28万人，站均2人/日，客票收入不足1亿元。

参考某铁路局小型客站典型配置情况，每班出站、候车、站台、进站及安检各一人，4班合计20人，人工成本约为300万元/年。按人工成本在小型客站运营成本占比50%估算，这些车站（558座）年运营维成本大约需要30亿元，远高于客票收入。

1.3 国内外铁路客站无人运营情况

我国铁路早先在部分到发量特别小的站点设置了乘降所，乘降所通常不设客运服务人员，旅客自行进入车站，登上停靠在站台上的列车，并在列车上购买车票。受人员和设施限制，乘降所难以进行全面的安全检查，随着国家对安全管理要求不断提高，2007年第9版《铁路技术管理规程》取消了乘降所相关描述。瑞士、日本及我国台湾地区均有无人车站运营。

1.4 智能技术发展支撑无人客站运营

无人车站运营需要泛在感知、智能监测[2]、移动支付、通讯互联等技术综合运用，近年来相关技术发展较快，可靠性提高、成本降低，无人铁路客站经济性逐渐显现。

得益于先进的通讯和控制系统的支撑，青藏铁路格尔木—拉萨段自2006年7月开通以来，38个无人值守车站（中间站）已安全运营十年以上。为降低成本，部分既有铁路也设置了无人值守车站（中间站）,如2018年阜（阳）六（安）线实施劳动生产组织改革,撤销14个车站中5个车站的作业人员,实施无人值守运行[3]。无人值守变电所本世纪初开始在电网系统应用，随着自动控制技术和智能监控装备的发展，应用范围不断扩大[4]。2019年全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会发布了国家标准《无人值守变电站监控系统技术规范》[5]，标志着变电所无人值守的广泛应用。同时在一些对安全要求较高的领域，如煤矿井下瓦斯泵房也已开始使用无人值守模式[6]。NFC和扫码支付等技术成熟应用于城市公共交通系统。2016年部分铁路客站尝试“刷脸进站”[7]，采用自助模式的实名制核验闸机采集乘客的人脸、身份证和火车票数据进行比对，对合法乘客放行进站，大大提升了进站效率和旅客体验。

在无人值守设施中，普遍使用远程视频监控模式对监管能力进行提升，部分作业还使用了机器人、无人机等设备。

2 智能无人客站设计

2.1 流程设计

参考无人值守变电所、车站，以及互联网条件下广泛应用的自助模式，结合相关技术发展，智能无人客站旅客乘车流程设计如下：

购票。依靠12306网站或手机APP完成购票、改签、变更到站、退票等业务，特殊业务可在相邻较大车站售票厅办理。相关信息传输至乘车站旅客服务系统（进出站闸机）。

进站。利用现有自助实名制验证闸机，旅客刷脸、验证身份，系统查询到有效客票后开启门禁，同时通过系统提醒监管作业人员旅客进站。

安检。设置屏蔽门，旅客自助安检后，控制系统自动开启屏蔽门，旅客进入乘车通道后屏蔽门自动关闭。

乘车。因无人客站作业量较少，可不设置候车室，进站通道直通乘降区域。可根据需要设置旅客上车扫码环节，在旅客服务系统中标记已上车信息。

出站。可设置单向门或自助验证出站设备，因通过人数较少，可考虑与进站作业共用闸机及通道。

无人站全程按自助设计，设置人工远程协助功能，旅客可通过呼叫帮助按钮或互联网扫码接入，由上级或相邻车站工作人员远程介入，必要时可人工接管，采用类似银行远程柜员模式进行身份验证、客票检验、安检等操作，手动控制相关屏蔽门、闸机等设备的开启与关闭等功能。

遇特殊情况或重要任务，需要提升安保等级，可由列车员使用便捷式安检仪，进行二次检查。

借鉴电网变电所、铁路中间站等无人化运营方式，可设置视频监控对无车铁路客站进行监管，提高运营管理能力。

远期优化智能引导、自助服务设施，根据需要逐步实施基于非法侵入识别、人流聚集与扩散异常检测、环境监测与调节等功能。

2.2 设备及系统改造

涉及现有设备及系统改造。一是需对现有12306购票、旅客服务系统进行升级，针对无人站流程进行改造，畅通乘车人信息在相关控制设备间传递。二是安检设备需与屏蔽门联动，旅客通过安全检查后系统自动打开屏蔽门。三是远程协助及监控需图像传输支持，需对现有铁路内部网络传输能力进行评估，或考虑使用外部互联网通道。屏蔽门及闸机等设备应支持远程手工开启及关闭。

成本增加估算。闸机市场购置价格约2万～3万元/台、屏蔽门约1万元/个，共享单车使用蓝牙+网络智能设备成本已不足百元，考虑设备安装及软件升级，每站投资规模应在30万元以下，系统升级及调试需要数月时间。

2.3 风险分析

应对高峰较大客流。逢节假日等客流量较大的特殊时期，无人站无法满足服务需求的，可临时从其他车站或非行车单位补充人员予以满足[8]。

需要修改相关制度办法。现行规章制度需针对无人客站管理进行修改，运输合同（客票）相关内容也需进行完善。

设备故障风险。无人客站对智能设备的依赖性较高，一旦发生故障可能会影响旅客乘车体验，甚至耽误旅客行程。设计时应注重提高设备可靠性，并从运营管理角度设置应急处理措施，在保证安全的前提下，减少可能发生的设备故障影响。

旅客不熟悉无人客站形式。无人客站全程无人工服务，并且可能取消候车环节，部分旅客熟悉和接受无人站需要一定过程。建议利用网络、电视、报纸等扩大宣传，在车站合理设置醒目流程提示，并在过渡期保留必要的人工服务。

3 建议

3.1 研究发展智能无人客站

对于缺少其他交通方式替代，不宜关闭的车站，加快网络化、智能化条件下无人客站的研究，通过先进技术手段释放红利，降低铁路运营成本。研究中尽量利用现有网络、监控、安监等设备，降低投资。

3.2 有序关闭部分车站

对于地铁、公交较为发达，替代性较强的铁路小站，建议与当地政府积极沟通，强化不同运输方式分工协作，在充分考虑舆情影响的前提下有序关闭，保证全社会成本最优。实施中可协同各地政府，采用在与相邻较大车站间设置公交、出租车等方式，满足人民群众的出行需求。

4 结语

未来基于5G通信、北斗导航、物联网、大数据、人工智能、机器人等新技术设计的智能无人车站，通过对站车旅客信息的全面感知、泛在互联、融合处理，实现运营高度智能化、自动化、无人化，更加经济高效、安全可靠、低碳环保，可为旅客提供更加温馨舒适、方便快捷的服务。