關于通信系統在城市軌道交通智慧車站中的應用分析

摘 要：城市軌道交通發(fā)展速度持續(xù)加快，客流量規(guī)模不斷擴大，提高了對車站運營能力的要求，需要充分發(fā)揮現代技術的優(yōu)勢對車站進行改造。智慧車站是未來城市軌道交通工程建設中所關注的重點內容，可以利用智慧化配套設施解決交通出行中存在的大客流問題，減輕運營壓力?；诖耍治龀鞘熊壍澜煌ㄖ兄腔圮囌就ㄐ畔到y的功能需求以及智慧車站的發(fā)展前景，以期為車站建設提供參考。

關鍵詞：通信系統；智慧車站；城市軌道交通；功能創(chuàng)新

中圖分類號：U231+.4 文獻標識碼：A 文章編號：2096-6903（2024）08-0101-03

0 引言

城市軌道交通可在短時間內完成客流運輸，特別是地鐵，不會受到交通信號燈的影響，站點間運行時長只在幾分鐘內，滿足了乘客的快速出行需求。車站屬于城市軌道交通的關鍵樞紐，負責對乘客進行組織管理，確保交通出行安全性，滿足大規(guī)模乘客的出行需求。因此，車站建設中開始廣泛應用智慧化技術，積極建設智能化車站系統，推動城市軌道交通業(yè)向著高質量的方向持續(xù)發(fā)展。

1 城市軌道交通車站運營問題

城市軌道交通是城市公共交通體系的重要組成部分，包括輕軌、地鐵以及有軌電車，運行速度快，節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢明顯，是各地大力推廣的交通出行方式。但是隨著越來越多的人開始選擇這種交通形式，車站運營管理也產生了諸多問題。

1.1 乘客層面的問題

乘客進站方式單一，如果遇到客流量較大的現象難以提前對客流進行有效疏導，針對乘客所出現的異常行為未及時進行處置。部分乘客對城市軌道交通的乘坐方式了解不足，問詢類業(yè)務量增加。

1.2 管理層面的問題

目前車站內部各項管理工作仍然是由人工完成，對各項設備的監(jiān)管力度和智能分析不足，無法了解設備的實時運行狀態(tài)，也缺少設備能耗監(jiān)測手段，節(jié)能環(huán)保效果無法達到預期。在站務管理中通常利用紙質化的方式對信息進行記錄，利用人工的方式進行排班和工單下發(fā)，效率低下且信息記錄容易出現失誤的現象。

1.3 應急處理層面

針對車站內部所出現的應急事件處理范圍有限，只是將綜合監(jiān)控進行了聯動管理，設備、人員以及物資的綜合調配效率低下，智慧化水平較低。

2 智慧車站通信系統功能分析

2.1 乘客服務功能

2.1.1 大客流感知

大客流問題在城市軌道交通中較為常見，會導致車站內部擁堵，影響出行滿意度，也會給車船運營帶來安全隱患。在出入口等人流密集通道安裝視頻設備及傳感器，通過使用客流監(jiān)測系統得到客流密度熱力圖，實時掌握車站各區(qū)域內客流情況，并針對客流進行有效疏導，安排乘客有序進入車廂，強化該時間段的車站內部通行能力。

利用智能技術可以構建以大客流預測為核心的計算模型，結合過往城市軌道交通車站客流數據預測和感知可能出現的大客流事件，在大客流即將來臨之前做好應對策略。

2.1.2 綜合服務平臺

智能車站的發(fā)展離不開綜合服務平臺的支撐，特別是隨著移動化交互系統的發(fā)展，人們將會利用綜合服務平臺中的各項功能，對車站信息進行查詢。智能車站將會對生活中的常見場景進行分析，構建“地鐵 + 生活”的綜合性服務平臺，推出不同城市的專用地鐵APP，乘客可以通過APP查詢列車到達、發(fā)車時間，將站內PIS屏幕信息和APP進行共享。APP上包含了地鐵周邊有關的各類商戶信息，用戶可以通過線上軟件進行服務預訂，強化了城市軌道交通與城市內部之間的聯系。

2.1.3 智能安檢

目前多數地區(qū)乘客在乘坐城市軌道交通時需要先經過安檢后進入車站內部檢票，然而在客流量較大的時間段乘客排隊數量多，安檢效率低下，不僅增加了安檢人員的工作壓力，也會影響乘客的出行。在智能安檢系統中融合了票務管理功能，將安檢和票務管理進行融合，安全系統中的智能探頭會針對乘客包裹、身上的物品進行檢測，若乘客攜帶了違反城市軌道交通要求的物品，會自動報警并記錄圖文信息，后臺人員能夠通過所上傳的圖文信息進行判斷和處理。例如，某站點2個安檢點，均可實現禁帶品智能分析報警功能。乘客只需要走過安檢即可，無須配合安檢人員進行再次掃描檢查，乘客也不再需要于安檢處停留。

2.1.4 人臉識別

利用通信系統人臉識別技術能夠針對乘客面部信息進行捕捉，利用信息庫中所存儲的數據達成刷臉過閘的目的，形成了無感支付模式。將該種檢票形式和語音購票、掃碼支付等模式進行融合充分發(fā)揮了移動支付的優(yōu)勢。

2.1.5 智能設施

車站內將會安裝大量的智能化設施，對現有基礎設施和車站內部環(huán)境進行優(yōu)化，強化車站內部服務能力。利用燈光控制、傳感技術、監(jiān)測技術以及紅外感應等多種手段大力推廣新型設施管控系統，如車站內部可自動針對溫濕度進行調節(jié)，及時更新乘客信息，并將更新后的內容統一展示在PIS屏幕上，為乘客提供更加便利的智能服務[1]。

2.1.6 智能導向

一是車廂滿載率。在城市軌道交通運營過程中經常會出現不同車廂人員數量差異大的現象，這會導致部分車廂人員擁擠、部分車廂寬敞等問題出現，影響了乘客的出行滿意度。在智慧車站系統中會自動針對車廂滿載情況進行檢測，并將所收集到的數據上傳PIS系統，在站臺 PIS屏上會實時顯示車站滿載情況，利用百分比讓乘客了解車廂內人數，從而選擇合適的位置上車，緩解部分區(qū)域上車、下車過于擁擠的問題。

二是車廂溫度顯示。在冬季和夏季車站內部會通過調整空調的方式保證車廂內部溫度的適宜性，當前普遍會在城市軌道交通列車的上方說明不同車廂的等級，但是導向效果有限。智慧車站將會自動對車廂內部溫度進行檢測，根據設定的閾值精準判斷車廂屬于“強冷”或者“弱冷”，現將數據顯示在PIS屏上，提升導向有效性。

2.2 車站管理功能

2.2.1 設備故障管理

車站內部設備系統復雜，設置了各種不同類型的設備，一旦設備出現故障問題便會影響車站內部的有效運行。智能車站設備管理系統可以針對各類設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)測，利用智能診斷模型對設備健康狀態(tài)實時評價，并顯示設備的運行信息，評估設備是否存在故障隱患。通過智能設備故障管理模式能夠利用OMC達成自動故障報修的目標，利用數字化方式完成總結，做到數字1～9的一鍵報故，同時通過后臺系統能夠對常見故障輸入實施配置，確保故障報修的及時性和有效性。

2.2.2 視覺監(jiān)護管理

視覺監(jiān)護系統能夠利用視頻監(jiān)控的方式，針對所收集到的各類數據信息進行智能化分析，加強重點區(qū)域的監(jiān)控有效性，并通過發(fā)送告警的方式為車站內部應用管理提供有效參考意見，形成數據支撐業(yè)務閉環(huán)[2]。

一是物品遷移報警。監(jiān)控系統能夠對車站內部重點資產的分布情況實施智能化分析，觀察是否存在資產遷移行為，經評估后若有該行為發(fā)生會及時提出報警。

二是人員行為動作異常報警。重點對乘客的異常行為進行分析，包括跌倒、翻越欄桿等，在視頻系統識別到異常行為會對其進行告警，并將報警信息上傳到綜合運管平臺。

三是物品遺漏和人員逗留監(jiān)控。在車站內部存在著較多的物品遺漏現象，部分人員會長期逗留在車站的重點區(qū)域。為了解決這一問題，會選擇于車站內部的重點區(qū)域設置監(jiān)控系統，包括出入口、站廳、電扶梯、屏蔽門、垂梯等，智能分析是否存在異常逗留現象。識別數據以及結果會上傳于綜合運管平臺。

四是感知特殊位置人員逗留。利用紅外探測器的功能針對特殊區(qū)域人員逗留情況進行自動化分析，包括站臺公共區(qū)衛(wèi)生間、盥洗室、母嬰室、殘疾人衛(wèi)生間，感知坑位和房間內是否有人，與一鍵開關站聯動。

五是視頻巡視。主要針對車站內部路徑實施定期巡查，對錄像信息進行回放，管理人員若擁有權限即可針對不同區(qū)域進行視頻追蹤，以此來達到追溯人員逗留信息的目的。在發(fā)現可疑行為或者事件后，可與警務系統進行培訓，對人員行為軌跡進行回放分析。

2.3 安全應急管理功能

應急事件管理模式會影響到車站內部的安全性，考慮到車站內部人流量大，一旦出現危險事件會造成較大的人員傷亡以及財產損失，需要在智慧車站內重點建立安全應急管理系統。智能車站內部系統能夠利用輔助決策技術、可視化技術等對車站內部運行數據進行挖掘分析，針對車站運營狀況進行合理評估，并面向管理人員發(fā)送相應的處理指令，提升輔助決策有效性。

車站內部的傳感器可以收集外部環(huán)境數據，結合環(huán)境探測裝置以及視頻監(jiān)控功能，第一時間發(fā)現車站內部的火災隱患或者空氣問題。當系統感知到應急事件出現后會利用預測仿真技術對應急預案進行模擬并將其啟動，檢索與應急管理有關的文件信息，對車站內部的各類設備進行聯動分析，以此來達到合理處理安全應急事件的問題。應急預案在啟動后相關人員根據自身工作內容及時根據預案要求進行客流疏散、應急播報，并監(jiān)控應急問題處理狀況，隨時了解現場狀況，加強應急處理管理。

智能車站可以將各類數據與其他部門進行分享，如醫(yī)療部門、消防部門等，確保能夠減輕突發(fā)事件給車站帶來的影響。車站在應急事件處理結束后可通過回放和數據挖掘的方式對引發(fā)問題的因素和應急處理經驗進行整合，調整應急方案[3]。

2.4 智慧站務管理功能

在智慧車站管理系統中針對站務管理模式進行了優(yōu)化，根據管理內容劃分為人員、資產、維修維護、施工等多個不同子系統，可以打造一體化站務管理機制。站務系統會對車站內部的設備信息進行匯總，整合工單數據，對施工計劃進行精細化調整，代替?zhèn)鹘y人工的方式完成管理工作，加強對車站內部設備運行狀態(tài)和施工進度的管控效果。系統中通過OMC實現設備故障、告警統計，工單分類統計等各項工作內容。

3 智慧車站系統框架結構分析

3.1 一個核心

智慧車站系統中會設置統一的管理規(guī)劃平臺，其屬于系統的核心所在，負責對智慧車站中的各類數據進行收集和分析，合理優(yōu)化資源調配方式，讓車站內部各項業(yè)務活動進行有機結合，協調指揮車站運營活動的開展。管控平臺具備指揮、運營、運維、站務管理、能源監(jiān)測以及無人客服六類應用功能。

3.2 八個統一

具體包括底層資源調配、數據采集共享、全站用戶管理、登錄入口、系統界面、數據接口、服務終端、人員設備八個統一。在應用物聯網技術后能夠將各類設備以及人員所使用的系統進行融合，自動采集各類數據并對數據進行智能化分析，通過多個服務網進行數據傳輸，以此為基礎完成車站系統決策的過渡。

3.3 可視可控學習

智慧車站將會建立面向乘客的服務模型，該模型能夠對生產活動進行有效協調，并通過不斷地自主學習強化模型運行能力。在車站內分布著大量的攝像頭以及傳感器，能夠對車站內部元件的狀態(tài)進行感知和分析，及時發(fā)現設備存在的異常問題，并面向管理者發(fā)出預警，制定決策指令內容，提升車站內部可視可控性，為智慧車站高效運轉打下良好基礎。

4 智慧車站在城市軌道交通中的發(fā)展前景

智能車站是未來城市交通體系建設和規(guī)劃的重點關注內容，有效提升了交通出行便捷性，采取了智慧化手段對車站進行管理，符合未來現代社會的發(fā)展趨勢。在智慧車站建設中，將會進一步發(fā)揮各類智能化技術的應用優(yōu)勢，將5G技術、人工智能技術以及大數據技術等進行融合應用，通過多元跨界的方式增加車站功能，解鎖其他的應用場景。

智慧車站作為未來出行規(guī)劃中的關鍵部分，除去將其和公共交通進行結合外，也會與其他不同交通工具結合，推出最為合適的出行線路。智慧車站也會與其他商戶進行跨界合作，提供開店建議，優(yōu)化線上以及線下店鋪的規(guī)劃格局，并利用匹配用戶畫像信息的方式構建全新的消費場景，精準投放合適的推送廣告。

智慧車站人流量較大，每日來往人群規(guī)模持續(xù)擴大，是警務系統重點監(jiān)察的區(qū)域，與警務展開合作，針對重點人員進行全程跟蹤。國家對智慧車站的建設重視度較高，未來政府將會投入更多資金幫助智慧車站進行開發(fā)和建設，以智慧車站為基礎構建智慧化城市生態(tài)環(huán)境。

5 結束語

車站在城市軌道交通中屬于基本單元，智慧車站的出現解決了城市軌道交通過程中存在的諸多問題，進一步提升了交通出行效率，減輕車站運營管理難度。智慧車站功能豐富多樣，對車站安檢、客流感知、導向管理、故障管理、工單管理以及視頻監(jiān)控系統進行了優(yōu)化，為乘客提供了優(yōu)質便利的出行服務。但是智慧車站建設需要今后較長一段時間內持續(xù)推進，結合各地實際情況對通信系統功能進行細化和完善，相關單位需要形成科學化的發(fā)展觀念，積極收集與智慧生態(tài)建設有關的數據內容，針對車站建設過程中存在的關鍵問題制定合適的解決策略，穩(wěn)步推進建設工程的開展。

參考文獻

[1] 潘健英，吳洋，張金鳳，等.基于BIM的運維管理系統在城市軌道交通車站智慧化應用探索[J/OL].鐵道標準設計，1-9[2024-06-28].https：//doi.org/10.13238/j.issn.1004 -2954.202306210004.

[2] 徐曄，徐鐘全.城市軌道交通車站智慧客服系統的研究與實踐[J].鐵路通信信號工程技術， 2023，20（10）：70-74+85.

[3] 周杰.智慧城市軌道交通發(fā)展模型的構建及其發(fā)展趨勢探討[J].城市軌道交通研究， 2023，26（6）：7-11.