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城市轨道交通智慧车站的设计及探索
摘要:21世纪以来,随着我国社会经济的发展与进步,我国人们的生活水平不断提升,针对城市轨道交通智能化发展目标,首先通过分析智慧车站的业务需求和技术需求,总结出城市轨道交通智慧车站系统集成复杂、以数字化为核心、以设备智能化为基础、业务价值多样等典型需求特征;然后结合当前信息化、数字化、智能化技术的发展情况和总体趋势,从智慧应用、数据整合和设备感知给出了城市轨道交通智慧车站的总体架构,并分层细化相关功能和关键技术;最后分别针对应用层、数据层和感知层提出了实现智慧车站智能化的技术方案。
关键词:城市轨道交通;智慧车站;设计
引言
发展轨道交通是解决大城市病的有效途径,也是建设绿色城市、智慧城市的有效途径,轨道交通作为公共交通运输骨干,国内多个城市正在利用信息化、自动化、云计算、物联网、大数据、人工智能与5G技术等实现地铁智慧化,服务于地铁的安全运行和高效运行,提高乘客的使用满意度,降低地铁系统的运营和维护成本,从而构建综合、绿色、安全、智能的立体化现代化城市轨道交通系统,始终保持国际最先进水平,打造现代化国际大都市的亮丽名片。智慧车站是基于全面的智能感知、深度的数据融合、高效的数据治理理念,利用大数据分析、视觉计算和深度学习等智能化手段,建立面向设计、建设、指挥、运维、应急处置和乘客服务为一体的新一代数字化、网络化、智能化轨道交通运输及服务体系。智慧车站的建设可丰富乘客乘车体验,提升乘客满意度,吸引更多客源,加大轨道交通在城市公共交通所占的运输份额;提高运营管理效率和精细化程度,优化运营组织架构,降低运营建设和管理成本;提高设备设施的可靠性和可用性,使轨道交通更加安全可靠,从而达到低碳、环保的节能效果。
1轨道交通智慧车站设计的重要性
车站是线路运行中的重要节点,是乘客输送不可缺少的场所。因此,要让轨道交通稳定、安全、高效地运行,对车站进行智慧设计至关重要。首先,通过智慧设计,实现对车站的全方位监管,了解车站设备运行的具体情况,对于车站的安全有着突出的现实意义。其次,通过智慧车站设计,可以实现部分控制工作的自动化,比如售检票的自动化等,有利于提升车站的实际运行效率。最后,轨道交通的智慧设计可以实现车站运行数据的收集,比如客流量数据、车站各系统的运行参数等,再结合大数据技术,可以总结出更多改善和优化轨道交通的措施,进而提高轨道交通设计及建设标准。
2智能客服中心
智能客服中心采用开放式设计,为乘客提供付费区、非付费区不同的服务功能。乘客通过人机界面操作,实现票卡分析、付费区票卡更新、非付费区票卡更新、与坐席端进行通讯等功能,推动轨道交通领域从以“票”转向以“人”为核心的场景升级,提升乘客体验,提高便捷度和满意度;同时减轻站务人员服务压力,解决乘客排队及运营人员值守难题,为无感支付模式下个人信息的自助录入提供解决方案。
3智慧车站的系统架构
运行结构是智慧车站的重要基础,所以基于车站的具体运行需要,结合智慧标准,可以将智慧车站的运行结构进行科学界定。智慧车站的系统架构层次主要为现场感知及服务层、网络传输层、数据处理及展示层。其中现场感知和服务层的作用主要是对现场有关信息的采集,同时满足乘客需求。其涵盖了多种探测器、传感器和相关控制系统设备;网络传输层的主要作用是构建现场感知及服务层与数据处理和展示层的通信通道,涵盖了5G移动网络、无线网络和有线网络;数据处理及展示层的作用主要是处理前端设备获取的信息资料,与其他系统的数据进行整理,最终应用于智慧车站的运行中,以可视化的形式出现在大屏幕上,其主要涵盖了数据平台、服务器数据库以及相关智慧化的应用模块等。
4全态识别安检和门禁线网授权互联互通
全态识别是基于人的姿态和脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术,自动检测和跟踪人体,进而对检测到的人进行识别,运用全态识别技术来提升安检效率。建立人员分类标准,形成对应的旅客信息库,依托全态识别系统对旅客进行判别,并将信息推送给安检人员,安检人员据此对应采取不同的安检措施,为旅客营造更安全、方便、便捷的地铁出行体验,极大地减轻安检工作人员工作量,节省人工成本,提高工作效率。对于现有的城市轨道交通门禁管理系统,各线路之间不同品牌门禁系统互不通信,数据也并不共享,各条线路的门禁系统设备由本线路统一监控管理,在多条线路建设完成后,人员分散授权及管理必将带来很大问题,因此线网授权管理平台的搭建可实现各线路之间门禁系统互相通信,数据互相共享,同时建立统一的门禁系统管理中心,统一的数据中心、统一的授权中心、实现各线路门禁管理人员协同办公。
5智慧运用维护
设备维护是站务管理的重要内容,通过数据监控和分析,能够优化车站关键设备故障分析、故障预警和维修规程,长周期地分析设备能耗情况,给出优化能耗的方案。智慧运维的数据分析范围不限于单个车站内的设备,应综合分析多个车站同型号设备的状态、故障、维修工单数据,发现潜在的规律,对故障维修和管理给出智能化的优化方案。
6设备管家
站内的自动化系统可通过设备管家进行整合,将相关感知设备与系统安设在站内的不同区域,观察站内设备的运行情况,提高车站管理的精细化水平。设备管家涉及到的功能主要有智能巡检、智能视频、环境监测和水务监测等,具体如下:(1)智能巡检。设备管家通过智能巡检,可一键查询车站监控系统的设备情况,完成自定义专业设备巡检,对获得的数据进行整理和分析。对车站内的电扶梯、售检票以及屏蔽门等都可采用智能巡检进行检查,选择界面的下沉式巡检指示,会出现固定路线巡检,并显示出较为关键的设备与信息。(2)智能视频。设备管家能够对智慧视频作出分析,使站内的安防摄像头实现全方位监控,如摄像头的性质、位置等,同时还可追溯历史视频,实时查看当前视频等。视频分析主要是针对扶梯(如:逆行、扶梯摔倒、婴儿车和大件行李上扶梯等)、人员滞留和徘徊、人流逆行等情况。(3)环境监测。环境监测系统主要是针对轨道交通站内的各类环境参数,综合整理存在的独立且分散的环境监测数据,并统计到环境监测系统中,实现一体化处理,以减少环境事故的发生,改变原始的人工巡检方式,使巡检工作系统性地进行,使监测更具实时性。当系统发现设备状态和运行环境出现异常时,可以第一时间采取相应的处置措施,使站内的各类设备得到有效管理,确保运行环境更加稳定、科学,及时且准确地对设备运行状态做出诊断,判断设备及其运行环境是否处于正常状态,减少了人力和物力资源的消耗,促进地铁车站管理工作向集约化、信息化、智能化方向发展。(4)水务监测。采取三维引擎构建车站给排水管路和相关设备模型,形成水务监测系统,在这个系统中可显示出关键信息以及控制叠加,进而达到系统设备监控的效果,此外,还能对站内的相关分支管路和有关水表数据进行整理和分析。
结束语
城市轨交智慧化设计和探索可以提高车站便捷舒适度,实现系统优化管理和调度,为出行和运营提供越来越多的价值应用;也可实现地铁运营一岗多能和减员增效的效果,打破运营建制瓶颈,减少运营管理人员数量,降低运营成本,助力地铁运营的可持续发展。
参考文献
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