深圳地鐵智慧車站基礎(chǔ)設(shè)施及平臺(tái)建設(shè)通過(guò)搭建大數(shù)據(jù)平臺(tái)、統(tǒng)一無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)、統(tǒng)一定位系統(tǒng)、統(tǒng)一BIM 三維模型,為智慧車站客運(yùn)服務(wù)、車站管理提升及設(shè)備健康管理項(xiàng)目提供應(yīng)用基礎(chǔ)。
(一)城軌數(shù)字平臺(tái)
利用云平臺(tái)及大數(shù)據(jù)平臺(tái)技術(shù),結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、融合通信、視頻智能分析等信息化技術(shù),搭建城軌數(shù)字平臺(tái),為各專業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用提供計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)資源,實(shí)現(xiàn)車站業(yè)務(wù)上云,承載智慧車站的乘客服務(wù)管理、站務(wù)管理,應(yīng)急指揮等業(yè)務(wù)功能。同時(shí),建立起車站各設(shè)備系統(tǒng)間的通信和聯(lián)動(dòng)策略,實(shí)現(xiàn)設(shè)備系統(tǒng)間互聯(lián)互通。以模塊化應(yīng)用開(kāi)發(fā)滿足業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景需求,預(yù)留外部應(yīng)用接入接口,滿足技術(shù)迭代發(fā)展需要。
智慧車站管理系統(tǒng)整體架構(gòu)分為終端層、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接(基礎(chǔ)設(shè)施)層、數(shù)字平臺(tái)層、智慧應(yīng)用層四個(gè)部分:
- 網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接基礎(chǔ)設(shè)施層:為智慧車站數(shù)字運(yùn)營(yíng)平臺(tái)提供連接至深云過(guò)渡云的網(wǎng)絡(luò)資源以及各終端層接入平臺(tái)提供網(wǎng)絡(luò)支持。
- 數(shù)字平臺(tái)層:針對(duì)接入的數(shù)據(jù)按照不同分類、不同重要程度與實(shí)時(shí)性要求,進(jìn)行實(shí)時(shí)流式處理與離線分析處理。
智慧應(yīng)用層:基于數(shù)字平臺(tái)層提供的實(shí)時(shí)處理和離線分析處理的數(shù)據(jù)能力,可在現(xiàn)有應(yīng)用場(chǎng)景的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化應(yīng)用,搭建“車站智慧服務(wù)、智慧車站管理、設(shè)備智慧運(yùn)維、車站智慧巡檢” 等功能,滿足車站業(yè)務(wù)需求。
智慧應(yīng)用層:基于數(shù)字平臺(tái)層提供的實(shí)時(shí)處理和離線分析處理的數(shù)據(jù)能力,可在現(xiàn)有應(yīng)用場(chǎng)景的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化應(yīng)用,搭建“車站智慧服務(wù)、智慧車站管理、設(shè)備智慧運(yùn)維、車站智慧巡檢” 等功能,滿足車站業(yè)務(wù)需求。
實(shí)現(xiàn)一站式車站運(yùn)營(yíng)工作管理、設(shè)備聯(lián)動(dòng)、突發(fā)事件告警、運(yùn)營(yíng)一鍵響應(yīng)及處理,實(shí)現(xiàn)車站環(huán)境及數(shù)據(jù)信息的可視化。實(shí)時(shí)提供車站全場(chǎng)景動(dòng)態(tài)信息服務(wù),滿足車站運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)組織常態(tài)及應(yīng)急需求,實(shí)現(xiàn)客流監(jiān)控分析、運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、應(yīng)急預(yù)案可視化、人員設(shè)備定位監(jiān)控、運(yùn)營(yíng)資源調(diào)配、事件處置輔助決策等功能??茖W(xué)組織車站運(yùn)營(yíng)生產(chǎn),提高生產(chǎn)組織的效率和效果。
(二)數(shù)據(jù)共享及大數(shù)據(jù)應(yīng)用
基于城軌云基礎(chǔ)架構(gòu)搭建的深圳地鐵運(yùn)營(yíng)測(cè)試中心,匯聚車輛系統(tǒng)、信號(hào)車載設(shè)備系統(tǒng)、乘客資訊系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng),CLC 中心數(shù)據(jù)、電力綜合監(jiān)控系統(tǒng)及離散的軌道、供電、受電弓等檢測(cè)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)多專業(yè)數(shù)據(jù)匯聚。
深圳地鐵運(yùn)營(yíng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)融合數(shù)倉(cāng)采用數(shù)據(jù)主題方式,在按專業(yè)劃分?jǐn)?shù)據(jù)主題的基礎(chǔ)上,結(jié)合專業(yè)關(guān)聯(lián)性設(shè)置多專業(yè)數(shù)據(jù)主題。融合數(shù)倉(cāng)按通用接口統(tǒng)一提供跨專業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù),為跨專業(yè)辨識(shí)數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)平臺(tái)將支持?jǐn)?shù)據(jù)目錄可視化查閱。
在線網(wǎng)層面搭建運(yùn)營(yíng)集團(tuán)級(jí)智慧平臺(tái),集成多專業(yè)智慧應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和集中展示,為線網(wǎng)運(yùn)營(yíng)及車站業(yè)務(wù)輔助決策提供專業(yè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)及分析結(jié)果。
(三)智慧車站管控系統(tǒng)
智慧車站管控系統(tǒng)位于系統(tǒng)架構(gòu)的應(yīng)用層,在城軌數(shù)字平臺(tái)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了對(duì)車站設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、客流數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測(cè)、視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的分析,并針對(duì)車站不同的運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景,制定了相應(yīng)的預(yù)案執(zhí)行計(jì)劃,系統(tǒng)根據(jù)所有數(shù)據(jù)的分析結(jié)果, 切換運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景,執(zhí)行預(yù)案內(nèi)容,消除了人工執(zhí)行的滯后性,提高了車站運(yùn)營(yíng)的安全和效率,實(shí)現(xiàn)了車站的智慧化運(yùn)營(yíng)。
智慧車站管控系統(tǒng)分為管控平臺(tái)和移動(dòng)站務(wù)系統(tǒng),其中管控平臺(tái)包括全息感知、設(shè)備感知、智能運(yùn)維、綜合安防、運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景、信息發(fā)布和數(shù)據(jù)分析7 個(gè)功能模塊;移動(dòng)站務(wù)系統(tǒng)包括全景感知、客流感知、設(shè)備感知、人員感知、智能運(yùn)維、站務(wù)管理6 個(gè)功能模塊。
智慧車站數(shù)字平臺(tái):車站平臺(tái)實(shí)現(xiàn)與視頻聯(lián)動(dòng)進(jìn)行安全確認(rèn)并接受視頻分析結(jié)果,同時(shí)與綜合監(jiān)控建立接口,實(shí)現(xiàn)一鍵開(kāi)關(guān)站底層控制、客流數(shù)據(jù)展示及智能信息發(fā)布等。
(四)無(wú)線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)
一張全面覆蓋車站站廳站臺(tái)、設(shè)備區(qū)及隧道,含生產(chǎn)和辦公區(qū)域的無(wú)線WIFI 網(wǎng)絡(luò), 可實(shí)現(xiàn)多種功能和滿足生產(chǎn)、辦公的各種需求:為智慧車站的各種傳感器、智慧運(yùn)維系統(tǒng)和設(shè)備、移動(dòng)巡檢終端設(shè)備、物資盤點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)備、各系統(tǒng)設(shè)備智能診斷的終端和傳感器、智慧車輛系統(tǒng)、移動(dòng)辦公提供無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò);提供人員定位功能(精度5-10 米);為乘客提供WIFI 服務(wù)。
全車站部署無(wú)線訪問(wèn)接入點(diǎn),實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備WiFi 通信、室內(nèi)定位及客流密度檢測(cè)。
(五)寬帶集群智能系統(tǒng)
引進(jìn)基于公網(wǎng)4G 網(wǎng)絡(luò)的1.8GHz LTE-M 寬帶集群智能通信指揮系統(tǒng),讓一線人員在實(shí)際工作中使用智能集群調(diào)度指揮系統(tǒng),滿足各站臺(tái)日常獨(dú)立工作,相鄰站臺(tái)、過(guò)站司機(jī),應(yīng)急事件指揮調(diào)度的需要,并且解決了現(xiàn)有通話效率低,攜帶多種系統(tǒng)終端混用,僅有窄帶語(yǔ)音業(yè)務(wù)等實(shí)際痛點(diǎn)。
利用公眾通信網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)調(diào)度智能分組設(shè)計(jì)、車站自動(dòng)巡更、現(xiàn)場(chǎng)視頻存儲(chǔ)及分發(fā)等功能。
(六)BIM 建模
利用BIM 技術(shù)搭建深云、機(jī)場(chǎng)站的站廳站臺(tái)、出入口通道,站內(nèi)設(shè)備設(shè)施、管線、導(dǎo)線標(biāo)識(shí)、廣告燈箱等可視化三維立體模型,可實(shí)現(xiàn)設(shè)備設(shè)施的基礎(chǔ)信息、故障及維保記錄快速查詢,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備遙測(cè)、遙控,快速定位故障點(diǎn)等多種功能, 實(shí)現(xiàn)車站設(shè)備智慧運(yùn)維,同時(shí)車站BIM 建模也是站內(nèi)導(dǎo)航、應(yīng)急處置等項(xiàng)目可視化及功能優(yōu)化的重要基礎(chǔ)支撐。
(七)智能音視頻技術(shù)
智慧車站采集120 路攝像頭視頻,驗(yàn)證了24 類視頻智能識(shí)別功能,支持車站數(shù)字化平臺(tái)自動(dòng)彈窗報(bào)警觸發(fā)聯(lián)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)共包括煙火檢測(cè)、客流計(jì)數(shù)、客流密度、客流受阻、卷簾門下行人檢測(cè)、特殊人員(輪椅)檢測(cè)、電梯有人檢測(cè)、區(qū)域入侵檢測(cè)、設(shè)備房熱成像共9 種前景物體檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用。特征模式分析應(yīng)用包括:司機(jī)疲勞檢測(cè)、人員跌倒檢測(cè)、人員恐慌檢測(cè)、人員在離崗、物品遺留檢測(cè)、閘機(jī)尾隨檢測(cè)共6 種。運(yùn)動(dòng)模式分析應(yīng)用包括:進(jìn)站排隊(duì)時(shí)間、司機(jī)立崗作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)、站務(wù)接發(fā)車標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)檢測(cè)、隔欄傳物檢測(cè)、扶梯逆行檢測(cè)共5 種。視頻后臺(tái)還在支持圖像質(zhì)量檢測(cè)、錄像完整性檢測(cè)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可視化共4 種運(yùn)維功能。
視頻實(shí)時(shí)分析自動(dòng)扶梯運(yùn)行情況,發(fā)現(xiàn)人員逆行、跌倒, 視頻后臺(tái)反饋信號(hào)給車站平臺(tái),車站平臺(tái)彈窗告警,支持人員聯(lián)動(dòng),在確認(rèn)安全情況下, 也可進(jìn)行遠(yuǎn)程啟停操作。
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綜合效益分析
(一)經(jīng)濟(jì)效益分析
以一條30 座車站的線路為例,在既有線路上改造并實(shí)現(xiàn)以上智慧化功能預(yù)估需投資3.72 億元,改造完成后每年可實(shí)現(xiàn)增收節(jié)支約5200 萬(wàn)元,預(yù)計(jì)7.2 年可收回投資成本;在新線建設(shè)階段增加以上智慧化功能,預(yù)估投資可降至2.1 億元,每年可實(shí)現(xiàn)5200 萬(wàn)元收益,預(yù)計(jì)4 年可收回投資成本。隨著技術(shù)成熟度和應(yīng)用水平的不斷提高,車站智慧化帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益將更加顯著。
(二)社會(huì)效益分析
1. 提升乘客出行體驗(yàn):智慧乘客服務(wù)主要聚焦提升乘客出行體驗(yàn),解決乘客出行過(guò)程中信息獲取不暢通、個(gè)性化需求無(wú)法滿足等問(wèn)題,以“主動(dòng)服務(wù)、智能精準(zhǔn)推送”為方向,以掌上地鐵為線上服務(wù)統(tǒng)一入口,集成線下數(shù)智服務(wù),場(chǎng)景化點(diǎn)對(duì)點(diǎn)給乘客一體化貼心服務(wù)。服務(wù)市民從起點(diǎn)到終點(diǎn)的全過(guò)程,打造數(shù)字化、智能化的出行方式。
2. 提升車站管理水平:基于車站員工工作場(chǎng)景需求,解決車站員工無(wú)法及時(shí)感知車站運(yùn)營(yíng)態(tài)勢(shì)、突發(fā)應(yīng)急事件響應(yīng)滯后、車站管理效率低下等業(yè)務(wù)痛點(diǎn),通過(guò)對(duì)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行改造,滿足車站管理提升的需求。
3. 提升設(shè)備運(yùn)維智能化管理水平:對(duì)車站機(jī)電、票務(wù)、供電、通訊及信號(hào)等設(shè)備開(kāi)展健康管理, 解決設(shè)備巡查困難、巡視檢修人力成本高、設(shè)備狀態(tài)難以監(jiān)測(cè)等痛點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的智慧化維修管理,為合理制定維修方案、自動(dòng)生成工單及報(bào)表、降低對(duì)員工檢修經(jīng)驗(yàn)的依賴提供支撐,逐步實(shí)現(xiàn)以狀態(tài)修替代計(jì)劃?rùn)z修,提高維修的精準(zhǔn)性和經(jīng)濟(jì)性。
探索智慧車站最佳實(shí)踐,引領(lǐng)行業(yè)創(chuàng)新,推動(dòng)企業(yè)發(fā)展及轉(zhuǎn)型。以一流管理、一流設(shè)施、一流技術(shù)、一流服務(wù)打造全球軌道交通標(biāo)桿的企業(yè)愿景為目標(biāo),通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、系統(tǒng)試用、標(biāo)準(zhǔn)探索及融合驗(yàn)證等手段,總結(jié)建設(shè)經(jīng)驗(yàn),完善設(shè)備設(shè)施,加大創(chuàng)新力度,形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),力爭(zhēng)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先地位, 引領(lǐng)行業(yè)創(chuàng)新。通過(guò)轉(zhuǎn)型,可以借助數(shù)字化創(chuàng)新, 加快內(nèi)部流程、業(yè)務(wù)模式等方面的變革,從而拉動(dòng)軌道交通產(chǎn)業(yè)升級(jí),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)重構(gòu)。
來(lái)源: 中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)、《城市軌道交通》
趙奕,深圳地鐵運(yùn)營(yíng)集團(tuán)副總經(jīng)理
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