軌道交通智慧車站研究

陳韻舟

摘? 要：結合上海軌道交通17號線諸光路站智慧車站應用實例，對軌道交通企業最為關心的運營管理、設備管理、乘客服務三大核心板塊進行探索，以需求為導向，從車站層面開展智慧化研究，并最終提出了智慧車站建設的合理建議。

關鍵詞：運營管理;設備管理;乘客服務;智慧車站

中圖分類號：U231.6? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：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，國內城市軌道交通發展迅速，截止2018年底，中國內地累計通車里程達到5766.6公里。然而在這驕人的成績背后，還存在著諸多問題，已經成為了制約軌道交通發展的瓶頸。

（1）管理效率低。目前軌道交通運營線路，存在的問題包括：各專業現場作業多、勞動強度大、作業執行手段傳統、執行效果差、系統集成不高、作業程度不高，導致整體運營管理效率低。（2）運營成本高。存在問題包括：人工操作的程序復雜;人工檢查的設備多;人工填寫的工作報表量大;應急情況下人工的聯動響應慢;依托人工進行乘客服務的工作量大。根據對國內軌道交通的運營情況調研發現，絕大部分城市軌道交通運營人員超過40人/km，部分城市甚至超過50人/km，遠遠大于國外發達城市的指標，運營成本較高。（3）乘客服務水平低。隨著軌道交通通車里程的增加，每天的客流量也在快速增長，巨量的客流帶來巨大的乘客服務壓力，傳統的售票、安檢、問詢、公共區管理等乘客服務均采用人工模式，已經暴露出服務工作量大，服務不能精細化，服務水平低，乘客投訴多等問題。同時，乘客需要的車站定位導航信息、列車到站信息、車站擁擠度信息、車站和列車的乘車環境信息，車站周邊生活服務信息等不能及時有效獲取，乘客需要的舒適乘車環境，快捷高效地進出站過程，不能得到有效滿足。

車站是軌道交通的基本組成單元，是與外部銜接的主要窗口，同時車站本身系統最為復雜，運營和管理最為困難，應用物聯網、大數據、云平臺、人工智能等信息技術，開展智慧車站研究，在智慧交通、智慧城市建設中具有典型性、示范性和推廣性。

2 研究內容

軌道交通智慧車站是一個新興的概念，沒有嚴格定義，廣義理解為：利用物聯網、大數據、人工智能等信息化技術，形成以“數據采集-數據分析和處理-智能決策聯動”為核心，在運營管理、設備管理、乘客服務等方面，實現軌道交通車站高度集成化、無人化、智能化運行。經過對上海軌道交通17號線諸光路站的智慧應用試點，不斷探索、大膽創新、小心求證、反饋總結，初步形成運營管理、設備管理、乘客服務三大板塊研究內容。

2.1 運營管理內容

2.1.1 場景化運營

（1）正常運營場景。正常運營模式下的自動運行場景包括早間一鍵開站、晚間一鍵關站、環控系統正常模式運行、節能模式運行、照明系統節能模式運行等。（2）高峰運營場景。高峰運營模式下的自動運行場景包括客流高峰運行、車站限流等。由車站客流密度數據觸發，自動運行，聯動專業包括 CCTV、PA、PIS、EMCS等。（3）設備故障運營場景。設備故障模式下的自動運行場景包括站臺門故障（單扇門、單側全門）、AFC設備故障等，由車站智能運維系統聯動CCTV、PA、PIS、EMCS等。（4）火災運營場景?；馂哪Ｊ较碌淖詣舆\行場景包括但不限于：站廳火災、站臺火災、設備管理用房火災、列車在車站軌行區風災、列車在隧道區間火災等。車站智能運維系統在滿足車站環控工藝要求的基礎上，聯動相關專業，協助執行車站防災救援任務。（5）反恐治安運營場景。車站內發生反恐治安事件時，站內由CCTV攝像頭進行圖像分析自動報警，或人工發現利用手持終端手動人工告警;車站智能運維系統聯動相關設備;并將信息及時發送到車站運營人員的手持終端上，發送內容包括事件地點、事件類型和本人應該采取的措施。事件發生以后，系統會自動將事件記錄下來，歸檔備案，以備公安部門查詢。

2.1.2 智能巡檢

依托各類車站傳感器，結合車站BIM三維模型，車站智能運維系統定時對車站內設備進行位置、運行狀態、現場問題進行巡查，替代傳統人工到現場巡檢的模式。

2.1.3 能源管理

依托各類計量儀表，車站智能運維系統對電、水的能耗數據進行采集，顯示總能耗、分級分類的能耗指標;異常能耗報警推送，對能耗分類分級統計分析，生成節能優化輔助方案。

2.1.4 資料查詢

在車站智能運維系統內，實現快速調閱車站建設期和運營期的各項資料，調閱方式包括目錄查詢、關鍵詞搜索、三維模型空間點擊等方式。

2.1.5 無紙化作業

利用車站智能運維系統，對日常運營作業、緊急工況作業、臨時加派任務等進行智能化管理，對各種工況自動下發任務，運營人員通過手持終端，實時執行，實時錄入任務執行情況，系統對每個員工進行任務定位、績效考核。

2.1.6 運營策略優化

車站智能運維系統，在線智能匯聚實時和歷史數據，應用大數據處理技術，機器深度學習，通過算法訓練和人工智能模型優化，不斷提升智能分析與識別精度的能力，實現運營效果自我評估、運營效率主動優化、運營績效持續改進，突發事件決策輔助的功能。

2.2 設備管理內容

利用物聯網和大數據技術，將車站內設備進行互聯，每個設備形成電子身份證，同時與BIM三維模型有機融合，統一納入車站智能運維系統。車站智能運維系統集成基礎的設備維護數據，配合線路控制中心實現智能診斷與維護支持功能。智能診斷與維護支持功能將實現對車站重要機電設備（通風空調設備、消防設施設備、給排水設備、站臺門設備、電梯扶梯、動力照明設備等）全生命周期管理及維護，提供智能維護診斷模型，動態評估設備健康狀態，提供重要設備故障預警和維修建議，提供當前車站設備運行模式的優化建議等。具體設備管理功能包括：

設備狀態監測。實時監測車站通風空調設備、消防設施設備、給排水設備、站臺門設備、電梯扶梯、動力照明設備、通信自身設備、綜合監控自身設備的工作狀態、運行時間、磨耗情況、故障報警等。

設備資料查詢。包括車站內各設備的廠家名稱、產地、出廠時間、現場安裝時間、調試情況、使用說明、維修手冊、壽命周期等。

設備維保管理。實時記錄、調閱設備的維護、保養、更換的時間、位置、詳細情況描述等。同時與備品備件庫實時聯動，自動生成設備資產庫的清單。

3 實施方案

3.1 總體架構

設立車站智能運維系統和綜合設備管理子系統，綜合設備管理子系統部署在生產核心網域，車站智能運維系統設立在上層管理網，核心生成網與管理網之間設置數據單相隔離，確保生產網運行絕對安全。總體架構如圖1。

3.2 各專業要求

智慧車站的實施，需要各設備專業提供相應的配套支撐。通風空調、給排水、動力照明、通信、綜合監控、站臺門、電扶梯、卷簾門、AFC等專業需要新增相關傳感器和通信接口，同時需要新增能源管理系統，人員管理系統，室內定位導航系統，BIM三維管理系統等子系統，用以滿足智慧車站整體功能的要求。

4 結論

（1）實現軌道交通信息化是今后的必然發展趨勢，通過智慧車站建設可以有力提升軌道交通信息化水平，推進智慧交通建設，實現城市可持續發展。（2）通過智慧車站研究，為軌道交通車站建設和運營提出了新的改革方向，形成了以智慧車站為核心的組織方式，可以有效提升車站管理效率，縮短應急響應時間，降低運營管理成本，預期效益十分明顯。（3）首次提出了以運營管理、設備管理和乘客服務三個板塊為核心的智慧車站建設內容，為智慧車站的建設和推廣提供了較為明確的方向。

參考文獻：

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