1研究背景

近年來,隨著信息技術的飛速發(fā)展,城市信息化應用水平不斷提升,智慧城市建設在各地相繼開展。結合智慧城市的理念,軌道交通的智慧化也成為必然的發(fā)展趨勢。車站作為軌道交通的主要載體,實施智慧車站的建設,將大大提升地鐵的服務水平及運營管理能力。

隨著地鐵線路的不斷新建,投入使用的自動扶梯數(shù)量呈直線上升趨勢。據(jù)官網(wǎng)統(tǒng)計,上海建成運營的軌道交通線路已達16條,車站共423座,投入運營的自動扶梯超4000部,每日運送旅客最高可達1000多萬人次。2018年上海地鐵選取漢中路站、諸光路站及惠南站等,開展了智慧車站的試點改造工作,通過對自動扶梯與電梯系統(tǒng)及其他機電系統(tǒng)和末端設備的改造,實現(xiàn)多種運營場景的聯(lián)動控制,提高運營人員的管理效率,提升車站的管控能力,保證地鐵的運營安全。本文將著重介紹自動扶梯在智慧車站改造中的相關內(nèi)容及方案。

2現(xiàn)狀及需求

2.1現(xiàn)狀分析

目前上海地鐵自動扶梯采用就地操作的管理模式。自動扶梯不設專職操作人員,以減少車站定員,在每天運營前和結束后,由車站值班人員就地啟動或關停自動扶梯。同時,車站設備監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視自動扶梯的運行狀態(tài),但不控制其運行。

自動扶梯屬于特種設備,采用委外維修管理模式,如扶梯發(fā)生故障,值班人員及時到達現(xiàn)場疏導乘客,停梯后通知專業(yè)維修人員進行維修。

2.2需求分析

2.2.1安全乘梯需求

自動扶梯作為車站內(nèi)與乘客接觸最為緊密的設備,安全應是首要考慮因素,除滿足《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》(GB16899一2011)外,還應考慮地鐵車站客流大、服務時間長、乘客素質(zhì)有差別等因素,并對可能的突發(fā)事故預設好緊急應對方案,最大程度地保證乘客安全。2.2.2運營管理需求

自動扶梯的管理主要分為設備管理及客運管理兩個方面。設備管理包含了自動扶梯的開/關梯、運行狀態(tài)監(jiān)視、故障維修處理等:客運管理主要是掌握扶梯客流狀態(tài)并制定不同預案,如大客流、乘客摔倒、攜大件行李的乘客乘梯、扶梯出入口乘客滯留等情況。

2.3運營管理存在的問題

經(jīng)過與地鐵車站運營人員的對接及調(diào)查,自動扶梯的運營管理普遍存在如下問題:(1)勞動強度大:(2)系統(tǒng)集成度不高,管理效率低:(3)扶梯故障處理效率低,客運壓力大等。

3自動扶梯智能化改造

在確保乘客安全的前提下,自動扶梯通過噪聲傳感器、高清數(shù)碼攝像機,運用物聯(lián)網(wǎng)技術、圖像分析技術,實現(xiàn)對自動扶梯的智能化改造。改造主要涉及3個方面:(1)增加自動扶梯狀態(tài)監(jiān)測點,實時掌握扶梯運行狀態(tài):(2)將自動扶梯納入物聯(lián)網(wǎng)管理平臺,實現(xiàn)線上管理,完善運營人員的權限管理:(3)新增扶梯基本功能,包括自動扶梯智能安全警示、自動扶梯出口擁堵安全防護、車站智能語音播報和早晚安全自動啟停等。

3.1系統(tǒng)方案

自動扶梯智能化改造包括自動扶梯智能化軟件設計及配套硬件的改造。軟件主要包含自動扶梯在線監(jiān)測、信號采集、語音播報、自動啟停控制、遠程急?？刂萍皥D像分析等內(nèi)容。硬件包括監(jiān)控終端、語音播報裝置、噪聲傳感器、遠程控制裝置組件、自動扶梯接口裝置、網(wǎng)絡交換機、高清攝像機及圖像分析服務器等。

3.2系統(tǒng)功能

3.2.1在線監(jiān)測功能

通過儲存和記錄自動扶梯的運行及故障信息,以無線傳輸技術將信息輸送到廠家的遠程安全監(jiān)測系統(tǒng),同時以有線方式將信息同步上傳至車站綜合監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)對扶梯運行和故障信息等數(shù)據(jù)的管理。

(1)采集扶梯的運行狀況及故障信息,進行匯總分析,形成各種統(tǒng)計報表及設備運營狀況評估報告,以更好地制定維護維修計劃。(2)自動通知專業(yè)技術人員至現(xiàn)場排除故障,解救被困乘客。(3)實現(xiàn)對現(xiàn)場維保人員的遠程監(jiān)督和技術支持,確保其及時準確地完成維保工作。

3.2.2自動扶梯安全警示功能

通過自動扶梯上方攝像頭對扶梯上乘客的行為抓拍,結合圖像分析軟件預設的事件定義,對滿足觸發(fā)條件的行為進行警示,車控室監(jiān)控平臺自動跳出操作指示。采用的場景及事件定義如表1所示。

如判斷發(fā)生以上事件時,對應的視頻將自動在監(jiān)控終端界面上聯(lián)動顯示,并發(fā)出提示音,提醒該自動扶梯可能存在上述危險行為。車控室站務人員可按下監(jiān)控終端上的遠程急停按鈕,使自動扶梯停止。

3.2.3自動扶梯出口擁堵安全防護功能

通過安裝在自動扶梯出口上方的高清攝像機,并結合扶梯運行方向信號,判斷自動扶梯的出口處是否發(fā)生了擁堵現(xiàn)象。采用的場景及事件定義為:自動扶梯出口區(qū)域阻塞,人員聚集超一定時長,則被認定為自動扶梯出口擁堵事件。

如判斷發(fā)生擁堵現(xiàn)象,對應的視頻將自動在監(jiān)控終端界面上聯(lián)動顯示,并發(fā)出提示音,提醒該自動扶梯可能存在擁堵造成危險,站務人員可按下監(jiān)控終端上的遠程急停按鈕,使自動扶梯停止。

3.2.4車站智能語音播報功能

通過噪聲傳感器對周圍聲音的辨別,扶梯入口探測裝置對乘客的感應,圖像分析軟件對事件的定義,實現(xiàn)扶梯出入口上方語音播報裝置的自動音量調(diào)節(jié)及語音播報,具體功能如表2所示。

3.2.5扶梯自動啟停功能

為降低站務人員工作強度,在滿足《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》(GB16899—2011)并確保梯級上沒有乘客的情況下,實現(xiàn)自動扶梯安全地早晨自動啟動、晚上自動停止。

扶梯監(jiān)控終端每24h向自動扶梯發(fā)起時鐘校準。根據(jù)地鐵運營時間要求,結束運營前,語音提示2min后切換至停運待機:開始運營前,語音提示2min后切換至名義速度運行。

上述功能的實現(xiàn)需滿足以下前提:

(1)自動啟動和停止時確保自動扶梯上沒有乘客:(2)車站停止運營后自動扶梯處于停機狀態(tài),非工作人員無法啟動自動扶梯:(3)車站開始運營前檢測自動扶梯是否存在異常,確保自動扶梯上沒有乘客,并自動喚醒:(4)通過監(jiān)控終端監(jiān)測自動扶梯是否正常自動啟動/停止,并提醒車站工作人員進行相應操作。

4結語

目前諸光路站及惠南站完成了智慧車站整體改造,漢中路站完成了自動扶梯智能化獨立改造,使用效果良好。通過對扶梯智能化改造,實現(xiàn)了狀態(tài)數(shù)據(jù)自動采集、智能判斷、智能巡視、故障報修和工單生成自動化、作業(yè)任務自動派發(fā)等,提高了乘客乘梯安全性及體驗度,提高了站務人員作業(yè)標準化程度及設備管理效率。

自動扶梯設備本身的技術已十分成熟,隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,地鐵車站內(nèi)以自動扶梯為載體,與相關系統(tǒng)的有機結合,將進一步提升自動扶梯的發(fā)展空間。地鐵內(nèi)自動扶梯智能化尚處于初期應用階段,通過對地鐵車站內(nèi)自動扶梯智能化試點改造,逐步積累經(jīng)驗,為后期自動扶梯大數(shù)據(jù)下的預維護、智慧車站升級改造及新線建設全自動駕駛線路,提供了相關配套方案及參考經(jīng)驗。