李研

关键词 轨道交通;智慧运营;提升服务;运维管理

中图分类号 U29-39 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）04-0014-03

0 引言

随着我国城市轨道交通建设投资逐年增加，智能化轨道交通建设也达到快速发展阶段。预计到2025年，中国式智能城市轨道交通特色基本形成，将跻身世界先进智能城市轨道交通国家行列。我国城市轨道交通智能化进程将不断提速，轨道交通行业各项智能业务指标将超过90%以上，达到先进国家水平。

1 轨道交通智慧管理的建设开发思路

（1）开发建设智慧车站运营管理系统，对接多个例如云售检票系统、移动支付系统、大客流分析等智慧子系统[1]。增设后台分析、策略规划及可视化等业务，满足不同的智能化场景需求。

（2）开发建设智慧安检系统，结合生物特征识别、行为分析、出行大数据分析、物品探测和智能提示等多种人工智能技术，对传统安检模式进行创新，为日常旅客及出行信用良好的乘客提供快速通行体验。

（3）开发建设智慧照明系统，实现自动调整亮度、自动巡检、自动开关、自动判断故障等功能，切实提升智能运营管理水平。

（4）开发建设智慧导航系统，为乘客随时随地全方位提供查询业务服务，精准制订交通解决方案，利用站内电子地图导航，实现人工智能服务，增加乘客的科技体验感。

（5）开发建设智慧列车系统，可自动实现列车唤醒、自检、行驶、制动、休眠等全过程。利用智能技术精准自动控制列车的牵引与制动，尽可能压缩行车时间，提高行车效率。同时满足乘客定制化服务需求和车场运维人员监测和维护需求。

（6）开发建设智慧运维平台业务监控系统如图1，通过智能化监控管理，简化或改善原有的运维方式，合理调度，缩短应急处理时间，减轻运营压力，提高运营响应时间和故障修复率。

2 轨道交通智慧建设功能定位

2.1 智慧车站

智慧车站将替代人工管理为目标，以用户实名注册为基础，融合人脸识别、智能机器人实现语音、视频交互、周边信息查询、公交换乘信息查询等业务。旨在解决乘客安检排队和运营值守难题，提升智慧车站运营水平。

智慧车站要提前考虑将各应用场景与综合监控系统做关联，将BAS、FAS、AFC、PSD、PIS、监控系统、低压照明等各系统间信息集成，实现同步操作，满足不同情况下的智能化运营场景需求[2]。

2.1.1 智慧票务功能

可实现智能语音售票、云购票、自助处理车票查询、补更新业务;支持用移动支付、银行闪付卡缴费补票;支持地铁线路和周边信息查询;支持电子发票自助开具与打印服务。

2.1.2 智慧乘客信息管理功能

实现乘客自助录入身份信息、人脸图像、指纹等信息，实现用户实名信息画像，便于提供个性化精准服务支持人证核验和支付账号绑定，进一步完善乘车体验支持人证核验和支付账号绑定，提高乘客乘车体验。

2.1.3 智慧电子导向屏

综合利用多媒体技术，通过车站出入口处的电子导向屏，向乘客生动展示站内各项基础设施、站层示意图、周边建筑及5分钟步行圈医院、银行和商城信息、公交换乘信息等资讯，在视觉效果上更具有冲击力。

2.1.4 智慧安检过闸一体化管理

通过AFC系统、公安系统和安检系統信息联动，实现人脸识别信息采集+实名认证确认;实现可疑物品图像高清实时显示;实现一步式安检过闸;实现刷脸支付功能，大幅度提升城市交通安检场景快速通行效率和安保效率，提升乘客满意度。对乘客通行行为、安检信息等进行大数据分析，筛选黑、白名单乘客，提高安检效率与准确性。

2.2 智慧列车

2.2.1 无人驾驶

无人驾驶的地铁列车，在远程信号控制下，具备自动唤醒、休眠、高速行驶、低速行驶、自动停车、自动开关门等功能，还能主动诊断故障并通过网络将故障信息下载至后台分析。

相对于人工驾驶的列车，无人驾驶的列车自动化程度最高，安全及稳定性也比人工驾驶列车要强。比如正常行驶中突发情况下的降速或者临时停车。

2.2.2 自动监测

通过在列车上安装相关专业设备，利用空口技术接入5G公专网中，将列车运行状态监测数据实时传输至地面，并接入车辆智能运维平台，实现对列车的在线监视、数据统计、故障诊断、健康管理、工单管理等功能。后期对连续监测、故障诊断提供的大数据进行统计分析，可以有效地判断列车关键部件的运行状态，从而在实际故障发生前就展开适当的修理，保障乘客出行安全。

2.2.3 舒适度自动提示

在所有车站站台，每节车厢对应的站台屏蔽门都内嵌有一块条形屏，除显示站点信息、后续列车进站时间、时钟、首末站外，乘客还能在显示屏上形象地观察到列车不同车厢的拥挤程度。列车车轮上装有传感器，每当乘客上下车时，车厢承重信息都会发生变化，并传输到综合监控系统。经过数据处理后，将根据相关标准计算出每节车厢的拥挤程度，通过乘客信息系统呈现在站台的显示屏上。例如当屏幕上亮起1个绿色小人时，代表车厢内舒适;2个橙色小人代表车厢拥挤度一般;如遇早晚高峰造成客流激增，则会变成3个红色小人，代表车厢内拥挤。

2.3 智慧运维

2.3.1 智慧照明

智慧照明系统主要由光源、传感器、网关、云平台等组成。其集成的控制模块有：程序运行、LED亮度控制、无线网组。还可根据用户特点自由选择扩展装备，包括雷达、红外、蓝牙等，以实现人、物体感知、光线强弱感知、人或物体移动速度的感知、远程遥控及与手机建立通信等功能[3]。

智慧照明系统最主要的优点有以下3点：

（1）智能化控制更为方便、简单与快捷。智能照明控制系统是能通过一个集中系统做到一键化控制照明，可使照明系统全自动化，设置时间自动切换情景模式，使照明系统控制起来更加方便、简单与快捷。

（2）从经济角度上更加节能、环保。智能照明控制系统采用先进技术，延长灯具使用寿命，能使室内照明度始终保持在恒定值附近，能够充分使用自然光实现节能，从而可以大幅度的节约用电，同时可以有效地降低运行的费用与人力成本，提高整体的管理水平。

（3）有助于保护乘客眼睛。智能照明系统可以让灯光亮度随场合环境的需要进行相应调整，有利于保护乘客的眼睛，从而减少乘客因为光照度的强、弱而造成的投诉。

2.3.2 智慧监测

随着智慧城轨建设不断发展，5G公专网服务于轨道交通领域[4]。大带宽赋予的高传输速率，使一系列基于5G公专网技术的智慧功能示范应用得以照进现实：如信号车载智能运维、列车运行状态监测、视频监视业务、电扶梯故障诊断业务等。

2.3.3 智慧调度

NCC是地铁全线网集运营协调、应急指挥、数据分析、信息服务等于一体的大型综合指挥中心（如图2），能精准定位现有运能与实际客流的不匹配程度，从而启动不同级别的应急预案，达到既保障安全运行又提高运行效率的双重效果。通过统一指挥调度，在交通枢纽、节假日、高峰期等合理编排运行图，满足不同场景下行车智能调度的功能需求。同时满足不同场景下故障处置信息发布，并与公安、消防及城市应急管理中心系统形成联动机制。

3.1 智慧车站

2018年10月智慧安检系统建设方案已经在广州地铁试点应用。2017年11月20日，为深圳地铁打造的全国首个AFC云票务平台正式上线使用，同年12月在港铁深圳和东莞地铁陆续上线使用。截至2019年5月31日深圳地铁云票务平台注册乘客已超过1 800万，日活跃用户超过170万。

2020年5月南京地铁启动智慧车站建设试点项目，以既有的综合监控系统为基础搭建智慧车站系统平台，新增客流分布、环境监测、扶梯智能监测等系统和设备接口，新增状态感知、数据管控、自动运行、智能诊断等软件功能模块，升级改造搭建的智慧车站运营管理系统。

据统计，智慧车站试点项目启动后，乘客投诉量减少、服务质量明显提升、运营效率明显改善、运维成本明显降低。

3.2 智慧列車

据不完全统计，我国目前规划和在建中的无人驾驶地铁线路达40条。到2023年，预计我国内地将有19座城市拥有40条全自动运行线路，共计约1 200 km。

无人驾驶地铁有四大突出优势：一是更准点、效率更高。有效避免人工因素影响，运行速度和到发时间可控。二是运行速度更稳、更安全。乘客不会因急刹车造成不适。三是使司机脱离繁忙操作，更灵活调配列车。无人驾驶不再需要考虑运营中司机的派班计划，司机可从繁忙中解放出来，车场调度更方便灵活地调配列车，职责更多起到监测作用。四是故障率低。无人驾驶列车环比人工驾驶故障率下降75%。

3.3 智慧运维

以南京地铁为例，2020年全线网已投用约2万盏智慧照明，智慧照明节电率环比达到85%。乘客在照明方面的投诉减少了，取得了经济效益和社会效益的双赢局面。

智能巡检机器人在全线网16个主所投入约40台巡检机器人，与传统人工巡检模式对比，以15年设备全寿命周期计算，新投入设备预计节省人工成本约1 500万元。

智慧监测系统应用于车站电扶梯故障诊断中。故障情况下报警信息会被收集在电扶梯侧，通过5G相关设备最终传入控制中心的专业系统，以便及时安排人员维护。后期通过大数据分析，还能实现故障预警，如根据寿命周期及时更换可能发生故障的电扶梯部件。

智慧云生产系统作为南京地铁的安全生产网云平台建设示范点，宁句城际生产云已于2021年9月率先投入运用。宁句城际生产云主要为信号、供电、通信、车辆、自动售检票系统、消防数据平台、电扶梯健康管理、综合监控等“八大专业、十八个业务系统”提供资源服务，实现资源集约化、专业数据融合，配合智慧城轨提供基础平台支撑，推进南京地铁数字化、网络化及智慧化发展。

4 结束语

该文从智慧城轨的总体架构入手，给出了基于智慧轨道交通管理系统的总体架构和发展策略。需要指出的是虽然目前我国城市智慧轨道交通项目建设势头迅猛，但在系统软件接口、后台分析、自我诊断、运维管理等方面跟国外先进行业仍有较大的差距。除此之外，基于智慧轨道交通管理系统的建设除了要深入广泛应用最新科技成果外，还应重视管理理念的创新和发展，才能形成管理与技术发展相互依托、相互促进的良好互动。

参考文献

[1]蔡玉萍， 方漫然， 张亦然. 南京地铁智慧车站建设探索与思考[J]. 城市轨道交通， 2021（9）： 25-27.

[2]蔡一磊， 李佑文， 褚红健. 地铁智慧车站运营管理系统的设计与应用研究[J]. 无线互联科技， 2021（18）： 58-59.

[3]张志勇. 智能照明系统在电厂中的应用[J]. 中小企业管理与科技， 2016（6）： 2.

[4]李宏林. 国内城市轨道交通市场营销策略[J]. 高铁速递， 2020（4）： 46-47.

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