陳曉輝

（同方股份有限公司，北京 100083）

1 智慧車站 SOM 場景聯(lián)動設(shè)計目標

傳統(tǒng)車站各專業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)和人機界面較多，系統(tǒng)各自獨立、關(guān)聯(lián)度較低，在對車站進行日常管理時，工作人員往往需要通過人工操作的方式使多系統(tǒng)協(xié)同工作，導(dǎo)致運營人員日常管理工作繁重且應(yīng)急處理效率受外界不可控因素影響較大。隨著城市軌道交通車站運營安全要求的提高，各系統(tǒng)逐步從人工化、機械化向集成化、智能化發(fā)展。智慧車站綜合運管平臺（SOM）[1]在原綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）基礎(chǔ)上對車站業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行有效組織，增加或優(yōu)化原有系統(tǒng)之間的接口功能，以簡化車站管理操作流程、提高人機協(xié)同效率、降低工作強度、提升車站運營人員日常組織能力和突發(fā)事件應(yīng)急處置能力為目標進行車站場景聯(lián)動設(shè)計，實現(xiàn)在統(tǒng)一的管理平臺下，監(jiān)控車站各系統(tǒng)的日常管理數(shù)據(jù)，實現(xiàn)整個車站層面的智能化和智慧化管理。

2 SOM 界面設(shè)計

根據(jù)用戶界面（UI）設(shè)計規(guī)范[2]要求和可操作性強、功能模塊布局合理、圖形界面清晰明了的設(shè)計原則，SOM場景聯(lián)動界面風(fēng)格統(tǒng)一，各項技術(shù)指標遵循相應(yīng)的邏輯關(guān)系在展示區(qū)域內(nèi)合理規(guī)劃，使其符合運營人員常規(guī)觀看及使用習(xí)慣，同時支持曲線、棒圖、餅圖等數(shù)據(jù)可視分析組件。SOM場景聯(lián)動界面如圖1所示，分為預(yù)案展示、視頻監(jiān)視、聯(lián)動選擇、執(zhí)行記錄和三維可視5個模塊。

圖1 SOM場景聯(lián)動界面

（1）預(yù)案展示。將不同的場景預(yù)案分解分步驟展示，運營人員可根據(jù)預(yù)案提示逐步操作并確認處置結(jié)果，也可選擇跳過不執(zhí)行此步驟，系統(tǒng)自動記錄執(zhí)行情況。

（2）視頻監(jiān)測。不同場景下，通過多屏顯示，直觀展示現(xiàn)場實時動態(tài)。

（3）聯(lián)動選擇。不同場景下，按照實際需求選擇聯(lián)動系統(tǒng)下的相關(guān)設(shè)備并顯示聯(lián)動結(jié)果。

（4）執(zhí)行記錄。展示不同聯(lián)動場景下具體設(shè)備的執(zhí)行情況。

（5）三維可視。在立體圖形（3D）上展示重要設(shè)備的位置及狀態(tài)信息。

3 SOM 場景聯(lián)動功能設(shè)計

通過對地鐵車站業(yè)務(wù)的分析提煉，按照功能需求分為日常應(yīng)用場景和應(yīng)急聯(lián)動場景兩大類。

3.1 日常應(yīng)用場景

日常應(yīng)用場景以滿足運營人員對車站日常運營管理需求、簡化操作流程、提升管理效率、降低勞動強度為目標進行設(shè)計[3]。通過信息化、自動化及可視化的手段，達到各系統(tǒng)間的自動或半自動聯(lián)動。根據(jù)執(zhí)行時間和實際功能將日常應(yīng)用場景劃分為一鍵自檢、早間啟運、晚間停運三大模塊。

一鍵自檢主要是對行車相關(guān)的機電設(shè)備提前預(yù)檢，對潛在的故障提前預(yù)警，保證行車安全。參與一鍵自檢的場景有廣播（PA）、視頻監(jiān)控（CCTV）、站臺門（PSD）、自動售檢票（AFC）、乘客信息服務(wù)（PIS）等專業(yè)。

早間啟運及晚間停運場景通過一鍵啟動，實現(xiàn)電扶梯設(shè)備、低壓照明、CCTV、PIS、出入口防盜卷簾等各專業(yè)相關(guān)設(shè)備依序開啟/關(guān)閉。系統(tǒng)實時展示現(xiàn)場視頻畫面，并全程廣播溫馨提醒。

3.2 應(yīng)急聯(lián)動場景

緊急情況具有突發(fā)、不可預(yù)知的特點，因此對運營人員的業(yè)務(wù)能力和心理素質(zhì)要求較高。當(dāng)發(fā)生緊急事件時，若運營人員根據(jù)經(jīng)驗按照傳統(tǒng)方法（如現(xiàn)場查閱預(yù)案規(guī)程、手動調(diào)看回放視頻圖像等）進行應(yīng)急處置往往耗時長、效率低，易錯過最佳處置期，使事態(tài)發(fā)展不可控甚至持續(xù)惡化。應(yīng)急聯(lián)動場景通過可視化手段、視頻智能分析技術(shù)，結(jié)合不同場景需求自動或半自動聯(lián)動相關(guān)專業(yè)和設(shè)備，通過預(yù)案可視化的方式指導(dǎo)運營人員有序處理突發(fā)事件，并提供決策支持功能，防止處置過程及措施不當(dāng)，避免或減少損失，使事態(tài)影響最小化、結(jié)果最優(yōu)化。應(yīng)急聯(lián)動場景[4]分為三大模塊：高峰客流、災(zāi)害聯(lián)動、故障聯(lián)動。

3.2.1 高峰客流

高峰客流場景根據(jù)數(shù)據(jù)來源和觸發(fā)條件分為：突發(fā)大客流、預(yù)測高峰客流[5]。

（1）突發(fā)大客流是指因外部不確定因素影響導(dǎo)致車站客流激增。SOM以CCTV客流密度分析和AFC客流監(jiān)測為基礎(chǔ)搭建車站客流實時監(jiān)測系統(tǒng)。當(dāng)車站客流超過預(yù)警閥值后，系統(tǒng)自動觸發(fā)突發(fā)大客流場景，運營人員根據(jù)客流數(shù)據(jù)、客流熱力圖及實際情況綜合判斷是否執(zhí)行聯(lián)動操作。當(dāng)選定執(zhí)行后，系統(tǒng)聯(lián)動PA、PIS提醒乘客安全有序乘車，同時車控室運營管理人員通過無線單兵系統(tǒng)遠程指導(dǎo)現(xiàn)場運營人員做好乘客疏導(dǎo)，減少人群聚集，防止擁擠、踩踏、滯留等事件的發(fā)生，從而降低運營風(fēng)險，保證乘客安全。

（2）預(yù)測高峰客流。SOM根據(jù)車站歷史客流數(shù)據(jù)和線網(wǎng)中心[6]預(yù)測客流形成數(shù)據(jù)模型對每日高峰客流進行研判和推送。當(dāng)預(yù)測數(shù)據(jù)超出客流限值時，提前推送并提醒運營人員進行布控，有序引導(dǎo)乘客進出站，確保運營安全。

3.2.2 災(zāi)害聯(lián)動

車站作為人員密集、設(shè)備繁多的公共場合，發(fā)生任何災(zāi)害都會直接危及乘客人身安全和設(shè)備設(shè)施安全。因此，對災(zāi)害的提前預(yù)警和防范成為城市軌道交通運營的迫切需求。針對災(zāi)害類型，災(zāi)害聯(lián)動功能設(shè)計智慧消防[7]、水害預(yù)警、治安監(jiān)測[8]場景。

（1）智慧消防。消防設(shè)備的安全可靠運行，關(guān)乎乘客和運營人員的生命安全和設(shè)備設(shè)施財產(chǎn)安全。智慧消防以預(yù)防火災(zāi)、監(jiān)測消防設(shè)施正?？煽窟\行為核心搭建消防監(jiān)測子模塊，以火災(zāi)發(fā)生后輔助運營人員有效處置、疏散乘客為目標開發(fā)消防聯(lián)動子模塊。消防監(jiān)測模塊包含消防報警事件、視頻監(jiān)控、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視、三維可視功能，消防監(jiān)測界面如圖2所示。消防聯(lián)動模塊包含預(yù)案展示、視頻監(jiān)控、系統(tǒng)聯(lián)動、三維可視功能，消防聯(lián)動界面如圖3所示。

圖2 消防監(jiān)測界面

圖3 消防聯(lián)動界面

（2）水害預(yù)警。城市軌道交通車站存在雨水倒灌、結(jié)構(gòu)滲水等風(fēng)險，而傳統(tǒng)車站無法實現(xiàn)主動探測、提前預(yù)警，只能通過人工巡視等被動方式進行防范。水災(zāi)聯(lián)動場景以既有給排水設(shè)備為基礎(chǔ)，增設(shè)雨量、漏水、區(qū)間水患等前端感知設(shè)備，實現(xiàn)信息采集、數(shù)據(jù)分析、提前預(yù)警等功能，為車站防洪排澇爭取更多時間。

（3）治安監(jiān)測。城市軌道交通車站作為公共交通的重要場合，具有人員密集、流動性大等特點，為防范人員過多聚集發(fā)生踩踏或打架斗毆等群體性治安事件，SOM開發(fā)治安監(jiān)測場景。運營人員可根據(jù)治安監(jiān)測場景視頻分析結(jié)果，結(jié)合實際情況，自主選擇是否執(zhí)行應(yīng)急聯(lián)動場景功能。

3.2.3 故障聯(lián)動

各專業(yè)設(shè)備的穩(wěn)定運行是車站正常運營的前提。重要設(shè)施設(shè)備發(fā)生故障后，故障聯(lián)動場景能夠指導(dǎo)運營人員準確定位故障設(shè)備，迅速排查故障原因，及時恢復(fù)設(shè)備功能，保證車站的正常運營。根據(jù)設(shè)備的重要程度和發(fā)生故障后的影響范圍，系統(tǒng)可自動或手動觸發(fā)相關(guān)場景。自動觸發(fā)場景聯(lián)動的有車站停電、站臺門故障、直梯困人等。結(jié)合外部環(huán)境，手動選擇觸發(fā)場景聯(lián)動的包含進出站閘機大面積故障、行車中斷故障等。

4 SOM 系統(tǒng)構(gòu)成

根據(jù)智慧車站SOM場景聯(lián)動功能設(shè)計，其系統(tǒng)構(gòu)成及相關(guān)設(shè)備和接口如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)構(gòu)成及相關(guān)設(shè)備和接口

（1）硬件架構(gòu)。硬件分為三級架構(gòu)：①就地監(jiān)控級，包含傳感器、表計、單兵設(shè)備等前端感知設(shè)備；② 系統(tǒng)管理級，包含服務(wù)器、工作站、通信接口設(shè)備等后端集成分析設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備；③應(yīng)用決策級，包含 ISCS-SOM工作站、電子觸摸屏等設(shè)備。

（2）網(wǎng)絡(luò)組成。SOM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基于標準車站ISCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進行擴充，新接入無線單兵系統(tǒng)、智能視頻分析、安防報警系統(tǒng)、線網(wǎng)指揮中心系統(tǒng)[9]等網(wǎng)絡(luò)。SOM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由現(xiàn)場層和局域?qū)咏M成?，F(xiàn)場層一般采用工業(yè)控制以太網(wǎng)絡(luò)（智能低壓、電扶梯等）、現(xiàn)場總線（環(huán)境傳感器、壓力傳感設(shè)備等）和無線網(wǎng)絡(luò)（手持單兵設(shè)備）形式，局域?qū)硬捎霉I(yè)以太網(wǎng)交換機，根據(jù)實際需求配置千兆以太網(wǎng)接口和百兆以太網(wǎng)接口，局域?qū)影↖SCS、PA、PIS、AFC 、PSD、CCTV、無線通信和線網(wǎng)指揮中心等系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。

（3）系統(tǒng)接口。智慧車站SOM場景聯(lián)動功能以既有各專業(yè)物理接口為基礎(chǔ)，在車站ISCS系統(tǒng)基礎(chǔ)上新增智慧安檢、無線單兵、CCTV等系統(tǒng)接口，將客流信息、一體式環(huán)境信息、電扶梯信息等納入監(jiān)控范圍，實現(xiàn)城市軌道交通線網(wǎng)中心大數(shù)據(jù)和統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)共享。將數(shù)據(jù)進行智慧化分析，構(gòu)建運營、維護和車站服務(wù)的立體化模型，最后在綜合看板場景聯(lián)動界面展示出關(guān)鍵有效的信息，幫助車站安全、有序、合理、高效地運轉(zhuǎn)。

5 結(jié)束語

傳統(tǒng)地鐵車站不同系統(tǒng)設(shè)備各自獨立控制，車站運營和客運服務(wù)高度依賴人工，智慧車站SOM場景聯(lián)動功能實現(xiàn)車站跨專業(yè)設(shè)備之間的自動協(xié)同，使服務(wù)智慧化、管控精細化，減輕了運營人員的工作強度，實現(xiàn)了車站設(shè)備自動化、客運組織信息化的目標。