城市轨道交通智慧车站设计研究

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。

智慧车站需求特征

智慧车站作为城市轨道交通的重要智能化发展方向，各类业务需求不断涌现，特征如下：

(1)系统集成复杂。智慧车站是典型的集成性系统，必须以车站的票务、机电设备监控、车站级综合监控等系统为基础建设，基于专业系统的集成性平台，实现原有分散系统的流程贯通和信息整合，为管理者、业务人员和乘客提供统一的应用接口。

(2)以数字化为核心。智慧车站的核心是实现智能化，而智慧能力的构建必然基于数据资源管理和数据分析技术。原有的相关系统已经实现车站管理和业务流程的系统化，智慧车站建设的重点是实现系统的智慧赋能，这就须要从技术上构建车站层面的数据整合平台，汇聚车站级相关数据资源，并通过数据分析技术构建能够提升业务效能和智能化水平的数据应用场景，因此数字化、数字资源管理和分析应作为智慧车站建设的核心。

(3)以设备智能化为基础。车站有大量的机电设备和其他类型设备，对相关设备的监测和管理应以设备本身的数据采集、信息通信为基础。设备状态传感器的安装、传感器信息的传输、控制指令信息的传输需要设备在设计、制造及安装过程中预先考虑和集成。

(4)业务价值多样。智慧车站是车站各类系统的集成，在设计规划阶段，应从运输组织效率、安全处置效率、设备维修优化、资源经营开发等方面多角度分析系统建设需求，评估业务价值。智慧车站的建设不是完全替代既有的业务流程系统，而是基于大数据、人工智能等技术全面优化各类业务流程。

轨道交通智慧车站的设计内容

1、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。

2、智慧车站的各工作系统与功能模块

在智慧车站中，售检票系统的功能实现、信号系统的作用发挥、设备监控系统的作用发挥、弱电系统以及门禁控制系统的运行等，均需要规划设计。通过具体分析，明确各模块的功能，并针对性地做好设计工作，以发挥模块的作用。

(1)客运场景。建设智慧车站的目的主要是使车站自动化运行，根据不同场景的实际需求，充分利用信息化设备和技术，实现车站和不同系统与设备的协调运转，构建新时期车站自动运行系统。根据车站不同的运行场景进行模块划分，以联动功能为基准，可以划分成客流低峰与高峰模式、智能开关站、大流量应急模式以及车站灾害模式等。当场景达到触发相关要求时，车站运营平台可直接启动相应的运营场景，从而自动调控车站内的设备，当进行设备检查时，还可通过智慧运营平台获得处置意见，体现车站运营的自动化水平。

(2)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。

在此背景下，2022中国智慧轨道交通学术论坛(秋季)暨2022 中国轨道交通智慧车站发展与新技术创新论坛将于2023年3月25-26日在南京盛大召开。(详情点击：关于“2022中国智慧轨道交通学术论坛(秋季)”举办时间调整的通知)作为铁路与轨道交通行业年度技术交流和经贸合作盛会，目前论坛已经邀请：北京市轨道交通建设管理有限公司、哈尔滨地铁集团有限公司、上海申通地铁集团有限公司、南京地铁运营有限责任公司机电分公司、深圳地铁建设集团有限公司、天津轨道交通运营集团有限公司、成都地铁运营有限公司、郑州地铁集团有限公司运营分公司、无锡地铁集团有限公司运营分公司、宁波市轨道交通集团智慧运营分公司、广州地铁设计研究院股份有限公司、中铁第五勘察设计院集团有限公司等单位专家以及优秀企业代表就：智慧车站建设与深度优化;智慧车站应用需求研究;设计方案与应用探讨;建设实践与问题思考;建设现状与发展趋势;新技术与机电设备应用等话题做主题报告。