城市軌道交通智慧車(chē)站功能探討

吳敏杰

（重慶軌道四號(hào)線建設(shè)運(yùn)營(yíng)有限公司，重慶 400020）

1 引言

建設(shè)智慧城市軌道交通（以下簡(jiǎn)稱“城軌”）是實(shí)施交通強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略和建設(shè)智慧城市的重要內(nèi)容[1-2]。2020年3 月，中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)發(fā)布了《中國(guó)城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》[3]，從行業(yè)層面為智慧城軌的發(fā)展指明了發(fā)展方向、勾勒了發(fā)展藍(lán)圖、明確了發(fā)展目標(biāo)和建設(shè)重點(diǎn)，強(qiáng)力助推了交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)和智慧城市發(fā)展。城軌車(chē)站既作為城軌的交互窗口，為乘客提供出行服務(wù)，又是城軌客流的集散地和交通網(wǎng)絡(luò)的重要銜接部分[4-6]，在城軌系統(tǒng)中功能作用極為重要。城軌車(chē)站承載著城軌業(yè)務(wù)的主要內(nèi)容，包括運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)管理[7-10]、為乘客提供服務(wù)[11-14]、保證設(shè)施設(shè)備狀態(tài)正常運(yùn)行[15-17]等，因此，建設(shè)智慧車(chē)站是實(shí)現(xiàn)智慧城軌的重要內(nèi)容，又是主要方向[18-23]。

智慧車(chē)站采用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能、移動(dòng)通信等技術(shù)，提升全息感知、實(shí)時(shí)分析、科學(xué)決策和精準(zhǔn)執(zhí)行能力，打造建設(shè)、運(yùn)維、服務(wù)等資源智慧配置、業(yè)務(wù)智能聯(lián)動(dòng)的城軌運(yùn)輸及服務(wù)系統(tǒng)。無(wú)論從乘客搭乘體驗(yàn)，還是從復(fù)雜的運(yùn)營(yíng)管理，智慧車(chē)站都能展現(xiàn)順暢、快捷、便利、舒適的氛圍，打造更好的出行服務(wù)，使乘客感受更高質(zhì)量的城市速度與溫度。作者結(jié)合自身在重慶市軌道交通多年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)國(guó)內(nèi)城軌行業(yè)的調(diào)研分析，首先系統(tǒng)梳理出當(dāng)前城軌車(chē)站在運(yùn)營(yíng)管理、設(shè)備運(yùn)維、乘客服務(wù)等方面的業(yè)務(wù)內(nèi)容以及面臨的問(wèn)題，并以問(wèn)題為導(dǎo)向分析智慧車(chē)站的業(yè)務(wù)需求，最后以需求為導(dǎo)向探討智慧車(chē)站的功能建設(shè)。

2 城軌車(chē)站面臨問(wèn)題及業(yè)務(wù)需求

2.1 運(yùn)營(yíng)管理方面

車(chē)站運(yùn)營(yíng)管理相關(guān)業(yè)務(wù)內(nèi)容可分為車(chē)站運(yùn)營(yíng)前、運(yùn)營(yíng)中、運(yùn)營(yíng)后3個(gè)階段。

（1）在運(yùn)營(yíng)前階段，具體場(chǎng)景和內(nèi)容主要有開(kāi)站前準(zhǔn)備工作和開(kāi)站執(zhí)行。開(kāi)站前準(zhǔn)備工作是由車(chē)站站務(wù)人員進(jìn)行站內(nèi)巡視、施工作業(yè)注銷確認(rèn)、設(shè)備測(cè)試等，然后由線路設(shè)備調(diào)度中心確認(rèn)電力、環(huán)控等系統(tǒng)功能正常，運(yùn)行圖無(wú)誤，再由車(chē)站站務(wù)人員組織執(zhí)行開(kāi)站，開(kāi)站時(shí)逐項(xiàng)確認(rèn)卷簾門(mén)、屏蔽門(mén)、照明系統(tǒng)、電扶梯、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（AFC）和乘客信息系統(tǒng)（PIS）等設(shè)備及系統(tǒng)開(kāi)啟。

（2）在運(yùn)營(yíng)中階段，行車(chē)調(diào)度中心負(fù)責(zé)列車(chē)上線運(yùn)行，執(zhí)行調(diào)度命令的下達(dá)，對(duì)列車(chē)運(yùn)行情況和客流變化情況在線監(jiān)測(cè)，及時(shí)調(diào)整列車(chē)運(yùn)力運(yùn)量的匹配；設(shè)備調(diào)度中心負(fù)責(zé)對(duì)電力系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）和環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）等運(yùn)行情況進(jìn)行在線監(jiān)視，并與車(chē)站綜合控制室配合，執(zhí)行設(shè)備運(yùn)行方式調(diào)整命令的下達(dá)。其后，車(chē)站綜合控制員根據(jù)調(diào)度命令對(duì)列車(chē)和設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)護(hù)，站務(wù)人員監(jiān)視實(shí)時(shí)客流情況并完成客運(yùn)組織工作和接發(fā)作業(yè)，巡視車(chē)站設(shè)施設(shè)備運(yùn)行情況，偶遇應(yīng)急突發(fā)事件時(shí)，車(chē)站工作人員配合調(diào)度中心進(jìn)行應(yīng)急處置和乘客疏散，保證乘客人身安全。

（3）在運(yùn)營(yíng)后階段，主要業(yè)務(wù)內(nèi)容包括車(chē)站組織清站及運(yùn)營(yíng)關(guān)站和施工計(jì)劃執(zhí)行。到達(dá)運(yùn)營(yíng)截止時(shí)間后，車(chē)站人員組織乘客出站，并執(zhí)行運(yùn)營(yíng)關(guān)站。行車(chē)調(diào)度中心確認(rèn)運(yùn)營(yíng)列車(chē)返庫(kù)后，可進(jìn)行施工計(jì)劃和施工條件的確認(rèn)，執(zhí)行施工計(jì)劃，同時(shí)設(shè)備調(diào)度中心在施工時(shí)段內(nèi)按計(jì)劃進(jìn)行停送電。

2.1.1 面臨問(wèn)題

通過(guò)上述運(yùn)營(yíng)管理場(chǎng)景的梳理，發(fā)現(xiàn)車(chē)站運(yùn)營(yíng)管理主要業(yè)務(wù)內(nèi)容包括客運(yùn)組織、設(shè)施設(shè)備控制和維護(hù)、突發(fā)事件應(yīng)急處置，以及配合行車(chē)調(diào)度等工作。實(shí)際運(yùn)營(yíng)管理中存在如下問(wèn)題。

（1）在管理方式上主要依靠人工作業(yè)方式，人工作業(yè)量大，存在作業(yè)缺失遺漏的風(fēng)險(xiǎn)。如站內(nèi)巡查、設(shè)施設(shè)備控制、開(kāi)關(guān)站、客流監(jiān)測(cè)、大客流疏導(dǎo)、施工作業(yè)清銷點(diǎn)確認(rèn)等管理工作耗用大量的人力，特別開(kāi)關(guān)站前后階段需執(zhí)行繁瑣的設(shè)施設(shè)備控制、信息確認(rèn)等工作，并且存在人為偶然性，有確認(rèn)工作和執(zhí)行工作缺失的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）車(chē)站感知手段能力不足，導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)管理工作水平低，對(duì)突發(fā)事件響應(yīng)不及時(shí)。由于不能及時(shí)感知客流情況，造成客流疏導(dǎo)、限流響應(yīng)、誘導(dǎo)等管理工作困難，車(chē)站管理水平難以提升。在突發(fā)應(yīng)急事件、安全事件方面的發(fā)現(xiàn)能力亟須提升，如針對(duì)突發(fā)停電、火災(zāi)、設(shè)施設(shè)備故障、乘客意外傷害、爆炸、投毒、縱火和核生化襲擊等事件的發(fā)現(xiàn)能力不夠，無(wú)法第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)狀況并作出應(yīng)急處理。

（3）各系統(tǒng)分散建設(shè)，導(dǎo)致系統(tǒng)間信息壁壘，互聯(lián)互通性差，管控難度大。車(chē)站運(yùn)營(yíng)管理工作既需要做好站內(nèi)乘客進(jìn)出站相關(guān)管理工作和應(yīng)急處置、車(chē)站設(shè)施設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作，還需要配合線路設(shè)備調(diào)度中心、線路行車(chē)調(diào)度中心和車(chē)站綜控室等部門(mén)進(jìn)行相關(guān)管控工作。但由于各部門(mén)設(shè)備系統(tǒng)分散建立，數(shù)據(jù)集成度低、共享性差，無(wú)法實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致管控難度較大。

2.1.2 業(yè)務(wù)需求

（1）引入智慧化手段的需求。降低運(yùn)營(yíng)管理人員工作強(qiáng)度、簡(jiǎn)化工作內(nèi)容，通過(guò)智能化手段實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理，降低人工操作的偶然性。

（2）狀態(tài)實(shí)時(shí)全息感知需求。如客流量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、設(shè)備設(shè)施監(jiān)控、應(yīng)急事件發(fā)現(xiàn)等方面。

（3）遠(yuǎn)程智能管控需求。包括設(shè)備控制、客流管控、調(diào)度傳達(dá)與配合、開(kāi)關(guān)站、應(yīng)急指揮等，解決人工管控壓力大、效率低等問(wèn)題。

（4）安全隱患主動(dòng)辨識(shí)需求。打破被動(dòng)接報(bào)異樣情況，提高風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判和風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)能力。

2.2 設(shè)備運(yùn)維方面

地鐵車(chē)站涉及專業(yè)較多、設(shè)施設(shè)備龐大，且設(shè)施設(shè)備運(yùn)維內(nèi)容差異較大。本文結(jié)合現(xiàn)有的設(shè)備運(yùn)維流程，從狀態(tài)檢測(cè)、診斷決策、維修處置3個(gè)方面梳理設(shè)備運(yùn)維業(yè)務(wù)內(nèi)容，如圖1所示，并對(duì)業(yè)務(wù)流程較復(fù)雜的故障修和計(jì)劃修業(yè)務(wù)流程進(jìn)行詳細(xì)梳理分析，如圖2、圖3所示。

圖1 面向設(shè)備運(yùn)維的業(yè)務(wù)內(nèi)容

圖2 故障修業(yè)務(wù)流程

圖3 計(jì)劃修業(yè)務(wù)流程

2.2.1 面臨問(wèn)題

當(dāng)前設(shè)施設(shè)備運(yùn)維場(chǎng)景包括設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)、檢測(cè)結(jié)果診斷和作出決策、工單下達(dá)及維修處置等，實(shí)際設(shè)備運(yùn)維方面出現(xiàn)問(wèn)題如下。

（1）雖然采用日常人工檢測(cè)、計(jì)劃性定期檢測(cè)和部分在線監(jiān)測(cè)3種檢測(cè)方式相結(jié)合的模式實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的檢測(cè)，但主要依靠人工作業(yè)，智能化程度低，導(dǎo)致作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、易出錯(cuò)。

（2）設(shè)施設(shè)備狀態(tài)的分析以故障數(shù)量和故障類型的統(tǒng)計(jì)為主，缺乏對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析，檢測(cè)結(jié)果也主要依靠人工經(jīng)驗(yàn)判定故障程度和故障類型，現(xiàn)有的診斷方式不能滿足地鐵車(chē)站設(shè)備更加可靠、安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行需求。

（3）維修決策主要是“計(jì)劃修+故障修”，并依靠人工編制維修作業(yè)計(jì)劃，人工派發(fā)工單，作業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)施工處置，并通過(guò)紙質(zhì)化手段記錄。工作流環(huán)節(jié)主要依靠人工銜接，導(dǎo)致效率低、統(tǒng)籌難度大、可靠性差。

（4）計(jì)劃修存在對(duì)車(chē)站設(shè)備維修過(guò)度或維修不足的問(wèn)題，造成資源浪費(fèi)。故障修存在維修不及時(shí)，影響正常運(yùn)營(yíng)等問(wèn)題。

2.2.2 業(yè)務(wù)需求

（1）智能化作業(yè)需求。采用智能化無(wú)人檢修裝備代替現(xiàn)場(chǎng)人員作業(yè)方式，打通各系統(tǒng)間壁壘，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，去除工作流中人工銜接，提高作業(yè)可靠性。

（2）智能感知需求。利用傳感技術(shù)、視覺(jué)影像技術(shù)、紅外技術(shù)、雷達(dá)技術(shù)、超聲波、圖像分析技術(shù)、邊緣分析技術(shù)等實(shí)時(shí)感知設(shè)施設(shè)備的狀態(tài)，實(shí)時(shí)采集設(shè)備的健康狀態(tài)數(shù)據(jù)，提升狀態(tài)檢測(cè)的智能化水平和設(shè)備運(yùn)維的感知能力。

（3）狀態(tài)修需求。深度挖掘設(shè)施設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，分析其劣化程度和劣化演變規(guī)律，優(yōu)化設(shè)施設(shè)備全生命周期的維修修程，推動(dòng)由經(jīng)驗(yàn)支撐的診斷決策向數(shù)據(jù)支撐的智慧決策轉(zhuǎn)變。

2.3 乘客服務(wù)方面

乘客服務(wù)方面主要內(nèi)容及流程如圖4所示，出行場(chǎng)景包含進(jìn)站前、進(jìn)站、乘車(chē)、出站和出站后5個(gè)階段。

圖4 乘客服務(wù)方面內(nèi)容

2.3.1 面臨問(wèn)題

（1）信息交互手段相對(duì)單一，客服溝通渠道有限。乘客在進(jìn)出站及換乘階段，遇見(jiàn)問(wèn)題時(shí)通常需要前往人工服務(wù)臺(tái)，解決問(wèn)題效率偏低，而且信息交互手段單一，只能通過(guò)人工問(wèn)詢解答，同時(shí)也給工作人員帶來(lái)巨大工作量。

（2）安檢模式和技術(shù)裝備不適用于大客流場(chǎng)景。安檢設(shè)備決定了當(dāng)前的安檢模式，限制了安檢效率，降低了乘客出行體驗(yàn)。特別是在上下班高峰期大客流場(chǎng)景下，安檢模式和檢測(cè)手段均難以滿足乘客安全、舒適、便捷、無(wú)感出行的智慧化需求。

（3）進(jìn)站前、站內(nèi)、出站后導(dǎo)航指引服務(wù)不精確，服務(wù)水平難以提升。

2.3.2 業(yè)務(wù)需求

（1）快速無(wú)感的進(jìn)出站服務(wù)。包括進(jìn)站前精準(zhǔn)的智能導(dǎo)航、動(dòng)態(tài)的地圖標(biāo)志標(biāo)識(shí)、高效的安檢和無(wú)感的檢票進(jìn)出站，減少排隊(duì)時(shí)長(zhǎng)、提升乘客出行體驗(yàn)和效率。

（2）實(shí)時(shí)高效的客服服務(wù)。包括快速響應(yīng)的線上客服和靈活方便的線下客服，拓寬客服召援渠道，如通過(guò)視頻分析、網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)、實(shí)體機(jī)器人等。

（3）精準(zhǔn)的信息服務(wù)。包括動(dòng)態(tài)標(biāo)志標(biāo)識(shí)主動(dòng)指引、多系統(tǒng)平臺(tái)信息聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的信息指引服務(wù)。

3 智慧車(chē)站功能建設(shè)

根據(jù)對(duì)智慧車(chē)站的需求分析，從智慧運(yùn)營(yíng)管理、智慧維保、智慧服務(wù)3個(gè)方面研究分析智慧地鐵車(chē)站的功能建設(shè)內(nèi)容。

3.1 智慧運(yùn)營(yíng)管理

智慧車(chē)站運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)通過(guò)系統(tǒng)配備的綜合監(jiān)控屏，能直觀的反映車(chē)站客運(yùn)管理、設(shè)備運(yùn)管的整體情況和在線運(yùn)行狀態(tài)，并可與車(chē)站內(nèi)客運(yùn)組織、運(yùn)維管理、乘客服務(wù)等其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)車(chē)站運(yùn)營(yíng)管理業(yè)務(wù)，提供車(chē)站能耗統(tǒng)計(jì)和趨勢(shì)、客流統(tǒng)計(jì)和趨勢(shì)、車(chē)站運(yùn)營(yíng)指標(biāo)分析等。智慧運(yùn)營(yíng)管理功能建設(shè)如下。

3.1.1 信息顯示

智慧車(chē)站運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)可以把綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）采集到的數(shù)據(jù)和各類信息資源（包括信息點(diǎn)、視頻、文本、報(bào)表、圖片、運(yùn)行圖等）根據(jù)調(diào)度崗位預(yù)定的業(yè)務(wù)規(guī)則，調(diào)用一系列功能進(jìn)行重新過(guò)濾、篩選、分類、組合和同步展示，通過(guò)綜合監(jiān)控屏能直觀地反映車(chē)站如下信息。

（1）設(shè)備管理信息。提供帶有關(guān)鍵機(jī)電設(shè)備信息的車(chē)站三維圖，并以分區(qū)方式顯示各區(qū)域，支持縮放功能。展現(xiàn)重要的機(jī)電、消防設(shè)施設(shè)備的位置和實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，點(diǎn)擊相應(yīng)設(shè)備，可以顯示設(shè)備的名稱、編號(hào)和狀態(tài)信息等；顯示站臺(tái)門(mén)設(shè)備完好率、通風(fēng)空調(diào)設(shè)備完好率、電梯扶梯完好率等；具備當(dāng)前故障設(shè)備統(tǒng)計(jì)功能，以圖形方式顯示當(dāng)前故障設(shè)備統(tǒng)計(jì)及排序。

（2）客運(yùn)管理信息。顯示進(jìn)站/出站累計(jì)客流數(shù)據(jù)；提供進(jìn)站/出站實(shí)時(shí)客流曲線和累計(jì)客流曲線；提供車(chē)站峰谷客流數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)（最高、最低、平均）及時(shí)間分布圖；提供車(chē)站分區(qū)實(shí)時(shí)客流、分區(qū)累計(jì)客流，提供客流數(shù)據(jù)車(chē)站畫(huà)像（如熱力圖、路徑圖、立體效果圖等）。

（3）能耗管理信息。以曲線方式顯示車(chē)站實(shí)時(shí)能耗和計(jì)劃能耗，以棒圖、餅圖等直觀方式顯示車(chē)站主要分項(xiàng)能耗（按專業(yè)分項(xiàng)、按設(shè)備類型分項(xiàng)）的構(gòu)成關(guān)系。

3.1.2 客流監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)

運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)可自動(dòng)識(shí)別預(yù)先設(shè)定場(chǎng)景下的乘客擁擠度（密度），并依據(jù)系統(tǒng)提前設(shè)置的閾值給出告警提示。根據(jù)早晚高峰車(chē)站區(qū)域人流熱度報(bào)告，車(chē)站管理人員提前安排工作人員在特定時(shí)段進(jìn)入合適位置，保障車(chē)站客流組織和疏導(dǎo)井然有序。當(dāng)系統(tǒng)判斷關(guān)鍵區(qū)域預(yù)先設(shè)定的客流流動(dòng)速度、排隊(duì)隊(duì)伍長(zhǎng)度達(dá)到閾值時(shí)，調(diào)用視頻信息并給出聲光信息提示車(chē)站管理人員關(guān)注，管理人員可通過(guò)廣播系統(tǒng)和PIS系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)/預(yù)案下的客流導(dǎo)向播放，引導(dǎo)乘客通過(guò)最短路徑進(jìn)入站臺(tái)乘車(chē)。

3.1.3 車(chē)站智慧化應(yīng)急管理

（1）大客流運(yùn)營(yíng)組織管理。在系統(tǒng)內(nèi)預(yù)置客流高峰時(shí)段客流定值，當(dāng)客流達(dá)到高峰時(shí)段定值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，廣播系統(tǒng)采用輪詢的方式，在不同的廣播分區(qū)播放預(yù)先錄制的安全提示廣播；在PIS系統(tǒng)車(chē)站顯示屏中插播預(yù)先錄制的安全錄像；將站廳內(nèi)的1～2個(gè)球形攝像機(jī)的預(yù)置位設(shè)定為客流密集區(qū)，高峰時(shí)段視頻監(jiān)視系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)向預(yù)置位，將客流密集區(qū)域的定焦攝像機(jī)圖像通過(guò)循環(huán)顯示的方式在車(chē)控室監(jiān)視器中輪流播放；調(diào)整車(chē)站環(huán)控系統(tǒng)運(yùn)行模式，以適應(yīng)高峰客流的環(huán)境要求；自動(dòng)通知站務(wù)人員注意疏導(dǎo)客流，同時(shí)自動(dòng)向控制中心傳送車(chē)站客流狀態(tài)。

（2）車(chē)站火災(zāi)應(yīng)急管理。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到火災(zāi)報(bào)警后自動(dòng)啟動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警，經(jīng)值班站長(zhǎng)手動(dòng)確認(rèn)后，F(xiàn)AS系統(tǒng)啟動(dòng)火災(zāi)控制模式，聯(lián)動(dòng)消防專用設(shè)備，并切除三級(jí)負(fù)荷；BAS系統(tǒng)執(zhí)行火災(zāi)模式控制命令，門(mén)禁系統(tǒng)解鎖全站門(mén)禁，廣播系統(tǒng)在所有廣播分區(qū)播放預(yù)先錄制的緊急疏散廣播，PIS系統(tǒng)車(chē)站顯示屏中滾動(dòng)播放預(yù)先錄制的安全出入口位置等疏散視頻；啟動(dòng)應(yīng)急照明系統(tǒng)；釋放所有閘機(jī)；控制垂直電梯迫降在首層。

（3）乘客異常行為應(yīng)急管理。當(dāng)特定區(qū)域乘客出現(xiàn)異常行動(dòng)時(shí)（如穿越禁區(qū)報(bào)警、可疑物品遺留報(bào)警、長(zhǎng)期滯留報(bào)警、客流量突變告警和圖像異常等），系統(tǒng)可為值班站長(zhǎng)自動(dòng)推送相關(guān)區(qū)域的視頻圖像，以支持快速處置。

3.1.4 能耗智能化管理

采集多功能電表電能計(jì)量數(shù)據(jù)、電力參數(shù)以及設(shè)備狀態(tài)，并將采集到的數(shù)據(jù)分級(jí)、分類、分戶儲(chǔ)存；采集智能水表用水量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)站生活用水和消防用水的量的采集、統(tǒng)計(jì)、分析。以多種形式（表格、柱狀圖、曲線圖等）顯示各設(shè)備用電量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，并能提供不同受控設(shè)備在指定時(shí)段內(nèi)、同一受控設(shè)備在不同時(shí)段內(nèi)的能耗比對(duì)圖表，生成直觀的能耗比對(duì)圖形或報(bào)表；可按時(shí)段（小時(shí)、日、月、年）統(tǒng)計(jì)出每個(gè)設(shè)備在每個(gè)時(shí)段的用電量和電費(fèi)；節(jié)能控制及能耗管理系統(tǒng)應(yīng)用于地下車(chē)站公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)與車(chē)站空調(diào)水系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)季風(fēng)水聯(lián)動(dòng)控制及全年節(jié)能控制功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)各設(shè)備能耗的統(tǒng)計(jì)分析。

智慧車(chē)站平臺(tái)通過(guò)獲取本站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、智能水表以及智能電表數(shù)據(jù)，對(duì)車(chē)站運(yùn)行耗能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。通過(guò)設(shè)備用電分析和運(yùn)行狀態(tài)分析以及環(huán)境參數(shù)分析，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)視、控制和管理受控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制及節(jié)能運(yùn)行。智慧車(chē)站節(jié)能系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，在站內(nèi)設(shè)立節(jié)能控制柜，通過(guò)跟BAS系統(tǒng)的接口，完成節(jié)能控制柜對(duì)設(shè)備的監(jiān)控以及能耗的管理。

3.1.5 智能視頻分析

智慧車(chē)站被視頻監(jiān)控覆蓋，具有實(shí)時(shí)視頻分析應(yīng)用功能，出現(xiàn)可疑物品遺留、人員穿越禁區(qū)或長(zhǎng)期滯留、客流量突變、圖像異常等情況可以自動(dòng)將該區(qū)域的視頻圖像推送至車(chē)控室值班人員，便于及時(shí)處理。視頻分析系統(tǒng)能支持行為檢測(cè)、扶梯檢測(cè)、入侵檢測(cè)、徘徊檢測(cè)、客流檢測(cè)、隔欄遞物等彈窗推送。可在車(chē)站三維場(chǎng)景下開(kāi)展自動(dòng)視頻巡站，聯(lián)動(dòng)視頻監(jiān)視系統(tǒng)顯示站內(nèi)環(huán)境與設(shè)備狀態(tài)視頻數(shù)據(jù)。

視頻分析是智慧車(chē)站必備的功能系統(tǒng)，將前端系統(tǒng)采集的信息安全的上傳監(jiān)控中心。根據(jù)前端網(wǎng)絡(luò)條件，可選擇上行數(shù)據(jù)傳輸方式。視頻智能平臺(tái)是以視頻監(jiān)控管理為基礎(chǔ)，以智能視頻分析為核心的智能應(yīng)用管理平臺(tái)。該平臺(tái)由視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)加人臉識(shí)別、視頻結(jié)構(gòu)化、安防事件檢測(cè)、消防事件檢測(cè)、客流統(tǒng)計(jì)以及視頻診斷系統(tǒng)組成。相應(yīng)模塊依據(jù)運(yùn)營(yíng)管理需求進(jìn)行組合成為現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行方案。

3.2 智慧設(shè)備運(yùn)維

設(shè)備維保須實(shí)現(xiàn)基于既有ISCS系統(tǒng)、BAS系統(tǒng)與區(qū)間水泵、電扶梯等機(jī)電設(shè)備接口，通過(guò)增加傳感器及在線檢測(cè)裝置等，從車(chē)站、區(qū)間等大型設(shè)備就地采集狀態(tài)參數(shù)，并通過(guò)綜合運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)進(jìn)行分析、處理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障預(yù)警。智慧設(shè)備運(yùn)維功能建設(shè)如圖5所示。

圖5 智慧設(shè)備運(yùn)維功能建設(shè)內(nèi)容

（1）設(shè)備管理。監(jiān)視車(chē)站受控對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)和故障報(bào)警信息；統(tǒng)計(jì)車(chē)站和區(qū)間設(shè)備的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間，并根據(jù)設(shè)備保養(yǎng)周期，對(duì)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)提供建議提示。

（2）設(shè)備在線監(jiān)測(cè)。自動(dòng)對(duì)設(shè)備的狀況進(jìn)行連續(xù)或定時(shí)的在線監(jiān)測(cè)、在線故障診斷報(bào)警、故障趨勢(shì)預(yù)測(cè)、部件全壽命狀態(tài)維修管理。

（3）設(shè)備智能診斷。具備設(shè)備的故障智能診斷功能，具備基于電氣特性的設(shè)備隱患預(yù)警分析功能，在設(shè)備電氣特性出現(xiàn)異常波動(dòng)、突變、趨勢(shì)變化時(shí)及時(shí)預(yù)警；具備設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)和健康度分析功能，輔助實(shí)現(xiàn)狀態(tài)修和預(yù)防修。

（4）設(shè)備智能巡檢。設(shè)備智能巡檢系統(tǒng)對(duì)設(shè)備異常狀態(tài)和故障提前預(yù)判，通過(guò)智能監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)參數(shù)進(jìn)行趨勢(shì)分析，提前預(yù)判設(shè)備故障并開(kāi)展預(yù)防性檢修工作，提升故障處置、響應(yīng)效率。

（5）修制修程優(yōu)化。修制修程的優(yōu)化是確保維保水平提升的重要基礎(chǔ)。智慧維保是以狀態(tài)修功能代替定修，降低故障率；采用物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)建模分析等技術(shù)，對(duì)各專業(yè)設(shè)備故障提前預(yù)警，將定修轉(zhuǎn)化為狀態(tài)修，降低故障發(fā)生率。

3.3 智慧服務(wù)

智慧服務(wù)的目標(biāo)是提升乘客的出行品質(zhì)，達(dá)到體面與愉悅出行的目的，智慧車(chē)站需具備以下2個(gè)方面功能。

3.3.1 智能問(wèn)詢服務(wù)

（1）實(shí)現(xiàn)跨線路與跨交通方式的一體化出行智能問(wèn)詢服務(wù)。如實(shí)現(xiàn)多種交通方式（如公交、鐵路、長(zhǎng)途汽車(chē)、航空等）的服務(wù)信息查詢、出行路徑規(guī)劃、周邊信息（如醫(yī)院、公廁、銀行、商業(yè)設(shè)施）查詢等，實(shí)現(xiàn)乘客出行全流程定制化服務(wù)。

（2）可實(shí)現(xiàn)站內(nèi)的自助導(dǎo)航、智能問(wèn)詢終端引導(dǎo)、智能問(wèn)詢機(jī)器人引導(dǎo)服務(wù)等功能。

（3）能夠提供智能面部識(shí)別、肢體語(yǔ)言識(shí)別、表情感知識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、智能翻譯的智能客服機(jī)器人，為乘客提供信息咨詢。

3.3.2 智能信息服務(wù)

增設(shè)電子屏設(shè)備接入既有PIS系統(tǒng)，顯示更多的信息。電子屏需具備以下功能。

（1）支持播放預(yù)設(shè)視頻、圖片等內(nèi)容，可提供車(chē)站運(yùn)營(yíng)服務(wù)信息功能。在車(chē)站出入口等處增設(shè)電子信息顯示屏，為乘客提供車(chē)站運(yùn)營(yíng)服務(wù)信息，以文字方式顯示，內(nèi)容包括車(chē)站運(yùn)營(yíng)狀態(tài)、首末班列車(chē)時(shí)刻、車(chē)站客流實(shí)況、站內(nèi)溫度、高峰客流提示及車(chē)站限流通知等，指引乘客快速進(jìn)出站。

（2）預(yù)設(shè)應(yīng)急信息展示功能。當(dāng)發(fā)生預(yù)期的緊急情況時(shí)，車(chē)站操作員可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選取不同場(chǎng)景（如大客流、緊急情況），通過(guò)系統(tǒng)發(fā)布預(yù)先設(shè)定的多種應(yīng)急場(chǎng)景信息，如車(chē)站限流措施、應(yīng)急指揮提示、致歉信及辦理退票提示、公交預(yù)案信息等。

（3）按照播表時(shí)間自動(dòng)發(fā)布信息功能，即正常情況下，系統(tǒng)能根據(jù)計(jì)劃庫(kù)的播放列表配置在工作日、雙休日及節(jié)假日的不同時(shí)段（如早間啟運(yùn)、平峰、高峰、晚間停運(yùn)），自動(dòng)定時(shí)發(fā)布各個(gè)時(shí)段相應(yīng)的預(yù)設(shè)的正常信息內(nèi)容；以及人工即時(shí)編輯信息展示功能，即當(dāng)發(fā)生非預(yù)期的緊急情況時(shí)，車(chē)站操作員根據(jù)情況可以即時(shí)人工編輯信息內(nèi)容。

（4）支持顯示終端版面編輯功能，即支持版面可視化編輯，并可通過(guò)模板導(dǎo)入，自動(dòng)應(yīng)用多種區(qū)域顯示布局方案；支持顯示終端版面發(fā)布功能，支持將制作完成的版面發(fā)布到指定的顯示終端，支持多版面多顯示終端同時(shí)發(fā)布。

（5）自動(dòng)校時(shí)功能，顯示終端可自動(dòng)與時(shí)鐘源進(jìn)行校時(shí)；定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)功能，即可以通過(guò)預(yù)先設(shè)定好的啟、停運(yùn)時(shí)間進(jìn)行設(shè)備自動(dòng)開(kāi)機(jī)和進(jìn)入休眠（或關(guān)機(jī)）狀態(tài)，以降低停運(yùn)時(shí)段的功耗，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。支持在操作終端上修改已設(shè)定的車(chē)站啟、停運(yùn)時(shí)間參數(shù)。

（6）顯示終端的版面支持向上多行翻屏和多行滾屏。系統(tǒng)支持簡(jiǎn)體中文、英文等UTF-8規(guī)格所有文字和字符，并支持進(jìn)行混和輸入、保存、傳輸和顯示。

4 結(jié)語(yǔ)

國(guó)內(nèi)多個(gè)城市都在開(kāi)展智慧城軌的研究并積極推進(jìn)智慧、高效的智慧城軌實(shí)踐與應(yīng)用。隨著城軌運(yùn)力、規(guī)模的不斷發(fā)展，乘客服務(wù)水平要求的不斷提升，必將帶動(dòng)行業(yè)內(nèi)智慧軌道交通的持續(xù)自主創(chuàng)新。新一代信息技術(shù)與城軌的深度融合將助力打造更加智能、安全、舒適、綠色的城軌運(yùn)營(yíng)管理體系，實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)營(yíng)、便捷乘運(yùn)和敏捷調(diào)度的高效統(tǒng)一，承載城市的高質(zhì)量、智慧化發(fā)展。