基于城市轨道交通综合监控系统的一键式开关站设计

0 引言

近年来，随着深度学习、区块链等人工智能技术的发展，智能化生活成为未来发展的方向。快节奏的生活方式使得越来越多的行业逐渐向智能化方向转型，而与人类息息相关的城市轨道交通也开始向智慧城市交通方向发展。从2020 年起，智慧城市交通更加深入地研究图像识别、知识图谱、神经网络、深度学习等数字化技术，为智慧城市交通的发展提供了新思路，为其发展提供了更大的提升空间［1］。

在保障轨道交通运营安全的前提下，降低运行成本、降低工作量、提高工作效率、完善乘客服务一直是智慧交通的发展方向和价值诉求。

其中，一键式开关站是城市轨道交通智能化发展的一个重要表现。由于开关站过程涉及多个系统、专业，设备较多，涉及人为因素，开启时间长、站务人员工作量大且可能出现纰漏；而一键式开关站无须人员在设备现场，只需在综合监控室进行操作即可实现。一键式开关站更符合城市轨道交通自动化、智能化的要求［2-3］。

1 基于城市轨道交通综合系统的一键式开关站

1.1 与综合监控系统的联系

地铁综合监控系统包含多个模块，如PA，PIS，CCTV，AFC，ACS，BAS 等。每个系统看似独立存在，又有着千丝万缕的联系，一个功能的实现往往涉及多个系统，如火灾联动，当火灾发生时，不仅需要FAS系统进行火灾报警，还需要BAS环控、AFC售票机、BAS照明等多系统的配合。同样的，一键开关站系统也离不开多个系统的配合。一键开关站过程中涉及多个系统，PA、PIS系统进行语音广播和显示屏显示，提醒相关人员正在进行一键开关站操作；PSD，AFC，ACS检测屏蔽门、售票机、门禁设备是否正常；CCTV 显示扶梯、卷帘门视频监控，避免人员误伤。

1.2 界面设计

一键式开关站界面主要分为3个部分。

（1）开/关站流程。显示开/关站流程涉及的步骤。

（2）信息总览。显示各个子系统当前的模式或状态，对于开/关站，子系统正常对应的状态有所差别，比如通信状态，二者一致，均需通信正常；而对于自动扶梯和卷帘门，开站需开启，关站需全部关闭，二者相反。要根据开/关站的情况，使信息总览中的状态/模式显示不同的颜色，对操作人员起到提示的作用。

（3）操作界面/设备详情页。站务人员进行操作的界面，会根据步骤进行操作界面的切换，直到完成开/关站所有的步骤，在最后该界面切换到设备详情页，显示各个子系统中设备的具体状态信息，若有故障发生，便于站务人员定位到设备的详细位置。流程如图1和图2所示。

图2 一键关站

1.3 一键开站

1.3.1 命令下发

（1）BAS控制下发。

BAS 控制模式包括模式控制、焓值控制、时间表控制、设备单控等，只有进行模式控制下发时，才能对BAS的环控模式进行设置，如图1中①所示。

图1 一键开站

（2）信息提示。

在车站显示屏上显示即将开站提示信息，并在车站内全部区域发布紧急广播，提醒全部人员远离开站关联的设备，避免人员受伤。

（3）子系统命令。

开启智能照明包括站厅、站台、广告照明；发布BAS 环控模式（若是高架站，则无BAS 环控模式）；进行站内闸机自检，最后将命令执行结果返回，若有故障，则提示到具体设备故障，精确定位，快速解决问题。

1.3.2 视频监控

每个电梯对应两个摄像头，4个电梯一组进行视频查看，站务人员根据视频监控观察周围情况，对电梯执行上行、下行、急停操作，保证电梯在安全的情况下开启，一组完全开启后再对下一组电梯进行开启。每个卷帘门对应一个摄像头，4个卷帘门一组进行视频查看，对卷帘门执行开启、急停操作，保证卷帘门在安全的情况下开启，一组完全开启后再对下一组卷帘门进行开启。垂梯与卷帘门同理，若是高架站，则无卷帘门和垂梯。同时，可以根据视频显示的实际情况（如相关设备发生故障），选择部分电梯、卷帘门、垂梯开启，继续执行下一步。

1.3.3 设备详情

在开站的所有操作执行完毕后，在左侧的信息总览上能看到各个子系统当前的模式或状态，但是一个总体概况的信息。一个子系统往往对应多个设备，因此在操作命令执行完毕后，会由操作界面切换到设备详情页，显示各个子系统中每个设备的状态信息，有故障的设备会用红色突出显示。

1.4 一键关站

1.4.1 信息下发

在车站显示屏上显示即将关站提示信息，并在车站内全部区域发布紧急广播，提醒全部人员注意与关站设备间保证距离。

1.4.2 视频监控

每个电梯对应两个摄像头，4个电梯一组进行视频查看，站务人员根据视频监控观察周围情况，对电梯执行关闭、急停操作，保证电梯在安全的情况下关闭，一组完全关闭后再对下一组电梯进行关闭。每个卷帘门对应一个摄像头，4个卷帘门一组进行视频查看，对卷帘门执行关闭、急停操作，保证卷帘门在安全的情况下关闭，一组完全关闭后再对下一组卷帘门进行关闭。垂梯与卷帘门同理，若是高架站，则无卷帘门和垂梯。在此过程中，要保证电梯、卷帘门、垂梯全部关闭。

1.4.3 命令下发

（1）BAS控制下发。

BAS控制模式包括模式控制、焓值控制、时间表控制、设备单控等，只有进行模式控制下发时，才能对BAS的环控模式进行设置（如图2中①）。

（2）子系统命令。

智能照明包括站厅、站台、广告照明，对站厅、站台执行1/4 模式，关闭广告照明；发布BAS 环控模式（若是高架站，则无BAS 环控模式）；是否释放控制室门禁，最后将命令执行结果返回，若有故障，则提示到具体设备故障，精确定位，快速解决问题。

1.4.4 设备详情

在关站的所有操作执行完毕后，在左侧的信息总览上能看到各个子系统当前的模式或状态，但是一个总体概况的信息。一个子系统往往对应多个设备，因此在操作命令执行完毕后，会由操作界面切换到设备详情页，显示各个子系统中每个设备的状态信息，有故障的设备会用红色突出显示。

2 基于城市轨道交通综合监控系统的一键式开关站设计

在一键开关站过程中，每一台对现场安全有影响的设备都会强制在对应摄像头的监视下执行，所有设备可在集中界面展现并实现相应功能，便于站务人员检查开关站结果。如设备出现故障，也会在交互界面清晰显示，不需逐个检查。即使中间有些设备存在故障，若不影响地铁的正常运营，则可继续执行下一步，而不需要停止开关站操作；也可以根据实际情况，随时停止开关站操作，不影响下次重新操作。

然而，在目前阶段，一键式开关站技术只是将开关站过程中所涉及的多个子系统统一到一个模块中，并没有进行更多技术的融合。从操作人员命令的下发，到系统的反馈，还存在一定的时间延迟；视频监控还不能实现视频分析、视频录制、视频回放等功能。因此一键式开关站中视频监控的处理还需要进一步优化，如何提高整个过程的执行效率，使整个过程更加智能化是之后一键式开关站设计的方向。

3 结语

目前，一键式开关站在全国城市轨道交通中的运用还不是很普遍，在执行过程中需要包含哪些子系统，实现哪些功能还没有一个最基本的定义。开关站在城市轨道交通运营过程中是很重要的步骤，对安全性、精准性的要求较高，在此基础上，实现高效率、智能化的全过程。随着对智能化信息技术的深入研究以及对一键式开关站技术的不断改进，相信在不久的将来，一键式开关站技术会更加广泛地应用在城市轨道交通中，做到真正的高效智能，为人们的出行提供更大的便利。