智慧地鐵的應(yīng)用與發(fā)展

趙博軍 唐恒

摘要：城市軌道交通的建設(shè)滿足了人們?nèi)粘Ｍㄇ诨虺鲇蔚男枨螅谝欢ǔ潭壬辖鉀Q了地面交通堵塞問題，但隨著越來越多的人選擇使用公共交通出行，它也存在人流密集、時(shí)間分布集中等問題。地鐵、車站的組織調(diào)度問題一直是客運(yùn)管理的難點(diǎn)。為防止客流高峰期出現(xiàn)人流對(duì)沖現(xiàn)象，城市軌道交通通常采用加建運(yùn)營(yíng)路線、添加輔助路線、組織疏導(dǎo)路線等方法來提高客流驟增時(shí)段的通行效率，同時(shí)保障運(yùn)營(yíng)安全有序。但隨著城市信息化的進(jìn)一步發(fā)展，乘客綜合素質(zhì)提高，對(duì)車站的需求已經(jīng)由被動(dòng)接受信息變?yōu)閷で蟾蛹皶r(shí)、有效、便捷、精準(zhǔn)的信息化服務(wù)。本文對(duì)智慧地鐵的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：智慧地鐵;應(yīng)用;發(fā)展

隨著5C通信.AI.云計(jì)算.區(qū)塊鏈和大數(shù)據(jù)等新興計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的在工程建設(shè)領(lǐng)域逐步成熟落地，對(duì)行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展進(jìn)步起到了卓有成效的強(qiáng)大推動(dòng)，展現(xiàn)出了數(shù)據(jù)賦能的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力。因此，將城市軌道交通的建設(shè)，確保整個(gè)城市軌道交通運(yùn)輸在其壽命周期中保持連續(xù)的高安全.高質(zhì)量和高效率的公共交通服務(wù)。智慧地鐵的概念一提出，即引起全行業(yè)的廣泛關(guān)注。形成鐵線網(wǎng)全局運(yùn)行安全保障.提升乘客幸福感.提高軌道交通運(yùn)輸效率和改善運(yùn)營(yíng)商經(jīng)營(yíng)效益的共贏局面。

1 智慧地鐵發(fā)展現(xiàn)狀

智慧地鐵現(xiàn)階段的智慧特征主要實(shí)現(xiàn)內(nèi)容為∶在多維感知方面，通過視頻.傳感器及設(shè)備接口等實(shí)現(xiàn)對(duì)人員.設(shè)施設(shè)備.事件.場(chǎng)所及環(huán)境等全方位數(shù)據(jù)的采集：在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析方面，對(duì)采集的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤分析：在聯(lián)動(dòng)執(zhí)行方面，建立不同業(yè)務(wù)之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系：在協(xié)同決策方面，利用實(shí)時(shí)分析的結(jié)果來輔助決策，進(jìn)而決定下一步的操作。其建設(shè)范圍主要包括以下2個(gè)方面。

1.1 結(jié)合物聯(lián)網(wǎng).云平臺(tái)的信息化建設(shè)

依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與人臉識(shí)別.視頻分析技術(shù)，打造全網(wǎng)線安全調(diào)度指揮中心，再利用大數(shù)據(jù)分析，可以實(shí)現(xiàn)全軌道交通危險(xiǎn)自動(dòng)預(yù)警，提升安檢系統(tǒng)的安全級(jí)別，增強(qiáng)各部門調(diào)度協(xié)調(diào)效率。還可以將采集到的海量數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存到大數(shù)據(jù)中心，進(jìn)行縱向?qū)Ρ确治?，?duì)日常運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)智能跟蹤對(duì)比，方便決策者做出有針對(duì)性的管理結(jié)構(gòu)優(yōu)化，為乘客提供更加有針對(duì)性.引導(dǎo)性的信息服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)資源的高效整合為城市軌道交通的調(diào)度提供了更全面.更廣闊的思路，打破了協(xié)調(diào)割裂的局面，實(shí)現(xiàn)了乘客獲得現(xiàn)代化高效服務(wù).鐵路運(yùn)營(yíng)指揮安全有序的雙贏局面。云平臺(tái)在軌道交通中的應(yīng)用可以從硬件層面實(shí)現(xiàn)靈活的資源規(guī)劃，提高硬件的利用率，從平臺(tái)層面推進(jìn)系統(tǒng)整合和建設(shè)，實(shí)現(xiàn)開放式數(shù)據(jù)交換，從業(yè)務(wù)層面進(jìn)行系統(tǒng)化，提高了系統(tǒng)之間的靈活性和協(xié)調(diào)性：實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)層和運(yùn)營(yíng)層的分離，顯著提高了運(yùn)營(yíng)的效率，云平臺(tái)可以支撐大數(shù)據(jù).物聯(lián)網(wǎng)及人工智能等技術(shù)的應(yīng)用，支持軌道交通的智能化發(fā)展。目前，軌道交通基礎(chǔ)信息平臺(tái)正在按照"線網(wǎng)層業(yè)務(wù)系統(tǒng)云平臺(tái)+傳統(tǒng)線路業(yè)務(wù)系統(tǒng)方案"進(jìn)行建設(shè)，統(tǒng)一建設(shè)軌道交通云平臺(tái)綜合業(yè)務(wù)承載系統(tǒng)，各線路層的生產(chǎn)系統(tǒng)依照傳統(tǒng)方式進(jìn)行獨(dú)立建設(shè)，線網(wǎng)層云平臺(tái)提供的服務(wù)包括NCC.線網(wǎng)門禁.線網(wǎng)客服.廣播等系統(tǒng)，向所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供計(jì)算.存儲(chǔ).視頻存儲(chǔ).操作系統(tǒng)等資源，為各個(gè)系統(tǒng)提供人工智能.大數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)支撐服務(wù)。

1.2 乘客智慧服務(wù)建設(shè)

現(xiàn)有的智慧地鐵必須向乘客提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)且網(wǎng)絡(luò)化的智慧地鐵服務(wù)，要求以交通流量.客流量.票流為著重點(diǎn)，車站配備了新一代的裝有AFC系統(tǒng)的前端設(shè)備，能夠?yàn)槌丝吞峁└佣嘣能嚻狈?wù)。建立全市地鐵乘客的信用體系，根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)將乘客分為不同安全等級(jí)，能夠顯著提高安檢效率。系統(tǒng)結(jié)合了大數(shù)據(jù).人臉識(shí)別和影像分析等前沿技術(shù)，將安檢和檢票整合成一個(gè)整體，保證乘客能夠以較快速度進(jìn)站。利用行為分析技術(shù)，在全市地鐵推動(dòng)安檢建設(shè)無感化，在減少工作人員的同時(shí)，也能提高工作效率。

2 智慧地鐵未來發(fā)展方向

智慧地鐵的發(fā)展方向是實(shí)現(xiàn)主動(dòng)感知.分析診斷.獨(dú)立決策.精確執(zhí)行和自我學(xué)習(xí)。在智慧地鐵現(xiàn)階段基礎(chǔ)上，與知識(shí)圖譜.深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)進(jìn)行融合，提高綜合研究判斷和自主學(xué)習(xí)能力，具有較高的智能性，不斷應(yīng)用.積累并創(chuàng)造知識(shí)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)整體的自我完善和持續(xù)改進(jìn)。

2.1 客流智能監(jiān)測(cè)與管控

首先，利用智能影像分析技術(shù)，在車站公共區(qū)域利用先進(jìn)的客流采集技術(shù)，智能分析監(jiān)控影像，自動(dòng)檢測(cè)扶梯運(yùn)行狀態(tài).乘客的異常行為，有效統(tǒng)計(jì)客流量和識(shí)別異常事件。并利用AFC閘機(jī)和手機(jī)嗅探技術(shù)對(duì)客流進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄和分析，獲取立體化的客流數(shù)據(jù)，對(duì)乘客出行的時(shí)空軌跡進(jìn)行精確描摹。綜合交通管理平臺(tái)的軟件將其轉(zhuǎn)化成對(duì)客流情況的統(tǒng)計(jì)分析和應(yīng)用，并通過與其他來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，得到對(duì)某類事件的判別結(jié)果，提高運(yùn)營(yíng)的安全性和效率。其次，實(shí)現(xiàn)了車站場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)。結(jié)合運(yùn)營(yíng)流程職責(zé)和流程范圍，在綜合運(yùn)輸系統(tǒng)管理平臺(tái)上研發(fā)具有高度自動(dòng)化的場(chǎng)景聯(lián)合行動(dòng)功能，具體包括車站喚醒服務(wù).車站睡眠服務(wù).高峰客流服務(wù).旅客服務(wù).節(jié)能運(yùn)營(yíng)服務(wù)等場(chǎng)景。以早班站喚醒場(chǎng)景為例，按照以下順序?qū)嵤﹫?chǎng)景聯(lián)動(dòng)方案∶啟動(dòng)地鐵站臺(tái)的早間系統(tǒng)控制模式：打開車站工作區(qū)域燈光啟動(dòng)照明模式：打開車站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)各出人口的進(jìn)出站情景：?jiǎn)?dòng)廣播PA系統(tǒng)播放車站開放信息：打開PIs各系統(tǒng)的顯示屏：由控制中樞遠(yuǎn)程發(fā)送站臺(tái)門開關(guān)自行檢測(cè)指令并自行接收所得到的反饋：遠(yuǎn)程發(fā)送AFC終端自檢指令并接收反饋：遠(yuǎn)程下發(fā)車站自動(dòng)扶梯投人運(yùn)行指令：遙控開啟出人口防盜卷簾門。

2.25G技術(shù)在智慧地鐵中的應(yīng)用

5C技術(shù)為軌道交通的多業(yè)務(wù)服務(wù)承載能力與運(yùn)營(yíng)管理模式帶來了新可能。利用5C技術(shù)搭建的智能地鐵運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)通道，集成了從基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層.能力平臺(tái)過渡層到智能用戶應(yīng)用層的3層次一體化架構(gòu)平臺(tái).可以實(shí)現(xiàn)智慧感知，智慧聯(lián)系和智慧分析功能，支持上層智能場(chǎng)景及其應(yīng)用的操作和維護(hù)，并使用數(shù)據(jù)提高安全性.效率和服務(wù)。在面向地下鐵路的運(yùn)營(yíng)管理模式時(shí)，在研發(fā)運(yùn)用5C科技遠(yuǎn)距離指引應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行維護(hù)后，可以提高地下鐵路管理模式的運(yùn)行效率，降低管理難度。在面向城市建設(shè)的施工場(chǎng)景中，通過結(jié)合當(dāng)?shù)爻鞘械牡乩砦恢玫忍攸c(diǎn)或優(yōu)勢(shì)，通過5C科技研發(fā)智能車站工作節(jié)點(diǎn)和盾構(gòu)掘進(jìn)的應(yīng)用方法，為地下鐵路的建造提供了新的思路?？梢园l(fā)現(xiàn)，通過5C技術(shù)的應(yīng)用可以為城市建設(shè)提供更多便利有效的措施。在面向地下鐵路安全管理系統(tǒng)方面，通過研發(fā)以5C科技為基礎(chǔ)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)公共區(qū)域，以達(dá)到公共安全的管理。升級(jí)現(xiàn)有扶梯.升降梯，閘機(jī)，進(jìn)出站口等節(jié)點(diǎn)不夠清晰的攝像頭，運(yùn)用5C網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多鏈路多節(jié)點(diǎn)多通道的網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸渠道，可以使管理系統(tǒng)更加安全便捷。

結(jié)束語(yǔ)

地下鐵路的智能化發(fā)展需要先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集方法.數(shù)據(jù)管理方法以及信息分析方法。以管理運(yùn)營(yíng)模式為出發(fā)點(diǎn)，提出了智能化地下鐵路信息系統(tǒng)未來的發(fā)展應(yīng)用方向。從現(xiàn)有的大量設(shè)備信息.數(shù)據(jù)信息出發(fā)，并借鑒融合了大數(shù)據(jù)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，人工智能技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在這些技術(shù)的基礎(chǔ)上，建設(shè)地下鐵路多業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)的是構(gòu)建智能化地鐵信息系統(tǒng)的建設(shè)思想。在地下鐵路智能應(yīng)用服務(wù)的需求不停增長(zhǎng)下，越來越多的城市提出了智能地下鐵路的建設(shè)方案。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，人工智能技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，將進(jìn)一步推動(dòng)智能地下鐵路的實(shí)施。

參考文獻(xiàn)

[1]吳昊.北京智慧地鐵創(chuàng)新發(fā)展的探索與實(shí)踐[J].鐵路通信信號(hào)工程技術(shù).2020（3）：77.

[2]劉純潔.上海智慧地鐵的研究與實(shí)踐[J].城市軌道交通研究.2019（6）：1.

[3]魏運(yùn).白文飛.李宇杰.智慧地鐵需求分析及功能規(guī)劃研究[J].都市快軌交通.2020（2）：40.