楊國(guó)元，張亞偉，白 偉，王小書，宗慧曦，胡利蘭

0 引言

粵港澳大灣區(qū)軌道交通建設(shè)正在形成以廣州、深圳都市圈為主的趨勢(shì)，“軌道上的大灣區(qū)”已經(jīng)逐步成為現(xiàn)實(shí)，未來大灣區(qū)鐵路建設(shè)將全面覆蓋大灣區(qū)中心城市、節(jié)點(diǎn)城市，大灣區(qū)城際鐵路將劃分為廣州都市圈和深圳都市圈，投資建設(shè)運(yùn)營(yíng)管理由2 個(gè)都市圈分別實(shí)施。城際鐵路的建設(shè)以擴(kuò)大覆蓋范圍、提升出行效率為重點(diǎn)，與城市規(guī)劃相銜接，努力實(shí)現(xiàn)以軌道為主體的城際交通網(wǎng)，打造城市群1～3小時(shí)城際暢行圈，建成高效便捷城際出行網(wǎng)[1]。目前針對(duì)城際鐵路客站架構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)研究較少，國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要集中在鐵路客運(yùn)車站、地鐵客運(yùn)車站的研究。張春家等[2]提出了鐵路智能車站的定義和特征，設(shè)計(jì)了智能車站的總體框架，梳理了智能車站的主要業(yè)務(wù)及智能化功能。江志彬等[3]從地鐵智慧車站的需求出發(fā)，分析了智慧車站的內(nèi)涵和特征，從智慧設(shè)計(jì)和建造、設(shè)備智能檢測(cè)和控制、客流智能監(jiān)測(cè)與預(yù)警預(yù)測(cè)等方面，探討了智慧車站的實(shí)踐途徑。陳星等[4]介紹軌道交通智慧車站需求與內(nèi)涵，以南昌地鐵4 號(hào)線智慧車站建設(shè)為例，設(shè)計(jì)智慧車站總體架構(gòu)，提出智慧車站實(shí)施方案。Wijaya 等[5]針對(duì)綠色設(shè)計(jì)工程解決方案展開了研究，分析了新加坡地鐵站實(shí)施的節(jié)能舉措。

綜合考量國(guó)內(nèi)外學(xué)者、鐵路企業(yè)、地鐵公司等對(duì)客站設(shè)計(jì)及智能化應(yīng)用研究，對(duì)深圳城際鐵路客站建設(shè)的需求進(jìn)行分析，提出總體架構(gòu)設(shè)計(jì)理念，分析技術(shù)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，設(shè)計(jì)智能化應(yīng)用功能，提供一種城際客站智能化建設(shè)和運(yùn)營(yíng)思路，以更大程度上滿足乘客對(duì)于城際便捷通行的需求，滿足站務(wù)人員對(duì)指揮高效安全的需求。

1 需求分析

深圳都市圈城際鐵路智能客站方案設(shè)計(jì)，重點(diǎn)圍繞城際鐵路公交化、一票通、一卡通、零換乘等出行需求，結(jié)合車站乘客購(gòu)票、進(jìn)站、出站、換乘等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，將信息化新技術(shù)與業(yè)務(wù)進(jìn)行深度融合，重點(diǎn)面向運(yùn)營(yíng)階段乘客、作業(yè)、安全、設(shè)備4 個(gè)方面，分析乘客出行、運(yùn)行管控、安全保障、設(shè)備運(yùn)維的業(yè)務(wù)需求，對(duì)城際鐵路乘客服務(wù)、客運(yùn)組織、安全應(yīng)急、設(shè)備控制、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、環(huán)境舒適等業(yè)務(wù)內(nèi)容進(jìn)行梳理和總結(jié)，提煉智能化的功能需求。具體需求如下。

（1）乘客服務(wù)需求。通過無感進(jìn)出站、智能精準(zhǔn)安檢、站內(nèi)導(dǎo)航、快速引導(dǎo)和便捷換乘等功能，加快乘客進(jìn)出站速度，縮短乘客排隊(duì)時(shí)間，提升站內(nèi)引導(dǎo)換乘效率，實(shí)現(xiàn)乘客“即到即走、站臺(tái)候車”的快速出行模式。

（2）生產(chǎn)組織需求。提供移動(dòng)站務(wù)指揮、一鍵開關(guān)站和客流短期預(yù)測(cè)等功能，通過基于移動(dòng)終端的指揮、車站系統(tǒng)及設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制、基于乘客出行數(shù)據(jù)的客流量短期預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)車站作業(yè)-人員-設(shè)備-設(shè)施的協(xié)同聯(lián)動(dòng)。

（3）安全應(yīng)急需求。提供智能視頻分析、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)處置等功能。通過對(duì)站內(nèi)重點(diǎn)人員、可疑物品、異常行為的辨識(shí)和跟蹤，做到危險(xiǎn)及時(shí)報(bào)警、快速處置。通過對(duì)客站應(yīng)急預(yù)案的電子化管理、流程化分解和定制化編排，提供客站一體化應(yīng)急指揮、任務(wù)分發(fā)、過程監(jiān)控和總結(jié)報(bào)告閉環(huán)處理。

（4）綠色節(jié)能需求。提供設(shè)備設(shè)施管理、風(fēng)水聯(lián)動(dòng)、節(jié)能管控等功能。通過站內(nèi)各類設(shè)備履歷管理、運(yùn)行狀態(tài)感知，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的全生命周期管理。通過制定客站能耗設(shè)備精細(xì)化節(jié)能策略、制定站內(nèi)溫度與風(fēng)系統(tǒng)和水系統(tǒng)的耦合調(diào)控策略，實(shí)現(xiàn)設(shè)備設(shè)施節(jié)能降耗，打造綠色節(jié)能客站。

2 設(shè)計(jì)理念及架構(gòu)分析

2.1 設(shè)計(jì)理念

深圳都市圈城際鐵路智能客站系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)公交化便捷出行、生產(chǎn)組織高效指揮、安全應(yīng)急保障、設(shè)備綠色節(jié)能管控為目標(biāo)，按照公交化運(yùn)營(yíng)、一體化管理、一站式服務(wù)的理念，綜合運(yùn)用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)城際客站的智能化、便捷化、溫馨化。

2.2 總體架構(gòu)

深圳都市圈城際鐵路智能客站系統(tǒng)總體框架涵蓋基礎(chǔ)設(shè)施、核心驅(qū)動(dòng)、業(yè)務(wù)應(yīng)用?；A(chǔ)設(shè)施提供客站人員、設(shè)備、環(huán)境的感知數(shù)據(jù)，支撐信息傳輸與共享，并完成對(duì)終端設(shè)備的精準(zhǔn)控制；核心驅(qū)動(dòng)涵蓋數(shù)據(jù)、算法和模型，向站內(nèi)決策提供技術(shù)支撐，保障設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)和業(yè)務(wù)的準(zhǔn)確執(zhí)行；業(yè)務(wù)應(yīng)用圍繞乘客出行、生產(chǎn)組織、安全應(yīng)急和綠色節(jié)能開展智能化設(shè)計(jì)，并通過集成化展示聚合客站業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，完成關(guān)鍵區(qū)域、關(guān)鍵信息的三維數(shù)字可視化展示，向車站提供高效、精準(zhǔn)、有序的管理及操控界面。總體框架如圖1所示。

圖1 總體框架Fig.1 Overall framework

2.3 技術(shù)架構(gòu)

城際鐵路智能客站系統(tǒng)采用微服務(wù)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)置服務(wù)總線，接入云腦平臺(tái)的AI 服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)，滿足乘客出行、生產(chǎn)組織、安全應(yīng)急、綠色節(jié)能、集成化展示等功能應(yīng)用。同時(shí)設(shè)置數(shù)據(jù)監(jiān)聽、統(tǒng)一認(rèn)證、基礎(chǔ)資源管理等服務(wù)，滿足車站前端應(yīng)用的統(tǒng)一監(jiān)控管理。技術(shù)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 技術(shù)架構(gòu)Fig.2 Technological architecture

（1）云腦平臺(tái)。由云腦平臺(tái)提供云計(jì)算資源和運(yùn)行環(huán)境，提供數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)資源、基礎(chǔ)AI 算法模型、大數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)平臺(tái)，同時(shí)提供智能客站所需客票、調(diào)度等系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口服務(wù)。

（2）服務(wù)總線。軟件后臺(tái)設(shè)計(jì)采用微服務(wù)架構(gòu)，從業(yè)務(wù)功能劃分上考慮服務(wù)種類、類型，有利于開發(fā)的組織、修改、維護(hù)和復(fù)用。同時(shí)為滿足智能客站和后臺(tái)之間實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互的需要，設(shè)置了消息總線和數(shù)據(jù)監(jiān)聽服務(wù)。

（3）車站前端應(yīng)用。前端應(yīng)用采用B/S 與C/S 混合架構(gòu)模型，支持乘客出行、生產(chǎn)組織、安全應(yīng)急、綠色節(jié)能、集成化展示等應(yīng)用功能，同時(shí)設(shè)定總線接入規(guī)范，滿足業(yè)務(wù)功能擴(kuò)展需要。

2.4 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

城際鐵路智能客站系統(tǒng)采用線網(wǎng)中心集中部署，線網(wǎng)中心-線路中心-車站三級(jí)應(yīng)用模式。網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一部署在安全生產(chǎn)網(wǎng)。線網(wǎng)中心、線路中心、各車站通過骨干網(wǎng)互通，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖3所示。

（1）線網(wǎng)中心。線網(wǎng)中心建立云腦平臺(tái)，部署云腦中心服務(wù)器集群。通過網(wǎng)絡(luò)安全平臺(tái)與客票、調(diào)度等系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

（2）線路中心。線路中心配置數(shù)據(jù)展示服務(wù)器，支撐車站數(shù)據(jù)、中心數(shù)據(jù)的接入及部分信息展示功能，不對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)期存儲(chǔ)。

（3）車站。車站部署邊緣計(jì)算服務(wù)器、接口服務(wù)器，集成廣播、乘客信息顯示(PIS)等系統(tǒng)，與綜合監(jiān)控系統(tǒng)、CCTV 系統(tǒng)互聯(lián)，與車站的前端生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，生產(chǎn)服務(wù)設(shè)備包括自助售取票設(shè)備、人臉識(shí)別閘機(jī)、智能查詢機(jī)、智能服務(wù)臺(tái)、引導(dǎo)屏、廣播設(shè)備、智能監(jiān)控設(shè)備、動(dòng)靜態(tài)引導(dǎo)標(biāo)識(shí)等。車站的數(shù)據(jù)格式及接口形式按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接。

3 功能設(shè)計(jì)

深圳都市圈城際鐵路智能客站系統(tǒng)功能框架采用“平臺(tái)＋應(yīng)用”模式，主要包括平臺(tái)功能、應(yīng)用功能，應(yīng)用功能框架如圖4所示。

圖 3 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)Fig.3 Network architecture

3.1 平臺(tái)服務(wù)

提供面向客站的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)接口等服務(wù)功能；提供基于云腦平臺(tái)的語音識(shí)別、大數(shù)據(jù)分析挖掘、圖像分析、知識(shí)圖譜等人工智能服務(wù)；提供服務(wù)編排、流程管理、協(xié)同聯(lián)動(dòng)、服務(wù)共享等平臺(tái)管理功能。

3.2 應(yīng)用功能

3.2.1 乘客服務(wù)

針對(duì)城際乘客出行特點(diǎn)和需求，以公交化出行、便捷化換乘、個(gè)性化服務(wù)的思想，對(duì)乘客智能化便捷出行業(yè)務(wù)方向進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，主要功能包括：無感進(jìn)出站、快速安檢、站內(nèi)導(dǎo)航、動(dòng)靜態(tài)引導(dǎo)標(biāo)識(shí)、便捷換乘、PIS等。

（1）無感進(jìn)出站[6]。乘客通過實(shí)名制注冊(cè)并綁定支付方式，完成人臉、身份信息、賬戶的關(guān)聯(lián)。通過掃碼或刷臉開啟閘機(jī)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)站乘車、出站支付。

（2）快速安檢。為了推動(dòng)城際鐵路與其他交通方式安檢互認(rèn)，提高安檢通行效率，提出以下快速安檢策略。

①信用安檢。面向注冊(cè)且安全信用度高的乘客，開辟“安檢快捷通道”，實(shí)行免安檢模式，僅進(jìn)行不定期抽檢，保障通勤乘客快速進(jìn)站。但攜帶大件行李的乘客仍須走常規(guī)安檢通道，此種模式存在漏檢風(fēng)險(xiǎn)。

②預(yù)約安檢。針對(duì)注冊(cè)認(rèn)證乘客，線上安全問題測(cè)評(píng)通過后，可攜帶隨身物品(非危險(xiǎn)品），在標(biāo)有“認(rèn)證乘客專用通道”標(biāo)識(shí)的通道，刷認(rèn)證二維碼快速進(jìn)站，僅進(jìn)行不定期抽檢。但攜帶大件行李的乘客仍須走常規(guī)安檢通道，此種模式也存在漏檢風(fēng)險(xiǎn)。

③安檢互認(rèn)。推進(jìn)建立換乘站內(nèi)城際與地鐵間安檢互認(rèn)通道，減少重復(fù)安檢，提高通行效率和服務(wù)水平。城際與地鐵安檢部門之間需制定安檢互認(rèn)方案。

④智能安檢[7]。安檢儀將行包原始圖像接入智能分析設(shè)備，利用智能識(shí)別算法分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)禁限帶物品的自主檢測(cè)、自動(dòng)標(biāo)注及報(bào)警提示。

圖 4 應(yīng)用功能框架Fig.4 Functional framework

（3）站內(nèi)導(dǎo)航[8]。構(gòu)建車站2D，3D 及VR/AR全景導(dǎo)航地圖，基于語音識(shí)別、語義理解技術(shù)，為乘客提供車站出入口、衛(wèi)生間、自助終端、電扶梯、樓梯等位置服務(wù)以及定位導(dǎo)航、路徑規(guī)劃、語音播報(bào)功能。

（4）便捷換乘[9]。建立城際鐵路與地鐵間信息共享機(jī)制，實(shí)現(xiàn)乘客快速獲取換乘、運(yùn)營(yíng)等信息；建立城際鐵路與地鐵“卡、碼、臉”進(jìn)出站互認(rèn)及清分策略，實(shí)現(xiàn)乘客無障礙換乘；通過車站/車載廣播以及PIS 顯示為乘客提供站內(nèi)換乘、站外接駁的信息引導(dǎo)。

（5）PIS 顯示。PIS 系統(tǒng)主要包括車站PIS 系統(tǒng)和車載PIS系統(tǒng)。

①車站PIS 系統(tǒng)。在車站出入口顯示屏顯示站名、出入口編號(hào)、乘車須知等信息；在站廳顯示屏顯示該站首末班車時(shí)間；在站臺(tái)或屏蔽門顯示屏顯示列車到站時(shí)間、方向、車廂擁擠度、強(qiáng)弱冷車廂、“下一站”站名等信息。

②車載PIS 系統(tǒng)。在車載顯示屏上顯示終點(diǎn)站、?？空尽㈤_門側(cè)、可換乘線路、出站口分布、直梯、扶梯以及樓梯的分布情況等信息。

3.2.2 生產(chǎn)組織

針對(duì)城際鐵路客站發(fā)車間隔小、短期客流大、崗位人員少等運(yùn)輸組織特點(diǎn)，對(duì)智能生產(chǎn)組織業(yè)務(wù)方向進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，包括智能站務(wù)、計(jì)劃一體化編制、一鍵開關(guān)站、客流短期預(yù)測(cè)、綜合交通協(xié)同等功能，實(shí)現(xiàn)城際鐵路客站生產(chǎn)組織效率的大幅提升。

（1）智能站務(wù)。主要實(shí)現(xiàn)基于移動(dòng)終端的站務(wù)生產(chǎn)指揮，站務(wù)作業(yè)任務(wù)動(dòng)態(tài)派發(fā)和信息主動(dòng)上傳；實(shí)現(xiàn)站務(wù)作業(yè)、人員、設(shè)備等各生產(chǎn)要素及車站整體運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，根據(jù)車站運(yùn)營(yíng)狀態(tài)變化進(jìn)行作業(yè)、人員、設(shè)備的按需配置。

（2）計(jì)劃一體化編制。根據(jù)車站當(dāng)日的運(yùn)營(yíng)情況以及歷史客流發(fā)展規(guī)律，對(duì)次日作業(yè)、設(shè)備、人員、環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，給出次日最優(yōu)站務(wù)計(jì)劃及設(shè)備資源配置計(jì)劃，并將編制好的客運(yùn)計(jì)劃內(nèi)容自動(dòng)下發(fā)到相應(yīng)工作人員的操作終端，在計(jì)劃發(fā)生變化時(shí)及時(shí)通知相應(yīng)工作人員。

（3）一鍵開關(guān)站。通過互聯(lián)綜合監(jiān)控(ISCS)、環(huán)控(BAS)、廣播(PA)、閉路電視(CCTV)、PIS、安全門(PSD)、自動(dòng)售檢票(AFC)等系統(tǒng)及照明、電扶梯、卷簾門設(shè)備，按順序一鍵自動(dòng)檢測(cè)各系統(tǒng)及設(shè)備的健康狀態(tài)(異常情況結(jié)合視頻綜合判斷健康狀態(tài))，對(duì)系統(tǒng)及設(shè)備按場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)站務(wù)人員一鍵開站、關(guān)站管理功能。

（4）客流短期預(yù)測(cè)。通過采集閘機(jī)刷卡數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、工作日數(shù)據(jù)、周末數(shù)據(jù)、節(jié)假日數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)，開展客流特征分析，預(yù)測(cè)城際車站短期(如未來15 min，30 min，60 min)進(jìn)站客流量。根據(jù)客流量短期預(yù)測(cè)結(jié)果，合理安排客站站務(wù)組織。

（5）綜合交通協(xié)同。深入研究綜合交通信息采集處理、數(shù)據(jù)共享，設(shè)施設(shè)備的協(xié)同管理，行車組織和客流組織等各個(gè)相關(guān)環(huán)節(jié)作業(yè)流程的協(xié)同管理，推進(jìn)城際鐵路與地鐵、公交車、出租車、網(wǎng)約車等綜合交通的無縫銜接，實(shí)現(xiàn)乘客聯(lián)程運(yùn)輸便捷順暢，降低乘客出行的時(shí)間成本。

3.2.3 安全應(yīng)急

針對(duì)城際鐵路客站功能分區(qū)、客流特征以及運(yùn)營(yíng)管理特點(diǎn)，對(duì)智能安全應(yīng)急業(yè)務(wù)方向進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，包括智能視頻分析、火災(zāi)監(jiān)測(cè)、水位監(jiān)測(cè)、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)處置等功能，實(shí)現(xiàn)城際客站乘客出行安全保障能力的大幅提升。

（1）智能視頻分析。基于人工智能、圖像處理等技術(shù)，對(duì)客站的視頻進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，自動(dòng)感知站內(nèi)客流密度、乘客聚集、人員跌倒、扶梯逆行、隔攔遞物、翻越端門等人員異常行為，快速向車站綜合控制室及站務(wù)移動(dòng)終端告警，以便及時(shí)響應(yīng)處置。

（2）應(yīng)急聯(lián)動(dòng)處置。通過對(duì)客站應(yīng)急預(yù)案的電子化管理、流程化分解和定制化編排，實(shí)現(xiàn)客站應(yīng)急指揮一鍵啟動(dòng)、任務(wù)分發(fā)、過程監(jiān)控和總結(jié)報(bào)告閉環(huán)處理；針對(duì)列車到發(fā)、乘客積壓與滯留、重點(diǎn)服務(wù)設(shè)備大面積故障等的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行模擬推演，按不同區(qū)域、影響范圍，對(duì)車站安全態(tài)勢(shì)進(jìn)行推演，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急處置的提前預(yù)判、預(yù)警及快速響應(yīng)處置。

（3）火災(zāi)監(jiān)測(cè)。城際鐵路客站系統(tǒng)接入防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(FAS)前端設(shè)備數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)站內(nèi)環(huán)境狀態(tài)，并進(jìn)行異常信息預(yù)警、報(bào)警，發(fā)生火災(zāi)時(shí)及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)處置。

（4）水位監(jiān)測(cè)。城際鐵路客站系統(tǒng)接入防淹門數(shù)據(jù)，獲取防淹門位置、實(shí)時(shí)狀態(tài)、水位信息等，出現(xiàn)水位異常時(shí)，及時(shí)報(bào)警并啟動(dòng)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)處置。

（5）屏蔽門安全監(jiān)控。在應(yīng)急情況下，車站的屏蔽門會(huì)顯示相應(yīng)的應(yīng)急引導(dǎo)信息提示旅客(如應(yīng)急事件內(nèi)容、通道指引等)，幫助旅客快速做出決策。

3.2.4 綠色節(jié)能

針對(duì)城際鐵路客站設(shè)備設(shè)施多、作業(yè)人員少、運(yùn)維管理難等特點(diǎn)，圍繞客站設(shè)備、環(huán)境等要素，對(duì)綠色節(jié)能業(yè)務(wù)方向進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，包括客站設(shè)備設(shè)施管理、能效管控、風(fēng)水聯(lián)動(dòng)、綜合監(jiān)控、智能照明等功能，有效降低城際鐵路客站運(yùn)營(yíng)成本，提升乘客候乘環(huán)境。

（1）設(shè)備設(shè)施管理。對(duì)客站客運(yùn)服務(wù)設(shè)備以及電梯、空調(diào)、照明等機(jī)電設(shè)備進(jìn)行全生命周期管理，實(shí)現(xiàn)車站設(shè)備設(shè)施的資產(chǎn)管理、狀態(tài)監(jiān)控和輔助決策評(píng)價(jià)等功能。

（2）設(shè)備設(shè)施運(yùn)維[10]。基于車站物聯(lián)網(wǎng)感知客站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，圍繞設(shè)備設(shè)施健康管理，融合設(shè)備運(yùn)維服務(wù)專家經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等多種技術(shù)，分析計(jì)算得到設(shè)備關(guān)鍵部件剩余壽命，科學(xué)合理安排設(shè)備的維修時(shí)間和計(jì)劃，由計(jì)劃維修過渡到狀態(tài)維修再過渡到預(yù)測(cè)維修。

（3）能效管控。采集客站能耗設(shè)備(照明、導(dǎo)向屏、空調(diào)、電扶梯)數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行分類、分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合客站業(yè)務(wù)制定合理的設(shè)備運(yùn)用計(jì)劃和節(jié)能控制策略，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化、精細(xì)化節(jié)能管控。

（4）風(fēng)水聯(lián)動(dòng)[11-12]。建立車站公共區(qū)域環(huán)境溫度與通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能效比的耦合關(guān)系，環(huán)境溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能效比達(dá)到最大值，實(shí)現(xiàn)車站內(nèi)空調(diào)水系統(tǒng)、風(fēng)系統(tǒng)間的全局優(yōu)化控制與管理，提高整個(gè)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，大幅降低系統(tǒng)的運(yùn)行能耗，提升系統(tǒng)的管理水平。

（5）綜合監(jiān)控[13]。通過集成FAS，BAS 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)FAS，BAS前端設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，通過發(fā)送指令對(duì)FAS，BAS系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

3.2.5 集成化展示

針對(duì)城際鐵路客站全要素感知、全場(chǎng)景管控，對(duì)集成化展示功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括數(shù)字駕駛艙、可視化指揮、3D 數(shù)字化漫游等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)車站結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)、進(jìn)出站客流、站務(wù)組織、設(shè)備能耗、站內(nèi)環(huán)境、安全預(yù)警等信息的集成化展示。

（1）數(shù)字駕駛艙[14-15]。為城際鐵路客站提供數(shù)字化管理工具，主要圍繞乘客服務(wù)、生產(chǎn)組織、安全應(yīng)急、綠色節(jié)能四大領(lǐng)域，實(shí)時(shí)展示車站客流、設(shè)備、環(huán)境、能耗等各要素指標(biāo)概況，實(shí)現(xiàn)橫向貫通、縱向比較、在線監(jiān)測(cè)和智能預(yù)警，成為車站站長(zhǎng)及站務(wù)、安全等部門全場(chǎng)景管控的“分析儀”“掃描儀”和“指南針”。

（2）可視化指揮?；跀?shù)字孿生技術(shù)對(duì)車站全貌、建筑外觀、內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)、主要乘客服務(wù)設(shè)施等進(jìn)行全要素可視化建模，對(duì)車站生產(chǎn)要素使用情況、環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合可視分析，實(shí)現(xiàn)站務(wù)管理可視化指揮；基于圖像識(shí)別技術(shù)，集成視頻監(jiān)控、消防管理、環(huán)境監(jiān)控等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)告警聯(lián)動(dòng)、應(yīng)急處置、環(huán)境監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)安防監(jiān)控可視化指揮；根據(jù)能耗監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，在車站數(shù)字孿生場(chǎng)景中以分類統(tǒng)計(jì)、分區(qū)統(tǒng)計(jì)、歷史趨勢(shì)等多種形式，綜合展示空調(diào)、電梯、照明、供水、通風(fēng)、安防、機(jī)房等各項(xiàng)耗電情況，制定有效的節(jié)能策略，實(shí)現(xiàn)能耗管理可視化指揮。

（3）3D 數(shù)字化漫游。基于數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建車站全場(chǎng)景3D 可視化模型，接入車站實(shí)際業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，建立車站真實(shí)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與虛擬數(shù)字化車站的交互映射關(guān)系，構(gòu)建車站數(shù)字化漫游路徑，實(shí)現(xiàn)對(duì)車站全場(chǎng)景、全業(yè)務(wù)的數(shù)字化漫游。

4 車站功能配置

城際鐵路車站根據(jù)車站運(yùn)營(yíng)形式不同，可劃分為一般站、樞紐換乘站、終點(diǎn)站。重點(diǎn)針對(duì)乘客出行、生產(chǎn)組織、安全應(yīng)急、綠色節(jié)能四大板塊功能在不同車站應(yīng)用進(jìn)行了界定。在工程設(shè)計(jì)和建設(shè)過程中，應(yīng)結(jié)合客站規(guī)模、基礎(chǔ)條件和業(yè)務(wù)需求，按照經(jīng)濟(jì)適用、科學(xué)合理的原則及建設(shè)管理相關(guān)規(guī)定，不同車站可采選以下功能，滿足車站應(yīng)用需求。車站功能配置如表1所示。

表1 車站功能配置Tab.1 Station function configuration

5 應(yīng)用效果與效益分析

5.1 應(yīng)用效果分析

城際鐵路智能客站/樞紐系統(tǒng)的應(yīng)用將會(huì)提高客站乘客服務(wù)能力、生產(chǎn)組織高效協(xié)同能力、安全應(yīng)急保障能力和綠色節(jié)能水平。效果分析如下。

（1）乘客服務(wù)方面。通過無感進(jìn)出站、快速安檢、站內(nèi)導(dǎo)航、動(dòng)靜態(tài)引導(dǎo)標(biāo)識(shí)、站車PIS、自助化服務(wù)設(shè)備等，為乘客提供快速、便捷、直觀的出行服務(wù)，減少乘客不必要的時(shí)間耗費(fèi)，提高乘客出行體驗(yàn)。

（2）生產(chǎn)組織方面。通過智能站務(wù)，提高一線作業(yè)人員的工作效率；通過一鍵開關(guān)站，降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，大大縮短開關(guān)站的時(shí)間；通過客流量預(yù)測(cè)提前獲取客流數(shù)據(jù)，通過綜合交通協(xié)同快速有序疏導(dǎo)乘客，有效避免站內(nèi)客流聚集擁堵等現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）安全應(yīng)急方面。通過智能視頻分析、火災(zāi)監(jiān)測(cè)、水位監(jiān)測(cè)等功能應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)人、物、環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控，快速發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象并預(yù)警報(bào)警，并通過應(yīng)急聯(lián)動(dòng)處置實(shí)現(xiàn)應(yīng)急事件的快速響應(yīng)，有效保障站內(nèi)安全，同時(shí)通過數(shù)字化應(yīng)急處置流程提高應(yīng)急處置效率。

（4）綠色節(jié)能方面。通過設(shè)備設(shè)施管理和運(yùn)維、能效管控、風(fēng)水聯(lián)動(dòng)等功能應(yīng)用，接入站內(nèi)前端設(shè)備設(shè)施數(shù)據(jù)，對(duì)客站能耗設(shè)備(照明、導(dǎo)向屏、空調(diào)、電梯)進(jìn)行統(tǒng)一管理，結(jié)合客站業(yè)務(wù)制定合理的設(shè)備運(yùn)用計(jì)劃和節(jié)能控制策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)車站照明、導(dǎo)向屏、空調(diào)、電梯等設(shè)備的節(jié)能降耗。

（5）集成化展示方面。通過數(shù)字駕駛艙、可視化指揮、三維數(shù)字化漫游等功能應(yīng)用，建立城際鐵路客站全要素感知、全場(chǎng)景管控的數(shù)智化模式，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的橫向貫通、縱向比較、在線監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)基于數(shù)字孿生的站務(wù)管理、安防監(jiān)控、能耗管理的可視化指揮及3D數(shù)字化漫游。

5.2 應(yīng)用效益分析

通過城際鐵路智能客站/樞紐系統(tǒng)的應(yīng)用，有利于促進(jìn)粵港澳大灣區(qū)“城際+地鐵”線網(wǎng)一體化、公交化運(yùn)營(yíng)，引領(lǐng)城際鐵路發(fā)展方向。通過城際客站/樞紐系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)，有利于推動(dòng)城際客站乘客便捷出行、智能生產(chǎn)管控、主動(dòng)安全防護(hù)、綠色低碳節(jié)能等技術(shù)跨越，保障客站的便捷、高效、安全運(yùn)營(yíng)。同時(shí)，成熟、可行的功能可推廣到國(guó)家鐵路、市域鐵路等車站應(yīng)用，有利于促進(jìn)軌道交通客站智能化技術(shù)進(jìn)步。

6 結(jié)束語

為了全面推進(jìn)深圳都市圈城際鐵路客站智能化建設(shè)，提升粵港澳大灣區(qū)城際交通服務(wù)質(zhì)量，在分析深圳城際鐵路客站乘客出行、運(yùn)行管控、安全保障、設(shè)備運(yùn)維業(yè)務(wù)需求基礎(chǔ)上，提出了智能城際鐵路客站的設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)了城際鐵路客站的總體架構(gòu)、技術(shù)架構(gòu)等，提出了面向乘客的服務(wù)功能及面向內(nèi)部生產(chǎn)組織、安全、節(jié)能的智能化應(yīng)用功能。按照不同車站提出了差異化功能應(yīng)用，全面分析了功能的應(yīng)用效果和應(yīng)用效益。研究對(duì)推動(dòng)城際鐵路客站應(yīng)用創(chuàng)新、公交化運(yùn)營(yíng)，引導(dǎo)城際客站朝數(shù)字化、智能化方向建設(shè)發(fā)展，提升城際鐵路客站服務(wù)能力，保障運(yùn)營(yíng)安全具有重要意義。