重慶沙坪壩鐵路綜合交通樞紐智慧化設(shè)計(jì)與實(shí)踐

劉實(shí)秋，牛夢宇，廖 華

（中鐵二院重慶勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 四電機(jī)動(dòng)及設(shè)備院，重慶 400023)

重慶沙坪壩鐵路綜合交通樞紐于2017年12月31日開通運(yùn)營，該項(xiàng)目工程是國內(nèi)首個(gè)高速鐵路車站站場加蓋作為城市綜合體開發(fā)的典型案例，也是公共交通引導(dǎo)城市發(fā)展(TOD)的典范。綜合交通樞紐集高速鐵路、城市軌道交通、道路交通、人行交通等于一體，充分利用城市地下空間、高速鐵路站場上部空間、城市道路空間，實(shí)現(xiàn)沙坪壩核心區(qū)的交通改善、商圈升級(jí)、核心區(qū)擴(kuò)展。信息化工程將綜合交通樞紐打造成為匯集各類客流、商流、資金流、信息流的城市智慧中樞，推進(jìn)綜合客運(yùn)樞紐與智能交通的融合發(fā)展。

1 沙坪壩鐵路綜合交通樞紐概況

沙坪壩鐵路綜合交通樞紐位于重慶市沙坪壩中心區(qū)，項(xiàng)目用地為原沙坪壩火車站站區(qū)、鐵路生活辦公用地及城市建設(shè)用地，利用地形條件，將沙坪壩火車站站場區(qū)域整體加蓋作為城市廣場和物業(yè)開發(fā)使用，拓展了城市空間。為滿足鐵路安全運(yùn)營的需要，綜合交通樞紐總平面布局根據(jù)用地條件，在成渝客運(yùn)專線站場范圍布置上蓋廣場，在上蓋廣場范圍內(nèi)主要布置1層的高架客運(yùn)專線站房和5層的商業(yè)用房，其余建筑體量均布置在鐵路站場外以北的城市地塊上，主要開發(fā)建筑沿站東路南側(cè)布置[1]。沙坪壩鐵路綜合交通樞紐區(qū)位圖如圖1所示。

圖1 沙坪壩鐵路綜合交通樞紐區(qū)位圖Fig.1 Location of Shapingba Railway Integrated Transportation Hub

沙坪壩鐵路綜合交通樞紐總用地約21.42 hm2，總建筑面積約75萬m2，配建停車位約2 500個(gè)，包括綜合交通樞紐和物業(yè)開發(fā)兩部分，其中綜合交通樞紐部分包括成渝客運(yùn)專線沙坪壩站站房、進(jìn)站通道、地下出站通道、高速鐵路站臺(tái)、鐵路配套用房、高速鐵路出站廳、地下出租車站、地下公交車站、地下停車庫、設(shè)備用房、公寓式辦公樓B地下部分、城市軌道交通9號(hào)線沙坪壩站、110 kV變電站。

2 樞紐信息化面臨的挑戰(zhàn)

為將沙坪壩鐵路綜合交通樞紐打造為城市智慧中樞，推進(jìn)綜合客運(yùn)樞紐與智能交通的融合發(fā)展，充分體現(xiàn)“以人為本、以流為主”的設(shè)計(jì)理念，需要建立統(tǒng)一的信息化平臺(tái)，打破不同交通方式之間的信息壁壘，加強(qiáng)信息采集、處理、共享，實(shí)現(xiàn)信息及時(shí)發(fā)布與實(shí)時(shí)更新，滿足不同層次的需要，為各種交通方式實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)處置提供可靠的信息保障，提升服務(wù)精準(zhǔn)性。

綜合交通樞紐作為具有多種功能的城市綜合體，不僅是大量的人流、車流集散地，也是海量信息產(chǎn)生、交換的場所，信息化平臺(tái)的搭建，面臨著7個(gè)方面的挑戰(zhàn)[2]。

（1）樞紐區(qū)位特殊。沙坪壩鐵路綜合交通樞紐北靠重慶“五大商圈”之一的沙坪壩商圈，南面是沙坪壩樞紐，地處核心商圈，集城市需求、交通需求于一體，周邊還有重慶大學(xué)、重慶師范大學(xué)等高校以及大量住宅區(qū)，而國內(nèi)其他綜合交通樞紐大多設(shè)置于城市中心區(qū)邊緣[3]，沙坪壩地理區(qū)位及周邊用地的特殊性，使得該樞紐客流組成、時(shí)空分布呈現(xiàn)復(fù)雜性。

（2）樞紐定位高端。沙坪壩站是主城區(qū)“三主兩輔”中兩大輔助鐵路客運(yùn)站之一，集高速鐵路、城市軌道交通、公交、出租車、社會(huì)車輛等多種交通方式為一體，承擔(dān)內(nèi)外交通功能的同時(shí)，促進(jìn)周邊用地開發(fā)、提檔商業(yè)模式、提升區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展活力、展示城市發(fā)展形象，是城市副中心的標(biāo)志性發(fā)展區(qū)域，是沙坪壩區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心。2016年，國家發(fā)展和改革委員會(huì)(以下簡稱“國家發(fā)改委”)頒布文件，要求城市綜合交通樞紐要打造“智慧樞紐”，并且明確了6大國家發(fā)改委和地方政府共建樞紐示范城市，重慶作為其中之一[4]，而沙坪壩鐵路綜合交通樞紐無疑是首個(gè)“智慧樞紐”示范。

（3）外圍路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不完善，道路條件復(fù)雜。綜合交通樞紐地處沙坪壩商圈核心，外圍路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不完善，與樞紐功能定位不協(xié)調(diào)。樞紐周邊主要有渝碚路、漢渝路、站西路、站東路、土灣路、天陳路、沙正街、小龍坎正街等道路，多數(shù)路段道路等級(jí)低，平面交叉多，從核心區(qū)外圍難以快速便捷進(jìn)入樞紐。

（4）多種交通方式聚集，客流組成復(fù)雜。綜合交通樞紐融合了城市對(duì)內(nèi)對(duì)外多種交通方式、并配有高密度商業(yè)開發(fā)，加之其特殊的區(qū)位共同決定了樞紐多源多樣的客流組成，包括出入境客流、通勤客流、購物客流、上學(xué)客流、休閑娛樂客流等，樞紐附近旅客出行目的各異，對(duì)樞紐內(nèi)客流誘導(dǎo)和信息服務(wù)、交通方式高效調(diào)度提出了挑戰(zhàn)。

（5）地下多層空間布設(shè)，客流車流流線復(fù)雜。綜合交通樞紐同時(shí)匯集了多種交通方式，所有換乘體系均設(shè)置在地面1層和地下8層(包括停車庫、高速鐵路出站層、高速鐵路站臺(tái)層、交通轉(zhuǎn)換層、廣場、高速鐵路候車室等)，并且地下空間全部為交通設(shè)施和交通換乘空間，交通換乘及客流集散全部在地下空間完成。多樣多向客流車流在立體空間中交匯，流線復(fù)雜，換乘量大。良好的信息服務(wù)是保障各種客流車流順暢流動(dòng)的根本，同時(shí)，地下多層結(jié)構(gòu)也帶來了對(duì)緊急情況下旅客快速疏散和應(yīng)急管理的高要求。沙坪壩鐵路綜合交通樞紐立體空間圖如圖2所示。

圖2 沙坪壩鐵路綜合交通樞紐立體空間圖Fig.2 Three-dimensional space of Shapingba Railway Integrated Transportation Hub

（6）停車管理復(fù)雜。由于綜合交通樞紐毗鄰三峽廣場，是沙坪壩商圈的核心，樞紐內(nèi)地下3層、5層、6層建設(shè)停車場，約2 500個(gè)車位。停車場中間地下4層夾設(shè)高速鐵路出站層，不同層停車場由不同連接道與樞紐外路網(wǎng)銜接，停車場布局物理結(jié)構(gòu)復(fù)雜。另外，由于停車場地處商業(yè)核心區(qū)和綜合樞紐內(nèi)部，停車需求量較大?；谝陨隙喾矫嬖?，為調(diào)節(jié)停車需求在時(shí)間和空間分布上的不均勻、提高停車場周轉(zhuǎn)率和使用效率、減少由于尋找停車位而產(chǎn)生的迂回交通、增加商業(yè)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)活力，需具備強(qiáng)有力的停車管理機(jī)制和控制系統(tǒng)，這也依賴于完善的樞紐信息化平臺(tái)。

（7）管理部門眾多，信息化服務(wù)對(duì)象多樣。綜合交通樞紐管理部門包括樞紐管理部門、各類交通運(yùn)營公司和監(jiān)管部門，各部門職責(zé)不同，對(duì)樞紐信息化平臺(tái)的需求也不同。樞紐信息化平臺(tái)應(yīng)在滿足乘客信息需求的同時(shí)，為各管理部門的日常工作提供服務(wù)，因此準(zhǔn)確把握不同部門的需求十分重要。

綜上，沙坪壩鐵路綜合交通樞紐信息化平臺(tái)應(yīng)是基于樞紐運(yùn)營、管理和服務(wù)的理念，在各交通方式信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌規(guī)劃并構(gòu)建專門用于樞紐內(nèi)各種交通方式信息交換和共享，提供旅客綜合信息服務(wù)，支撐樞紐多方式協(xié)調(diào)運(yùn)營及應(yīng)急聯(lián)動(dòng)指揮等管理職能的信息化系統(tǒng)。同時(shí)，該系統(tǒng)應(yīng)符合沙坪壩鐵路綜合交通樞紐整體建設(shè)目標(biāo)，能夠支持國家智慧樞紐發(fā)展戰(zhàn)略，推動(dòng)重慶樞紐示范城市建設(shè)。因此，沙坪壩鐵路綜合交通樞紐信息化工程設(shè)計(jì)了代表當(dāng)前行業(yè)頂尖水平的智慧型綜合控制系統(tǒng)(Intelligent Integrated Control System，IICS)[5]。

3 樞紐智慧型綜合控制系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)規(guī)劃目標(biāo)

為將沙坪壩鐵路綜合交通樞紐IICS系統(tǒng)建設(shè)成為具備高度人工智能、高度集成、高效便捷的智慧型管理控制系統(tǒng)[6]，規(guī)劃系統(tǒng)目標(biāo)如下。

（1）提升樞紐運(yùn)行監(jiān)測水平。整合樞紐內(nèi)視頻監(jiān)控、廣播、資訊服務(wù)、門禁安防、安檢、通信、數(shù)字集群、停車場等系統(tǒng)，以及照明、空調(diào)、新風(fēng)、電梯、變配電、給排水等機(jī)電系統(tǒng)在內(nèi)的各子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些系統(tǒng)的綜合監(jiān)控，提升整個(gè)樞紐運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測管理水平。

（2）提升控制與管理效率。實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)高效操作，在日常管理過程中能夠根據(jù)現(xiàn)場事件快速地進(jìn)行響應(yīng)，尤其是在突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，能迅速調(diào)動(dòng)和調(diào)整各子系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，確?，F(xiàn)場處置效率與效果。

（3）強(qiáng)化控制技術(shù)與聯(lián)動(dòng)控制。實(shí)現(xiàn)樞紐信息化管理、敏捷控制，在統(tǒng)一的控制界面下實(shí)現(xiàn)對(duì)樞紐內(nèi)所有機(jī)電及信息設(shè)備的操作，使各類設(shè)備充分發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)融合、聯(lián)動(dòng)控制。

（4）高度可視化管理。對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)采用可視化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)界面，使樞紐的運(yùn)行狀態(tài)能直觀、實(shí)時(shí)地展現(xiàn)在控制人員面前。

（5）主動(dòng)節(jié)能與被動(dòng)節(jié)能有機(jī)結(jié)合。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能管理，在各子系統(tǒng)設(shè)備具備自身被動(dòng)節(jié)能技術(shù)保障的基礎(chǔ)上，利用IICS系統(tǒng)自身的行為及業(yè)務(wù)分析能力，在確保各子系統(tǒng)服務(wù)功能的前提下，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的主動(dòng)節(jié)能。

（6）良好的開放互聯(lián)性。在實(shí)現(xiàn)樞紐內(nèi)部高效管理的同時(shí)，IICS系統(tǒng)應(yīng)能將公共服務(wù)信息以綜合資訊的方式向公眾發(fā)送，實(shí)現(xiàn)以資訊顯示屏為固定載體、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為移動(dòng)載體的資訊發(fā)布，使公眾方便、快捷地獲取樞紐的服務(wù)資訊和引導(dǎo)信息。

（7）系統(tǒng)可靠性與安全性。IICS系統(tǒng)應(yīng)具備高度可靠的安全運(yùn)行機(jī)制，保證樞紐內(nèi)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、實(shí)時(shí)控制指令等安全傳輸，7×24小時(shí)穩(wěn)定工作，能夠防御來自人為攻擊、系統(tǒng)漏洞、病毒等各級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

（1）總體設(shè)計(jì)原則。IICS系統(tǒng)功能豐富、構(gòu)架復(fù)雜，需要周密考慮、統(tǒng)一規(guī)劃，實(shí)施過程中可以從實(shí)際出發(fā)，循序漸近，分步建設(shè)。

（2）先進(jìn)性原則。采用技術(shù)領(lǐng)先、應(yīng)用前景好的新技術(shù)與產(chǎn)品，保證平臺(tái)建成后能在較長時(shí)間內(nèi)保持技術(shù)領(lǐng)先，為用戶提供長期、高效的服務(wù)。

（3）標(biāo)準(zhǔn)化原則。嚴(yán)格遵守國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，提高平臺(tái)的通用性、兼容性，為后期功能完善奠定良好基礎(chǔ)。

（4）可擴(kuò)展性原則。體系架構(gòu)及軟硬件選型遵循開放性標(biāo)準(zhǔn)，減輕系統(tǒng)維護(hù)負(fù)擔(dān)、增強(qiáng)系統(tǒng)的擴(kuò)展能力，并為后續(xù)工程奠定良好基礎(chǔ)。

（5）安全性原則。采用防火墻技術(shù)、加密技術(shù)、安裝殺毒軟件及嚴(yán)格控制用戶權(quán)限等方式防止非法入侵造成數(shù)據(jù)丟失和平臺(tái)癱瘓等問題。

（6）長效運(yùn)行原則。充分考慮信息資源分布特點(diǎn)，采用高效可行的數(shù)據(jù)采集方式并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量保障機(jī)制，為信息系統(tǒng)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)支撐。

3.3 與相關(guān)系統(tǒng)接口關(guān)系

（1）與重慶市交通委員會(huì)系統(tǒng)之間的關(guān)系。重慶市交通委員會(huì)作為行業(yè)管理部門，IICS系統(tǒng)需對(duì)采集到的樞紐內(nèi)運(yùn)行信息進(jìn)行指標(biāo)化數(shù)據(jù)分析，向其報(bào)送所需數(shù)據(jù)，為其行使行業(yè)監(jiān)督指導(dǎo)職能及決策提供支撐[7]。

（2）與沙坪壩樞紐管理委員會(huì)系統(tǒng)之間的關(guān)系。沙坪壩樞紐管理委員會(huì)作為沙坪壩鐵路綜合交通樞紐的主管部門，IICS系統(tǒng)應(yīng)為其實(shí)時(shí)了解樞紐的日常運(yùn)行狀態(tài)、客流車流分布動(dòng)向、突發(fā)事件信息等提供接口，并為其發(fā)布重要通知、指示、管理舉措等信息提供接入方式。

（3）與政府相關(guān)部門系統(tǒng)之間的關(guān)系。與公安、交通執(zhí)法、安全管理部門系統(tǒng)建立接口，為其提供數(shù)據(jù)支撐。

（4）與高速鐵路、城市軌道交通系統(tǒng)之間的關(guān)系。IICS系統(tǒng)宜與高速鐵路、城市軌道交通的運(yùn)營調(diào)度、票務(wù)、視頻監(jiān)控以及乘客服務(wù)等系統(tǒng)建立接口，實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)的共享交換，為樞紐協(xié)同應(yīng)急提供支撐。

（5）與地面公交、出租汽車、長途客運(yùn)系統(tǒng)之間的關(guān)系。IICS系統(tǒng)采集公交、出租車、長途客運(yùn)、樞紐周邊道路的運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)公交、出租車、城市軌道交通、高速鐵路多種交通方式數(shù)據(jù)集成和共享，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源中心，為樞紐內(nèi)各種交通方式的協(xié)同調(diào)度提供支撐。

（6）與站外信息發(fā)布系統(tǒng)之間的關(guān)系。為加大旅客獲取出行信息的渠道，IICS系統(tǒng)宜通過手機(jī)APP、出行服務(wù)網(wǎng)站、車載查詢系統(tǒng)等站外信息發(fā)布方式，為旅客提供全面詳實(shí)的出行服務(wù)信息。

（7）與沙坪壩商圈之間的關(guān)系。IICS系統(tǒng)宜支持購物誘導(dǎo)，為商圈提供客流信息、發(fā)布廣告，促進(jìn)商圈經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)商圈可以反饋商業(yè)信息，以便于樞紐進(jìn)行購物誘導(dǎo)。

3.4 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

3.4.1 IICS系統(tǒng)總體框架

IICS系統(tǒng)是一個(gè)龐大的集成系統(tǒng)，涉及樞紐內(nèi)部幾乎所有的機(jī)電設(shè)備、信息設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，系統(tǒng)共設(shè)計(jì)了9大功能分系統(tǒng)45項(xiàng)子系統(tǒng)(近期39項(xiàng)、遠(yuǎn)期6項(xiàng))[8]。9大功能分系統(tǒng)分別是：中央控制系統(tǒng)、運(yùn)行與監(jiān)測系統(tǒng)、安全疏散與應(yīng)急控制系統(tǒng)、指揮調(diào)度系統(tǒng)、車輛引導(dǎo)與停車場管理系統(tǒng)、顧客引導(dǎo)及資訊服務(wù)系統(tǒng)、綜合運(yùn)行信息管理系統(tǒng)、協(xié)調(diào)管理與聯(lián)動(dòng)支持系統(tǒng)、節(jié)能管理系統(tǒng)。IICS系統(tǒng)總體框架如圖3所示。

圖3 IICS系統(tǒng)總體框架Fig.3 IICS framework

IICS系統(tǒng)核心層(即綜合應(yīng)用層)采用“B/S+C/S”模式，系統(tǒng)建設(shè)采用SOA技術(shù)架構(gòu)，合理劃分功能模塊的顆粒度，根據(jù)需求通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)松散耦合的粗粒度應(yīng)用組件進(jìn)行分布式部署、組合和使用。

系統(tǒng)服務(wù)接口統(tǒng)一采用具有良好互操作性的SOAP/Web Service接口形式，采用基于XML和HTTP協(xié)議的SOAP調(diào)用互聯(lián)其他應(yīng)用系統(tǒng)。系統(tǒng)服務(wù)接口不直接完成業(yè)務(wù)邏輯，業(yè)務(wù)邏輯由獨(dú)立的業(yè)務(wù)組件完成，服務(wù)接口需要調(diào)用業(yè)務(wù)組件的服務(wù)完成相應(yīng)的業(yè)務(wù)申請(qǐng)，業(yè)務(wù)組件和服務(wù)接口是物理分隔的，兩者之間的調(diào)用采用Remoting方式，或是將兩者部署在同一臺(tái)物理服務(wù)器上從而進(jìn)一步提高調(diào)用性能。

通過數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的消息總線，加載預(yù)先定義的數(shù)據(jù)更新組件，從數(shù)據(jù)總線中讀出數(shù)據(jù)，然后更新到數(shù)據(jù)庫中。

應(yīng)用系統(tǒng)采用統(tǒng)一J2EE技術(shù)架構(gòu)，基于MVC框架模型，構(gòu)建多層應(yīng)用。

3.4.2 IICS分系統(tǒng)

（1）中央控制系統(tǒng)。中央控制系統(tǒng)是IICS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息集成和控制的中心系統(tǒng)，主要由中央核心設(shè)備群、應(yīng)用系統(tǒng)群、終端管理群、核心網(wǎng)絡(luò)群以及相關(guān)的其他設(shè)備及軟件組成，在中央控制大廳實(shí)現(xiàn)對(duì)所有分系統(tǒng)的控制和管理。中央控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)IICS系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理，以及通信和安全；對(duì)來自各類系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)據(jù)及信號(hào)，根據(jù)預(yù)置的規(guī)則進(jìn)行自動(dòng)處理；生成應(yīng)急預(yù)案，根據(jù)不同的觸發(fā)事件自動(dòng)調(diào)用不同的應(yīng)急預(yù)案，并根據(jù)用戶的干預(yù)進(jìn)行執(zhí)行。

（2）運(yùn)行與監(jiān)測系統(tǒng)。運(yùn)行與監(jiān)測系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)中心，負(fù)責(zé)整合、集成IICS的所有運(yùn)行、服務(wù)數(shù)據(jù)。整合匯集樞紐所涉及的各相關(guān)行業(yè)系統(tǒng)信息，形成完整的、語義一致的信息資源，面向樞紐運(yùn)營管理信息系統(tǒng)開辟各類信息的來源，為樞紐日常的信息服務(wù)、運(yùn)營管理、應(yīng)急處理提供決策支持。發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，能夠及時(shí)通知樞紐應(yīng)急響應(yīng)中心以及接駁交通運(yùn)輸方式主管部門及其他相關(guān)單位，進(jìn)行協(xié)同應(yīng)急。此外，還可以通過指標(biāo)化模型分析，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，共享給樞紐內(nèi)各種交通運(yùn)輸方式主管部門以及行業(yè)管理部門。運(yùn)行與監(jiān)測系統(tǒng)框架如圖4所示。

圖4 運(yùn)行與監(jiān)測系統(tǒng)框架Fig.4 Framework of operating & monitoring system

（3）安全疏散與應(yīng)急控制系統(tǒng)。安全疏散與應(yīng)急控制系統(tǒng)以運(yùn)行與監(jiān)測系統(tǒng)為信息支撐，是整個(gè)交通樞紐正常、安全、有序運(yùn)行的保障，能夠快速響應(yīng)各類突發(fā)事件，實(shí)現(xiàn)各部門的協(xié)調(diào)調(diào)度。在發(fā)生客流擁堵、車輛堵塞、突發(fā)社會(huì)事件、火災(zāi)等緊急情況時(shí)，管理人員能迅速在系統(tǒng)中進(jìn)行干預(yù)和處置，簡捷的操作會(huì)觸發(fā)信號(hào)燈、電梯、門禁、照明、顯示屏、廣播、監(jiān)控、智能移動(dòng)終端APP等系統(tǒng)設(shè)備協(xié)調(diào)工作，在最短的時(shí)間內(nèi)引導(dǎo)人群和車輛以最安全的方式進(jìn)行疏散。安全疏散與應(yīng)急控制系統(tǒng)框架如圖5所示。

圖5 安全疏散與應(yīng)急控制系統(tǒng)框架Fig.5 Framework of safety evacuation & emergency control system

（4）指揮調(diào)度系統(tǒng)。指揮調(diào)度系統(tǒng)為樞紐管理提供了極其強(qiáng)大的整合通信系統(tǒng)，能將無線集群對(duì)講、蜂窩電話、固話、智能終端與調(diào)度臺(tái)互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)群呼、組呼、單呼等功能，為實(shí)現(xiàn)整個(gè)樞紐的高效管理提供快速、便捷的通信指揮手段。

（5）車輛引導(dǎo)與停車場管理系統(tǒng)。車輛引導(dǎo)與停車場管理系統(tǒng)對(duì)管轄區(qū)域內(nèi)所有車輛的行駛進(jìn)行智能化的調(diào)度與管理，能自動(dòng)根據(jù)停車場狀況引導(dǎo)車輛迅速找到空車位并反向?qū)ぼ?，針?duì)不同的車輛密集程度，智能地控制信號(hào)燈，保證路況的暢通。

（6）顧客引導(dǎo)及咨詢服務(wù)系統(tǒng)。顧客引導(dǎo)及資訊服務(wù)系統(tǒng)將樞紐功能布局、各類公告、客流引導(dǎo)等各類資訊通過靜態(tài)和動(dòng)態(tài)標(biāo)識(shí)或手機(jī)APP等方式展現(xiàn)在顧客面前，使人們能方便地獲取所需的各類資訊，同時(shí)向顧客提供當(dāng)前的交通和道路狀況等，以幫助出行者選擇出行方式、出行時(shí)間和出行路線，還可為出行者提供準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的地鐵、輕軌和公共汽車等公共交通的服務(wù)信息。顧客引導(dǎo)及咨詢服務(wù)系統(tǒng)框架如圖6所示。

圖6 顧客引導(dǎo)及咨詢服務(wù)系統(tǒng)框架Fig.6 Framework of customer guidance & consulting service system

（7）綜合運(yùn)行信息管理系統(tǒng)。綜合運(yùn)行信息管理系統(tǒng)整合匯集樞紐所涉及的各相關(guān)行業(yè)系統(tǒng)信息，形成完整的、語義一致的信息資源，面向樞紐運(yùn)營管理信息系統(tǒng)開辟各類信息的來源，可以為樞紐日常的信息服務(wù)、運(yùn)營管理提供決策支持；發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，能夠及時(shí)通知樞紐應(yīng)急響應(yīng)中心以及接駁交通運(yùn)輸方式主管部門和其他相關(guān)單位，進(jìn)行協(xié)同應(yīng)急；此外，還可以通過指標(biāo)化模型分析，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，共享給樞紐內(nèi)各種交通運(yùn)輸方式主管部門及行業(yè)管理部門。綜合運(yùn)行信息管理系統(tǒng)框架如圖7所示。

圖7 綜合運(yùn)行信息管理系統(tǒng)框架Fig.7 Framework of integrated operation information management system

（8）協(xié)調(diào)管理與聯(lián)動(dòng)支持系統(tǒng)。樞紐協(xié)調(diào)管理與聯(lián)動(dòng)支持系統(tǒng)采集和整合樞紐內(nèi)各類視頻監(jiān)控圖像、客流檢測數(shù)據(jù)、事件識(shí)別信息、停車位監(jiān)測數(shù)據(jù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)樞紐日常運(yùn)行狀況的全面監(jiān)測、樞紐內(nèi)擁擠程度的分析和預(yù)警、人員聚集和可疑物品滯留等突發(fā)公共事件的及時(shí)報(bào)警、樞紐內(nèi)運(yùn)營企業(yè)之間的信息共享和協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)、突發(fā)公共事件的快速響應(yīng)等。

（9）節(jié)能管理系統(tǒng)。節(jié)能管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測樞紐內(nèi)每一類設(shè)備的資源消耗情況，并進(jìn)行跟蹤分析，在發(fā)生異常能耗變化時(shí)，及時(shí)發(fā)出管理預(yù)警信息。同時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場運(yùn)營狀況，主動(dòng)調(diào)整各類系統(tǒng)的運(yùn)行功率、運(yùn)行區(qū)域，實(shí)現(xiàn)科學(xué)的主動(dòng)節(jié)能，使整個(gè)樞紐的能耗消耗達(dá)到國際一流水平。

4 樞紐智慧型綜合控制系統(tǒng)實(shí)施及運(yùn)營效益

4.1 實(shí)施方案

根據(jù)沙坪壩鐵路綜合交通樞紐工程建設(shè)計(jì)劃，自2013年4月開工，鐵路開通日期為2017年底，周邊配套成熟道路最早全部建設(shè)時(shí)間為2019年以后，上蓋商用物業(yè)開發(fā)建成時(shí)間在2020年以后，樞紐工程建設(shè)周期長，IICS系統(tǒng)宏大全面的功能設(shè)置在相當(dāng)一段時(shí)間不能發(fā)揮作用。同時(shí)，考慮到樞紐未來運(yùn)營管理主體的不確定性，相應(yīng)的運(yùn)營管理對(duì)信息化功能的需求存在不確定性，以及信息技術(shù)軟硬件設(shè)備發(fā)展及更新迅速，項(xiàng)目組在信息化工程實(shí)施階段按照“統(tǒng)籌規(guī)劃，分階段實(shí)施原則”制定了IICS系統(tǒng)實(shí)施方案[9]。

（1）第一階段，滿足2017年底鐵路通車的基本需求。簡化IICS系統(tǒng)功能，實(shí)施綜合管理系統(tǒng)平臺(tái)(簡化版IICS)，設(shè)置集群通信系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、信息引導(dǎo)及發(fā)布系統(tǒng)、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、車庫管理系統(tǒng)等8個(gè)功能子系統(tǒng)，即包含IICS系統(tǒng)近期39項(xiàng)子系統(tǒng)中滿足鐵路通車基本需求的16項(xiàng)子系統(tǒng)。綜合管理系統(tǒng)平臺(tái)將各子系統(tǒng)操作界面集成到一個(gè)控制界面上，可以在統(tǒng)一的控制界面下實(shí)現(xiàn)主要設(shè)備的管理操作，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)分立運(yùn)行、適度整合、集中管理，各子系統(tǒng)共用中心控制室及機(jī)房，并與樞紐消防控制中心之間設(shè)置必要的信息聯(lián)絡(luò)(火警信號(hào)，視頻監(jiān)控內(nèi)容共享)。綜合管理系統(tǒng)平臺(tái)框架(簡化版IICS)如圖8所示。系統(tǒng)軟硬件選擇采用技術(shù)領(lǐng)先、成熟可靠的產(chǎn)品，在一定時(shí)期內(nèi)具有先進(jìn)性，滿足后續(xù)擴(kuò)展和升級(jí)要求。

圖8 綜合管理系統(tǒng)平臺(tái)框架(簡化版IICS)Fig.8 Framework of integrated management system platform(simplified IICS)

（2）第二階段，基本實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)規(guī)劃目標(biāo)。在樞紐(除了上蓋商用物業(yè))全部建成前，實(shí)施總體規(guī)劃的IICS系統(tǒng)9大功能分系統(tǒng)，以及整體規(guī)劃的IICS系統(tǒng)剩余的近期23項(xiàng)子系統(tǒng)，基本實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)規(guī)劃目標(biāo)，推動(dòng)重慶樞紐示范城市建設(shè)。

（3）第三階段，功能拓展。在樞紐上蓋商用物業(yè)建成后，適時(shí)實(shí)施IICS系統(tǒng)總體規(guī)劃的遠(yuǎn)期6項(xiàng)功能，建設(shè)智慧樞紐，發(fā)揮綜合客運(yùn)樞紐牽引作用，打造宜居、宜業(yè)、宜行、宜娛的生產(chǎn)生活、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)新空間。

4.2 運(yùn)營效益

自2017年12月底開通運(yùn)營以來，綜合管理系統(tǒng)平臺(tái)(簡化版IICS)對(duì)樞紐內(nèi)各系統(tǒng)進(jìn)行集成管理，以信息交換與共享為基礎(chǔ)，各種交通方式聯(lián)動(dòng)處置，為優(yōu)化交通組織提供了數(shù)據(jù)支持，有效緩解了沙坪壩鐵路綜合交通樞紐的交通疏解壓力。同時(shí)，平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)急資源共享，有效支撐了行業(yè)管理部門應(yīng)急快速反應(yīng)、措施得當(dāng)、協(xié)同應(yīng)對(duì)、統(tǒng)籌資源，對(duì)維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定、保持社會(huì)和諧起到重要的作用。

綜合管理系統(tǒng)平臺(tái)的統(tǒng)一界面管理優(yōu)勢，提高了相關(guān)管理人員的工作效率，可減少維管人員9人，按照員工每年工資9.3萬元，員工福利按工資比例的59%計(jì)算，每年可節(jié)省運(yùn)維成本約133萬元。此外，平臺(tái)可以為旅客提供人性化的交通信息服務(wù)，旅客在樞紐內(nèi)平均可節(jié)約5 min以上的換乘時(shí)間，大幅提高了乘客滿意度。

5 結(jié)束語

目前，IICS系統(tǒng)第二階段工程還在實(shí)施中，待全部建成后，能為樞紐日常管理、信息服務(wù)、應(yīng)急保障、商業(yè)開發(fā)等提供信息化、智能化手段，為各運(yùn)營單位提供多種協(xié)調(diào)渠道，最大限度展現(xiàn)聯(lián)動(dòng)作用，實(shí)現(xiàn)各類運(yùn)營信息共享交換，更好地滿足旅客中轉(zhuǎn)換乘的高效、安全、便捷、舒適要求。沙坪壩鐵路綜合交通樞紐信息化建設(shè)在研究和設(shè)計(jì)過程中，困難與挑戰(zhàn)并存，基于后續(xù)運(yùn)營中反饋的各種信息，將積極探索智慧新功能[10-12]，對(duì)IICS系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化完善，持續(xù)推動(dòng)重慶樞紐示范城市建設(shè)，為國內(nèi)外類似工程建設(shè)提供參考。