面向智慧城轨的智慧车站建设及发展趋势研究

图 3 能耗管理
图 4 设备统计分析
1.1.3 站务辅助 站务辅助主要是围绕增强站务人员管理和协同化工作的 人员定位、单兵系统等功能建设，其中包括： （1）人员定位。实时监测车站工作人员所在位置以及 进行历史轨迹回放。实际应用中，人员定位所采用的设备还 有蓝牙、UWB 等，但是 UWB 的一般精度更高，且抗干扰 性较好，可满足车站管理人员对内部工作人员、物资设备的 实时精准定位管理需求，在车站全域范围内实现对内部工作 人员、设备实时位置的动态跟踪，及时掌握工作人员、设 备的位置分布、个体定位和运动轨迹，同时还可实现工作人 员的到岗打卡、定点巡更等多种应用的定位支撑。人员定位 系统一般包括以下内容，系统结构图如图 5 所示。UWB 定 位标签负责提供 UWB 人员定位信号；定位基站负责接收 UWB 定位标签提供的 UWB 人员定位信号；现场交换机负
摘 要：车站是轨道交通运营管理的基本节点。然而，目前车站的运营管理和乘客服务仍以人工处理为主，近年来，随着
城市轨道交通行业向智慧化转型，作为城轨节点的车站也在进行智慧化试点研究和建设，从而提升面向车站工作人员的运营管理
效率和面向乘客的服务质量。文章基于实际参与建设的智慧车站项目，对智慧车站建设的内容和现状进行梳理总结，并就未来智
Keywords：rail transit；smart station；management and control system；construction content；development trend
0引言
近年来，随着我国社会经济的快速发展和城市化进程的 加快，轨道交通行业得到了蓬勃发展，而新一代信息技术的 迅猛发展，迫使轨道交通行业由追求规模速度向注重质量效 益，由依靠传统要素驱动向依靠创新驱动的转型。
（6）智能导乘。在车站出入口、站厅等处增设电子信 息显示屏，可灵活发布各类车站信息，为乘客提供车站运营 服务信息，内容包括车站运营状态、首末班列车时刻表、车 站客流实况、站内温度、高峰客流提示及车站限流通知以及 指引乘客快速进出站等。
（7）站内导航。通过布设在车站的蓝牙无线网络，利 用个人移动终端，辅助室内实时导航和人员实时定位功能。
收稿日期：2021-01-05
这四个方面。
1.1.1 客运管理 客运管理主要是围绕着增强车站客流和运营管理的三维 可视化、客流监测、车站异常行为检测以及用于提升车站管 控效率的智能开关站、大客流应急处置、火灾应急处置等场 景功能建设，其中包括： （1）三维可视化。基于车站建筑设计图纸建模，车站 以 3D 场景展示本车站状态信息的虚拟现实场景，包括但不 限于列车上下行到站情况，火灾报警系统、自动售检票系统、 电扶梯的运行情况，公共区及机房环境参数，在具备定位感 知的车站，还以设备、客流热力、人员定位路径等多源数据 融合的模式体现车站运营的整体情况。在车站的控制室引入 三维可视化大屏，通过三维可视化大屏，直观地展示车站的 整体运行情况，以便管理人员对整个车站进行一览无余的监 看管控。三维可视化的应用将车站的设备、客流、人员位置 的实时情况映射在三维模型中，对管理人员而言，通过三维 可视化即实现了全方位掌握车站范围内所需关注的信息。 （2）综合看板。智慧车站结合运营业务，将多专业的 数据进行相关性分析，并通过数据可视化、信息组团等技 术，为用户提供直观、清晰的信息展示。综合看板一般在车 站三维模型底图上叠加显示重要的指标信息，如行车、客流 情况、关键设备运行情况、设备故障统计以及各系统占比、 车站能耗占比等情况，如图 1 所示。
慧车站的发展趋势提出几点思考。
关键词：轨道交通；智慧车站；管控系统；建设内容；发展趋势
中图分类号：TP18
文献标识码：A
文章编号：2096-4706（2021）03-0140-05
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｔｒｅｎｄ ｏｆ Ｓｍａｒｔ Ｓｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｍａｒｔ Ｃｉｔｙ Ｒａｉｌ
1.1.4 乘客服务 乘客服务主要是围绕提升乘客服务质量，提供更个性化、 更便捷、更智慧、更多样化的服务功能，其中包括： （1）语音售票机。通过语音识别技术实现购票，同时 支持模糊查询功能，乘客可说出希望到达目的地周边的关键 信息，售票机自动生成相邻的目的地车站。 （2）自动检票机。自动检票机提供人脸识别过闸功能， 面向付费人群提供服务，在自动检票机中配备人脸处理模 块，进行人脸识别预筛。 （3）乘客自助终端。实现非现金票务、咨询、查询、 导航、投诉、查询等服务，从而降低票亭运营人员的工作量。 （4）智能客服中心。智能客服中心结合票亭、票房 售票机、乘客自助终端、智能咨询终端、人脸注册终端进 行集成设计，集成票务、信息、客服、咨询、人脸注册等 功能。 （5）智能机器人。协助车站工作人员承担一部分问询 工作，让交互更加简单、便捷。
1 目前国内智慧车站建设现状研究
1.1 建设内容 国内智慧车站的建设上，上海申通地铁于 2018 年首次 提出并进行试点建设。经过几年的发展，国内许多城市，包 括深圳、广州、成都、西安、重庆、南昌等城市均进行了智 慧车站的建设研究，各个城市根据其本身的特点在建设内容 上有所倚重，但就参与建设的智慧车站项目而言，建设内容 一般都是围绕着客运管理、设备管理、站务辅助、乘客服务
责提供 UWB 定位基站电源，并实现定位数据传输，与定位 基站连接，并与智慧车站平台汇聚交换机连接；平台应用服 务器负责定位数据分析，实现人员定位、到岗打卡等功能。 人员实时定位系统软件可安装于智慧车站应用服务器内。
UWB 定位标签
定位基站
现场 平台汇聚 平台应用 交换券 交换机 服务器
定位基站 以太网双绞线
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现代信息科技
而充分利用设计余量、关站前余冷及室外冷量来节约冷量供 应，平衡站内热量波动，达到空调系统安全、舒适、高效、 节能运营的目的。
（4）设备管理与统计。智慧车站平台实时检测车站设
备的运行状态，新增对站台门、垂直电梯、自动扶梯、出入 口卷帘门等设备的远程监控功能；并对车站所有设备的状态 及各系统的运行状态进行统计，实现对集成子系统设备运行 状态的监视和故障报警，如图 4 所示。
车站作为地铁服务于城市发展和市民出行的直接窗口， 是地铁运营的关键节点，是地铁服务水平、管理水平、智能 化水平的直接体现，也是地铁标准化建设的基础。面对日益 增长的客流量，以及更加安全、绿色、优质、高效、节约的 运营要求，国内众多地铁公司纷纷进行智慧车站试点研究， 希望通过技术创新来实现地铁“更安全的运营、更高效的管 理、更优质的服务、更卓越的绩效”。
以太网光缆
图 5 人员定位系统结构图
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周礼愿：面向智慧城轨的智慧车站建设及发展趋势研究
第3期
（2）施工人员管理。通过人证核验终端的应用，对施 工人员身份进行验证。
（3）单兵系统。单兵设备之间能够进行远程视讯，通 过车站无线网络，也能够实现在线视频传输，将视频传送到 智慧车站平台上，车控室内人员进行现场实时视频浏览，智 慧车站平台通过配置外接话筒，可实现车控室内人员与现场 站务人员之间的双向语音沟通，加强站务人员之间的协同工 作及应急指挥。
1.1.2 设备管理 设备管理主要是围绕增强车站环境感知和设备管理的环 境监测、设备监测等功能建设，其中包括： （1）环境监测。智慧车站项目一般会增设环境监测传 感器，基于环境传感器对车站公共区域站厅、站台区域的温 湿度、二氧化碳浓度、粉尘、PM10 等参数进行检测，从而 了解车站当前的环境情况以进行调节管控。 （2）能耗管理。智慧车站项目一般新增智能水表表计， 用于获取车站的用水量，用电量一般通过既有的电能管理系 统接口获取，能耗管理功能是基于采集的用电、用水数据， 对车站的能耗进行统计分析，并进行可视化展示，如图 3 所示。 （3）节能控制。智慧车站平台可以调用 ISCS 系统功 能，通过风水联动软件模块对车站的环境参数、空调设备运 行参数、设备能耗变化及室内负荷等进行实时监视与预测， 利用系统模型与控制策略实现环控空调设备的自动调节，从
２０２１ 年 ２ 月 １０ 日 第５卷 第３期
DOI:10.19850/ki.2096-4706.2021.03.036
现代信息科技 Modern Information Technology
Feb.2021 Vol.5 No.3
面向智慧城轨的智慧车站建设及发展趋势研究
周礼愿
（上海宝信软件股份有限公司，上海 201203）
ZHOU Liyuan （Shanghai Baosight Software Co.，Ltd.，Shanghai 201203，China）
Abstract：Station is the basic node of rail transit operation management. However，the current station operation management and passenger service are mainly manual processing. In recent years，with the transformation of city rail transit industry to intelligence，the station，as the node of city rail transit，is also carrying out intelligent pilot research and construction，so as to improve the operation and management efficiency of station staff and the service quality of passengers. Based on the actual participation in the construction of smart station project，this paper summarizes the content and current situation of smart station construction，and puts forward some thoughts on the future development trend of smart station.
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周礼愿：面向智慧城轨的智慧能开关站。采用智能化的手段代替人工开关站， 智慧车站平台针对车站开关站运营场景需求，制订详细的联 动指令，由各专业系统实现控制指令下发，提示运营人员按 照规程操作，并对联动关键步骤的执行状态进行跟踪反馈， 并允许运营操作员根据需要自行勾选开关站动作内容，充分
保证开关站的可靠性和安全性。智能开关站的应用大大提高 了开关站的效率，如在上海汉中路项目中，汉中路作为 1 号 线、12 号线、13 号线的三线换乘市区站，以往开关站整个 过程的耗时大概是 30 分钟左右，一键开关站的应用将开关 站的时间缩短至 5 至 6 分钟，如图 2 所示。
图 2 智能开站
（4）智能视频分析。智能视频分析主要实现客流分析 以及异常行为分析功能。客流分析通过出入口摄像头分析并 提供各出入口的乘客进出量；通过站厅、站台的摄像头分析 并提供步出公共区域的客流拥挤度和相对准确的乘客数量。 同时，异常分析功能实现对扶梯检测、乘客逃票、摔倒、拥 挤、可疑物品、人员行为异常等车站异常事件的监测。并在 发现异常情况后，系统能自动将画面弹出至值班员工作站， 提醒站务人员采取相应措施，从而提高车站对应急事件的感 知能力和处理效率。
（5）客流预测。对车站未来短时（一般 3 小时）内的 客流趋势进行预测，从而辅助车站运营人员提前了解和管控 客流。
（6）大客流场景。基于客流监测数据和预测结果自行 选择需启动的客流控制方案，依照客流控制方案对相关设施 设备进行控制，自主完成客流控制工作。一般应用在客流量 较大、有客流管控需求的车站中。