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成都地铁智慧车站探索与实践

2021-11-02  xusl2
本文通过智慧车站建设现状分析及成都地铁智慧车站的实践研究,以面向设备管理和面向乘客服务两大板块为基础的智慧车站模式,提出了智慧车站总体框架,并对智慧车站关键应用进行了阐述,为未来轨道交通智慧车站建设和运营提供参考思路,可有效提升车站管理效率,缩短应急响应时间和降低运营管理成本。

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国内智慧车站现状及必要性

在轨道交通智慧车站的应用研究中,上海、广州和深圳等城市起步较早且发展迅速,根据市场调查,目前全国总共有超过29 个城市参与建设或有意向建设智慧车站。

当前智慧车站建设试点已经在上海、广州、深圳、成都、西安、重庆、南昌等多个城市开展,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,智慧车站应用项点繁多且无统一标准,建设内容一般都是围绕着客运管理、设备管理、站务辅助、乘客服务这四个方面开展集约化、智能化的管理。

上海地铁:从2018 年开始上海地铁开展了智慧车站的研究,其从线网中针对车站不同特点选取了5 个车站分别针对不同课题进行智慧车站的试点研究,其中 1、12、13 号线换乘站汉中路站,着力于研究基于Wi-Fi 嗅探的客流监测;10 号线新江湾站,着力于研究基于无人驾驶运营场景的设备自动运营;17 号线诸光路站,着力于研究智慧公安、智慧消防、智慧盲人导乘;7 号线顾村公园站,着力于研究可编辑的场景预案;16 号线惠南站,着力于研究移动支付、智慧客流引导等。

广州地铁:应用BIM 技术协助整个项目的设计施工,实现全生命周期管理。在3 号线、APM 线广州塔站和21 号线天河智慧城站试点智慧车站,实现了人脸识别进站及支付、安检和检票一体化、智能客服、智能照明等,计划打造基于5G 的智慧地铁示范站。并于2019 年9 月9 日上线智慧地铁示范站—AI 智慧车站(3 号线广州塔站、APM 线广州塔站和21 号线天河智慧城站),发布了全国首创的轨交智慧操作系统—穗腾 OS,其示范智慧车站主要智慧应用有:智能客服、多媒体综合展示屏、智能问询系统、刷脸过闸、站台门多媒体屏、安检票务一体化、一键开关站、安全智能监测管控与联动调度、机电设备智能管理及维护等。

深圳地铁:在2020 年针对7 号线深云站、11 号线机场站进行智慧车站试点,集中推出智能客服中心、自助语音识别售票、智慧边门、站台门多媒体屏和虚拟客服等一系列智慧应用,为当地市民乘客开启智慧出行的新体验,提升了乘客服务满意度。

目前,城市轨道交通线路的大量开通运营和客流量的持续递增,对承载客流服务的城轨车站运营管理不断提出新的挑战。地铁车站管理业务主要分为客运管理、设备管理、人员管理和应急管理等诸多方面。其中客运管理包括乘客事务处理、运营信息发布、车站客运组织;设备管理包括开站管理、运营管理、关站管理、施工管理;人员管理包括公司内部人员管理和外部人员管理;应急联动主要是指车站出现异常事件时,站内人员的快速处置管理;车站业务类型众多且专业性较强,目前在车站实际运营过程中存在如下场景或问题: 

  • 客运管理对人力资源依赖程度高。乘客服务的业务较多,车站人员需要向乘客提供导乘、问询、票务处理等服务,乘客服务体验要求日益提高, 满意度提升空间大。

  • 设备运维智能化程度不高。现场巡检的业务多, 车站人员需要每天定期至现场对车站内的机电设施设备进行运营状态、故障状态、安全隐患等要素的巡视巡查,全息化智能运维不足,人力成本较高,运维效率有待提升。

  • 车站设备集成度不高,一体化管控程度不高。操作多个终端执行的业务多,运营人员需要在多个终端进行操作与确认,增加了运营人员的负担, 缺乏统一的管理平台,容易造成差错疏漏。

  • 突发事件处理能力薄弱。应急管理以被动响应为主,信息化分析预警与全系统联动不足。纸质版的常态化信息公告多,突发应急信息发布不及时和全面。


随着云计算、大数据、人工智能、物联网和5G 等新技术在城市轨道交通行业的适应性发展,信息化和智能化成为城轨车站发展的新趋势。在中国城市轨道交通协会发布的《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》中提到的智慧车站建设内容主要包括:构建基于设备全息感知、系统集成联控、终端移动操控、高度自运转的全时全景智慧车站管理系统;构建支持生物识别、无感支付的自动售检票系统;研发智慧城轨出行咨询与规划系统;实现城轨自动售检票系统(AFC)以及车站机电系统的多专业综合应用;智慧车站的建设是顺应行业发展趋势,以解决上述问题并满足相应需求为目的而开展,集中体现了城轨建设和运营管理的水平。

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智慧车站建设总体思路
建设目标:智慧车站从更安全的运营、更高效的管理、更优质的服务、更卓越的绩效四个方面开展建设:一是更安全的运营,设备故障快速感知, 快速准确处置;大客流快速感知,快速准确处置;突发事件快速感知,快速准确处置。二是更高效的管理,车站运作状态可视化、运行自动化;现场管理精准化、高效化;人员技能复合化。三是更优质的服务,更丰富、便捷的服务获取方式;满足多样化需求的人性化服务;更良好的服务体验。四是更卓越的效率,车站自主化服务,减少客服人员;车站智能巡视巡检,精简运维人员;地铁+ 模式,打造地铁生态圈。

建设内容:成都地铁智慧车站建设将通过自动化控制技术和智能化分析技术的应用实现信息化系统集成。面向乘客服务方面,通过打造智能售取票机,体现“智慧票务”迈着多元化支付、无感通行的方向迈进;通过打造智能边门、智能客服中心功能,体现乘客事务逐步向无人化、自助式方向的转变;通过打造智能导乘屏及多媒体站台门,体现乘客出行诱导方式更加高效和精准,在提升乘客出行体验方面的不断努力。面向车站生产管控方面,集合运用视频全景巡站、一键开关站、智能控制系统、LED 智能调光及车站用电智能计量等新技术和新设备,深度对接大线网运营具体场景,解决大线网运营组织、乘客服务过程中的痛点、难点。

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成都地铁智慧车站实践
智慧车站是智慧地铁的重要组成部分,从技术维度主要实现感知、控制、边缘智能的工作,同时作为边缘智能节点,与顶层的自动化及信息化系统存在数据交互和共享的需求。

总体业务架构共分为三层,底层是利用智能设备、传感器准确实时获取运营现场、设施设备运行状态的信息感知层,如末端各类传感器、客服设备、嗅探设备及人员管理设备;中间层是高效、标准的客运管理和服务执行层,如既有PA、PIS、CCTV 等生产系统和新增车站业务管理系统等应用;上层是综合分析、研判、预测预警、监督执行的运营协调层,建立车站智慧管控系统,其部署在生产网,以车站综合监控集成平台提供的数据为基础,对下集成既有及新增专业,对上层信息化系统提供必需的数据。

换成站一体化管控。通过换乘车站综合监控平台人机界面(包括软、硬件部分)整合,根据车站管理需求优化了管控界面(减少不必要的设备动作报警),实现了全站设备和数据的集中管控(全站广播、全站行车信息监察,全站消防及设备监控)。

视频全景巡站系统。采用3D 可视化技术构造轻量化的场景,该3D 场景从正面展示了一个地铁站的现实场景,包括地铁的实时运行情况,扶梯上下行情况,视频监控,烟雾报警,电梯运行情况等等, 帮助站务更直观友好的了解当前的站内设备运行状态。系统支持自动巡站模式,且可预置多种自动巡站场景线路,替换地铁站工作人员日常现场巡站工作,大大降低人力输出。

一键开关站。通过一键开关站系统的实施,实现对车站电扶梯、防盗卷帘门、AFC 设备、照明、导向、环控设备的一键启停控制,并对设备动作进行实时监视;通过实现开关扶梯、卷帘门时联动对应的视频图像识别,确保远程控制安全;早间启运时实现设备联动控制期间的设备自检测、自诊断, 便于设备出现异常情况时及时通知维保部门处置。站务人员在车控室快速准确的完成车站开关站前置条件检查和设备启停,减少了车站工作人员现场开关设备的时间,提高了效率。

智能控制系统。通过客流实时检测系统,可以实时的掌握地铁站内人员在站台、站厅付费区、站厅非付费区、车站出入口的客流分布情况,对于突发客流、高峰期客流可以及时进行现场组织管理、客流统计和预警。对于不同客流情况,支持设置多种大客流场景,可自动联动大客流场景预案,辅助车站站务人员更好的应对大客流场景, 有效提高运营指挥效率。

LED 智能调光。智能调光系统通过光传感器对现场光照强度数据进行采集,并通过智慧车站管控平台进行多种场景设置,实现出入口实时光照强度检测,大于限定值时关闭对应灯具,反之则打开, 通过光强的检测及回路的自动开合,实现节能、车站人员减负的目的。

车站用电智能计量。通过系统准确记录车站设备用电情况,为车站节能导向性目标,同时可以对各项节能措施进行细致量化,同时准确记录商业用电、用水数据,便于地铁公司与外部单位进行成本分摊。

智能导乘屏。通过在车站出入口、扶梯、站台门等处增设电子信息屏,为乘客提供车站运营服务信息,以文字方式显示,内容包括车站运营状态、首末班列车时刻、车站客流实况、站内温度、高峰客流提示及车站限流通知指引乘客快速进出站等。

多媒体站台门。在站台固定门上方盖板处加装嵌入式或贴合式导乘屏,显示列车运行相关信息, 引导乘客均衡候车。信息内容包括当前车站后续3 列车车厢拥挤度信息展示、列车进站时间提醒及地铁电视等内容。

智慧边门。通过人脸识别代替原刷卡方式进行边门门禁权限认证,升级后的人脸识别设备同时支持员工卡认证及人脸认证功能,对未及时人脸授权的人员可通过员工卡认证通行。取消运营工作人员反复确认及人工开方式,提高运营指挥效率。

智能客服中心。车站设置开放式智能客服中心, 支持同时服务于2 名付费区或非付费区的乘客, 兼具传统票亭BOM 的票务处理功能,在无人值守时乘客可通过自助服务设备完成人脸实名注册、行程规划、站内导航等需求处理功能,并支持远程座席与车站控制室直接通话,逐步引导乘客自助操作,减少票亭售票员的工作量,最终实现一体化无人票亭。

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总结
智慧车站应能整合车站既有和新增的各应用系统的工作界面,实现单点登录,支撑智慧应用。通过信息感知层、服务执行层及运营协调层的融合, 形成智慧车站管控系统,新的系统突破原有系统之间的壁垒,在既有信息共享的基础上形成应用价值共享,使系统具备运行状态全息感知、各类信息指令一体化主动推送、运行趋势智能化分析预判及快速处置等功能,实现面向乘客的全方位体验、面向设备的全自动运行、面向运营的辅助性决策、面向应急事件的共治式联动。

智慧车站是城市现代化的标志,实现了乘客便捷出行和车站的高效管理。随着5G、大数据、人工智能的不断深入发展,将会解锁更多应用场景, 实现多元化跨界合作。通过智慧车站建设,在实现车站自身价值的同时,促进城市轨道交通深入发展,提升城市管理效率、城市形象,进一步推动智慧城市、数字城市的发展,支撑城市可持续发展。

来源:《城市轨道交通》

黄嘉、王鑫 成都地铁运营有限公司

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