客運服務系統(tǒng)更新改造工程檢測方案

劉浩朋，許占華，陳雙雙

（中國鐵道科學研究院集團有限公司 電子計算技術研究所，北京 100081）

0 引言

我國高速鐵路正朝著自動化和智能化方向發(fā)展，服務系統(tǒng)的應用作為現(xiàn)代化的標志和象征，在鐵路行業(yè)發(fā)展過程中占據(jù)著重要地位［1］。隨著高速鐵路建設的不斷發(fā)展，越來越多的旅客選擇乘坐高鐵出行，旅客對車站運營環(huán)境提出了更加舒適的出行需求［2］。為滿足旅客日益增長的出行需求，鐵路部門通過多種途徑對既有客運服務系統(tǒng)功能進行更新改造，改善乘車環(huán)境，提高服務質量和管理水平。

1 工程現(xiàn)狀及檢測需求分析

現(xiàn)階段客運服務系統(tǒng)更新改造內(nèi)容主要包含2個方向，一是對既有客運服務系統(tǒng)進行擴建改造；二是對既有系統(tǒng)軟件進行升級。

1.1 既有客運服務系統(tǒng)擴建改造

隨著新建鐵路線路的建設，不同線路在同一車站相互連通的情況愈加增多，車站規(guī)模、客運流量均有明顯提升，旅客對站內(nèi)換乘、快速進站等出行服務的需求愈發(fā)強烈，這對既有車站客運服務系統(tǒng)功能提出了更高要求，為客運服務系統(tǒng)的擴建提供了基礎。

目前各站的客運服務系統(tǒng)擴建工程普遍以在新建站臺和站房的同時對新建區(qū)域進行設備補強的形式，對車站客運服務系統(tǒng)進行擴建，將擴建的客運服務系統(tǒng)納入既有客運服務統(tǒng)一管理，以滿足旅客出行的需求，如新建張吉懷鐵路張家界西站客服系統(tǒng)改造工程等。

1.2 既有客運服務系統(tǒng)軟件升級改造

2019年，自我國首條智能高鐵京張鐵路完成建設以來，以旅客服務與生產(chǎn)管控平臺（簡稱管控平臺）為代表的智能車站正在逐步開始推廣建設。目前客運服務系統(tǒng)的軟件升級改造工程主要是將現(xiàn)行的旅客服務信息系統(tǒng)集成管理平臺（簡稱集成管理平臺）升級改造為管控平臺。

軟件升級改造前的客運服務系統(tǒng)功能主要是通過集成管理平臺獲取客票系統(tǒng)和運輸調度管理系統(tǒng)的車次、余票、正晚點信息等數(shù)據(jù)，編制客運服務組織模板，對車站客運廣播系統(tǒng)和綜合顯示系統(tǒng)進行管控［3］，為旅客出行提供實時的廣播和引導服務。在升級改造為管控平臺后，通過對客票系統(tǒng)、運輸信息集成平臺、綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)等數(shù)據(jù)的整合聯(lián)動，實現(xiàn)對旅客服務信息系統(tǒng)、客運管理信息系統(tǒng)、鐵路客運設備管理應用和客運站應急指揮應用的集成管理，在保證為旅客出行提供服務的同時，也為工作人員提供整合后的信息化服務。管控平臺基于底層各類數(shù)據(jù)資源，建設可自主學習的旅客服務和生產(chǎn)協(xié)同模型，實時監(jiān)控站內(nèi)全生產(chǎn)要素的狀態(tài)并及時預警，自動生成輔助決策指令，保障車站所有設備、設施、系統(tǒng)、人員、作業(yè)的高效運轉［4］。

1.3 更新改造工程檢測需求分析

為保證客運服務系統(tǒng)更新改造工程的總體質量，各相關單位對更新改造工程的動態(tài)檢測工作提出新的需求。

在客運服務系統(tǒng)更新改造工程中，由于存在既有系統(tǒng)與新建工程的對接問題，各參建單位對更新改造后的系統(tǒng)兼容性和穩(wěn)定性均有較高的關注。施工單位關注于改造完成后，新增設備能否與既有客運服務系統(tǒng)兼容；建設單位關注于改造工程的工程質量能否達到驗收要求；運營單位關注改造工程能否可靠穩(wěn)定運行，滿足客運服務運營使用的要求。因此，各參建單位對客運服務系統(tǒng)更新改造工程的動態(tài)檢測工作提出了不同需求。

因此，作為獨立第三方的測試單位應持續(xù)跟進鐵路系統(tǒng)發(fā)展的新技術和新方向，積極開展相關課題研究，穩(wěn)定動態(tài)檢測市場，改進動態(tài)檢測方法，拓展動態(tài)檢測業(yè)務范圍，提高檢測能力和評價水平。

2 更新改造工程特點

2.1 既有客運服務系統(tǒng)擴建改造特點

與新建客運服務系統(tǒng)工程相比，既有客運服務系統(tǒng)的改造工程主要工作是對站房局部區(qū)域進行擴建，在擴建區(qū)域增設鐵路電子客票門式自動檢票機、柱式檢票機、綜合顯示屏、客運廣播等設備，保障擴建區(qū)域能夠實現(xiàn)客運服務系統(tǒng)功能。以新建張吉懷鐵路為例，在既有張家界西站客運服務系統(tǒng)改造工程中，主要對張家界西站候車區(qū)、新建站臺及進出站通道進行了擴建，擴建區(qū)域補強的客運服務系統(tǒng)包括檢票系統(tǒng)、客運廣播系統(tǒng)、綜合顯示系統(tǒng)和車站綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，擴建的設備接入既有客運服務系統(tǒng)，為擴建區(qū)域提供系統(tǒng)功能服務，擴建部分的系統(tǒng)功能與既有客運服務系統(tǒng)功能相同（見圖1）。由于既有客運服務系統(tǒng)已完成實施和應用，因此在新設備安裝調試時，需進一步考慮擴建的新設備與既有客運服務系統(tǒng)的兼容性，保證擴建設備能夠被既有客運服務系統(tǒng)正確管控。

圖1 既有客運服務系統(tǒng)擴建改造部分

2.2 既有客運服務系統(tǒng)軟件升級改造特點

在實際工程中，對既有客運服務系統(tǒng)的軟件升級主要是將集成管理平臺升級為管控平臺。

與集成管理平臺相比，管控平臺在系統(tǒng)功能、網(wǎng)絡架構、數(shù)據(jù)交互等方面均存在不同。系統(tǒng)構成方面，集成管理平臺支持旅客服務應用，能夠實現(xiàn)對客運廣播、綜合顯示系統(tǒng)的管理功能；管控平臺支持旅客服務、客運管理、客站設備監(jiān)控、應急指揮4項應用，能夠實現(xiàn)客運廣播、綜合顯示系統(tǒng)的管控，移動作業(yè)、客站設備監(jiān)控等功能。在系統(tǒng)架構方面，采用“車站—鐵路局集團公司”2級架構，集成管理平臺在旅客服務信息系統(tǒng)專網(wǎng)進行通信，數(shù)據(jù)存儲在各鐵路局集團公司；管控平臺采用“車站—鐵路局集團公司—中國國家鐵路集團有限公司”3級架構，集中部署于天津武清云平臺的辦公網(wǎng)中［5］，數(shù)據(jù)存儲在中國國家鐵路集團有限公司數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)接口方面，集成管理平臺主要與客票系統(tǒng)、運輸調度管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)車次、余票、列車正晚點、開停檢時間等的數(shù)據(jù)共享；管控平臺通過與客票系統(tǒng)、運輸信息集成平臺、車站機電設備監(jiān)控系統(tǒng)等建立接口，實現(xiàn)車次、余票、上下車人數(shù)、列車日計劃、階段計劃、開停檢時間、設備運行狀態(tài)等客站業(yè)務數(shù)據(jù)的統(tǒng)一接入、管理和共享［6］。旅客服務與生產(chǎn)管控平臺和集成管理平臺系統(tǒng)構成對比見表1。

表1 旅客服務與生產(chǎn)管控平臺和集成管理平臺系統(tǒng)構成對比

在軟件升級改造完成后，新增多項智能化功能模塊，極大的豐富了客運服務系統(tǒng)功能，提高了系統(tǒng)自動化水平。旅客服務與生產(chǎn)管控平臺和集成管理平臺功能對比見表2。

表2 旅客服務與生產(chǎn)管控平臺和集成管理平臺功能對比

由于既有客運廣播、綜合顯示系統(tǒng)等已完成實施，在進行軟件升級改造時，還需對軟件與硬件的接口兼容性進行進一步核查，調試廣播接口程序、顯示引導接口程序［7］，確保升級完成后的軟件能夠正確驅動硬件設備，對各系統(tǒng)進行有效管控。既有客運服務系統(tǒng)軟件升級改造部分見圖2。

圖2 既有客運服務系統(tǒng)軟件升級改造部分

3 更新改造工程檢測方案

3.1 檢測項目

3.1.1 既有客運服務系統(tǒng)擴建改造

與既有客運服務系統(tǒng)相比，既有客運服務系統(tǒng)擴建改造后，系統(tǒng)功能與原系統(tǒng)保持一致，因此，在開展動態(tài)檢測工作時，僅需對擴建改造部分進行功能驗證。參考張吉懷鐵路張家界西站客運服務系統(tǒng)等擴建改造工程，按照上述需求分析及工程特點，總結檢測項目如下：

（1）自動檢票。測試新增門式自動檢票機、柱式檢票機、手持檢票終端對進/出站電子客票的識別和處理功能。

（2）客運廣播。測試集成管理平臺對新增區(qū)域廣播業(yè)務的正確性和時效性進行驗證。

（3）綜合顯示。測試集成管理平臺對新增區(qū)域引導業(yè)務的正確性和時效性進行驗證。

（4）視頻監(jiān)控。測試通過車站視頻監(jiān)控系統(tǒng)用戶終端對本站新增區(qū)域的視頻監(jiān)控功能，包括實時圖像查看、云鏡控制功能及圖像質量評價。

（5）時間同步。測試車站新增區(qū)域的終端設備與上級時鐘源的時間同步功能。

3.1.2 既有客運服務系統(tǒng)軟件升級改造

對比既有客運服務系統(tǒng)軟件升級改造前后，系統(tǒng)功能和系統(tǒng)架構均產(chǎn)生了較大變化，在進行軟件升級改造后工程的動態(tài)檢測工作時，應對旅客服務與生產(chǎn)管控平臺各典型功能進行檢測。

（1）管控平臺管理。測試管控平臺對到發(fā)計劃生成，客運、廣播及引導業(yè)務模板配置功能。

（2）客運廣播。測試管控平臺對列車到發(fā)、專題等廣播業(yè)務的管控功能，并對不同分區(qū)廣播的正確性和時效性進行驗證。

（3）綜合顯示。測試管控平臺對列車到發(fā)引導業(yè)務的管控功能，并對引導顯示信息的正確性和時效性進行驗證。

（4）客運管理。①測試管控平臺對移動作業(yè)終端的客運作業(yè)計劃推送功能；②測試移動作業(yè)終端接收管控平臺推送的客運作業(yè)計劃以及作業(yè)狀態(tài)反饋功能；③測試移動作業(yè)終端對到發(fā)列車廣播、引導業(yè)務的管控功能。

（5）客站設備管理。①測試管控平臺對自動售票機、自助實名制核驗閘機、門式自動檢票機、柱式檢票機、綜合顯示屏運行狀態(tài)的監(jiān)測功能；②測試管控平臺顯示車站機電設備監(jiān)控系統(tǒng)設備狀態(tài)功能。

（6）接口互聯(lián)。①測試管控平臺能否與運輸信息集成平臺接口互聯(lián)功能；②測試管控平臺能否與客票系統(tǒng)接口互聯(lián)功能；③測試管控平臺能否與車站機電設備監(jiān)控系統(tǒng)接口互聯(lián)功能。

3.2 檢測方案

3.2.1 既有客運服務系統(tǒng)擴建改造

對照既有客運服務系統(tǒng)擴建改造工程的檢測項目，參考新建客運服務系統(tǒng)動態(tài)檢測方法，通過搭建客票模擬服務器、售票終端等測試環(huán)境，采用場景測試方法對擴建部分客運服務系統(tǒng)功能進行測試。

客運服務系統(tǒng)聯(lián)調聯(lián)試的場景設計以旅客為中心，站在旅客角度驗證系統(tǒng)為旅客提供的各項服務功能在開通運營前是否達到設計要求［8］。按照旅客出行需求設置旅客候車、檢票進站、進站上車、下車出站、接站等場景，按照系統(tǒng)業(yè)務功能編制列車到發(fā)廣播、列車引導業(yè)務測試案例，對旅客服務信息系統(tǒng)集成管理平臺管控車站新增站臺廣播、引導業(yè)務功能進行測試，并對業(yè)務功能的正確性和時效性進行驗證。管控廣播、引導業(yè)務功能測試流程見圖3。

3.2.2 既有客運服務系統(tǒng)軟件升級改造

客運服務系統(tǒng)軟件升級后將系統(tǒng)后臺重構，等同于新建管控平臺各項功能。因此，客運服務系統(tǒng)軟件升級改造工程可按照新建管控平臺動態(tài)檢測方法進行測試。

（1）通過管控平臺配置廣播業(yè)務規(guī)則、引導顯示規(guī)則、客運組織模板、班組人員作業(yè)模板，測試管控平臺能否正確生成到發(fā)、廣播、引導和客運作業(yè)計劃。管控平臺管理測試流程見圖4。

圖4 管控平臺管理測試流程

（2）按照旅客出行需求設置旅客候車、檢票進站、進站上車、下車出站、接站等場景，按照系統(tǒng)業(yè)務功能編制列車到發(fā)廣播、列車引導業(yè)務測試案例，對管控平臺管控廣播、引導業(yè)務功能進行測試，并對業(yè)務功能的正確性和時效性進行驗證。

（3）通過管控平臺推送廣播、引導、檢票等作業(yè)信息，檢測移動作業(yè)終端能否準確接收客運人員作業(yè)計劃；通過移動作業(yè)終端執(zhí)行到發(fā)列車業(yè)務廣播，檢測廣播業(yè)務的正確性和時效性；通過移動作業(yè)終端下發(fā)到發(fā)列車引導計劃，檢測引導業(yè)務的正確性和時效性?？瓦\管理功能測試流程見圖5。

圖5 客運管理功能測試流程

（4）通過管控平臺獲取自動售票機、自助實名制核驗閘機、門式自動檢票機、柱式檢票機、綜合顯示屏運行狀態(tài)，檢測管控平臺的客站設備管理功能是否正常。客站設備管理功能測試流程見圖6。

圖6 客站設備管理功能測試流程

（5）管控平臺與運輸信息集成平臺接口。從運輸信息集成平臺向管控平臺發(fā)送接口數(shù)據(jù)，檢測管控平臺是否準確獲取列車日計劃、階段計劃、實際到發(fā)信息。管控平臺與運輸信息集成平臺接口功能測試流程見圖7。

圖7 管控平臺與運輸信息集成平臺接口功能測試流程

（6）管控平臺與客票系統(tǒng)接口。從客票系統(tǒng)向管控平臺發(fā)送接口數(shù)據(jù)，檢測管控平臺是否準確獲取車次、余票、上下車人數(shù)信息；從管控平臺按接口規(guī)則向自動檢票子系統(tǒng)發(fā)送接口數(shù)據(jù)，檢測自動檢票子系統(tǒng)是否準確接收列車開停檢時間、檢票口信息。管控平臺與客票系統(tǒng)接口功能測試流程見圖8。

圖8 管控平臺與客票系統(tǒng)接口功能測試流程

（7）管控平臺與機電設備監(jiān)控系統(tǒng)。從車站機電設備監(jiān)控系統(tǒng)向管控平臺發(fā)送接口數(shù)據(jù)，檢測管控平臺是否準確接收機電設備監(jiān)控系統(tǒng)設備的運行狀態(tài)信息；從管控平臺向機電設備監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送接口數(shù)據(jù)，檢測車站機電設備監(jiān)控系統(tǒng)能否接收管控平臺發(fā)送的設備控制指令信息。管控平臺與機電設備監(jiān)控系統(tǒng)接口功能測試流程見圖9。

圖9 管控平臺與機電設備監(jiān)控系統(tǒng)接口功能測試流程

3.3 評價標準

客運服務系統(tǒng)動態(tài)檢測主要為功能測試，且客運服務系統(tǒng)更新改造前后的系統(tǒng)功能與新建客運服務系統(tǒng)功能相同，因此，建議更新改造工程的評價標準可參照新建線路工程的動態(tài)驗收技術規(guī)范，對于技術規(guī)范中未包含的管控平臺智能化等功能，可參照設計文件和相關技術條件。

新建線路工程動態(tài)驗收技術規(guī)范主要有：

（1）TB 10761—2013《高速鐵路工程動態(tài)驗收技術規(guī)范》；

（2）TB 10461—2019《客貨共線鐵路工程動態(tài)驗收技術規(guī)范》；

（3）《智能客站旅客服務與生產(chǎn)管控平臺總體技術方案》（科信基函〔2019〕12號）。

檢測內(nèi)容引用評判標準對照見表3。

表3 檢測內(nèi)容引用評判標準對照

4 結束語

按照上述檢測項目、檢測方法、評價標準原則，研究總結形成了客運服務系統(tǒng)更新改造工程檢測方案，該方案在張吉懷鐵路張家界西站客運服務系統(tǒng)改造工程、安九鐵路廬山站客運服務系統(tǒng)軟件升級改造工程等項目進行了試用，圓滿完成了相關動態(tài)檢測工作。檢測工作完成后，動態(tài)驗收專家組對動態(tài)檢測報告進行了評審，認為檢測工作的檢測項目完整，檢測方法科學，檢測結論準確，一致通過了報告評審。2021年12月26日，張吉懷鐵路張家界西站開通運營；2022年4月28日，安九鐵路廬山站西站房開通運營。2座車站的順利開通標志著客運服務系統(tǒng)更新改造工程動態(tài)檢測方案的實踐獲得成功，按照方案能夠對更新改造的客運服務系統(tǒng)進行有效檢測，檢測方案具有推廣意義。

梳理不同情況下車站客運服務系統(tǒng)的更新改造工程的現(xiàn)狀、需求及特點，通過對比新建客運服務系統(tǒng)工程，研究更新改造工程的檢測方案，提出檢測項目、檢測方法和評價標準，為后續(xù)開展客運服務系統(tǒng)更新改造工程的動態(tài)檢測工作提供了技術參考。