综合交通枢纽智慧化需求分析及实施方案

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运营管理
薯片加工设备
综合交通枢纽智慧化需求分析
及实施方案
胡祖翰
(中铁第四勘察设计院集团有限公司通信信号设计研究院,武汉430000)
摘要:国务院及相关部委在有关智慧交通的长期规划、建设方案、发展纲要等文件中,要求新型综合交通枢纽应当采用适度超前的信息技术方案。结合站城一体化融合的建设理念,把数字化、网络化、智能化、绿化作为提升综合交通枢纽建设水平的技术基点。基于传统枢纽信息化的现状,运用以人为本的思路对枢纽的服务对象进行梳理与归纳,挖掘出4类枢纽服务对象在该场景中的服务需求,依托广州白云站的智慧化建设方案并结合信息技术的发展,提出一套应用于综合交通枢纽的智慧化体系架构与实施方案。
关键词:综合交通枢纽;站城融合;智慧化;一体化接口设计
中图分类号:U115文献标识码:A文章编号:1001-683X(2022)04-0058-06 DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2022.02.17.001
0引言
近年来,我国高速铁路网全面铺设、城市轨道交通建设如火如荼、城际铁路和市域快轨飞速发展,为响应2021年国务院颁布的《国家综合立体交通网规划纲要》中“四网融合”综合交通枢纽的顶层规划,新型综合交通枢纽规划与建设逐渐在我国全面展开[1]。人工智能、云计算、大数据、物联网等信息技术的创新突破对国民交通运输体验有了深远影响,因此枢纽的智慧化成为工程建设领域的重要研究内容[2-3]。以广州白云站一体化工程为例,对4类枢纽的服务对象精准规划了智慧化的应用与服务,提出应用于交通枢纽的智慧化体系架构与实施方案。
1新型综合交通枢纽的发展要求
综合交通枢纽是将2种及以上对外运输与市内交通的客流转换场所在同一空间内集中布设,实现设施设备、运输组织、公共信息等有效衔接的客运基础设施[4]。城市大型综合交通枢纽往往地处城市中心,土地资源稀缺,区位条件优越。枢纽在改善城市门户、
作者简介:胡祖翰(1986—),男,高级工程师,硕士。
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增强城市魅力的同时,可促进枢纽周边地区乃至更大范围的土地利用和开发建设,重塑枢纽地块城市
定位,带动周边地区的产业发展,推动城市整体升级。
国务院的多部有关智慧交通的长期规划、建设方案、发展纲要和指导意见分别从总体要求、主要任务、关键技术和组织实施等多维度对枢纽的智慧化建设提出指导意见,要求新型综合交通枢纽应当采用适度超前的信息技术方案[5],结合站城一体化融合的建设理念,把数字化、网络化、智能化、绿化作为提升综合交通枢纽建设水平的技术基点,精心打造一流设施、一流技术、一流管理、一流服务。
2传统枢纽现状分析
2.1基础设施建设落后,运营管理效率低
传统枢纽的信息化建设程度低,各种交通运输方式的信息都是独立的,缺少高效的信息沟通和协调机制;枢纽提供的运营服务水平低,运营方式主要靠人力;枢纽内各类运营业务种类繁多,人工成本高;机电设备的检修及保养劳动密集,设备维保的科技化水平低;跨层级、跨部门之间数据不互通,突发情况下部门之间联动响应慢[6]。
2.2旅客出行体验欠佳,出行效率低
氯离子含量测定方法传统枢纽的信息孤岛现象普遍存在,乘客获取各类信息难度大;换乘接驳过程中,交通运输信息化服
务水平低;对于进入枢纽内的司机来说,停车难、接站难、易拥堵,资源配置对人流量的承载能力有限,大客流应对能力低;枢纽运营过程中智能被动响应旅客的服务需求,线上线下服务整合水平低[7]。
2.3商业价值低,商业开发乏力
在以往以交通换乘为主要功能的枢纽模式下,枢纽的运营和管理重点在于如何高效地实现客流转换和疏散,保证基本换乘功能。枢纽内部存在一些小型商铺,但一般仅用于为乘客提供基本的生活需求服务。传统枢纽未充分挖掘枢纽的商业价值,即便有部分在建枢纽在该区域内规划有商场、宾馆、超市等设施,也没有实现商业开发与物流客流的高度融合。因此,新建枢纽应当兼顾枢纽商业开发与交通服务,优化枢纽服务能力和商业布局,扩大枢纽吸引力,将枢纽打造为所在片区的社会经济发展锚点,带动枢纽所在地区经济活力提升,构建以枢纽为核心的新型经济体[8]。3综合交通枢纽智慧化需求分析
3.1服务对象
综合交通枢纽的旅客数量庞大,客流线路和职能单位组成复杂,对综合协调、联动管理要求很高,对枢纽的信息化、智能化水平提出了全新的要求。秉持以人为本的主旨对枢纽的服务主体进行归纳分类,综合交通枢纽的智能化主要为以下服务主体提供服务:(1)面向管理人员服务主体,包括进驻
的政府机构和枢纽运营管理者等;
(2)面向运营人员服务主体,包括日常运营人员、设备维保人员、物业管理人员、安保人员和保洁人员等;
(3)面向出行旅客服务主体,包括到发旅客、接送客人员和通勤人员等;
(4)面向商业开发服务主体,包括商铺业主、消费旅客、商务人员等。
3.2需求分析
针对不同服务主体对枢纽智能化服务的需求进行挖掘,可将信息化的服务需求归纳为3方面,分别是生产指挥需求、旅客服务需求和商业开发需求。
(1)运营管理需求。为解决综合交通枢纽内部业务处理和日常值班工作业务的信息化、自动化、智能化等工作需求,需要建立统一的枢纽综合生产指挥中心,满足枢纽综合管理业务中的工作需要,实现枢纽安全应急管理中的平战结合、顺畅转换和事件处置的相互协同、有序应对。在PC和移动端实现勤务管理、移动执法、物资管理、用户管理、站区单位协同、站区舆情感知、安全管理、日志管理、防疫管理等。
(2)旅客服务需求。综合交通枢纽是集铁路、长途汽车、公交、出租/网约车等多种交通方式于一体的综合交通枢纽,客流量巨大。为旅客提供更加便利的服务和体验是综合交通枢纽智能化重要的实现目标,一般可通过、小程序、APP等手段提升便民服务体验,提供统一身份认证、站内导引、室内导航、智能问询查询、衣食住行推荐、服务评价、事件上报、铸造模具
票务渠道、政务渠道、紧急求助、智能语音等服务内容[9]。
(3)商业开发需求。综合交通枢纽有巨大的流量优势,若能合理利用该资源,则可为经济导流赋能,促进包括并不限于酒店、餐饮、购物、旅游等实体经济的发展,因此需要构建面向商业开发的服务,用于协助连接供需两端,同时发挥综合交通枢纽窗口形象作用。商业开发的主要用户为综合交通枢纽入驻企业及周边区域的商业主体(包括并不限于酒店、餐饮、购物、旅游等领域),可将自身的产品或服务信息通过综合枢纽相关智能化系统进行展示和更新,供旅客浏览查看,并通过链接跳转至第三方电商平台的形式进行导流,通过枢纽站巨大客流为周边企业经济发展与交流提供服务,以真正发挥综合枢纽的窗口形象作用。4综合交通枢纽站城一体化接口设计分析
4.1与配套工程各主要运营单位的接口
综合交通枢纽应能及时掌握枢纽内的客流信息、车流信息、视频监控信息、突发事件信息等运营动态信息,组织各类交通方式、设施设备、监控检测、信息发布等进行联动控制,实现交通枢纽的整体运
营、综合管理和控制;并通过对枢纽客流、车流、场站、事件、周边路况监控信息的收集和综合分析以及互联网舆情重点敏感信息的监测、提取、跟踪,对枢纽运营出现或可能出现的异常发出报警或预警。
(1)从公交公司获取的信息主要包括:
汽车座套广告①公交车辆信息:车牌号码、车辆状态、车辆线路、车辆位置、车辆数量等;
②公交线路信息:线路号、线路数量、线路方向、线路停靠站点等;
③公交站点信息:站点名称、站点停靠线路、站点数量等;
④公交客流信息:客流量、来源、去向等;
⑤公交到站信息:公交出入站时间、停靠时间、下一班车到站预测时间等。
(2)从出租车公司获取的信息主要包括:出租车辆信息;车辆位置信息;出租车数量、状态、所属企业、停留时间等。
(3)从长途客运公司获取的信息主要包括:客运车辆信息;客运车辆位置;客运车辆发班信息、发班数量、发送目的地、客流量等;长途车数量、所属企业、停留时间等。
(4)从旅游巴士公司获取的信息主要包括:旅游巴士车辆信息;旅游巴士车辆位置;旅游巴士车辆发班信息、发班数量、发送目的地、客流量等;旅游巴士数量、所属企业、停留时间等。
4.2与公安部门的接口
综合交通枢纽根据GB/T28181—2016《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》及公安部门对视频监视系统的接入要求,向公安部门发送交通枢纽范围内的视频监视图像信息。
4.3与交警部门的接口
综合交通枢纽根据交警部门的要求,发送交通枢纽范围内的车辆卡口信息。
4.4与交通运输管理部门的接口
综合交通枢纽根据交通运输管理部门的要求,发送交通枢纽范围内网约车、社会车、共享单车、慢行交通车辆、货运车辆、客运车辆、公交车、出租车、货运站、客运站相关信息。
4.5与城市应急管理部门的接口
综合交通枢纽根据城市应急管理部门的要求,发送交通枢纽安全生产相关信息,以及交通枢纽范围内
疾病防疫、防治火灾、水旱灾害、地质灾害、其他突发事件等相关信息,灾害发生时协助应急处置工作。4.6与城市轨道交通的接口
综合交通枢纽获取城市轨道交通线路信息、收发班时间、站点信息、客流量信息等,以及与枢纽范围内城市轨道交通站点视频监视、广播等系统的接入。4.7与民航/机场的接口
综合交通枢纽获取航班实时动态信息、候机信息、客流量信息、突发事件和紧急事件等,以及与枢纽范围内机场视频监视、广播等系统的接入。
4.8与国家铁路的接口
(1)与综合显示系统的接口:获取国家铁路车次、始发站、终到站、开车时间、到发状态、公告等信息。
(2)与客票系统的接口:获取铁路旅客出发和到达时间、数量等信息。
(3)与广播系统的接口:获取铁路应急广播等信息。
(4)与视频监视系统的接口:获取铁路视频监视图像等信息。
5综合交通枢纽智慧化建设实施方案
为满足综合交通枢纽服务对象的业务需求,以广州白云站智慧化建设方案为例,对枢纽智慧化建设的实施方案进行介绍。广州白云站综合交通枢纽智慧化建设方案需要以云计算、大数据、新型传感网络、人工智能等信息技术为依托,搭建枢纽智慧化体系架构,总体架构包括基础设施层、业务支撑层、业务应用层,为管理运营、公众出行和商业应用等提供综合服务(见图1)。
5.1基础设施层
基础设施层包括弱电系统、提供云服务支撑能力的云计算平台以及保障信息网络安全的信息安全系统。
其中弱电系统基础设施包括安全防范系统、一卡通系统、停车场管理系统、广播系统、计算机网络及综合布线系统、基准时钟系统、专用无线通信系统、UPS不间断电源系统等。首先各弱电子系统为枢纽提供基础、传统的信息化应用,如安防监控、公共广播、自助停车、语音通信、网络互联、信息显示等;其次,智慧枢纽中弱电子系统前端设备的物联感知能力将会被充分利用,全方位实时获取枢纽范围内及枢纽周边的人、设备、车、路、环境等全要素信息,赋予对枢纽全方位、细颗粒度的全息感知能力,为枢纽的精细化管理提供基础条件和保障。
由于综合交通枢纽智慧化系统建设规模巨大,将云计算技术引入到工程的建设方案中,解决传统数据中心IT信息系统的运维管理成本高、资源利用率低、业务部署上线周期长等难点。综合交通枢纽智慧
化系统根据业务应用的不同特点(大计算量应用系统、高I/O 访问应用系统、高并发访问应用系统以及对资源要求一般的应用系统),采用相应的物理服务器(2路、4路X86服务器或UNIX服务器)、虚拟机、SAN/NAS存储,根据业务应用的特点对服务器或存储进行配置,满足应用对计算和存储的需要(CPU、内存、网络I/O、存储I/O)。总体上,云计算平台实现灵活高效、弹性扩展、安全可信、按需服务的集约式计算,为海量数据的汇聚提供条件,为智慧化应用的实现提供计算资源、存储资源、网络资源。
综合交通枢纽智慧化系统运行于计算机网络系统及云平台系统之上,枢纽智慧化系统的网络安全和数据安全在整个工程中至关重要。物理安全方面,每个子网采用以2台交换机为中心,结合光缆双主干链路的优势,构建双机双结构互为备份互为冗余的物理网络,双机之间采用虚拟化技术最大限度保障网络设备的物理安全;数据安全方面配套部署防火墙、负载均衡、准入管理、行为审计等功能,保障数据的安全,使信息系统满足GB/T22239—2019《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》三级等保护要求[10]。
5.2业务支撑系统
针对广州白云站枢纽智慧化应用的规划,业务支撑系统搭建了1套数据中台和
1套业务中台。
数据中台南向接入各类数据,包括与外部国家铁
路数据、城市出行数据、旅客服务数据、互联网数据,
同时也接入枢纽内部机电设备物联采集数据、枢纽内图1枢纽智慧化体系架构
压延加工各机电子系统运行状态数据等,经过数据计算与处理,通过数据指标结构化、规范化的方式实现指标口径的统一,存储到各类数据库、数据仓库或数据湖中,以实现数据资产化管理。北向提供各类数据服务,面向业务构建统一的数据服务接口与数据查询逻辑,提供数据的分析与展示,形成以业务核心对象为中心的连接和标签体系,深度萃取数据价值。广州白云站数据中台包含数据采集、数据治理、运行监控、数据计算、数据存储等,系统架构见图2。自动抹灰机
业务中台主要实现枢纽各项智慧化应用能力的注册、管理、运营,通过统一的协议标准、技术架构和运营策略,降低各项智慧化应用实现的研发成本,如提供物联网连接能力、BIM轻量化引擎能力、定位导航系统能力、统一身份认证能力等。
5.3业务应用系统
业务应用系统是枢纽智慧化的具体呈现,结合综合交通枢纽智慧化的需求,广州白云站业务应用系统主要包括以枢纽精细化管理运营为目标的运营管理一体化、设备设施管理一体化、安全指挥一体化等面向枢纽工作人员和指挥决策的功能应用;还包括服务于旅客的乘客服务一体化应用及商业运营管理一体化运用。
5.3.1运营管理一体化
以枢纽管理场景和运行流程为依据,建立智能化、自动化、集中化的枢纽自动运行管理机制,对交通枢纽的整体运营进行综合管理和控制,实现正常模式下和客流高峰、设备能耗管控、系统降级、灾害应急等场景下的预案自动流程管理和多系统设备联动控制等功能,并进一步实现跨区域、跨部门、跨系统的联动协同。5.3.2设备设施管理一体化
设备设施管理通过BIM+GIS模型实现对枢纽场景、设备和报警的三维显示,实现设备及故障的精确定位及设备设施、人员、检修工作的过程和状态可视化,支持基于可视化场景显示相关维修维护工作。通过运维工作结果可视化呈现、实时性检查以及有效追溯等,促进员工严格按照标准要求,全面、正确、完整地完成各项工作[11]。
5.3.3安全指挥一体化
一体化智慧通信系统支持各类通信协议,对各类音视频进行处理,同时将应急管理相关的各项调度手段、音视频媒体、消息、图像、位置信息等进行汇聚与交换,形成一体化的信息化通信服务支撑,提升沟通效率,提高应急响应能力。
5.3.4乘客服务一体化
整合枢纽区域内各种交通(地面公交、轨道交通、出租车、网约车等)资源及城际交通(普速、高速
铁路、长途客运)的出行方式,接入餐饮、住宿、购物、旅游等信息,基于公共交通智能调度、个人习惯分析、绿出行优先等,整合互联网的支付能力,实现出行行程预定、路径一键规划、公共交通无缝衔接、费用一键支付等功能,整体提升公众公共交通出行满意度,提高公众绿出行良好体验。
5.3.5商业运营管理一体化
对于运管单位,运用大数据技术通过招商漏斗分析算法,实现精准招商,搭建招商评估模型,利用互联网数据和商铺位置信息,分析出不同区域适合招哪一类业态的门店,各门店宜设置多大规模,达到精准招商的效果。对于旅客,为每个商户提供线上入口,包括商户外观形象、品牌介绍、(点击可直接拨打)、商户位置、商户介绍以及相关商品、优惠券、促销活动等内容,达到宣传推广的目的。6结束语
结合信息技术在交通运输行业中的渗透,对4类枢纽服务对象挖掘出3
大智慧服务需求,规划了5个一体
化的智慧化应用。秉持以人为本的设计原则,分析枢
纽所有的服务主体及各自需求,针对性地提出了解决图2业务支撑系统架构

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