城市軌道交通車站業務需求與智慧車站關鍵技術探究

摘 要：隨著技術的不斷進步，建設現代化的智慧車站已成為軌道交通運營管理的發展趨勢。本文以提高軌道交通車站的運營服務水平、建設現代化軌道交通車站為目的，對城市軌道交通車站的業務需求進行了分析探討，并對建設現代化智慧車站關鍵技術進行了詳細介紹。

關鍵詞：城市軌道交通;關鍵技術;智慧車站

1? 引言

城市化進程的推進加速了各大城市軌道交通工程的建設，線網密度和建設規模持續加強，伴隨而來的是客流的大幅度增長，給軌道交通車站運營管理帶來了巨大的壓力。在日常運作中，軌道交通車站工作人員需要通過綜合監控系統、施工管理系統、OA等多個系統完成客運服務、設施設備維保、運營情況上報等多項工作，設計生產、管理、服務等多種內容。在客流壓力不斷加強的背景下，人工作業的誤操作隱患也在升高，對正常運營造成較大的風險，因此有必要通過先進的技術手段提升車站運營管理的自動化和智能化水平，提高工作效率，避免因客流增大造成運營服務水平的下降。智慧車站的建設是軌道交通發展的新方向，通過對物聯網技術、視頻智能分析技術、大數據技術等多項技術的應用，結合各個崗位的職能特點促進了運營管理、設備維保、客運服務等信息化數據的深度融合，為工作人員提供更為簡潔、高效的工作處理流程，打造自動化、智能化的作業管理系統，對提高軌道交通車站運營管理水平具有非常重要的作用。

2? 城市軌道交通車站的業務需求

2.1、運營管理方面

2.1.1 引入智慧化手段的需求

通過智慧化技術手段實現綜合性信息化管理，對工作流程進行優化精簡，提高標準化作業程度及工作質量，減少人為失誤的影響。

2.1.2 狀態實時全息感知需求

通過技術手段實現對客流情況、設備設施狀態、乘客動態等運營狀態的可視化呈現。

2.1.3 遠程智能管控需求

實現對設施設備遠程控制、設備自動巡檢、智能化客流模式轉換、自動開關站、自動應急模式等功能，降低人工作業工作量，提高工作效率[1]。

2.1.4 安全隱患主動辨識需求

能夠主動對運營中的安全隱患和風險進行識別，改變被動接收異常報告的現狀。

2.2、設備運維方面

2.2.1 智能化作業需求

使用智能化設備減少日常重復性人工作業量，優化作業流程，減少人工銜接環節，提高作業的安全性和可靠性。

2.2.2 智能感知需求

利用多種技術如紅外技術、傳感技術、視覺影像技術等對車站設施設備狀態進行實時監控，通過實時采集設備運行數據，提高對設備的智能化檢測水平和對設備狀態的感知能力。

2.2.3 狀態數據需求

利用大數據技術建立運營設備狀態數據庫，通過專業分析工具和模型分析設備老化、故障等規律，對設備狀態數據進行深度挖掘。

2.3、乘客服務方面

2.3.1 快速無感的進出站服務

通過簡潔明了的標識、多種票款支付方式、站內電子導航等引導乘客順利完成購票，減少排隊時長，提供便捷、快速的出行服務。

2.3.2 實時高效的客服服務

利用智能化自助設備提供地圖導航、購票、車票更新等服務，提高乘客服務效率，還可通過網絡爬蟲等技術手段收集乘客需求，完善服務業務，提升服務水平。

3.3 精準的信息服務

對乘車信息、車站周邊環境、天氣等多種信息通過多系統平臺進行聯動展示，對購票、出站等重點信息進行主動指引，提供精準的信息服務。

3 智慧車站關鍵技術

3.1、智能交互技術

3.4.1 語音識別

語音識別的功能通過ASR語音識別模塊實現，ASR接收到語音信息后將其與預設的聲學模型和語言模型進行比對，將語音信息轉化為文字信息進行返回，語音識別還可通過不斷學習對聲學模型和語言模型進行優化，提高辨識性能[2]。

3.4.2 語義理解

ASR將返回的文字信息提交給語義解析引擎進行處理，語義解析引擎可以根據上下文信息對當前問題進行自動補全，利用語義理解算法對文字信息內容進行解讀，當信息意圖表達不完整時，引擎還可以通過自動提問以獲得更多信息。

3.4.3 語音合成

語義理解模塊將接收的信息進行處理后，將其轉換為具體的業務類型信息，語音合成模塊將自動識別的結果通過語音播報的方式進行反饋。

3.2、智能視頻分析技術

職能視頻分析技術的核心內容是計算機視覺和人工智能，可以實現對視頻中關鍵信息的標記和處理，將其與多個目標屬性進行比對，快速輸出比對結果，實現自動預警。其主要工作流程包括：圖像處理、特征提取、匹配判斷和輸出結果等[3]。

通過職能視頻分析技術與軌道交通綜合監控系統的結合使用，可以對實時監控內容進行比對分析，實現異常情況報警、視頻自動推送等功能。例如，可以對實時客流量進行統計，對乘客摔倒、扶梯故障、乘客吸煙等異常情況進行警告等。

3.3、高效節能技術

利用物聯網技術，增加傳感設備和控制單元，實現對軌道交通車站設備的綜合控制，加強對節能調節系統的建設。同時，通過大數據技術的應用，可以對設備運行狀態、環境濕度、溫度、二氧化碳濃度等因素對耗能的影響進行分析，研究最佳的節能控制策略。此外，對常用的機電設備如水泵、風機、空調、冷卻塔等，應推進變頻技術的使用以降低能耗，通過變頻技術的使用可以自動控制水泵和風機的轉速，對空調水系統的流量進行合理調節，從而促使中央空調始終處于最佳的運行狀態，實現綜合性節能減排的目標。

3.4、異常檢測技術

異常檢測技術包括紅外探測、圖像識別、激光檢測、超聲波檢測等。在軌道交通車站中，異常檢測技術通常應用于對異物進行識別，如車門屏蔽門間的異物、自動關站時卷閘門下的異物等。車門屏蔽門間異物檢測通常采用激光檢測，當車門、屏蔽門關閉時，由檢測系統中激光發射機發出探測激光束，激光接收機進行接收。當車門、屏蔽門之間有人員或異物滯留，激光探測光束被遮擋，檢測系統將發出報警信息，對司機進行提醒，保障行車的安全。

3.5、智能照明技術

照明系統是軌道交通車站的重要設施，通過智能照明技術的應用，可以以編程的方式實現對各個照明回路和燈具亮度的精準控制，在不同的運營場景采取不同的照明方式，最大程度提高照明效率，節約用電成本。智能照明系統的構成包括控制部件、執行部件、監控部件和網絡部件等，在斷開負荷時可以根據電流信號變化選擇合理的斷電時機，減少電弧的產生，從而延長開關的使用壽命，降低維護成本。

4 結束語

軌道交通智慧車站的建設順應了時代發展的需求，是建設智慧城市、提高居民出行滿意度和幸福感的重要發展手段。智慧車站以運營管理、設備運維、乘客服務等三大車站日常職能為基礎，通過多種信息技術搭建自動化的生產網絡和信息化管理平臺，最大化利用數據價值，實現了車站運作效率質的提升，加快了應急反應速度，提高了車站運作的安全性和智能性。文章對城市軌道交通車站運營管理、設備運維、乘客服務等業務需求進行了詳細的分析，根據現實技術應用發展情況，對智能交互技術、智能視頻分析技術、高效節能技術、異常檢測技術、智能照明技術等智慧車站關鍵技術特點進行了介紹，以供相關業內人員參考。

參考文獻：

[1]林佳勇，范明濤.智慧車站系統在車站運營中的優勢分析[J].城市軌道交通研究，2019，22（S2）：69-72.

[2]張文彬，王碩，崔軍飛.智慧車站管控系統在上海地鐵的應用[J].城市軌道交通研究，2019，22（S2）：84-87.

[3]劉純潔，張立東.上海軌道交通智慧車站研究與實踐[J].隧道與軌道交通，2019，（S2）：1-4+26.

作者簡介：

徐貽辰（1988-），男，合肥市軌道交通集團有限公司運營分公司行車設備處 通信工程師，碩士學歷，中級工程師，研究方向為城市軌道交通通信。