簡(jiǎn)談智慧火車站技術(shù)在長(zhǎng)春站的應(yīng)用

劉自才

（中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)研究院，北京 100166）

1 智慧火車站簡(jiǎn)介

火車站是商業(yè)和人流密集化的區(qū)域，是購(gòu)票、檢票、候車、乘車和出站的必經(jīng)區(qū)域，每年春運(yùn)全路運(yùn)送客運(yùn)量高達(dá)30億人次，提高火車站的綜合服務(wù)質(zhì)量是鐵路客運(yùn)部門的重中之重。“服務(wù)，沒有最好只有更好”，作為中國(guó)運(yùn)能最大、最便利的服務(wù)行業(yè)，鐵路部門近年來通過各方面不斷努力，鐵路服務(wù)已從量變提升到質(zhì)變。在注重服務(wù)質(zhì)量、細(xì)節(jié)的同時(shí)，也在追求鐵路服務(wù)的創(chuàng)新，此次智慧火車站的成功運(yùn)用，就是鐵路按照旅客需求創(chuàng)新服務(wù)的一次全新嘗試，使鐵路服務(wù)越來越接地氣，讓民眾的出行更加便捷。

在鐵路行業(yè)中，目前傳統(tǒng)鐵路火車站客運(yùn)服務(wù)模式仍占據(jù)主導(dǎo)地位，新技術(shù)雖然對(duì)鐵路客運(yùn)服務(wù)產(chǎn)生了一些影響，但是相比于其他被新技術(shù)改造的行業(yè)，僅僅是前進(jìn)了一小步而已?？萍荚谶M(jìn)步，時(shí)代在變遷，應(yīng)盡力應(yīng)用新技術(shù)幫助解決一些傳統(tǒng)運(yùn)輸模式下所不能解決的問題。長(zhǎng)春站作為全路特等站，是中國(guó)東北地區(qū)及吉林省的鐵路樞紐火車站和吉林省規(guī)模最大的火車站之一，開建至今已經(jīng)經(jīng)歷了5次建設(shè)改造，2013年長(zhǎng)春站參考北京、上海、天津、深圳等城市火車站的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)完成最后一次升級(jí)改造，建設(shè)了國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的立體換乘中心，對(duì)于提升城市形象、改善長(zhǎng)春交通、便于市民出行具有重要意義。隨著技術(shù)的發(fā)展和服務(wù)需求的提升，長(zhǎng)春站在客運(yùn)服務(wù)質(zhì)量方面再次面臨軟實(shí)力方面挑戰(zhàn)。為提升長(zhǎng)春站綜合軟實(shí)力，在長(zhǎng)春站增設(shè)或升級(jí)人、票、證自動(dòng)查詢系統(tǒng)、安檢儀、客服機(jī)器人、智能查詢機(jī)、站臺(tái)兩端越界報(bào)警、Wi-Fi覆蓋、客運(yùn)作業(yè)指揮系統(tǒng)及經(jīng)營(yíng)開發(fā)APP軟件、客運(yùn)視頻監(jiān)控補(bǔ)強(qiáng)、車站智能導(dǎo)航系統(tǒng)等方面的內(nèi)容，將長(zhǎng)春站建設(shè)成智慧車站。

2 智慧火車站應(yīng)用分析

2.1 人、票、證自動(dòng)查詢系統(tǒng)分析

人、票、證自動(dòng)查詢系統(tǒng)是利用人臉識(shí)別技術(shù)、射頻技術(shù)、二維碼掃描技術(shù)及大數(shù)據(jù)庫(kù)交互技術(shù)實(shí)現(xiàn)旅客進(jìn)站身份查驗(yàn)自動(dòng)化。此系統(tǒng)具有人臉比對(duì)準(zhǔn)確率達(dá)到98.72%，通行效率為7～9人/分鐘，與公安系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，持他人二代身份證過閘拒絕率為100%，與票務(wù)系統(tǒng)無縫對(duì)接，具備開發(fā)人臉識(shí)別自動(dòng)檢票的條件，有效防尾隨、防欺詐手段等功能。

原長(zhǎng)春站進(jìn)站廳全部為人工驗(yàn)票口，經(jīng)多次對(duì)長(zhǎng)春站客運(yùn)量分析，目前在進(jìn)站區(qū)域設(shè)置人、票、證自動(dòng)查驗(yàn)系統(tǒng)，分配方案為：南通道新設(shè)8通道，北通道新設(shè)6通道。對(duì)于持有紙質(zhì)車票和未換取紙質(zhì)車票旅客都可以判斷是否可以進(jìn)站，具體使用方法為：持紙質(zhì)車票的，將車票和二代身份證疊放在一起，車票二維碼朝上，插入閘機(jī)的驗(yàn)票口，閘機(jī)自動(dòng)解讀車票二維碼和讀取身份信息，判斷票證是否一致，并根據(jù)旅服系統(tǒng)下發(fā)的預(yù)檢計(jì)劃判斷乘車站、開車時(shí)間等是否符合業(yè)務(wù)設(shè)定。未換取紙質(zhì)車票的旅客直接將二代身份證插入設(shè)備的驗(yàn)證口，閘機(jī)軟件系統(tǒng)與客票系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，讀取電子客票信息，并根據(jù)預(yù)檢計(jì)劃判斷是否通過核驗(yàn)。

2.2 安檢儀分析

原長(zhǎng)春站安檢儀采用X射線技術(shù)對(duì)旅客行包進(jìn)行安全檢查，在車站安檢區(qū)設(shè)置視頻采集、存儲(chǔ)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)安檢區(qū)域視頻監(jiān)控的全覆蓋。目前在長(zhǎng)春站南北進(jìn)站口各更換一臺(tái)安檢儀，此安檢儀采用具備兩組獨(dú)立的射線源結(jié)構(gòu)的雙源雙視覺X光安檢儀，實(shí)現(xiàn)安檢作業(yè)自動(dòng)化，對(duì)危險(xiǎn)品自動(dòng)報(bào)警，人工輔助檢查等功能，具體俯視和側(cè)視效果如圖1、2所示。

圖1 俯視掃描Fig.1 Overlook scan

圖2 側(cè)視掃描Fig.2 side-view scan

安檢視頻設(shè)備獨(dú)立自成系統(tǒng)，每個(gè)安檢通道配置4臺(tái)1080P高清攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)和安檢視頻交換機(jī)，安檢區(qū)域采集到的數(shù)字視頻圖像通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸?shù)杰囌拘畔C(jī)房進(jìn)行集中存儲(chǔ)。

2.3 客服機(jī)器人及智能查詢機(jī)分析

原長(zhǎng)春站候車室服務(wù)臺(tái)全為人工服務(wù)方式，為提高其服務(wù)質(zhì)量，在長(zhǎng)春站候車室12306服務(wù)臺(tái)增設(shè)客服機(jī)器人1臺(tái)，智能查詢機(jī)2臺(tái)，利用既有電源供電同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)接入旅服平臺(tái)。智能機(jī)器人具備解答旅客問事功能，候車室設(shè)查詢機(jī)，具備掃描車票及與票務(wù)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)功能，旅客可通過掃描手機(jī)、車票等方式實(shí)現(xiàn)相關(guān)查詢、自動(dòng)索引。

2.4 站臺(tái)兩端越界報(bào)警系統(tǒng)分析

站臺(tái)越界報(bào)警系統(tǒng)檢測(cè)基于先進(jìn)的圖像分析技術(shù)，由超寬動(dòng)態(tài)高清攝像設(shè)備及圖像分析服務(wù)器組成，在站臺(tái)兩端防越界位置安裝自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警裝置，系統(tǒng)能夠根據(jù)站臺(tái)兩端及股道圖像，自動(dòng)分析是否發(fā)生列車進(jìn)出站或旅客越界等行為。長(zhǎng)春站共9個(gè)物理站臺(tái)，每個(gè)站臺(tái)兩端安裝告警音響、聲光報(bào)警器、智能成像儀等越界報(bào)警裝置，在車站機(jī)房安裝智能視頻分析儀、硬盤錄像機(jī)、電腦、PC端報(bào)警音響和麥克等設(shè)備構(gòu)成整個(gè)越界報(bào)警系統(tǒng)。

2.5 Wi-Fi覆蓋分析

長(zhǎng)春站站臺(tái)及候車室等處已設(shè)有Wi-Fi系統(tǒng)，部分地點(diǎn)信號(hào)差，網(wǎng)速緩慢。本工程新設(shè)無線AP發(fā)射器40處、無線控制器、光纖連接器、以太網(wǎng)交換機(jī)等設(shè)備，增強(qiáng)Wi-Fi覆蓋的能力。

2.6 客運(yùn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)補(bǔ)強(qiáng)分析

長(zhǎng)春站現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用模擬攝像機(jī)，傳輸通道為模擬視頻傳輸線，由于部分?jǐn)z像機(jī)和線纜老化，有些已經(jīng)不能正常顯示畫面。為完成對(duì)火車站視頻全覆蓋，對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行敏感事件監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)大場(chǎng)景、高清細(xì)節(jié)圖像在同幅畫面中顯示，將其中80臺(tái)模擬攝像機(jī)進(jìn)行合理布局更換為數(shù)字高清攝像機(jī)，同時(shí)將傳輸通道更換為光纜或網(wǎng)線。為提高監(jiān)控級(jí)別將新設(shè)的80臺(tái)數(shù)字高清攝像機(jī)通過以太網(wǎng)交換機(jī)接入路局D309監(jiān)控系統(tǒng)，不再接入長(zhǎng)春站綜控室。

2.7 客運(yùn)作業(yè)指揮系統(tǒng)及經(jīng)營(yíng)開發(fā)APP軟件分析

長(zhǎng)春站增設(shè)客運(yùn)作業(yè)指揮系統(tǒng)控制設(shè)備1套，同時(shí)開發(fā)路局級(jí)和車站級(jí)旅客服務(wù)APP。局服務(wù)平臺(tái)，提供旅客列車運(yùn)行信息、正晚點(diǎn)查詢、旅客投訴等服務(wù)。沈鐵12306服務(wù)系統(tǒng)主要提供路局酒店、賓館、旅游服務(wù)預(yù)訂，“小紅帽”服務(wù)預(yù)訂。一體化服務(wù)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)與神州租車、滴滴打車、景點(diǎn)門票預(yù)訂等行業(yè)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有償服務(wù)。

2.8 車站智能導(dǎo)航系統(tǒng)分析

車站智能導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)包括服務(wù)平臺(tái)軟硬件建設(shè)、移動(dòng)端應(yīng)用建設(shè)和車站內(nèi)軟硬件建設(shè)等3部分。

服務(wù)平臺(tái)軟硬件建設(shè)與移動(dòng)端應(yīng)用建設(shè)采用統(tǒng)一建設(shè)模式，搭建全路統(tǒng)一的服務(wù)平臺(tái)，并建設(shè)移動(dòng)端應(yīng)用，為出行旅客提供統(tǒng)一的信息服務(wù)。車站內(nèi)軟硬件建設(shè)包括平臺(tái)發(fā)布信息服務(wù)接口規(guī)范化、室內(nèi)定位設(shè)備部署、站內(nèi)地圖建設(shè)等，由車站（或鐵路局）在總公司指導(dǎo)下依據(jù)規(guī)范搭建站內(nèi)信息采集處理系統(tǒng)及站內(nèi)定位設(shè)施的布設(shè)，通過接口與平臺(tái)進(jìn)行信息交換，實(shí)現(xiàn)旅客的站內(nèi)信息服務(wù)。鐵路局與車站可以利用平臺(tái)能力搭建個(gè)性化的移動(dòng)端應(yīng)用。

站內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)通過基于藍(lán)牙多源融合定位技術(shù)、三維建模技術(shù)和室內(nèi)外在線引導(dǎo)服務(wù)技術(shù)，搭建為全路旅客提供出行服務(wù)的統(tǒng)一基礎(chǔ)支撐平臺(tái)，覆蓋Android、iOS、微信等目前國(guó)內(nèi)主流的移動(dòng)端應(yīng)用平臺(tái)。平臺(tái)一方面能夠提供面向旅客的位置服務(wù)，包括站內(nèi)引導(dǎo)、設(shè)施查詢、服務(wù)預(yù)約、商品餐飲以及正晚點(diǎn)、車站公告等服務(wù)；同時(shí)結(jié)合室內(nèi)定位及消息推送服務(wù)，為旅客提供出行提醒及購(gòu)物、餐飲等精準(zhǔn)推送服務(wù)。另一方面平臺(tái)能夠提供面向車站智能管理的定位服務(wù)，以及高密度客流預(yù)警、商鋪熱區(qū)圖等延伸服務(wù)。

2.9 調(diào)車作業(yè)計(jì)劃編制系統(tǒng)分析

調(diào)車作業(yè)計(jì)劃編制系統(tǒng)針對(duì)鐵路客運(yùn)站調(diào)度層的管理特點(diǎn)，基于EAI設(shè)計(jì)理念實(shí)現(xiàn)多渠道信息共享，研制開發(fā)調(diào)車區(qū)長(zhǎng)和管理人員使用的調(diào)車作業(yè)計(jì)劃編制系統(tǒng)，目的是全面提升鐵路客運(yùn)站生產(chǎn)作業(yè)的自動(dòng)化、智能化水平，降低調(diào)車區(qū)長(zhǎng)的工作強(qiáng)度，提高勾計(jì)劃的編制質(zhì)量、效率和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)調(diào)車作業(yè)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析。

1）系統(tǒng)功能分析

調(diào)車作業(yè)計(jì)劃編制系統(tǒng)主要包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、客調(diào)命令管理、調(diào)車作業(yè)計(jì)劃編制、調(diào)車作業(yè)計(jì)劃執(zhí)行和技術(shù)作業(yè)表繪制5個(gè)子系統(tǒng)，15個(gè)主要功能模塊。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 調(diào)車作業(yè)計(jì)劃編制系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Functional structure of shunting operation planning system

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理：對(duì)調(diào)車作業(yè)計(jì)劃編制相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)，具備系統(tǒng)初始化功能，能夠?qū)崟r(shí)讀取確報(bào)系統(tǒng)中的列車編組數(shù)據(jù)并與基礎(chǔ)編組數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)比對(duì)，確保列車編組信息100%準(zhǔn)確。

客調(diào)命令管理：對(duì)路局下達(dá)的客調(diào)命令進(jìn)行摘錄，通過時(shí)間選項(xiàng)確保當(dāng)日命令要去準(zhǔn)確顯示，沒有遺漏。對(duì)客調(diào)命令按任務(wù)類型進(jìn)行解讀。根據(jù)車輛段提供的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，對(duì)當(dāng)日任務(wù)進(jìn)行編輯。具備客調(diào)命令審查、當(dāng)日任務(wù)審核、任務(wù)執(zhí)行情況監(jiān)控及分析預(yù)警功能。

調(diào)車作業(yè)計(jì)劃編制：能夠依據(jù)當(dāng)日任務(wù)數(shù)據(jù)自動(dòng)在列車或車輛圖形上進(jìn)行標(biāo)注，輔助調(diào)車區(qū)長(zhǎng)方便、快捷、正確的編制調(diào)車作業(yè)計(jì)劃。計(jì)劃的編制過程是用戶通過鼠標(biāo)操作，在線路現(xiàn)車區(qū)（站內(nèi)和庫(kù)內(nèi)）和在途現(xiàn)車區(qū)（調(diào)機(jī)）之間來回拖動(dòng)圖形化界面上的列車或車輛，仿佛玩電腦中的撲克游戲，勾計(jì)劃則在移動(dòng)中自動(dòng)生成，具備記事欄信息的智能添加。能夠依據(jù)當(dāng)日任務(wù)數(shù)據(jù)，自動(dòng)判斷調(diào)車作業(yè)計(jì)劃是否實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求，并具備預(yù)警提醒功能?？梢酝瑫r(shí)編寫1調(diào)和3調(diào)的勾計(jì)劃，具備新建、保存、傳輸和遠(yuǎn)程打印功能，按用戶要求實(shí)現(xiàn)多種方式查詢功能。

調(diào)車作業(yè)計(jì)劃執(zhí)行：信號(hào)員使用計(jì)劃執(zhí)行系統(tǒng)，模擬“一看、二排、三挑、四劃”操作，并實(shí)時(shí)上傳時(shí)間數(shù)據(jù)。依據(jù)計(jì)劃執(zhí)行情況實(shí)時(shí)顯示場(chǎng)景現(xiàn)車信息，包括：調(diào)機(jī)動(dòng)態(tài)、站內(nèi)列車和庫(kù)內(nèi)現(xiàn)車信息，調(diào)車區(qū)長(zhǎng)和相關(guān)管理人員可以實(shí)時(shí)查看計(jì)劃執(zhí)行信息，便于直觀掌控與監(jiān)督整個(gè)車站的計(jì)劃執(zhí)行過程。

技術(shù)作業(yè)表繪制：通過對(duì)實(shí)際調(diào)車作業(yè)計(jì)劃執(zhí)行數(shù)據(jù)的讀取，采用圖示及表格兩者相結(jié)合的形式顯示庫(kù)內(nèi)現(xiàn)車信息數(shù)據(jù)和調(diào)機(jī)作業(yè)動(dòng)態(tài)圖形，自動(dòng)完成車站技術(shù)作業(yè)表的鋪化，取消調(diào)車區(qū)長(zhǎng)人工繪制圖表的工作。

2）系統(tǒng)硬件構(gòu)成

本系統(tǒng)需增設(shè)1臺(tái)服務(wù)器、1臺(tái)臺(tái)式機(jī)主機(jī)、3個(gè)顯示器、4個(gè)平板電腦、1個(gè)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜及2臺(tái)交換機(jī)和額定容量1 KVA以上在線式不間斷電源設(shè)備。具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 調(diào)車作業(yè)計(jì)劃編制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.4 Structure diagram of shunting operation planning system

3 發(fā)展前景展望

智慧站技術(shù)在長(zhǎng)春站取得較好的應(yīng)用效果，長(zhǎng)春站軟實(shí)力有了很大提升。目前，鐵路正處于關(guān)鍵轉(zhuǎn)型期，現(xiàn)階段應(yīng)抓好智慧站在全國(guó)鐵路發(fā)展的大好時(shí)機(jī)，立足當(dāng)前，著眼長(zhǎng)運(yùn)，在全面繼承智慧站現(xiàn)有建設(shè)成果的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，著力解決當(dāng)前智慧站發(fā)展中遇到的突出矛盾和問題，全面深化智能系統(tǒng)在全路各領(lǐng)域的應(yīng)用，大力發(fā)展智能系統(tǒng)在各領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，為全路客運(yùn)服務(wù)質(zhì)量打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。