摘 要：城市軌道交通發(fā)展速度持續(xù)加快，客流量規(guī)模不斷擴(kuò)大，提高了對(duì)車站運(yùn)營(yíng)能力的要求，需要充分發(fā)揮現(xiàn)代技術(shù)的優(yōu)勢(shì)對(duì)車站進(jìn)行改造。智慧車站是未來(lái)城市軌道交通工程建設(shè)中所關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容，可以利用智慧化配套設(shè)施解決交通出行中存在的大客流問(wèn)題，減輕運(yùn)營(yíng)壓力?；诖?，分析城市軌道交通中智慧車站通信系統(tǒng)的功能需求以及智慧車站的發(fā)展前景，以期為車站建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：通信系統(tǒng)；智慧車站；城市軌道交通；功能創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：U231+.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-6903（2024）08-0101-03

0 引言

城市軌道交通可在短時(shí)間內(nèi)完成客流運(yùn)輸，特別是地鐵，不會(huì)受到交通信號(hào)燈的影響，站點(diǎn)間運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)只在幾分鐘內(nèi)，滿足了乘客的快速出行需求。車站屬于城市軌道交通的關(guān)鍵樞紐，負(fù)責(zé)對(duì)乘客進(jìn)行組織管理，確保交通出行安全性，滿足大規(guī)模乘客的出行需求。因此，車站建設(shè)中開始廣泛應(yīng)用智慧化技術(shù)，積極建設(shè)智能化車站系統(tǒng)，推動(dòng)城市軌道交通業(yè)向著高質(zhì)量的方向持續(xù)發(fā)展。

1 城市軌道交通車站運(yùn)營(yíng)問(wèn)題

城市軌道交通是城市公共交通體系的重要組成部分，包括輕軌、地鐵以及有軌電車，運(yùn)行速度快，節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)明顯，是各地大力推廣的交通出行方式。但是隨著越來(lái)越多的人開始選擇這種交通形式，車站運(yùn)營(yíng)管理也產(chǎn)生了諸多問(wèn)題。

1.1 乘客層面的問(wèn)題

乘客進(jìn)站方式單一，如果遇到客流量較大的現(xiàn)象難以提前對(duì)客流進(jìn)行有效疏導(dǎo)，針對(duì)乘客所出現(xiàn)的異常行為未及時(shí)進(jìn)行處置。部分乘客對(duì)城市軌道交通的乘坐方式了解不足，問(wèn)詢類業(yè)務(wù)量增加。

1.2 管理層面的問(wèn)題

目前車站內(nèi)部各項(xiàng)管理工作仍然是由人工完成，對(duì)各項(xiàng)設(shè)備的監(jiān)管力度和智能分析不足，無(wú)法了解設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，也缺少設(shè)備能耗監(jiān)測(cè)手段，節(jié)能環(huán)保效果無(wú)法達(dá)到預(yù)期。在站務(wù)管理中通常利用紙質(zhì)化的方式對(duì)信息進(jìn)行記錄，利用人工的方式進(jìn)行排班和工單下發(fā)，效率低下且信息記錄容易出現(xiàn)失誤的現(xiàn)象。

1.3 應(yīng)急處理層面

針對(duì)車站內(nèi)部所出現(xiàn)的應(yīng)急事件處理范圍有限，只是將綜合監(jiān)控進(jìn)行了聯(lián)動(dòng)管理，設(shè)備、人員以及物資的綜合調(diào)配效率低下，智慧化水平較低。

2 智慧車站通信系統(tǒng)功能分析

2.1 乘客服務(wù)功能

2.1.1 大客流感知

大客流問(wèn)題在城市軌道交通中較為常見(jiàn)，會(huì)導(dǎo)致車站內(nèi)部擁堵，影響出行滿意度，也會(huì)給車船運(yùn)營(yíng)帶來(lái)安全隱患。在出入口等人流密集通道安裝視頻設(shè)備及傳感器，通過(guò)使用客流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)得到客流密度熱力圖，實(shí)時(shí)掌握車站各區(qū)域內(nèi)客流情況，并針對(duì)客流進(jìn)行有效疏導(dǎo)，安排乘客有序進(jìn)入車廂，強(qiáng)化該時(shí)間段的車站內(nèi)部通行能力。

利用智能技術(shù)可以構(gòu)建以大客流預(yù)測(cè)為核心的計(jì)算模型，結(jié)合過(guò)往城市軌道交通車站客流數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)和感知可能出現(xiàn)的大客流事件，在大客流即將來(lái)臨之前做好應(yīng)對(duì)策略。

2.1.2 綜合服務(wù)平臺(tái)

智能車站的發(fā)展離不開綜合服務(wù)平臺(tái)的支撐，特別是隨著移動(dòng)化交互系統(tǒng)的發(fā)展，人們將會(huì)利用綜合服務(wù)平臺(tái)中的各項(xiàng)功能，對(duì)車站信息進(jìn)行查詢。智能車站將會(huì)對(duì)生活中的常見(jiàn)場(chǎng)景進(jìn)行分析，構(gòu)建“地鐵 + 生活”的綜合性服務(wù)平臺(tái)，推出不同城市的專用地鐵APP，乘客可以通過(guò)APP查詢列車到達(dá)、發(fā)車時(shí)間，將站內(nèi)PIS屏幕信息和APP進(jìn)行共享。APP上包含了地鐵周邊有關(guān)的各類商戶信息，用戶可以通過(guò)線上軟件進(jìn)行服務(wù)預(yù)訂，強(qiáng)化了城市軌道交通與城市內(nèi)部之間的聯(lián)系。

2.1.3 智能安檢

目前多數(shù)地區(qū)乘客在乘坐城市軌道交通時(shí)需要先經(jīng)過(guò)安檢后進(jìn)入車站內(nèi)部檢票，然而在客流量較大的時(shí)間段乘客排隊(duì)數(shù)量多，安檢效率低下，不僅增加了安檢人員的工作壓力，也會(huì)影響乘客的出行。在智能安檢系統(tǒng)中融合了票務(wù)管理功能，將安檢和票務(wù)管理進(jìn)行融合，安全系統(tǒng)中的智能探頭會(huì)針對(duì)乘客包裹、身上的物品進(jìn)行檢測(cè)，若乘客攜帶了違反城市軌道交通要求的物品，會(huì)自動(dòng)報(bào)警并記錄圖文信息，后臺(tái)人員能夠通過(guò)所上傳的圖文信息進(jìn)行判斷和處理。例如，某站點(diǎn)2個(gè)安檢點(diǎn)，均可實(shí)現(xiàn)禁帶品智能分析報(bào)警功能。乘客只需要走過(guò)安檢即可，無(wú)須配合安檢人員進(jìn)行再次掃描檢查，乘客也不再需要于安檢處停留。

2.1.4 人臉識(shí)別

利用通信系統(tǒng)人臉識(shí)別技術(shù)能夠針對(duì)乘客面部信息進(jìn)行捕捉，利用信息庫(kù)中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)達(dá)成刷臉過(guò)閘的目的，形成了無(wú)感支付模式。將該種檢票形式和語(yǔ)音購(gòu)票、掃碼支付等模式進(jìn)行融合充分發(fā)揮了移動(dòng)支付的優(yōu)勢(shì)。

2.1.5 智能設(shè)施

車站內(nèi)將會(huì)安裝大量的智能化設(shè)施，對(duì)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施和車站內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，強(qiáng)化車站內(nèi)部服務(wù)能力。利用燈光控制、傳感技術(shù)、監(jiān)測(cè)技術(shù)以及紅外感應(yīng)等多種手段大力推廣新型設(shè)施管控系統(tǒng)，如車站內(nèi)部可自動(dòng)針對(duì)溫濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，及時(shí)更新乘客信息，并將更新后的內(nèi)容統(tǒng)一展示在PIS屏幕上，為乘客提供更加便利的智能服務(wù)[1]。

2.1.6 智能導(dǎo)向

一是車廂滿載率。在城市軌道交通運(yùn)營(yíng)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不同車廂人員數(shù)量差異大的現(xiàn)象，這會(huì)導(dǎo)致部分車廂人員擁擠、部分車廂寬敞等問(wèn)題出現(xiàn)，影響了乘客的出行滿意度。在智慧車站系統(tǒng)中會(huì)自動(dòng)針對(duì)車廂滿載情況進(jìn)行檢測(cè)，并將所收集到的數(shù)據(jù)上傳PIS系統(tǒng)，在站臺(tái) PIS屏上會(huì)實(shí)時(shí)顯示車站滿載情況，利用百分比讓乘客了解車廂內(nèi)人數(shù)，從而選擇合適的位置上車，緩解部分區(qū)域上車、下車過(guò)于擁擠的問(wèn)題。

二是車廂溫度顯示。在冬季和夏季車站內(nèi)部會(huì)通過(guò)調(diào)整空調(diào)的方式保證車廂內(nèi)部溫度的適宜性，當(dāng)前普遍會(huì)在城市軌道交通列車的上方說(shuō)明不同車廂的等級(jí)，但是導(dǎo)向效果有限。智慧車站將會(huì)自動(dòng)對(duì)車廂內(nèi)部溫度進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)設(shè)定的閾值精準(zhǔn)判斷車廂屬于“強(qiáng)冷”或者“弱冷”，現(xiàn)將數(shù)據(jù)顯示在PIS屏上，提升導(dǎo)向有效性。

2.2 車站管理功能

2.2.1 設(shè)備故障管理

車站內(nèi)部設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)置了各種不同類型的設(shè)備，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題便會(huì)影響車站內(nèi)部的有效運(yùn)行。智能車站設(shè)備管理系統(tǒng)可以針對(duì)各類設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，利用智能診斷模型對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)，并顯示設(shè)備的運(yùn)行信息，評(píng)估設(shè)備是否存在故障隱患。通過(guò)智能設(shè)備故障管理模式能夠利用OMC達(dá)成自動(dòng)故障報(bào)修的目標(biāo)，利用數(shù)字化方式完成總結(jié)，做到數(shù)字1～9的一鍵報(bào)故，同時(shí)通過(guò)后臺(tái)系統(tǒng)能夠?qū)ΤＲ?jiàn)故障輸入實(shí)施配置，確保故障報(bào)修的及時(shí)性和有效性。

2.2.2 視覺(jué)監(jiān)護(hù)管理

視覺(jué)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)能夠利用視頻監(jiān)控的方式，針對(duì)所收集到的各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行智能化分析，加強(qiáng)重點(diǎn)區(qū)域的監(jiān)控有效性，并通過(guò)發(fā)送告警的方式為車站內(nèi)部應(yīng)用管理提供有效參考意見(jiàn)，形成數(shù)據(jù)支撐業(yè)務(wù)閉環(huán)[2]。

一是物品遷移報(bào)警。監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)囌緝?nèi)部重點(diǎn)資產(chǎn)的分布情況實(shí)施智能化分析，觀察是否存在資產(chǎn)遷移行為，經(jīng)評(píng)估后若有該行為發(fā)生會(huì)及時(shí)提出報(bào)警。

二是人員行為動(dòng)作異常報(bào)警。重點(diǎn)對(duì)乘客的異常行為進(jìn)行分析，包括跌倒、翻越欄桿等，在視頻系統(tǒng)識(shí)別到異常行為會(huì)對(duì)其進(jìn)行告警，并將報(bào)警信息上傳到綜合運(yùn)管平臺(tái)。

三是物品遺漏和人員逗留監(jiān)控。在車站內(nèi)部存在著較多的物品遺漏現(xiàn)象，部分人員會(huì)長(zhǎng)期逗留在車站的重點(diǎn)區(qū)域。為了解決這一問(wèn)題，會(huì)選擇于車站內(nèi)部的重點(diǎn)區(qū)域設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)，包括出入口、站廳、電扶梯、屏蔽門、垂梯等，智能分析是否存在異常逗留現(xiàn)象。識(shí)別數(shù)據(jù)以及結(jié)果會(huì)上傳于綜合運(yùn)管平臺(tái)。

四是感知特殊位置人員逗留。利用紅外探測(cè)器的功能針對(duì)特殊區(qū)域人員逗留情況進(jìn)行自動(dòng)化分析，包括站臺(tái)公共區(qū)衛(wèi)生間、盥洗室、母嬰室、殘疾人衛(wèi)生間，感知坑位和房間內(nèi)是否有人，與一鍵開關(guān)站聯(lián)動(dòng)。

五是視頻巡視。主要針對(duì)車站內(nèi)部路徑實(shí)施定期巡查，對(duì)錄像信息進(jìn)行回放，管理人員若擁有權(quán)限即可針對(duì)不同區(qū)域進(jìn)行視頻追蹤，以此來(lái)達(dá)到追溯人員逗留信息的目的。在發(fā)現(xiàn)可疑行為或者事件后，可與警務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行培訓(xùn)，對(duì)人員行為軌跡進(jìn)行回放分析。

2.3 安全應(yīng)急管理功能

應(yīng)急事件管理模式會(huì)影響到車站內(nèi)部的安全性，考慮到車站內(nèi)部人流量大，一旦出現(xiàn)危險(xiǎn)事件會(huì)造成較大的人員傷亡以及財(cái)產(chǎn)損失，需要在智慧車站內(nèi)重點(diǎn)建立安全應(yīng)急管理系統(tǒng)。智能車站內(nèi)部系統(tǒng)能夠利用輔助決策技術(shù)、可視化技術(shù)等對(duì)車站內(nèi)部運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，針對(duì)車站運(yùn)營(yíng)狀況進(jìn)行合理評(píng)估，并面向管理人員發(fā)送相應(yīng)的處理指令，提升輔助決策有效性。

車站內(nèi)部的傳感器可以收集外部環(huán)境數(shù)據(jù)，結(jié)合環(huán)境探測(cè)裝置以及視頻監(jiān)控功能，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)車站內(nèi)部的火災(zāi)隱患或者空氣問(wèn)題。當(dāng)系統(tǒng)感知到應(yīng)急事件出現(xiàn)后會(huì)利用預(yù)測(cè)仿真技術(shù)對(duì)應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行模擬并將其啟動(dòng)，檢索與應(yīng)急管理有關(guān)的文件信息，對(duì)車站內(nèi)部的各類設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)分析，以此來(lái)達(dá)到合理處理安全應(yīng)急事件的問(wèn)題。應(yīng)急預(yù)案在啟動(dòng)后相關(guān)人員根據(jù)自身工作內(nèi)容及時(shí)根據(jù)預(yù)案要求進(jìn)行客流疏散、應(yīng)急播報(bào)，并監(jiān)控應(yīng)急問(wèn)題處理狀況，隨時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)狀況，加強(qiáng)應(yīng)急處理管理。

智能車站可以將各類數(shù)據(jù)與其他部門進(jìn)行分享，如醫(yī)療部門、消防部門等，確保能夠減輕突發(fā)事件給車站帶來(lái)的影響。車站在應(yīng)急事件處理結(jié)束后可通過(guò)回放和數(shù)據(jù)挖掘的方式對(duì)引發(fā)問(wèn)題的因素和應(yīng)急處理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行整合，調(diào)整應(yīng)急方案[3]。

2.4 智慧站務(wù)管理功能

在智慧車站管理系統(tǒng)中針對(duì)站務(wù)管理模式進(jìn)行了優(yōu)化，根據(jù)管理內(nèi)容劃分為人員、資產(chǎn)、維修維護(hù)、施工等多個(gè)不同子系統(tǒng)，可以打造一體化站務(wù)管理機(jī)制。站務(wù)系統(tǒng)會(huì)對(duì)車站內(nèi)部的設(shè)備信息進(jìn)行匯總，整合工單數(shù)據(jù)，對(duì)施工計(jì)劃進(jìn)行精細(xì)化調(diào)整，代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工的方式完成管理工作，加強(qiáng)對(duì)車站內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和施工進(jìn)度的管控效果。系統(tǒng)中通過(guò)OMC實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障、告警統(tǒng)計(jì)，工單分類統(tǒng)計(jì)等各項(xiàng)工作內(nèi)容。

3 智慧車站系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)分析

3.1 一個(gè)核心

智慧車站系統(tǒng)中會(huì)設(shè)置統(tǒng)一的管理規(guī)劃平臺(tái)，其屬于系統(tǒng)的核心所在，負(fù)責(zé)對(duì)智慧車站中的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析，合理優(yōu)化資源調(diào)配方式，讓車站內(nèi)部各項(xiàng)業(yè)務(wù)活動(dòng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，協(xié)調(diào)指揮車站運(yùn)營(yíng)活動(dòng)的開展。管控平臺(tái)具備指揮、運(yùn)營(yíng)、運(yùn)維、站務(wù)管理、能源監(jiān)測(cè)以及無(wú)人客服六類應(yīng)用功能。

3.2 八個(gè)統(tǒng)一

具體包括底層資源調(diào)配、數(shù)據(jù)采集共享、全站用戶管理、登錄入口、系統(tǒng)界面、數(shù)據(jù)接口、服務(wù)終端、人員設(shè)備八個(gè)統(tǒng)一。在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后能夠?qū)⒏黝愒O(shè)備以及人員所使用的系統(tǒng)進(jìn)行融合，自動(dòng)采集各類數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化分析，通過(guò)多個(gè)服務(wù)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，以此為基礎(chǔ)完成車站系統(tǒng)決策的過(guò)渡。

3.3 可視可控學(xué)習(xí)

智慧車站將會(huì)建立面向乘客的服務(wù)模型，該模型能夠?qū)ιa(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行有效協(xié)調(diào)，并通過(guò)不斷地自主學(xué)習(xí)強(qiáng)化模型運(yùn)行能力。在車站內(nèi)分布著大量的攝像頭以及傳感器，能夠?qū)囌緝?nèi)部元件的狀態(tài)進(jìn)行感知和分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的異常問(wèn)題，并面向管理者發(fā)出預(yù)警，制定決策指令內(nèi)容，提升車站內(nèi)部可視可控性，為智慧車站高效運(yùn)轉(zhuǎn)打下良好基礎(chǔ)。

4 智慧車站在城市軌道交通中的發(fā)展前景

智能車站是未來(lái)城市交通體系建設(shè)和規(guī)劃的重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容，有效提升了交通出行便捷性，采取了智慧化手段對(duì)車站進(jìn)行管理，符合未來(lái)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)。在智慧車站建設(shè)中，將會(huì)進(jìn)一步發(fā)揮各類智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，將5G技術(shù)、人工智能技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)等進(jìn)行融合應(yīng)用，通過(guò)多元跨界的方式增加車站功能，解鎖其他的應(yīng)用場(chǎng)景。

智慧車站作為未來(lái)出行規(guī)劃中的關(guān)鍵部分，除去將其和公共交通進(jìn)行結(jié)合外，也會(huì)與其他不同交通工具結(jié)合，推出最為合適的出行線路。智慧車站也會(huì)與其他商戶進(jìn)行跨界合作，提供開店建議，優(yōu)化線上以及線下店鋪的規(guī)劃格局，并利用匹配用戶畫像信息的方式構(gòu)建全新的消費(fèi)場(chǎng)景，精準(zhǔn)投放合適的推送廣告。

智慧車站人流量較大，每日來(lái)往人群規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，是警務(wù)系統(tǒng)重點(diǎn)監(jiān)察的區(qū)域，與警務(wù)展開合作，針對(duì)重點(diǎn)人員進(jìn)行全程跟蹤。國(guó)家對(duì)智慧車站的建設(shè)重視度較高，未來(lái)政府將會(huì)投入更多資金幫助智慧車站進(jìn)行開發(fā)和建設(shè)，以智慧車站為基礎(chǔ)構(gòu)建智慧化城市生態(tài)環(huán)境。

5 結(jié)束語(yǔ)

車站在城市軌道交通中屬于基本單元，智慧車站的出現(xiàn)解決了城市軌道交通過(guò)程中存在的諸多問(wèn)題，進(jìn)一步提升了交通出行效率，減輕車站運(yùn)營(yíng)管理難度。智慧車站功能豐富多樣，對(duì)車站安檢、客流感知、導(dǎo)向管理、故障管理、工單管理以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，為乘客提供了優(yōu)質(zhì)便利的出行服務(wù)。但是智慧車站建設(shè)需要今后較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)推進(jìn)，結(jié)合各地實(shí)際情況對(duì)通信系統(tǒng)功能進(jìn)行細(xì)化和完善，相關(guān)單位需要形成科學(xué)化的發(fā)展觀念，積極收集與智慧生態(tài)建設(shè)有關(guān)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，針對(duì)車站建設(shè)過(guò)程中存在的關(guān)鍵問(wèn)題制定合適的解決策略，穩(wěn)步推進(jìn)建設(shè)工程的開展。

參考文獻(xiàn)

[1] 潘健英，吳洋，張金鳳，等.基于BIM的運(yùn)維管理系統(tǒng)在城市軌道交通車站智慧化應(yīng)用探索[J/OL].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，1-9[2024-06-28].https：//doi.org/10.13238/j.issn.1004 -2954.202306210004.

[2] 徐曄，徐鐘全.城市軌道交通車站智慧客服系統(tǒng)的研究與實(shí)踐[J].鐵路通信信號(hào)工程技術(shù)， 2023，20（10）：70-74+85.

[3] 周杰.智慧城市軌道交通發(fā)展模型的構(gòu)建及其發(fā)展趨勢(shì)探討[J].城市軌道交通研究， 2023，26（6）：7-11.