深圳地铁智慧车站建设浅析

中国城市轨道交通协会

中国城市轨道交通协会是我国城市轨道交通行业唯一的国家一级协会，也是国家4A级协会。协会接受国家发展改革委、住房和城乡建设部、交通运输部、工业和信息化部、科技部、人力资源和社会保障部、市场监督管理总局、统计局等相关政府部门的业务指导。

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近年来，随着新一代信息技术的不断发展和应用， 以及国家对于“新基建”布局的加速，我国城轨交通行业信息化建设步入快速发展阶段。如何借助现代化信息手段，提升轨道交通互连互通水平， 建立全自动运行运营管理体系, 打造轨道交通与常规公交、慢行系统三网融合的一体化绿色交通， 深度挖掘大数据等智慧化应用以实现智慧运营、提升风险管控水平，为乘客提供多元化、经济化及个性化的服务，成为近几年关注的热点。

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深圳地铁智慧车站建设概况

深圳地铁运营集团结合自身发展现状，依托《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》《城市轨道交通云平台网络架构技术规范》，基于业务痛点、积极探索新技术应用并整合资源、试点推广，分步分阶段推进智慧车站的建设。目前已在深圳地铁11 号线机场站和7 号线深云站，以城轨云为基础，通过物联网、大数据、人工智能、5G 等信息技术的应用，以智慧客服、设备健康管理、高效运营为目标，开展多项智能应用试点建设工作， 提升乘客出行体验、车站运营效率和设备健康管理。

通过构建以城轨云为基础的城轨数字平台，实现生产设备系统、管理信息系统、智能运维系统、移动端数据的互联互通。打造基于设备全息感知、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，实时提供车站全场景动态信息服务、自主服务及其与周边商业、公共服务设施的一体化信息共享及联动，实现车站设备、人员和乘客的智能化管理，同时积极探索创建区域站点集中值守和远郊车站无人值守的管理模式。

深圳地铁智慧车站建设实现三个转型：①乘客服务从传统人工服务+ 被动服务到主动服务+ 精准服务+ 高效服务+ 增值服务的转型；②运行管理从传统基于岗位+ 分专业设备+ 闭环管理到安全、高效人机协同+ 数字化的转型；③车站设备管理从传统计划检修+ 纸质记录向状态修+ 生命周期管理+ 数字化转型。

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关键核心技术

深圳地铁智慧车站基础设施及平台建设通过搭建大数据平台、统一无线通信网络、统一定位系统、统一BIM 三维模型，为智慧车站客运服务、车站管理提升及设备健康管理项目提供应用基础。

（一）城轨数字平台 

利用云平台及大数据平台技术，结合物联网、人工智能、融合通信、视频智能分析等信息化技术，搭建城轨数字平台，为各专业数据应用提供计算、存储、网络资源，实现车站业务上云，承载智慧车站的乘客服务管理、站务管理，应急指挥等业务功能。同时，建立起车站各设备系统间的通信和联动策略，实现设备系统间互联互通。以模块化应用开发满足业务应用场景需求，预留外部应用接入接口，满足技术迭代发展需要。

智慧车站管理系统整体架构分为终端层、网络联接（基础设施）层、数字平台层、智慧应用层四个部分：

1. 终端层：对地铁车站内各个不同专业的子系统进行统一监控与采集，其中对接的子系统或专业包括：SIG、ISCS、BAS、FAS、PIS、AFC、LIF、PSD、ACS、通风空调、低压、供电、给排水、环境设施、信息导引发布系统、智能客服系统、施工管理、EMS、ISDS、PA、CCTV、咨询发布系统、BIM 系统等。

2. 网络联接基础设施层：为智慧车站数字运营平台提供连接至深云过渡云的网络资源以及各终端层接入平台提供网络支持。

3. 数字平台层：针对接入的数据按照不同分类、不同重要程度与实时性要求，进行实时流式处理与离线分析处理。

4. 智慧应用层：基于数字平台层提供的实时处理和离线分析处理的数据能力，可在现有应用场景的基础上进一步深化应用，搭建“车站智慧服务、智慧车站管理、设备智慧运维、车站智慧巡检” 等功能，满足车站业务需求。

实现一站式车站运营工作管理、设备联动、突发事件告警、运营一键响应及处理，实现车站环境及数据信息的可视化。实时提供车站全场景动态信息服务，满足车站运营生产组织常态及应急需求，实现客流监控分析、运营风险预警、应急预案可视化、人员设备定位监控、运营资源调配、事件处置辅助决策等功能。科学组织车站运营生产，提高生产组织的效率和效果。

（二）数据共享及大数据应用

基于城轨云基础架构搭建的深圳地铁运营测试中心，汇聚车辆系统、信号车载设备系统、乘客资讯系统、综合监控系统，CLC 中心数据、电力综合监控系统及离散的轨道、供电、受电弓等检测数据，实现多专业数据汇聚。

深圳地铁运营大数据平台融合数仓采用数据主题方式，在按专业划分数据主题的基础上，结合专业关联性设置多专业数据主题。融合数仓按通用接口统一提供跨专业数据服务，为跨专业辨识数据，大数据平台将支持数据目录可视化查阅。

在线网层面搭建运营集团级智慧平台，集成多专业智慧应用，实现数据共享和集中展示，为线网运营及车站业务辅助决策提供专业关键数据及分析结果。

（三）智慧车站管控系统

智慧车站管控系统位于系统架构的应用层，在城轨数字平台的基础上，实现了对车站设备的状态监测、客流数据的分析和预测、视频监控数据的分析，并针对车站不同的运营场景，制定了相应的预案执行计划，系统根据所有数据的分析结果， 切换运营场景，执行预案内容，消除了人工执行的滞后性，提高了车站运营的安全和效率，实现了车站的智慧化运营。

智慧车站管控系统分为管控平台和移动站务系统，其中管控平台包括全息感知、设备感知、智能运维、综合安防、运营场景、信息发布和数据分析7 个功能模块；移动站务系统包括全景感知、客流感知、设备感知、人员感知、智能运维、站务管理6 个功能模块。

智慧车站数字平台：车站平台实现与视频联动进行安全确认并接受视频分析结果，同时与综合监控建立接口，实现一键开关站底层控制、客流数据展示及智能信息发布等。

（四）无线系统网络

一张全面覆盖车站站厅站台、设备区及隧道，含生产和办公区域的无线WIFI 网络, 可实现多种功能和满足生产、办公的各种需求：为智慧车站的各种传感器、智慧运维系统和设备、移动巡检终端设备、物资盘点系统设备、各系统设备智能诊断的终端和传感器、智慧车辆系统、移动办公提供无线通信网络；提供人员定位功能（精度5-10 米）；为乘客提供WIFI 服务。

全车站部署无线访问接入点，实现移动设备WiFi 通信、室内定位及客流密度检测。

（五）宽带集群智能系统

引进基于公网4G 网络的1.8GHz LTE-M 宽带集群智能通信指挥系统，让一线人员在实际工作中使用智能集群调度指挥系统，满足各站台日常独立工作，相邻站台、过站司机，应急事件指挥调度的需要，并且解决了现有通话效率低，携带多种系统终端混用，仅有窄带语音业务等实际痛点。

利用公众通信网络，实现调度智能分组设计、车站自动巡更、现场视频存储及分发等功能。

（六）BIM 建模

利用BIM 技术搭建深云、机场站的站厅站台、出入口通道，站内设备设施、管线、导线标识、广告灯箱等可视化三维立体模型，可实现设备设施的基础信息、故障及维保记录快速查询，实现关键设备遥测、遥控，快速定位故障点等多种功能， 实现车站设备智慧运维，同时车站BIM 建模也是站内导航、应急处置等项目可视化及功能优化的重要基础支撑。

（七）智能音视频技术

智慧车站采集120 路摄像头视频，验证了24 类视频智能识别功能，支持车站数字化平台自动弹窗报警触发联动。实现共包括烟火检测、客流计数、客流密度、客流受阻、卷帘门下行人检测、特殊人员（轮椅）检测、电梯有人检测、区域入侵检测、设备房热成像共9 种前景物体检测技术应用。特征模式分析应用包括：司机疲劳检测、人员跌倒检测、人员恐慌检测、人员在离岗、物品遗留检测、闸机尾随检测共6 种。运动模式分析应用包括：进站排队时间、司机立岗作业标准检测、站务接发车标准化作业检测、隔栏传物检测、扶梯逆行检测共5 种。视频后台还在支持图像质量检测、录像完整性检测、设备运行状态检测、统计数据可视化共4 种运维功能。

视频实时分析自动扶梯运行情况，发现人员逆行、跌倒， 视频后台反馈信号给车站平台，车站平台弹窗告警，支持人员联动，在确认安全情况下， 也可进行远程启停操作。

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综合效益分析

（一）经济效益分析

以一条30 座车站的线路为例，在既有线路上改造并实现以上智慧化功能预估需投资3.72 亿元，改造完成后每年可实现增收节支约5200 万元，预计7.2 年可收回投资成本；在新线建设阶段增加以上智慧化功能，预估投资可降至2.1 亿元，每年可实现5200 万元收益，预计4 年可收回投资成本。随着技术成熟度和应用水平的不断提高，车站智慧化带来的经济效益将更加显著。

（二）社会效益分析

1. 提升乘客出行体验：智慧乘客服务主要聚焦提升乘客出行体验，解决乘客出行过程中信息获取不畅通、个性化需求无法满足等问题，以“主动服务、智能精准推送”为方向，以掌上地铁为线上服务统一入口，集成线下数智服务，场景化点对点给乘客一体化贴心服务。服务市民从起点到终点的全过程，打造数字化、智能化的出行方式。

2. 提升车站管理水平：基于车站员工工作场景需求，解决车站员工无法及时感知车站运营态势、突发应急事件响应滞后、车站管理效率低下等业务痛点，通过对设备系统进行改造，满足车站管理提升的需求。

3. 提升设备运维智能化管理水平：对车站机电、票务、供电、通讯及信号等设备开展健康管理， 解决设备巡查困难、巡视检修人力成本高、设备状态难以监测等痛点，实现对设备的智慧化维修管理，为合理制定维修方案、自动生成工单及报表、降低对员工检修经验的依赖提供支撑，逐步实现以状态修替代计划检修，提高维修的精准性和经济性。

探索智慧车站最佳实践，引领行业创新，推动企业发展及转型。以一流管理、一流设施、一流技术、一流服务打造全球轨道交通标杆的企业愿景为目标，通过技术创新、系统试用、标准探索及融合验证等手段，总结建设经验，完善设备设施，加大创新力度，形成统一标准，力争业内领先地位， 引领行业创新。通过转型，可以借助数字化创新， 加快内部流程、业务模式等方面的变革，从而拉动轨道交通产业升级，推动产业生态重构。

来源：《城市轨道交通》