成都地鐵智慧車站探索與實(shí)踐

文/黃嘉、王鑫，成都地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司

本文通過智慧車站建設(shè)現(xiàn)狀分析及成都地鐵智慧車站的實(shí)踐研究，以面向設(shè)備管理和面向乘客服務(wù)兩大板塊為基礎(chǔ)的智慧車站模式，提出了智慧車站總體框架，并對(duì)智慧車站關(guān)鍵應(yīng)用進(jìn)行了闡述，為未來軌道交通智慧車站建設(shè)和運(yùn)營(yíng)提供參考思路，可有效提升車站管理效率，縮短應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間和降低運(yùn)營(yíng)管理成本。

一、國(guó)內(nèi)智慧車站現(xiàn)狀及必要性

在軌道交通智慧車站的應(yīng)用研究中，上海、廣州和深圳等城市起步較早且發(fā)展迅速，根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，目前全國(guó)總共有超過29個(gè)城市參與建設(shè)或有意向建設(shè)智慧車站。

當(dāng)前智慧車站建設(shè)試點(diǎn)已經(jīng)在上海、廣州、深圳、成都、西安、重慶、南昌等多個(gè)城市開展，各個(gè)城市根據(jù)其本身的特點(diǎn)在建設(shè)內(nèi)容上有所倚重，但就參與建設(shè)的智慧車站項(xiàng)目而言，智慧車站應(yīng)用項(xiàng)點(diǎn)繁多且無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)內(nèi)容一般都是圍繞著客運(yùn)管理、設(shè)備管理、站務(wù)輔助、乘客服務(wù)這四個(gè)方面開展集約化、智能化的管理。

上海地鐵：從2018年開始上海地鐵開展了智慧車站的研究，其從線網(wǎng)中針對(duì)車站不同特點(diǎn)選取了5個(gè)車站分別針對(duì)不同課題進(jìn)行智慧車站的試點(diǎn)研究，其中 1、12、13號(hào)線換乘站漢中路站，著力于研究基于Wi-Fi嗅探的客流監(jiān)測(cè)；10號(hào)線新江灣站，著力于研究基于無人駕駛運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景的設(shè)備自動(dòng)運(yùn)營(yíng)；17號(hào)線諸光路站，著力于研究智慧公安、智慧消防、智慧盲人導(dǎo)乘；7號(hào)線顧村公園站，著力于研究可編輯的場(chǎng)景預(yù)案；16號(hào)線惠南站，著力于研究移動(dòng)支付、智慧客流引導(dǎo)等。

廣州地鐵：應(yīng)用BIM技術(shù)協(xié)助整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)施工，實(shí)現(xiàn)全生命周期管理。在3號(hào)線、APM線廣州塔站和21號(hào)線天河智慧城站試點(diǎn)智慧車站，實(shí)現(xiàn)了人臉識(shí)別進(jìn)站及支付、安檢和檢票一體化、智能客服、智能照明等，計(jì)劃打造基于5G的智慧地鐵示范站。并于2019年9月9日上線智慧地鐵示范站—AI智慧車站（3號(hào)線廣州塔站、APM 線廣州塔站和21號(hào)線天河智慧城站），發(fā)布了全國(guó)首創(chuàng)的軌交智慧操作系統(tǒng)—穗騰 OS，其示范智慧車站主要智慧應(yīng)用有：智能客服、多媒體綜合展示屏、智能問詢系統(tǒng)、刷臉過閘、站臺(tái)門多媒體屏、安檢票務(wù)一體化、一鍵開關(guān)站、安全智能監(jiān)測(cè)管控與聯(lián)動(dòng)調(diào)度、機(jī)電設(shè)備智能管理及維護(hù)等。

深圳地鐵：在2020年針對(duì)7號(hào)線深云站、11號(hào)線機(jī)場(chǎng)站進(jìn)行智慧車站試點(diǎn)，集中推出智能客服中心、自助語(yǔ)音識(shí)別售票、智慧邊門、站臺(tái)門多媒體屏和虛擬客服等一系列智慧應(yīng)用，為當(dāng)?shù)厥忻癯丝烷_啟智慧出行的新體驗(yàn)，提升了乘客服務(wù)滿意度。

目前，城市軌道交通線路的大量開通運(yùn)營(yíng)和客流量的持續(xù)遞增，對(duì)承載客流服務(wù)的城軌車站運(yùn)營(yíng)管理不斷提出新的挑戰(zhàn)。地鐵車站管理業(yè)務(wù)主要分為客運(yùn)管理、設(shè)備管理、人員管理和應(yīng)急管理等諸多方面。其中客運(yùn)管理包括乘客事務(wù)處理、運(yùn)營(yíng)信息發(fā)布、車站客運(yùn)組織；設(shè)備管理包括開站管理、運(yùn)營(yíng)管理、關(guān)站管理、施工管理；人員管理包括公司內(nèi)部人員管理和外部人員管理；應(yīng)急聯(lián)動(dòng)主要是指車站出現(xiàn)異常事件時(shí)，站內(nèi)人員的快速處置管理；車站業(yè)務(wù)類型眾多且專業(yè)性較強(qiáng)，目前在車站實(shí)際運(yùn)營(yíng)過程中存在如下場(chǎng)景或問題：

1．客運(yùn)管理對(duì)人力資源依賴程度高。乘客服務(wù)的業(yè)務(wù)較多，車站人員需要向乘客提供導(dǎo)乘、問詢、票務(wù)處理等服務(wù)，乘客服務(wù)體驗(yàn)要求日益提高，滿意度提升空間大。

2．設(shè)備運(yùn)維智能化程度不高。現(xiàn)場(chǎng)巡檢的業(yè)務(wù)多，車站人員需要每天定期至現(xiàn)場(chǎng)對(duì)車站內(nèi)的機(jī)電設(shè)施設(shè)備進(jìn)行運(yùn)營(yíng)狀態(tài)、故障狀態(tài)、安全隱患等要素的巡視巡查，全息化智能運(yùn)維不足，人力成本較高，運(yùn)維效率有待提升。

3．車站設(shè)備集成度不高，一體化管控程度不高。操作多個(gè)終端執(zhí)行的業(yè)務(wù)多，運(yùn)營(yíng)人員需要在多個(gè)終端進(jìn)行操作與確認(rèn)，增加了運(yùn)營(yíng)人員的負(fù)擔(dān)，缺乏統(tǒng)一的管理平臺(tái)，容易造成差錯(cuò)疏漏。

4．突發(fā)事件處理能力薄弱。應(yīng)急管理以被動(dòng)響應(yīng)為主，信息化分析預(yù)警與全系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)不足。紙質(zhì)版的常態(tài)化信息公告多，突發(fā)應(yīng)急信息發(fā)布不及時(shí)和全面。

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和5G等新技術(shù)在城市軌道交通行業(yè)的適應(yīng)性發(fā)展，信息化和智能化成為城軌車站發(fā)展的新趨勢(shì)。在中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)發(fā)布的《中國(guó)城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》中提到的智慧車站建設(shè)內(nèi)容主要包括：構(gòu)建基于設(shè)備全息感知、系統(tǒng)集成聯(lián)控、終端移動(dòng)操控、高度自運(yùn)轉(zhuǎn)的全時(shí)全景智慧車站管理系統(tǒng)；構(gòu)建支持生物識(shí)別、無感支付的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)；研發(fā)智慧城軌出行咨詢與規(guī)劃系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)城軌自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（AFC）以及車站機(jī)電系統(tǒng)的多專業(yè)綜合應(yīng)用；智慧車站的建設(shè)是順應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，以解決上述問題并滿足相應(yīng)需求為目的而開展，集中體現(xiàn)了城軌建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理的水平。

二、智慧車站建設(shè)總體思路

建設(shè)目標(biāo)：智慧車站從更安全的運(yùn)營(yíng)、更高效的管理、更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)、更卓越的績(jī)效四個(gè)方面開展建設(shè)：一是更安全的運(yùn)營(yíng)，設(shè)備故障快速感知，快速準(zhǔn)確處置；大客流快速感知，快速準(zhǔn)確處置；突發(fā)事件快速感知，快速準(zhǔn)確處置。二是更高效的管理，車站運(yùn)作狀態(tài)可視化、運(yùn)行自動(dòng)化；現(xiàn)場(chǎng)管理精準(zhǔn)化、高效化；人員技能復(fù)合化。三是更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，更豐富、便捷的服務(wù)獲取方式；滿足多樣化需求的人性化服務(wù)；更良好的服務(wù)體驗(yàn)。四是更卓越的效率，車站自主化服務(wù)，減少客服人員；車站智能巡視巡檢，精簡(jiǎn)運(yùn)維人員；地鐵+模式，打造地鐵生態(tài)圈。

建設(shè)內(nèi)容：成都地鐵智慧車站建設(shè)將通過自動(dòng)化控制技術(shù)和智能化分析技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)信息化系統(tǒng)集成。面向乘客服務(wù)方面，通過打造智能售取票機(jī)，體現(xiàn)“智慧票務(wù)”邁著多元化支付、無感通行的方向邁進(jìn)；通過打造智能邊門、智能客服中心功能，體現(xiàn)乘客事務(wù)逐步向無人化、自助式方向的轉(zhuǎn)變；通過打造智能導(dǎo)乘屏及多媒體站臺(tái)門，體現(xiàn)乘客出行誘導(dǎo)方式更加高效和精準(zhǔn)，在提升乘客出行體驗(yàn)方面的不斷努力。面向車站生產(chǎn)管控方面，集合運(yùn)用視頻全景巡站、一鍵開關(guān)站、智能控制系統(tǒng)、LED智能調(diào)光及車站用電智能計(jì)量等新技術(shù)和新設(shè)備，深度對(duì)接大線網(wǎng)運(yùn)營(yíng)具體場(chǎng)景，解決大線網(wǎng)運(yùn)營(yíng)組織、乘客服務(wù)過程中的痛點(diǎn)、難點(diǎn)。

三、成都地鐵智慧車站實(shí)踐

智慧車站是智慧地鐵的重要組成部分，從技術(shù)維度主要實(shí)現(xiàn)感知、控制、邊緣智能的工作，同時(shí)作為邊緣智能節(jié)點(diǎn)，與頂層的自動(dòng)化及信息化系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)交互和共享的需求。

總體業(yè)務(wù)架構(gòu)共分為三層，底層是利用智能設(shè)備、傳感器準(zhǔn)確實(shí)時(shí)獲取運(yùn)營(yíng)現(xiàn)場(chǎng)、設(shè)施設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的信息感知層，如末端各類傳感器、客服設(shè)備、嗅探設(shè)備及人員管理設(shè)備；中間層是高效、標(biāo)準(zhǔn)的客運(yùn)管理和服務(wù)執(zhí)行層，如既有PA、PIS、CCTV等生產(chǎn)系統(tǒng)和新增車站業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)等應(yīng)用；上層是綜合分析、研判、預(yù)測(cè)預(yù)警、監(jiān)督執(zhí)行的運(yùn)營(yíng)協(xié)調(diào)層，建立車站智慧管控系統(tǒng)，其部署在生產(chǎn)網(wǎng)，以車站綜合監(jiān)控集成平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)下集成既有及新增專業(yè)，對(duì)上層信息化系統(tǒng)提供必需的數(shù)據(jù)。

換成站一體化管控。通過換乘車站綜合監(jiān)控平臺(tái)人機(jī)界面（包括軟、硬件部分）整合，根據(jù)車站管理需求優(yōu)化了管控界面（減少不必要的設(shè)備動(dòng)作報(bào)警），實(shí)現(xiàn)了全站設(shè)備和數(shù)據(jù)的集中管控（全站廣播、全站行車信息監(jiān)察，全站消防及設(shè)備監(jiān)控）。

視頻全景巡站系統(tǒng)。采用3D可視化技術(shù)構(gòu)造輕量化的場(chǎng)景，該3D場(chǎng)景從正面展示了一個(gè)地鐵站的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，包括地鐵的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，扶梯上下行情況，視頻監(jiān)控，煙霧報(bào)警，電梯運(yùn)行情況等等，幫助站務(wù)更直觀友好的了解當(dāng)前的站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)支持自動(dòng)巡站模式，且可預(yù)置多種自動(dòng)巡站場(chǎng)景線路，替換地鐵站工作人員日?，F(xiàn)場(chǎng)巡站工作，大大降低人力輸出。

一鍵開關(guān)站。通過一鍵開關(guān)站系統(tǒng)的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)對(duì)車站電扶梯、防盜卷簾門、AFC設(shè)備、照明、導(dǎo)向、環(huán)控設(shè)備的一鍵啟?？刂疲?duì)設(shè)備動(dòng)作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視；通過實(shí)現(xiàn)開關(guān)扶梯、卷簾門時(shí)聯(lián)動(dòng)對(duì)應(yīng)的視頻圖像識(shí)別，確保遠(yuǎn)程控制安全；早間啟運(yùn)時(shí)實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制期間的設(shè)備自檢測(cè)、自診斷，便于設(shè)備出現(xiàn)異常情況時(shí)及時(shí)通知維保部門處置。站務(wù)人員在車控室快速準(zhǔn)確的完成車站開關(guān)站前置條件檢查和設(shè)備啟停，減少了車站工作人員現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)設(shè)備的時(shí)間，提高了效率。

智能控制系統(tǒng)。通過客流實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)的掌握地鐵站內(nèi)人員在站臺(tái)、站廳付費(fèi)區(qū)、站廳非付費(fèi)區(qū)、車站出入口的客流分布情況，對(duì)于突發(fā)客流、高峰期客流可以及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組織管理、客流統(tǒng)計(jì)和預(yù)警。對(duì)于不同客流情況，支持設(shè)置多種大客流場(chǎng)景，可自動(dòng)聯(lián)動(dòng)大客流場(chǎng)景預(yù)案，輔助車站站務(wù)人員更好的應(yīng)對(duì)大客流場(chǎng)景，有效提高運(yùn)營(yíng)指揮效率。

LED智能調(diào)光。智能調(diào)光系統(tǒng)通過光傳感器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并通過智慧車站管控平臺(tái)進(jìn)行多種場(chǎng)景設(shè)置，實(shí)現(xiàn)出入口實(shí)時(shí)光照強(qiáng)度檢測(cè)，大于限定值時(shí)關(guān)閉對(duì)應(yīng)燈具，反之則打開，通過光強(qiáng)的檢測(cè)及回路的自動(dòng)開合，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、車站人員減負(fù)的目的。

車站用電智能計(jì)量。通過系統(tǒng)準(zhǔn)確記錄車站設(shè)備用電情況，為車站節(jié)能導(dǎo)向性目標(biāo)，同時(shí)可以對(duì)各項(xiàng)節(jié)能措施進(jìn)行細(xì)致量化，同時(shí)準(zhǔn)確記錄商業(yè)用電、用水?dāng)?shù)據(jù)，便于地鐵公司與外部單位進(jìn)行成本分?jǐn)偂?/p>

智能導(dǎo)乘屏。通過在車站出入口、扶梯、站臺(tái)門等處增設(shè)電子信息屏，為乘客提供車站運(yùn)營(yíng)服務(wù)信息，以文字方式顯示，內(nèi)容包括車站運(yùn)營(yíng)狀態(tài)、首末班列車時(shí)刻、車站客流實(shí)況、站內(nèi)溫度、高峰客流提示及車站限流通知指引乘客快速進(jìn)出站等。

多媒體站臺(tái)門。在站臺(tái)固定門上方蓋板處加裝嵌入式或貼合式導(dǎo)乘屏，顯示列車運(yùn)行相關(guān)信息，引導(dǎo)乘客均衡候車。信息內(nèi)容包括當(dāng)前車站后續(xù)3列車車廂擁擠度信息展示、列車進(jìn)站時(shí)間提醒及地鐵電視等內(nèi)容。

智慧邊門。通過人臉識(shí)別代替原刷卡方式進(jìn)行邊門門禁權(quán)限認(rèn)證，升級(jí)后的人臉識(shí)別設(shè)備同時(shí)支持員工卡認(rèn)證及人臉認(rèn)證功能，對(duì)未及時(shí)人臉授權(quán)的人員可通過員工卡認(rèn)證通行。取消運(yùn)營(yíng)工作人員反復(fù)確認(rèn)及人工開方式，提高運(yùn)營(yíng)指揮效率。

智能客服中心。車站設(shè)置開放式智能客服中心，支持同時(shí)服務(wù)于2名付費(fèi)區(qū)或非付費(fèi)區(qū)的乘客，兼具傳統(tǒng)票亭BOM的票務(wù)處理功能，在無人值守時(shí)乘客可通過自助服務(wù)設(shè)備完成人臉實(shí)名注冊(cè)、行程規(guī)劃、站內(nèi)導(dǎo)航等需求處理功能，并支持遠(yuǎn)程座席與車站控制室直接通話，逐步引導(dǎo)乘客自助操作，減少票亭售票員的工作量，最終實(shí)現(xiàn)一體化無人票亭。

四、總結(jié)

智慧車站應(yīng)能整合車站既有和新增的各應(yīng)用系統(tǒng)的工作界面，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄，支撐智慧應(yīng)用。通過信息感知層、服務(wù)執(zhí)行層及運(yùn)營(yíng)協(xié)調(diào)層的融合，形成智慧車站管控系統(tǒng)，新的系統(tǒng)突破原有系統(tǒng)之間的壁壘，在既有信息共享的基礎(chǔ)上形成應(yīng)用價(jià)值共享，使系統(tǒng)具備運(yùn)行狀態(tài)全息感知、各類信息指令一體化主動(dòng)推送、運(yùn)行趨勢(shì)智能化分析預(yù)判及快速處置等功能，實(shí)現(xiàn)面向乘客的全方位體驗(yàn)、面向設(shè)備的全自動(dòng)運(yùn)行、面向運(yùn)營(yíng)的輔助性決策、面向應(yīng)急事件的共治式聯(lián)動(dòng)。

智慧車站是城市現(xiàn)代化的標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)了乘客便捷出行和車站的高效管理。隨著5G、大數(shù)據(jù)、人工智能的不斷深入發(fā)展，將會(huì)解鎖更多應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)多元化跨界合作。通過智慧車站建設(shè)，在實(shí)現(xiàn)車站自身價(jià)值的同時(shí)，促進(jìn)城市軌道交通深入發(fā)展，提升城市管理效率、城市形象，進(jìn)一步推動(dòng)智慧城市、數(shù)字城市的發(fā)展，支撐城市可持續(xù)發(fā)展。