不同城市轨道交通车站智慧运维模式优化

周芳　王力

摘 要：本文通过分析车站属性功能、交通功能、用地功能三个维度共15个变量，建立GWR客流特征模型将城市轨道交通车站精细化分类，在此基础上，本文进一步进行不同类型车站智慧运维模式优化研究，建立乘客出行行为库，精细化不同场景联动方案，促进城市轨道交通智慧车站科学合理地建设，提升车站运维效率，为地铁高质量可持续发展奠定了基础。

关键词：客流特征 车站分类 智慧车站 智慧运维 场景联动

1 引言

随着4.0信息工业变革，我国城市轨道交通行业新型科技发展迅速，目前信息化的建设成果已经初具规模。在《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》中明确指出智慧城轨建设是现代大城市交通的发展方向。目前，城市轨道交通车站数量较多，若针对一站一运营方案，需要编制相应的规章制度方案等，容易造成车站工作人员重复工作，对于管理者来说成本较大，因此，本文将对不同车站的分类进行研究，从而为探讨城市轨道交通车站智慧运营管理模式提供了便利。

2 城市轨道交通车站客流特征和车站分类方法

2.1 城市轨道交通车站客流特征

客流是通过车站节点进行输送的，而不同类型的车站承载的客流量特征并不相同，例如位于居住区的车站和位于对外交通枢纽（火车站）的车站，同样大小的客流量在运营管理方面人员、设备、方法等不一样。本文将通过研究不同类型的车站的客流特征函数，从而进行车站分类[1]。

图1表示了客流的交通量、密度、速度三者特性之间的关系。图中，虚线部分是非稳定流或者强迫流；实线部分是稳定流。对于稳定流，即区段的进入流量等于离开流量，则区段内没有排队现象产生；对于非稳定流，即区段内有排队现象。Qm、km、ki、Vm、Vt分别代表车站的最大客流量、最佳密度、堵塞密度、临界速度、畅行速度。当Q<=Qm，K>km，VVm时，交通畅通。

通过建立基于地理加权回归模型GWR下的车站客流特征函数来描述不同车站客流特征，GWR地理加权回归模型的公式如下[3]：

（1）

式中，——车站的客流量；——车站i的经度、维度；——处的截距；n——自变量的数量；——在的回归系数；——自变量；——车站的模型残差。

为了更为科学合理全面地表示车站客流特性，即客流量的大小，客流的密度、客流速度，本文将选择车站功能属性、车站交通特性、用地性质三个维度中的15个自变量因素，如表1所示[4]。

2.2 城市轨道交通车站分类方法

本文选择西安地铁2号线车站为例，西安地铁2号线车站属性、交通特征变量如表2所示。

将上述自变量数据代入地理加权回归模型GWR的车站客流特征函数，通过层次凝聚类法分析得到2号线车站聚类树状图2。

车站分类结果如下所示[11]：

（1）居住型车站：凤城五路，市图书馆，大明宫西，龙首原，会展中心，三爻，凤栖原，航天城，韦曲南。居住型车站的乘客多为周边居民，工作日客流多以通勤目的为主，与办公型车站之间客流联系密切，强度大。

（2）办公型车站：北苑，行政中心，安远门，永宁门，纬一街，运动公园。办公型车站的乘客多数是以通勤为目的，工作日早晚高峰客流巨大。

（3）商业型车站：南稍门，体育场，钟楼，小寨。商业型车站节假日客流高峰明显，工作日是晚高峰客流较大，多数乘客在下班之后会来到商城购物，与办公型车站之间客流强度较大，

（4）旅游观光型车站：运动公园、大明宫西、龙首原、钟楼、永宁门。旅游观光型车站多数位于城市旅游景点、公园等地区，旅游高峰客流较大。

（5）对外枢纽型车站：北客站。对外交通枢纽型车站主要接驳汽车站、火车站、飞机场，客流量大。

（6）枢纽型车站：行政中心站、钟楼站、小寨站、北大街。枢纽型车站主要是与城市其他轨道线路、城市公交线网接驳较多的车站，车站客流换乘需求较大，客流复杂。

3 城市轨道交通车站智慧运维模式

目前车站管理设置“站长—站长助理—值班站长—值班员（行车值班员、客运值班员）—站务员（站台岗、客服中心岗）”5个岗位层级，每座自然站设置1名站长，换乘站设站助1名，每座车站设置4名值班站长，分别管理4個班组，每班组1名行车值班员、1名客运值班员、1名站台岗、票务中心岗，采用四班二运转轮班制，根据有些对外交通枢纽车站运营时间会根据接驳枢纽到发时间变化，另一方面车辆夜晚需要检修，因此目前我们地铁车站并没有实施24小时营业[5]。智慧车站利用先进技术同时赋能于人和物质（设备），是人、建筑和环境相互协调的整合体，具备自主采信、学习、决策等更高效能的智慧能力，实现设计、建造、运营、服务、维护等从“生产范式”向“服务范式的转变[6]。通过分析车站整体运作情况，车站业务功能可分为车站运营和车站维保，车站运营包括了乘客客运服务、票务运作、行车调度组织、人员管理4项；车站维保包括了机电、车辆、供电、通号、网络设备运维5项，可被智慧车站替代的工作多为常规性业务，主要包括常规乘客问询服务、票卡服务、行车设备运行、车站业务设备与系统运行、设备运行状态监测等。不可替代的多为突发情况、异常情况等非常规的工作，如异常情况下车站设备人工操作等[7]。

4 不同城市轨道交通车站智慧运维模式优化

4.1 居住型

建立居住型场景联动方案，通过综合监控设备分析乘客行为，了解乘客规范行为程度，乘客可以根据每次乘坐建立乘坐积分，达到一定积分可以兑换礼品，乘客学习安全知识达到一定积分申请免安检权限等功能。车站可以在工作日早晚高峰引资设立工作餐自动贩卖机，节假日在车站开展休闲活动，对设备进行检修，减少对乘客的影响。

4.2 办公型

建立办公型场景联动方案，通过视频监控分析乘客行为，了解乘客乘坐频次强度最大的车站，可以为乘客提供工作日、工作地点优惠票卡权限，免安检权限。节假日可以适当减少运营成本。

4.3 商业型

建立商业型场景联动方案，可以设置节假日车站优惠票卡，增加列车班次，做好各项车站业务；可以为乘客提供工作日工作型车站到商业型车站之间的优惠票卡，增大客运服务力度，客流高峰前做好设备巡检。

4.4 旅游观光型

建立旅游观光型场景联动方案，开通旅游车站优惠票卡，吸引客流量，节假日和居住型车站、对外交通枢纽车站客流强度较大，增加相应客运组织、设备巡检、乘客服务和人员管理。

4.5 对外交通枢纽型

建立乘客乘坐对外交通场景联动方案，客流引导标识设置清晰，客流组织设施有助于乘客换乘枢纽，进出车站，车站安全运营力度提升；运营计划要与其他枢纽运营计划匹配，满足乘客换乘需求。

4.6 枢纽型

建立乘客换乘场景联动方案，换乘客流组织、客运服务、设备巡检、人员管理增大，做好站内导航，避免上下行，不同线路客流交织。

5 结语

本文主要利用綜合监控设备建立的乘客出行行为库，建立了不同车站类型的场景联动方案，在车站运营和车站运维两大模块的客运组织、乘客服务、行车组织、人员管理、设备运维进行了进一步优化。车站智慧运维已经成为国内地铁发展的主要目标，通过车站精细化分类，确定车站类别，有助于提高车站智慧运维的重点，提升运维效率，利用数字化、信息化、智慧设备做好人性化服务，提升了乘客体验感，减少运营成本和工作人员的压力，促进地铁高质量可持续发展。

课题基金：陕西省哲学社会科学研究专项：“智慧旅游交通”引领县域经济发展——以西安市临潼区为例（课题编号：2023HZ0768）。

参考文献：

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