建設(shè)地鐵“智慧車站”業(yè)務(wù)功能的探索

中國鐵建電氣化局集團北方工程有限公司 山西太原 030053

隨著人們對出行體驗的要求越來越高，地鐵巨量客流給車站客運業(yè)務(wù)帶來空前壓力，可能的原因為：主要靠人工處理業(yè)務(wù)，技術(shù)手段較缺乏智能化，客流量日益增加等。常規(guī)的地鐵管理是有相對孤立的自動化系統(tǒng)，有多個業(yè)務(wù)執(zhí)行終端，需多區(qū)域頻繁進行人工巡檢。我國在北京、廣州等城市的智慧軌道建設(shè)已完成技術(shù)落地，

1 智慧車站業(yè)務(wù)功能

智慧車站需在有視頻監(jiān)控系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)、自動售檢票等系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加若干業(yè)務(wù)功能，車站搭建“智慧車站綜合運營管理平臺”（以下簡稱運管平臺），實現(xiàn)智慧車站所有業(yè)務(wù)功能統(tǒng)一的管理。智慧車站運管平臺雖然是一套相對獨立的系統(tǒng)，但是具備將數(shù)據(jù)、功能接入原線路綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺的條件。結(jié)合既有成果和建設(shè)運營需求，將從以下8 方面簡述功能[1]。

1.1 場景聯(lián)動功能

智慧車站的運管平臺以實現(xiàn)全自動車站為目標(biāo)的場景聯(lián)動功能，包括不限于車站喚醒、車站休眠、高峰大客流、乘客服務(wù)等場景功能。將車站喚醒、車站休眠的功能經(jīng)整合后以“一鍵開關(guān)”的形式呈現(xiàn)。

1.2 綜合看板（數(shù)據(jù)可視化功能）

為了能清晰有效地傳達和溝通信息，借助于圖形化手段，運管平臺需安裝具備數(shù)據(jù)可視化功能的綜合看板界面。綜合看板界面應(yīng)能顯示反映各類信息的車站三維圖形（輕量化BIM、3D 等）內(nèi)容，車站能以3D 場景展示設(shè)備實時狀態(tài)信息的虛擬現(xiàn)實場景，輔助站務(wù)直觀的了解當(dāng)前的地鐵站。

1.3 環(huán)境監(jiān)測功能

環(huán)境監(jiān)測功能包括不限于4 個方面：公共區(qū)空氣質(zhì)量監(jiān)測、機房環(huán)境監(jiān)測、衛(wèi)生間環(huán)境監(jiān)測、出入口環(huán)境監(jiān)測。

1.4 能源管理功能

通過綜合管理系統(tǒng)與電表采集子系統(tǒng)的接口獲取本站電表數(shù)據(jù)，在運管平臺上實現(xiàn)對車站各處多功能電表的電能計量數(shù)據(jù)參數(shù)進行采集、統(tǒng)計、分析。能源數(shù)據(jù)和信息通過指標(biāo)的形式來分析出異常的能源消耗，并及時對相關(guān)系統(tǒng)發(fā)出告警和提出改造方案。

1.5 通風(fēng)空調(diào)節(jié)能監(jiān)控功能

車站大小系統(tǒng)采用全空氣可變風(fēng)量系統(tǒng)，建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)（BAS）能根據(jù)所檢測到的車站環(huán)境參數(shù)自動判斷車站所處空調(diào)季工況，采用科學(xué)的算法和實用的控制策略對空調(diào)冷水系統(tǒng)的冷水機組投入臺數(shù)、二通調(diào)節(jié)閥開度、公共區(qū)空調(diào)機組風(fēng)機轉(zhuǎn)速等參數(shù)進行調(diào)節(jié)，達到運營對環(huán)境的需要。

1.6 智慧水務(wù)功能

在給排水系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點布置監(jiān)控設(shè)備，以關(guān)鍵節(jié)點布置遠傳智能水表，將用水量實時數(shù)據(jù)通過接口上傳至運管平臺系統(tǒng)上，實現(xiàn)對車站用水的實時控制和漏損告警、與客流結(jié)合指標(biāo)化分析等精細(xì)化管理，達到規(guī)范管理、節(jié)能降耗的目的。

1.7 智慧消防功能

運管平臺將本站與消防相關(guān)的設(shè)備設(shè)施信息統(tǒng)一界面展示，包括不限于防排煙設(shè)備、自動滅火系統(tǒng)、防火卷簾、防火門、消火栓泵、電扶梯、閘機釋放、門禁釋放等。并預(yù)留上傳至消防局的數(shù)據(jù)接口，此信息能在車控室的運管平臺的消防界面上統(tǒng)一顯示、報警。

1.8 智慧安防功能

根據(jù)《城市軌道交通公共安全防范系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》（GB/T51511-2016）對安防集成平臺功能具體要求，以軟件功能模塊的方式集成于運管平臺。智慧安防功能應(yīng)包括不限于：綜合監(jiān)測、應(yīng)急處置、智能電子巡更、單兵系統(tǒng)聯(lián)動、訪客可視化管理等[2]。

2 系統(tǒng)構(gòu)成及要求

智慧車站需建立一套綜合運管平臺來統(tǒng)一承載上述提到的業(yè)務(wù)功能，其構(gòu)成可分為硬件層、軟件層和網(wǎng)絡(luò)層。

2.1 硬件層

運管平臺系統(tǒng)硬件分為三層：感知層：現(xiàn)場就地級設(shè)備，包括車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控涵蓋的子系統(tǒng)硬件，以及增設(shè)的傳感器、單兵設(shè)備等前端感知設(shè)備。數(shù)據(jù)層：包括車站前端處理機、綜合監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器等硬件，以及運管平臺系統(tǒng)設(shè)立的專用服務(wù)器等設(shè)備。應(yīng)用決策層：車控室綜合監(jiān)控工作站、電子綜合后備盤的觸摸式拼接屏等展現(xiàn)設(shè)備。

2.2 軟件層

運管平臺系統(tǒng)軟件分為三層：數(shù)據(jù)接口層、數(shù)據(jù)處理層、應(yīng)用層。

2.3 網(wǎng)絡(luò)層

運管平臺系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基于車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進行擴充，新接入智能視頻分析、無線單兵等子系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)接口簡述

智慧車站運管平臺系統(tǒng)的功能實現(xiàn)需單獨新增物理接口，或者在原有接口的基礎(chǔ)上增強綜合監(jiān)控（ISCS）與各集成互聯(lián)系統(tǒng)，以及建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)（BAS）與部分被控對象的接口系統(tǒng)，以下為運管平臺的部分基礎(chǔ)接口。

①運管平臺與ISCS，電子綜合后備盤等各類終端的內(nèi)部接口。②ISCS 與自動售檢票系統(tǒng)、視頻監(jiān)控的數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)與智能視頻分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互傳。③BAS 與電動卷簾門，通信或硬線接口，實現(xiàn)與電動卷簾門的監(jiān)控功能。④BAS 與自動扶梯，通信接口，實現(xiàn)與各類新增傳感器的監(jiān)控功能。并上傳至ISCS，實現(xiàn)電扶梯智能監(jiān)測和診斷應(yīng)用。⑤BAS 與遠傳智能水表，通信接口。⑥無線單兵系統(tǒng)、通信無線網(wǎng)絡(luò)、手機嗅探終端接入系統(tǒng)的接口。

4 結(jié)語

智慧車站實施過程中涉及通信系統(tǒng)、自動售檢票系統(tǒng)、電扶梯、風(fēng)水電等專業(yè)的項目實施管理，還有運管平臺與各子系統(tǒng)之間的技術(shù)接口、一致性測試、調(diào)試組織管理。智慧車站建設(shè)需要對協(xié)調(diào)管理、投資成本、施工進度、安全質(zhì)量等方面進行合理規(guī)劃管控，達到地鐵更安全的運營和更高效的管理，給乘客提供更方便、更快捷、更舒適的乘車體驗[3]。