文：于增，梁樑，梁材，林飛，喬磊丨北京軌道交通路網(wǎng)管理有限公司

為深入貫徹國家“交通強國”的發(fā)展戰(zhàn)略，落實《中國城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》要求，加強技術(shù)創(chuàng)新引領，提升軌道交通行業(yè)服務管理水平，實現(xiàn)城市軌道交通高質(zhì)量發(fā)展，推進智慧軌道交通產(chǎn)業(yè)布局，打造——倚“臉”出行、依“人”運營、以“云”支撐、一“腦”決策的智慧軌道交通，本項目聚焦智慧軌道交通產(chǎn)業(yè)布局中面向乘客全出行鏈的智慧乘客服務體系及其關(guān)鍵技術(shù)，從乘客信息服務和乘客交互服務兩方面進行研究。

基于智慧乘客服務理念，本項目創(chuàng)新研究面向乘客全出行鏈的乘客信息感知技術(shù)、信息融合發(fā)布技術(shù)、一體化召援技術(shù)、智能路徑推薦技術(shù)、智慧票檢和智慧安檢一體化技術(shù)、智慧列車技術(shù)，搭建智慧乘客服務中心平臺以及乘客信息服務和交互服務的多個專業(yè)系統(tǒng)，為乘客提供出行規(guī)劃、無感快速進站、舒適乘車、出行求助、服務評價等服務內(nèi)容，形成乘客服務的管理閉環(huán)，進一步提升乘客出行的便捷性和舒適性，提高城市軌道交通的服務質(zhì)量，提高乘客滿意度。

一、建設目標

本項目落地北京市軌道交通指揮中心及北京地鐵11 號線西段（冬奧支線）工程進行應用，從乘客信息服務和乘客交互服務兩方面進行研究，總體建設目標如下：

一是構(gòu)建全面的APP 移動服務能力和感知能力，為用戶提供多場景個性化的服務。二是融合PIS、電子導向、PA、APP、熱線、微博等乘客服務信息和服務手段，實現(xiàn)信息融合發(fā)布，提高信息發(fā)布效率和管控能力。三是研究路網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)變化、重大活動、突發(fā)事件場景下的精細化客流預測和客流動態(tài)調(diào)控技術(shù)，形成長效的、精度漸進提升的常態(tài)客流預測方法。四是研究超大客流情況下的人臉識別算法和無感支付技術(shù)，構(gòu)建適應國內(nèi)城市軌道交通樞紐站、重點換乘站、一般換乘站、及普通站的不同類型車站運營特點的安檢票檢合一整體解決方案。五是研究建設智慧乘客召援服務系統(tǒng)，滿足乘客出行過程中的急難愁盼的求助需求。六是研究建設路網(wǎng)乘客呼叫中心系統(tǒng)，突破老舊的呼叫模式和工單管理方式，實現(xiàn)乘客在撥打服務熱線中的快速導航，提供乘客在咨詢問題時的知識庫集成服務。七是通過研究車載乘客綜合服務關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)視頻智能分析、車內(nèi)召援求助、車內(nèi)環(huán)境感知和調(diào)節(jié)服務，保障乘客乘車安全，提升乘客出行體驗。八是研究建設智慧乘客服務中心平臺，提升全面的乘客服務信息監(jiān)視、告警、處置、評估的閉環(huán)管理能力。

二、建設方案

（一）體系架構(gòu)

本項目面向乘客提供信息服務和交互服務，搭建全新的乘客服務應用體系和多個專業(yè)系統(tǒng)平臺。首先建立乘客信息體系，研究基于該體系的信息服務能力，將乘客關(guān)注的各類信息高效快捷地觸達到乘客；其次關(guān)注乘客出行過程中的關(guān)鍵交互環(huán)節(jié)，例如智慧票務安檢服務、智慧列車服務，打造優(yōu)秀的出行體驗；最后研究智慧乘客服務中心平臺，實現(xiàn)對上述能力和交互環(huán)節(jié)的整合、監(jiān)控和評估，形成乘客服務的管理閉環(huán)。

根據(jù)《中國城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》要求，構(gòu)建了面向乘客全出行鏈的智慧乘客服務應用體系（圖1）。

圖1 面向乘客全出行鏈的智慧乘客服務應用體系

根據(jù)以上乘客服務應用體系，確定智慧乘客服務建設的整體技術(shù)路線及技術(shù)框架（圖2）。智慧乘客服務系統(tǒng)整體分為4 層，包括感知層、數(shù)據(jù)層、算法層、應用層。其中感知層實現(xiàn)對乘客信息的感知，數(shù)據(jù)層實現(xiàn)對乘客信息的加工和處理，算法層根據(jù)加工后的數(shù)據(jù)（召援、乘車、客流、環(huán)境等）實現(xiàn)客流預測、智能調(diào)節(jié)、出現(xiàn)路徑推薦等多種算法，提供給應用層進行使用，為乘客提供高質(zhì)量的乘客服務。

圖2 智慧乘客服務建設的整體技術(shù)路線及技術(shù)框架

總結(jié)乘客關(guān)注的信息，劃分為出行、運營、增值3 大類以及32 個子類，構(gòu)成乘客信息體系（圖3）。基于以上乘客服務應用體系、乘客信息體系、技術(shù)路線和項目建設步驟，分別研究和建設以下各專業(yè)智慧乘客服務系統(tǒng)：乘客信息服務各專業(yè)系統(tǒng)，包括智慧乘客服務APP、融合發(fā)布、智慧客流預測及調(diào)節(jié)；乘客交互服務各專業(yè)系統(tǒng)，包括智慧票務安檢服務一體化、乘客召援服務、乘客服務熱線、智慧列車；智慧乘客服務中心平臺，實現(xiàn)信息感知、信息匯聚、主動告警、突發(fā)事件處置、綜合指標統(tǒng)計、評估分析等功能。

圖3 乘客信息體系

（二）主要科技創(chuàng)新點

1.面向乘客全出行鏈的乘客信息感知技術(shù)創(chuàng)新

研究內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)：基于云架構(gòu)和大數(shù)據(jù)技術(shù)搭建乘客信息感知平臺，采用分層架構(gòu)、功能組件化、協(xié)議標準化的設計思想，實現(xiàn)軌道交通行業(yè)生產(chǎn)和信息化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入，從根本上解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集業(yè)務中擴展難、不靈活、重復開發(fā)等問題。

本項目融合10 種信息感知手段，實現(xiàn)了12 個專業(yè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合接入，為上層應用提供了更為全面的數(shù)據(jù)支撐。

2.新一代智慧乘客服務信息融合發(fā)布技術(shù)創(chuàng)新

研究內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)：面向PIS、PA、電子導向、APP、熱線、微博等信息服務手段，建設一體化信息融合發(fā)布平臺，實現(xiàn)乘客服務信息內(nèi)容的統(tǒng)一管理、發(fā)布通道的統(tǒng)一管理、信息發(fā)布的統(tǒng)一管理，提高地鐵智慧乘客服務綜合效能及信息發(fā)布管控能力。

國內(nèi)外技術(shù)對比：國內(nèi)包括北京、上海、廣州等地已開通城市軌道交通官方微博及官方公眾號，向乘客推送相關(guān)出行信息。國外包括東京、紐約等城市的地鐵大多依靠車站內(nèi)部多樣化的設備設施為乘客提供信息服務。

本項目首次將互聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)布手段和傳統(tǒng)的地鐵信息發(fā)布手段相結(jié)合，既實現(xiàn)了信息發(fā)布的統(tǒng)一管理，又滿足了不同乘客的個性化信息需求。

3.跨網(wǎng)域中心一體化召援服務技術(shù)創(chuàng)新

研究內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)：基于北京軌道交通生產(chǎn)業(yè)務云平臺，構(gòu)建求助問詢統(tǒng)一的、覆蓋全網(wǎng)的、快速便捷的乘客溝通機制和需求響應服務機制，構(gòu)建跨網(wǎng)域語義理解和自動應答乘客召援服務能力，解決乘客地鐵出行過程中急難愁盼的問題。

國內(nèi)外技術(shù)對比：國內(nèi)外現(xiàn)有的軌道交通乘客召援求助大多依靠緊急呼叫終端與車站值班電話進行雙向語音通話，線路和路網(wǎng)中心無法對站內(nèi)發(fā)生的召援事件進行有效感知及協(xié)調(diào)處置。

一體化召援服務技術(shù)首次將傳統(tǒng)的召援服務與互聯(lián)網(wǎng)召援服務進行匯聚，實現(xiàn)了乘客召援多渠道統(tǒng)籌，以及召援服務集約化調(diào)度、分級處置的管理需求。

4.基于情景感知的智能路徑推薦技術(shù)創(chuàng)新

研究內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)：依托列車運行圖、封口、封站、中斷換乘、延長運營、縮短運營、以及各類影響乘客出行的事件信息，針對常態(tài)和突發(fā)事件不同場景，為北京軌道交通APP 系統(tǒng)進行出行前規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支撐，同時在運力運量矛盾預警、換乘負荷預警、車站風險預警時，主動更新出行路線，并及時發(fā)布客流誘導信息。

本項目采用基于情景感知的智能路徑推薦技術(shù)，根據(jù)乘客全出行鏈信息，針對常態(tài)情況和突發(fā)事件情況，結(jié)合乘客的個性化乘車需求，利用大數(shù)據(jù)、AI 等技術(shù)為乘客提供動態(tài)、實時、精準的出行路徑查詢以及推優(yōu)服務。

5.基于人臉識別的票檢、安檢一體化技術(shù)創(chuàng)新

研究內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)：研究基于云平臺的人臉識別票檢、安檢一體化技術(shù)，為乘客提供更快捷的安檢和多元票務進站體驗。包括北京地鐵無感支付及智慧安檢融合研究平臺，支持千萬量級人臉底庫；研究滿足超大客流下地鐵多算法人臉識別系統(tǒng)，人臉識別速度、準確率均達到預期要求；研究面向超大客流的地鐵無感支付系統(tǒng)以及人臉識別模塊；研究人臉識別訓練檢測系統(tǒng)以及多算法人臉識別平臺；研究安檢票務一體化試點設備和系統(tǒng)，確保實現(xiàn)綠通人員快速安檢過閘。

國內(nèi)外技術(shù)對比：目前國內(nèi)軌道交通業(yè)內(nèi)，部分城市已經(jīng)開始進行無感支付過閘的試點工作，但乘客數(shù)量仍控制在百萬以內(nèi)；國外軌道交通領域，暫無關(guān)于人臉識別技術(shù)的應用案例。

智慧安檢與票務系統(tǒng)融合方案具備千萬級人臉識別能力，基于13 萬測試集的人臉識別算法正確率指標超過99.99%；基于人臉識別的無感支付系統(tǒng)，滿足業(yè)務交易精準配對扣費和前端乘客信息獲取需求。

6.智慧列車技術(shù)創(chuàng)新

研究內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)：一是車門上下車計算技術(shù)：創(chuàng)新性使用3D 頭肩檢測、人像自動去重、熱力圖模糊識別、分色熱力圖等算法，適配地鐵車廂特有的低層高、大門寬的場景應用；二是車廂異常行為分析技術(shù)：創(chuàng)新性使用語音識別、人體姿態(tài)識別多模態(tài)技術(shù)實現(xiàn)車廂內(nèi)乘客異常行為的檢測；三是車廂擁擠度計算技術(shù)：創(chuàng)新性使用俯視視角和全景魚眼視場下車廂擁擠度算法和清人清物算法的研究及應用。

三、信息化產(chǎn)品選型

近年來隨著國家交通強國戰(zhàn)略的大力推進，國內(nèi)不少城市在智慧乘客服務方向進行了探索研究，如廣州地鐵在票務安檢融合、自助客服設備、集中后臺客服等乘客服務環(huán)節(jié)有了積極探索，并在一些車站進行落地驗證。同時，世界各國面對不斷提高的乘客服務要求，都在大力推進新興數(shù)字技術(shù)在軌道交通中的應用，力圖提高運行的可靠性和服務質(zhì)量，實現(xiàn)城市軌道交通智慧化。

本項目面向乘客全出行鏈的智慧乘客服務及其關(guān)鍵技術(shù)進行研究，基于全新的服務理念，采用云架構(gòu)技術(shù)，從乘客信息服務和乘客交互服務兩方面出發(fā)，進行自主設計、自主研發(fā)、實際項目驗證，在智慧乘客服務體系下搭建全出行鏈智慧乘客服務中心平臺和各環(huán)節(jié)不同專業(yè)智慧乘客服務系統(tǒng)，打造軌道交通乘客服務的北京模式。

四、信息化實施過程及應用系統(tǒng)內(nèi)容

（一）項目實施過程

本項目立足北京城市軌道交通乘客服務進行建設，包含中心平臺和多個智慧化乘客服務專業(yè)系統(tǒng)，其中智慧乘客服務APP 和熱線系統(tǒng)相比其他系統(tǒng)的實施進度略有提前，實施過程包括如下幾個階段：

2020 年底完成項目前期籌劃；2021 年1 月智慧乘客服務APP 和熱線系統(tǒng)完成需求分析，1 月至3月其他系統(tǒng)進行業(yè)務需求分析；2021 年3 月智慧乘客服務熱線系統(tǒng)開發(fā)完成，月底開始上線試運行；2021 年6 月智慧乘客服務APP 系統(tǒng)開發(fā)完成，月底開始上線試運行；2021 年6 月完成智慧乘客服務中心平臺和融合發(fā)布、客流預測、票檢安檢一體化、召援、智慧列車等專業(yè)系統(tǒng)的設計，并啟動開發(fā)工作；2021 年10 月底智慧乘客服務APP 和熱線系統(tǒng)正式上線運行；2021 年12 月中旬，智慧乘客服務中心平臺和各專業(yè)系統(tǒng)完成開發(fā)、測試，并在北京地鐵11 號線西段（冬奧支線）開通前組織進行試運行；2021 年12 月系統(tǒng)隨著冬奧支線的開通，正式在北京市軌道交通指揮中心和冬奧支線上線運行。

（二）應用系統(tǒng)內(nèi)容

智慧乘客服務體系及相關(guān)系統(tǒng)，從乘客視角和運營視角兩方面進行設計開發(fā)，并應用于乘客服務和運營管理，內(nèi)容如下：

1.乘客視角

常態(tài)情況下，實現(xiàn)出行全鏈路乘客服務，包括出行前規(guī)劃、出行中伴隨、出站后接駁等全過程服務（圖4）；突發(fā)事件情況下，提前獲取運營信息、突發(fā)事件提醒、繞行路徑推薦、交通方式改乘提醒等（圖5）。

圖4 智慧乘客服務體系及相關(guān)系統(tǒng)（常規(guī)）

圖5 智慧乘客服務體系及相關(guān)系統(tǒng)（突發(fā)事件情況）

2.運營視角

從乘客服務運營管理角度，期望豐富乘客信息的感知手段，增強乘客觸達和服務能力，提升處置效率，持續(xù)做好乘客服務的評估和優(yōu)化提升，形成管理閉環(huán)（圖6）。

圖6 運營視角下智慧乘客服務體系及相關(guān)系統(tǒng)

五、信息化建設成效

通過本項目的研究和落地實施，面向乘客打造全出行鏈智慧乘客服務，切實提升出行全流程體驗，在國內(nèi)首先建成了智慧乘客信息服務中心平臺，率先在北京市軌道交通指揮中心和冬奧支線落地應用，為乘客提供智慧便捷的軌道交通出行服務。

（一）經(jīng)濟及社會效益

1.提供全新建設思路，推動智慧軌道交通創(chuàng)新發(fā)展。通過本項目打造了覆蓋乘客全出行鏈的智慧乘客服務體系，創(chuàng)新研究了包括信息感知、融合發(fā)布、一體化召援、智能路徑推薦、智慧票檢和安檢融合、智慧列車等多項應用技術(shù)，由北京軌道交通生產(chǎn)業(yè)務云平臺提供硬件資源，共享統(tǒng)一的服務終端，相比傳統(tǒng)系統(tǒng)模式，建設成本降低約20%。項目成果的落地應用，為智慧軌道交通發(fā)展提供了全新的建設思路，必將大大推動軌道交通事業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

2.提升乘客出行體驗，增強獲得感、幸福感。智慧乘客服務體系實現(xiàn)了乘客全出行鏈的信息服務和交互服務的深度融合，打破傳統(tǒng)的各自獨立單一服務模式，滿足乘客信息需求的個性化精準匹配，實現(xiàn)信息交互渠道和交互手段的多樣化，及時解決乘客出行過程中的急難愁盼問題，進一步提升了乘客出行體驗，增強人民的獲得感、幸福感，也有利于社會的繁榮穩(wěn)定。

3.提升綠色出行的吸引力，助力國家“雙碳”目標的實現(xiàn)。通過智慧乘客服務體系的建設和項目的落地應用，提升了乘客的出行體驗，進一步增強了居民對于軌道交通作為綠色低碳出行方式的吸引力，必將降低小汽車、地面公交等出行比例，間接減少因道路交通擁堵所產(chǎn)生的碳排放，助力國家實現(xiàn)“雙碳”生態(tài)效益目標。

（二）知識產(chǎn)權(quán)及專利成果

通過本項目的研究及建設，取得軟件著作權(quán)1項；外觀專利成果4 項：北京軌道交通APP 軟件著作權(quán)登記證書；用于顯示屏幕面板的信息展示圖形用戶界面外觀設計專利證書（ZL202130628338.2）；用于顯示屏幕面板的信息展示圖形用戶界面外觀設計專利證書（ZL202130628624.9）；駕駛員行為分析設備外觀設計專利證（ZL202230211377.7）；乘客上下車計數(shù)器外觀設計專利證書（ZL202230229334.1）。

本項目結(jié)合城市軌道交通行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，按照《中國城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》要求，為提高乘客服務的信息化、便捷化、舒適化、智能化水平，研究形成了面向乘客全出行鏈的智慧乘客信息服務體系，通過構(gòu)建全方位、多渠道融合、統(tǒng)一、便捷智慧乘客服務體系，實現(xiàn)乘客信息服務的重大轉(zhuǎn)變。相關(guān)技術(shù)后續(xù)將在新建和改造線路繼續(xù)推廣應用，逐步形成智慧乘客服務的“北京模式”，助力實現(xiàn)城市軌道交通行業(yè)的智慧化升級，打造可持續(xù)自適應成長的“智慧乘客服務體系”。