车站是组成城市轨道交通的基本单元，智慧车站是实现城市轨道交通智慧化的基础。****车站总体技术架框和目标定位，用平台+****车站系统进行划分，在创新技术基础上提出实施路径，助力城市轨道交通的信息化与智慧化。

01 智慧车站建设目标及功能要求

通过****车站建设情况和相关文献进行梳理发现，传统车站在智慧化运营方面存在以下不足：乘客服务方面，进站手段单一，无法提前疏导客流，乘客异常行为处置不及时，乘客问询类业务较多；设备管理方面，多数设备以人工控制为主，对设备状态监控数据的智能分析不足，缺少能耗监测系统及节能策略手段；站务管理方面，日常工作以纸质化记录方主，以传统的人工方式排班和下发工单；应急处置方面，车站对各种突发情况****车站级综合监控联动，没有将设备联动、人员干预、物资使用、当时环境**利用等手段有机结合，智慧化程度不够。

智慧车站建设将以实现全息感知为基础，借助构建基于建筑信息模型（BIM）技术的3D车站，通过先进的可视化交互、人机协作、智能建模集成等技术实现****车站自动智能运行。全息感知是在既有综合监控技****车站设备、环境、客流、人员等对象群的智能主管感知与发现。智慧车站建设目标及功能要求如图1所示。

图1 智慧车站建设目标及功能要求

1.1 面向乘客服务

升级智慧票务服务，增加语音购票、扫码过闸、刷脸进站等多种方式共享融合的功能，实现移动支付多元化应用；提升智慧交互服务新能力，利用语音识别、室内定位、移动互联网等技术，****中心，为乘客提供精准、实时、定制化的服务信息，实现自助服务人性化；优化车站环境和服务设施，利用灯光控制、传感器、环境监测、红外感应等技术，推广智慧照明、智慧温湿度管控、智慧卫生间、智能乘客信息系统（PIS）屏等智能设备，为乘客提供更优质的出行体验；提升车站在大客流时期的通行能力，利用图像识别、生物特征识别、大数据平台、太赫兹人体安检等技术，引入智能安检机、安检票务一体机、安检绿色通道等，试点安检判图智能化、乘客识别精准化、安检体验无感化的出行模式；打造“地铁+生活”的综合性服务平台“地铁APP”，提供运营信息查询、站内精准导航、周边商业资讯、公交接驳导乘等多样化服务，实现信息获取及时、丰富，提升数字地铁时代便捷、高效、人性化乘车服务能力。

1.2 面向设备管理

在既有设备基础上，增加温湿度环境传感器等硬件设备，设计具有客流密度分析、环境监测、视频分析等功能的系统，最终实现对站台屏蔽门、闸机、售票机、电扶梯、机电设备、环控设备、门禁、PIS/公共广播（PA）设备、视频监控系统（CCTV）设备的运行数据采集，通过设备健康诊断模型进行健康评价，同时实现系统告警及故障信息实时显示；通过使用客流监测系统实现客流密度热力图，****车站各区域内客流情况；使用大客流预测模型预测和感知大客流事件；通过火灾探测系统、视频智能分析技术探测和发现火灾事件；通过环境监测系统结合视频智能分析技术，实现对地铁其他应急突发事件的感知，如爆炸、人员异常行为、设备严重故障等。通过****车站运行状态进行监控，****车站在运行过程中的潜在隐患；利用3D可视化技术在一****车站关键设备的数据监测情况，帮助运维****车站运行状态。基于BIM****车站3D可视化不仅可以展示站台、站厅等区域的设备、仪表以及建筑等，同时还可显示设****车站的客流、环境情况，以及当前设备转台及是否发生告警等信息。以管控平台为基础、****车站场景的****车站过程化管控与管理业务的自动化、高效化。车站自主运行包括一键开/关站、智能环境动态调控、运营场景应急联动，以及通过定位技术、视频智能分析技术实现智能安防系统的电子围栏、视觉监护、行为轨迹回放功能。一键开/关站的特点就是自主化运行，****车站自主化的关键部分，包括自主检测设备状态、人工视频确认、开/关站操作执行、保存历史等4个部分，通过智能手段和人工确认相结合的方式保证开/关站的可靠性和安全性。

1.3 面向安全应急处理

智慧车站的应急处理应用智能传感、视频智能分析、智能辅助决策、BIM仿真可视化等技术，通过****车站运行大数据进行深度分析与挖掘，实现对应急事件的快速感知与智能判断、应急指令的主动推送、应急处置的高效联动和应急处置的评估优化，****车站的运行管理与应急处置的智能化辅助决策。通过高清视频采集和智能****车站各区域的客流统计，根据大客流模型研判大客流事件，通过智能传感器、环境探测器结合综合监控系统实现火灾、空气质量劣化等状态监测，实现快速实时的应急事件感知。在应急事件快速感知的基础上，通过监测指标阈值设置和应急联动功能，智能检索和推送应急预案，自动调取和展示应急事件现场视频、数据以及应急预案启动的依据。

应急预案的启动触发人员应急任务管理与设备联动，相应岗位人员接收应急任务进行处置，相应应急设备如电扶梯、闸机、卷帘门等联动开启，相应的信息自动发布设备（如广播、PIS）进行应急播报。基于BIM技术的3D车站应急管理能够实现对应急处置环节的监测与过程管控。通过对应急事件的在线回放与数据分析，实现从事件感知、事件判断、预案启动、应急处置全流程可视化的效果评估，完成应急预案、应急处置的调整、优化。

1.4 面向车站智能站务

****车站人员管理系统、资产管理系统、维修维护系统、施工管理系统等子系统。车****车站为单位汇总设备信息、工单信息、施工计划等信息，****车站管控平台及时、****车站设备及施工进展情况。****中心、站务****管理中心系统（OMC）基本实现智能站务的主要功能，包括车站设备运行管理、故障报修、维修计划管理、施工监管等。

02 智慧车站系统总体技术框架

****车站在智慧化运营方面存在的不足，智慧车站系统通过设备感知层、网络层、数据融合层和应用层将既有业务和新功能融合，形成智慧指挥、智慧运营、智慧运维、智慧能源和无人****车站系统，提升车站智慧化水平，达到节能、减员、增效的效果，提高管理和服务水平。智慧车站系统总体技术框架如图2所示，智慧车站的总体定位为一个核心、八个统一和可视可控可学习。

图2 智慧车站总体技术框架

（1）一个核心。智慧车****车站系统的核心，是**共用、数据共享、业务联动、协同指挥的基础，实现智慧指挥、智慧运营、智慧运维、智慧站务、智慧能源和无人客服六类应用。

（2）八个统一。统一调配底层的软件硬件**信息，统一采集数据并共享，统一管理全站用户，统一系统登录入口，统一操作系统界面，统一规划数据接口，统一内外服务终端，统一指挥人员设备。物联网数据采集平台感知的数据经过生产服务网、对外服务网和管理服务网的传输，基于城轨云脑平台中微服务、分布式服务、中间件等技术中台，实现大数据服务、人工智能服务（AI服务）、决策支持服务和BIM+地理信息（GIS）服务。

（3）可视可控可学习。建立服务乘客、协同生产且可自主学习的模型，通过摄像头、传感****车站内所有元件的状态，在状态异常时能及时预警并根据建立的模型自动生成辅助决策指令，确保****车站管控平台能够科学的可视可控，保证车站高效运转。

03 技术创新点

3.1 基****车站多元生产要素数字模型及可视化技术

首次在既有运营线路实现基****车站多元生产要素数字模型及可视化技术，建立车站人员、设备、设施、建筑、环境等生产要素3D模型（图3），****车站设备在运营阶段的故障预测和联动控制。

图3 智慧车站数字模型及可视化

3.2 车站生产要素的多源信息融合技术

首次基于数****车站生产要素融合的平台，采用BIM、物联网和大数据技术，建立融合无人客服、智慧信息、客流监测与预警、智能安防、智能站务等各模块信息的多源信息融合处理框架（图4），形成集数据采集、数据传输、数据处理、数据清洗为一体的多专业、多结构的全面信息融合体系。

图4 多源信息融合处理框架

3.3 车站数字可视化联动控制机理研究技术

首次实现“人员-设备设施-环境”等在时域空间的客流预测与推演，基于多智能体协同控制技术，实现客流、设备、供电、视频及其他专业之间的数据实时交互、数据和设备的协同联动控制（图5），实现车站作业自动化、管理信息化、乘客服务自主化、信息发布多样化以及设备管理精细化。

图5 数字可视化联动控制

04 实施路径

智慧车站建设是一个长期、复杂的系统工程，不是一蹴而就的，因此应树立长远的发展观念，除顶层设计和功能规划外，关键科学问题、评价体系等仍需进一步合理规划研究，有序推进，稳步实施。智慧车站建设实施路径主要分以下4步。

4.1 试点应用

****车站建设经验，需要“数据-信息-知识-决策”的数据进化链作为保障，不适合大面积推广应用，建议先选择客****车站进行试点应用。智慧车站建设主要在于感知层、执行层新增设备接口改造和调试以及平台层软件开发，建设周期最长约8个月，短则3-4个月。

4.2 **线路的应用

智慧车站可****车站建设契机，通过融合多种**技术、汇聚各地多方优势**，****车站试点目标。通过系统云架构与生产管理云有机融合的方式，实现运维管理平台、资产管理平台等不同系统的数据交互，奠定全生命周期管理和智能运维的基础。

4.3 既有车站的智慧化改造

智慧车站建****车站建设和运营提出新的改革方向，可多方位简化工作流程。既有车站的智****车站传统运营管理业务流程的改造优化，建立与智能化水平相适应的运营组织方式，****车站建设实现预期效益。

4.4 推广应用

智慧车站建设从新的方向****车站的建设和运营目标，通过智慧赋能推进“轨道上的都市圈”的先行先试，并结合《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》和地方政策的推行，为城市轨道交通高质量发展做出积极努力。

05 结论

近年来，随着以云计算、大数据、人工智能为首的**信息技术的迅猛发展，智慧车站逐渐在整个城市轨道交通行业得到推广应用。智慧车站的建设是智慧城轨建设中最具有代表性的项目之一。本文在分析国内外****发展现状的基础上，****车站总体技术架框和目标定位，用平台+****车站系统进行划分，在创新技术基础上提出实施路径，从理论依据和研究思路的角度，助力城市轨道交通的信息化与智慧化。

参考文献

[1] 李樊, 杜呈欣, 王志飞等. ****建设研究[J]. 现代城市轨道交通, 2023(7):16-20.

（来源：现代城市轨道交通）