地铁智慧车站的建设及发展研究

地铁智慧车站的建设及发展研究

摘要：随着我国科学技术的发展,城市配套设施的不断优化升级,人们对于尝试轨道交通的要求也是越来越高。城市轨道交通的发展中,智慧车站的建设对于人们来说是极为重要的,现如今随着信息技术的进步,事物都已经朝着智能化所发展。因此,本文针对城市轨道交通智慧车站的建设进行研究,阐述了城市轨道交通车站所出现的运营问题,提出了智慧化车站建设策略以及方案,为我国未来的城市轨道交通发展贡献一份力量,仅供参考。

关键词：

1智慧车站的理解与认知

智慧地铁源于IBM提出的“智慧地球”和“智慧城市”，从根本上是“智慧”与“地铁”的有机融合。所谓智慧是指对事物分析判断和发明创造的能力。地铁的本质属性是一种大容量的公共交通工具，最基本的目的是实现人和物的位移，由人、列车、设施设备和管理系统四个基本要素组成，地铁发展形态就是人、列车、设施设备和管理系统四个要素之间的相互关系（见图1）。

图1地铁发展形态示意图

因此，智慧地铁本质内涵可理解为使地铁具备人的决策、学习、创新和交互能力的新型地铁位移服务系统，其核心是通过借助新一代的思想、理念和技术，在充分信息获取的数据驱动下，重塑地铁系统中人、列车、设施设备和管理系统之间的相互关系，将人从地铁系统中解放出来，实现从“人适应地铁”到“地铁适应人”，“生产范式”向“服务范式”，“被动服务”向“智能服务”的转变。 基于上述理解，提出智慧地铁的概念为：是指通过综合运用新的思想和理念，借助新一代的物联、通信、能源、材料、时空定位等赋能技术，以定制响应乘客、企业和政府等多元主体的需求为目的，在对地铁全过程、全系统、全要素进行透彻感知的基础上，建立的具有自组织能力、判断能力、创新能力、持续进化的新型地铁位移服务系统。

2地铁智慧车站建设

2.1系统架构

智慧车站分三层，通过设备感知层、执行层及应用层将既有业务和新功能融合，在综合监控系统基础上，集成视频智能分析、客流预测分析等系统，打造智慧车站运行与管理平台，实现车站运行状态全方位信息呈现、自动化运行、应急处理等功能（见图2所示）。

图2智慧车站系统架构示意图

注：紫色内容为智慧车站新增设备及系统。

第一层为应用层，以智慧车站运行和综合管理系统为承载。智慧车站运行和综合管理系统主要功能包含对整个路网设备监控、做到全息感知；对运营设备集中管控，做到智能巡检与自主运行；对车站事务集中管控、智能报表，做到智能站务；对车站应急事务处理联动。同时，也包含智能售检票系统、乘客自助服务系统、智慧安检系统、以及乘客信息推送系统组成，实现对于面向乘客服务方面的智能化提升，加强乘客服务体验感。

第二层是执行层。执行层以综合监控技术为基础，接受各机电专业上传的设备状态，并下达控制命令给终端设备对车站内的设备监控、一键开关站等。同时执行层集成了自动售检票系统、乘客服务系统、客流检测系统、环境监测系统与视频分析系统功能，共同实现智慧车站的监控、运行管理、应用流程等功能。

第三级是感知层，是智能设备层，完成数据感知。感知传输、PIS、PA、CCTV、UPS电源、AFC、电梯、照明、屏蔽门等系统及设备的运行状态与运行数据；在既有设备系统的基础上，为实现全息感知需要增加环境传感器、智能客服机器人、智能购票等设备。

2.2软件平台

车站智能运行与综合管理系统是对城市轨道交通车站客流和车站机电设备状态进行监控的分层分布式计算机集成系统，它包含了集成在其内的集成子系统及监控管理界面集成的操作集成子系统，同时与其他自动化专业系统和信息化智能系统互联，构建信息交换与共享平台，促进车站高效运营管理的实现。

车站智能运行与综合管理系统是基于多专业系统的融合，软件平台需要设计院进一步的统一、规划。

3智慧车站的发展

3.1总体目标

新时代天津智慧地铁紧紧围绕新要求新使命，面向实际运营需求，推进运营管理和服务的网络化、数字化、信息化、智能化，构建智慧地铁新模式，建成世界一流的地铁网络体系、技术装备体系、治理体系和服务体系，打造人民满意、保障有力和国际最先进水平的“六型地铁”，实现天津地铁从优到强的高质量发展，持续实现天津地铁的提质、降本、增效、节能，技术装备跻身世界前列，运营效率和管理能力达到国际一流水平，安全保障能力和服务品质达到国际引领水平，综合运营能力处于国际领先地位。 3.2阶段性目标

在总体目标的指导下，从客运服务方面、运维护管理方面、安全保障方面力争通过“三步走”实现天津地铁智慧车站建设目标。

3.2.1客运服务方面

第一阶段：基本形成乘客智能化自助出行服务体系和基于乘客信用体系智慧安检新模式。现行的安检模式存在的“量力”矛盾的突出问题，一方面要突破海量客流的快速“人脸识别”技术瓶颈，实现大客流场景下乘客身份精准辨识；另一方面要建立基于乘客信用体系的安全验证技术，使安检力量更有针对性地使用在重点人群；通过研发新兴智能人、物、票无感同检新技术和新设备，建立乘客一体化无感安检新模式，达到快速安检，高效通行和降本增效的目标。此阶段下，乘客进站乘车部分体验已经开始由系统实现，由于智能化程度较低，这个阶段仍然以人工引导乘客服务为主，通过解决与传统安检、票务系统模式差异化给乘客带来的冲击矛盾。

第二阶段：形成乘客无人化主动出行服务体系。针对站务、客票等服务设备设施智能化、无人化水平不高，互动力、服务力不足，重点突破乘客智能交互服务技术，研发个性化、无人化智能交互客服设备。试点任务取得系统性成果，借助具有示范引领作用的试点项目，形成可复制推广的经验与成果，并出台初步的配套服务政策与规范，建立相应服务保障体系，在全网推广应用，此阶段下，乘客自主适应车站无人化服务模式，工作人员只是起到辅助服务作用。

第三阶段：持续丰富完善各服务窗口智慧化功能场景，形成乘客全时程个性化协同出行服务体系。针对乘客的个性化、定制化服务手段缺乏等问题，通过全方位感知乘客全时程个体出行时空规律、路径偏好、决策机理与个性化需求，建立乘客个体出行特征的人物精准画像，重点突破乘客智能诱导服务技术、乘客智能交互服务技术，出台完备的配套政策与规范，建立相应技术标准体系、安全保障体系，将自助化、智能化、共建共治共享、文明法治等理念嵌入企业文化，进一步加强新时代天津“智慧地铁”和文化建设和宣贯，智慧车站的深入推广已经在乘客出行和车站服务方面达到理想化的阶段。 3.2.2运维管理方面

第一阶段：基于地铁业务的管理体系重构，形成关键设备设施健康状态智能监测与远程辅助维修体系，形成车站巡查、工作派发、开闭站、设备巡视等日常关键性业务的智能管理、态势研判、资源优化配置与智能监管服务等，此阶段下，随着新技术的应用，感知主体和诊断操作主体发生了变化，部分功能已经开始由系统实现，可以辅助人来完成部分功能和监管功能，此过程下，与传统地铁系统的协同方式没有发生本质变化，仍处在人适应地铁系统的线性量变积累过程，因此，在运维管理方面，重点是要解决人机差异适用性，初步形成智能化设备和业务培训体系，试点实现管理模式从“主动监管”到“智能服务”的转变。

第二阶段：通过客流密度热力图、客流出行预测等形成基于客流的全网络化调度智慧决策体系。形成设备设施健康状态分析与修理决策优化体系以及集约化综合检修体系；形成数字化的企业（集团）治理体系，实现主体业务的态势研判、资源优化配置与智能监管；基础支撑方面，形成面向全网的时空基准体系、分析决策体系和数据共享体系。此阶段重点是要推进企业（集团）治理体系和治理能力现代化，重构管理体系，包括组织体系、权责体系、规章制度体系和监管体系的重构，不断完善公司治理机制、企业（集团）运行机制、市场化竞争机制和考核评价机制。采用产学研用结合，实现科技、人才队伍建设等资源的集成，保障智慧地铁建设顺利实施，为智慧地铁建设成果的推广应用创造最优的基础条件。

第三阶段：形成多网融合、互联互通的网络化运行体系以及多层次、多粒度的协同化、智慧化调度指挥体系。通过新建或改造方式应用智慧化功能，持续提升智慧化等级，并深度互联各系统信息，打通不同系统间数据，协同接驳多种交通方式，智慧联动多城市系统，使地铁与整个交通系统以及多城市多交通方式高效协作、互联互通，实现全业务全要素全流程系统级的态势研判资源优化配置与智能监管。构建管理精细化、运行高效化、效益最大化的智慧化管理体系，全面推进地铁智慧化能力的现代化。

3.2.3安全保障方面 智慧地铁通过分析提炼构建系统运营安全风险要素集，研究面向不同层次的“治-控-救”分层递阶循环控制关键技术，通过数据标准化算法建立系统运营安全风险要素和防控策略数据集，制定主动防控策略，形成基于“知-辨-治-控-救”的闭环安全管理和一体化主动防控体系。

其中智慧应急的主要功能包括应急预案数字化、智能化应急装备、智慧联动指挥处置和应急物资智能追踪等功能。实现突发事件分类分级管理、应急预案智能上报与下发、预案智能化优化等；智能化应急装备实现现场信息的采集与上报、人员定位与轨迹追踪、应急通讯与会商、应急预案下发接收等；智慧联动指挥处置通过多渠道的协同信息发布实现乘客智能疏散引导，通过智能联动消防、环控和列车等多系统，实现应急人员物资的自动调配与协同处置；应急物资智能追踪主要实现应急物资分布在线查看、追踪和智能调配、应急处置全过程评估等。

虽然在智慧化地铁中人在决策和管控中处于辅助作用，但在智慧地铁发展的任何阶段中，“人”都是保障安全的实施主体，只有坚持“以人为本”的安全闭环管理机制，在智慧地铁发展的同时，形成网络主动安全防控和人员应急协调的新模式，才能全面确保地铁运营安全。

4总结

综上所述，我国各城市地铁运营方的关注焦点仍然是运营安全、效率和质量，但已从传统模式转向与新兴技术融合，开始着眼通过各种智能化技术手段提升网络化运营效率，推动服务向精细化增值服务方向发展，智慧车站正是未来的重点发展方向。但要实现真正意义上的“智慧”，仍然还有很长的路要走，除了打破目前数据互联互通的壁垒，更囊要的是需要重新定义车站的服务功能，洞悉乘客的新需求，从业务流程、管理流程上进行优化，最终达到“将乘客变成顾客，将车站变成社区”的目的。

参考文献

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