关于通信系统在城市轨道交通智慧车站中的应用分析

摘 要：城市轨道交通发展速度持续加快，客流量规模不断扩大，提高了对车站运营能力的要求，需要充分发挥现代技术的优势对车站进行改造。智慧车站是未来城市轨道交通工程建设中所关注的重点内容，可以利用智慧化配套设施解决交通出行中存在的大客流问题，减轻运营压力。基于此，分析城市轨道交通中智慧车站通信系统的功能需求以及智慧车站的发展前景，以期为车站建设提供参考。

关键词：通信系统；智慧车站；城市轨道交通；功能创新

中图分类号：U231+.4 文献标识码：A 文章编号：2096-6903（2024）08-0101-03

0 引言

城市轨道交通可在短时间内完成客流运输，特别是地铁，不会受到交通信号灯的影响，站点间运行时长只在几分钟内，满足了乘客的快速出行需求。车站属于城市轨道交通的关键枢纽，负责对乘客进行组织管理，确保交通出行安全性，满足大规模乘客的出行需求。因此，车站建设中开始广泛应用智慧化技术，积极建设智能化车站系统，推动城市轨道交通业向着高质量的方向持续发展。

1 城市轨道交通车站运营问题

城市轨道交通是城市公共交通体系的重要组成部分，包括轻轨、地铁以及有轨电车，运行速度快，节能环保优势明显，是各地大力推广的交通出行方式。但是随着越来越多的人开始选择这种交通形式，车站运营管理也产生了诸多问题。

1.1 乘客层面的问题

乘客进站方式单一，如果遇到客流量较大的现象难以提前对客流进行有效疏导，针对乘客所出现的异常行为未及时进行处置。部分乘客对城市轨道交通的乘坐方式了解不足，问询类业务量增加。

1.2 管理层面的问题

目前车站内部各项管理工作仍然是由人工完成，对各项设备的监管力度和智能分析不足，无法了解设备的实时运行状态，也缺少设备能耗监测手段，节能环保效果无法达到预期。在站务管理中通常利用纸质化的方式对信息进行记录，利用人工的方式进行排班和工单下发，效率低下且信息记录容易出现失误的现象。

1.3 应急处理层面

针对车站内部所出现的应急事件处理范围有限，只是将综合监控进行了联动管理，设备、人员以及物资的综合调配效率低下，智慧化水平较低。

2 智慧车站通信系统功能分析

2.1 乘客服务功能

2.1.1 大客流感知

大客流问题在城市轨道交通中较为常见，会导致车站内部拥堵，影响出行满意度，也会给车船运营带来安全隐患。在出入口等人流密集通道安装视频设备及传感器，通过使用客流监测系统得到客流密度热力图，实时掌握车站各区域内客流情况，并针对客流进行有效疏导，安排乘客有序进入车厢，强化该时间段的车站内部通行能力。

利用智能技术可以构建以大客流预测为核心的计算模型，结合过往城市轨道交通车站客流数据预测和感知可能出现的大客流事件，在大客流即将来临之前做好应对策略。

2.1.2 综合服务平台

智能车站的发展离不开综合服务平台的支撑，特别是随着移动化交互系统的发展，人们将会利用综合服务平台中的各项功能，对车站信息进行查询。智能车站将会对生活中的常见场景进行分析，构建“地铁 + 生活”的综合性服务平台，推出不同城市的专用地铁APP，乘客可以通过APP查询列车到达、发车时间，将站内PIS屏幕信息和APP进行共享。APP上包含了地铁周边有关的各类商户信息，用户可以通过线上软件进行服务预订，强化了城市轨道交通与城市内部之间的联系。

2.1.3 智能安检

目前多数地区乘客在乘坐城市轨道交通时需要先经过安检后进入车站内部检票，然而在客流量较大的时间段乘客排队数量多，安检效率低下，不仅增加了安检人员的工作压力，也会影响乘客的出行。在智能安检系统中融合了票务管理功能，将安检和票务管理进行融合，安全系统中的智能探头会针对乘客包裹、身上的物品进行检测，若乘客携带了违反城市轨道交通要求的物品，会自动报警并记录图文信息，后台人员能够通过所上传的图文信息进行判断和处理。例如，某站点2个安检点，均可实现禁带品智能分析报警功能。乘客只需要走过安检即可，无须配合安检人员进行再次扫描检查，乘客也不再需要于安检处停留。

2.1.4 人脸识别

利用通信系统人脸识别技术能够针对乘客面部信息进行捕捉，利用信息库中所存储的数据达成刷脸过闸的目的，形成了无感支付模式。将该种检票形式和语音购票、扫码支付等模式进行融合充分发挥了移动支付的优势。

2.1.5 智能设施

车站内将会安装大量的智能化设施，对现有基础设施和车站内部环境进行优化，强化车站内部服务能力。利用灯光控制、传感技术、监测技术以及红外感应等多种手段大力推广新型设施管控系统，如车站内部可自动针对温湿度进行调节，及时更新乘客信息，并将更新后的内容统一展示在PIS屏幕上，为乘客提供更加便利的智能服务[1]。

2.1.6 智能导向

一是车厢满载率。在城市轨道交通运营过程中经常会出现不同车厢人员数量差异大的现象，这会导致部分车厢人员拥挤、部分车厢宽敞等问题出现，影响了乘客的出行满意度。在智慧车站系统中会自动针对车厢满载情况进行检测，并将所收集到的数据上传PIS系统，在站台 PIS屏上会实时显示车站满载情况，利用百分比让乘客了解车厢内人数，从而选择合适的位置上车，缓解部分区域上车、下车过于拥挤的问题。

二是车厢温度显示。在冬季和夏季车站内部会通过调整空调的方式保证车厢内部温度的适宜性，当前普遍会在城市轨道交通列车的上方说明不同车厢的等级，但是导向效果有限。智慧车站将会自动对车厢内部温度进行检测，根据设定的阈值精准判断车厢属于“强冷”或者“弱冷”，现将数据显示在PIS屏上，提升导向有效性。

2.2 车站管理功能

2.2.1 设备故障管理

车站内部设备系统复杂，设置了各种不同类型的设备，一旦设备出现故障问题便会影响车站内部的有效运行。智能车站设备管理系统可以针对各类设备的运行状态进行监测，利用智能诊断模型对设备健康状态实时评价，并显示设备的运行信息，评估设备是否存在故障隐患。通过智能设备故障管理模式能够利用OMC达成自动故障报修的目标，利用数字化方式完成总结，做到数字1～9的一键报故，同时通过后台系统能够对常见故障输入实施配置，确保故障报修的及时性和有效性。

2.2.2 视觉监护管理

视觉监护系统能够利用视频监控的方式，针对所收集到的各类数据信息进行智能化分析，加强重点区域的监控有效性，并通过发送告警的方式为车站内部应用管理提供有效参考意见，形成数据支撑业务闭环[2]。

一是物品迁移报警。监控系统能够对车站内部重点资产的分布情况实施智能化分析，观察是否存在资产迁移行为，经评估后若有该行为发生会及时提出报警。

二是人员行为动作异常报警。重点对乘客的异常行为进行分析，包括跌倒、翻越栏杆等，在视频系统识别到异常行为会对其进行告警，并将报警信息上传到综合运管平台。

三是物品遗漏和人员逗留监控。在车站内部存在着较多的物品遗漏现象，部分人员会长期逗留在车站的重点区域。为了解决这一问题，会选择于车站内部的重点区域设置监控系统，包括出入口、站厅、电扶梯、屏蔽门、垂梯等，智能分析是否存在异常逗留现象。识别数据以及结果会上传于综合运管平台。

四是感知特殊位置人员逗留。利用红外探测器的功能针对特殊区域人员逗留情况进行自动化分析，包括站台公共区卫生间、盥洗室、母婴室、残疾人卫生间，感知坑位和房间内是否有人，与一键开关站联动。

五是视频巡视。主要针对车站内部路径实施定期巡查，对录像信息进行回放，管理人员若拥有权限即可针对不同区域进行视频追踪，以此来达到追溯人员逗留信息的目的。在发现可疑行为或者事件后，可与警务系统进行培训，对人员行为轨迹进行回放分析。

2.3 安全应急管理功能

应急事件管理模式会影响到车站内部的安全性，考虑到车站内部人流量大，一旦出现危险事件会造成较大的人员伤亡以及财产损失，需要在智慧车站内重点建立安全应急管理系统。智能车站内部系统能够利用辅助决策技术、可视化技术等对车站内部运行数据进行挖掘分析，针对车站运营状况进行合理评估，并面向管理人员发送相应的处理指令，提升辅助决策有效性。

车站内部的传感器可以收集外部环境数据，结合环境探测装置以及视频监控功能，第一时间发现车站内部的火灾隐患或者空气问题。当系统感知到应急事件出现后会利用预测仿真技术对应急预案进行模拟并将其启动，检索与应急管理有关的文件信息，对车站内部的各类设备进行联动分析，以此来达到合理处理安全应急事件的问题。应急预案在启动后相关人员根据自身工作内容及时根据预案要求进行客流疏散、应急播报，并监控应急问题处理状况，随时了解现场状况，加强应急处理管理。

智能车站可以将各类数据与其他部门进行分享，如医疗部门、消防部门等，确保能够减轻突发事件给车站带来的影响。车站在应急事件处理结束后可通过回放和数据挖掘的方式对引发问题的因素和应急处理经验进行整合，调整应急方案[3]。

2.4 智慧站务管理功能

在智慧车站管理系统中针对站务管理模式进行了优化，根据管理内容划分为人员、资产、维修维护、施工等多个不同子系统，可以打造一体化站务管理机制。站务系统会对车站内部的设备信息进行汇总，整合工单数据，对施工计划进行精细化调整，代替传统人工的方式完成管理工作，加强对车站内部设备运行状态和施工进度的管控效果。系统中通过OMC实现设备故障、告警统计，工单分类统计等各项工作内容。

3 智慧车站系统框架结构分析

3.1 一个核心

智慧车站系统中会设置统一的管理规划平台，其属于系统的核心所在，负责对智慧车站中的各类数据进行收集和分析，合理优化资源调配方式，让车站内部各项业务活动进行有机结合，协调指挥车站运营活动的开展。管控平台具备指挥、运营、运维、站务管理、能源监测以及无人客服六类应用功能。

3.2 八个统一

具体包括底层资源调配、数据采集共享、全站用户管理、登录入口、系统界面、数据接口、服务终端、人员设备八个统一。在应用物联网技术后能够将各类设备以及人员所使用的系统进行融合，自动采集各类数据并对数据进行智能化分析，通过多个服务网进行数据传输，以此为基础完成车站系统决策的过渡。

3.3 可视可控学习

智慧车站将会建立面向乘客的服务模型，该模型能够对生产活动进行有效协调，并通过不断地自主学习强化模型运行能力。在车站内分布着大量的摄像头以及传感器，能够对车站内部元件的状态进行感知和分析，及时发现设备存在的异常问题，并面向管理者发出预警，制定决策指令内容，提升车站内部可视可控性，为智慧车站高效运转打下良好基础。

4 智慧车站在城市轨道交通中的发展前景

智能车站是未来城市交通体系建设和规划的重点关注内容，有效提升了交通出行便捷性，采取了智慧化手段对车站进行管理，符合未来现代社会的发展趋势。在智慧车站建设中，将会进一步发挥各类智能化技术的应用优势，将5G技术、人工智能技术以及大数据技术等进行融合应用，通过多元跨界的方式增加车站功能，解锁其他的应用场景。

智慧车站作为未来出行规划中的关键部分，除去将其和公共交通进行结合外，也会与其他不同交通工具结合，推出最为合适的出行线路。智慧车站也会与其他商户进行跨界合作，提供开店建议，优化线上以及线下店铺的规划格局，并利用匹配用户画像信息的方式构建全新的消费场景，精准投放合适的推送广告。

智慧车站人流量较大，每日来往人群规模持续扩大，是警务系统重点监察的区域，与警务展开合作，针对重点人员进行全程跟踪。国家对智慧车站的建设重视度较高，未来政府将会投入更多资金帮助智慧车站进行开发和建设，以智慧车站为基础构建智慧化城市生态环境。

5 结束语

车站在城市轨道交通中属于基本单元，智慧车站的出现解决了城市轨道交通过程中存在的诸多问题，进一步提升了交通出行效率，减轻车站运营管理难度。智慧车站功能丰富多样，对车站安检、客流感知、导向管理、故障管理、工单管理以及视频监控系统进行了优化，为乘客提供了优质便利的出行服务。但是智慧车站建设需要今后较长一段时间内持续推进，结合各地实际情况对通信系统功能进行细化和完善，相关单位需要形成科学化的发展观念，积极收集与智慧生态建设有关的数据内容，针对车站建设过程中存在的关键问题制定合适的解决策略，稳步推进建设工程的开展。

参考文献

[1] 潘健英，吴洋，张金凤，等.基于BIM的运维管理系统在城市轨道交通车站智慧化应用探索[J/OL].铁道标准设计，1-9[2024-06-28].https：//doi.org/10.13238/j.issn.1004 -2954.202306210004.

[2] 徐晔，徐钟全.城市轨道交通车站智慧客服系统的研究与实践[J].铁路通信信号工程技术， 2023，20（10）：70-74+85.

[3] 周杰.智慧城市轨道交通发展模型的构建及其发展趋势探讨[J].城市轨道交通研究， 2023，26（6）：7-11.