智慧地铁分级管控系统及其方法与流程

1.本发明涉及城市轨道交通管控数据处理技术领域，具体涉及一种智慧地铁分级管控系统及其方法。


背景技术：

2.地铁是市民出行的直接窗口，随着城市轨道交通管理水平的逐步改善，乘客对于地铁乘车体验、客运服务质量和运营管理水平也有了越来越高的要求，而传统方式的地铁运营大多存在客流压力大、运营效率低下、乘客场景体验不满意等问题。地铁车站既有的机电、弱电系统能够生产数据，但一般未对数据进行加工和深化处理，很难帮助用户采取有效的决策。传统的综合监控系统具备各集成互联子系统的信息，但未有效组织数据，未将多专业的数据进行相关性分析等综合利用。
3.目前在部分国内先行城市的带领下，全国范围内大部分城市均已开展智慧地铁的研究和实践。智慧地铁的核心特征是，将地铁系统中各类应用场景的系统数据互联互通，使客服与运维实现数字化和可控化，运营过程实时、可视，为乘客提供更便捷的服务，为运维提供更准确的设备智能感知。但目前在已开通的线路中，均为单站单试点智慧车站，仅搭建车站级平台，平台采集数据不够客观全面，无法实现全线路数据模拟、数据挖掘，无法解决线路级运营、维保等问题。同时，智慧地铁的研究内容及功能繁杂，诸多设备、诸多专业的技术创新相对零散，缺乏统筹管控，不便于后期的运营维保。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种智慧地铁分级管控系统及其方法，将智慧地铁管理目前的单站管理模式扩展为全线管理模式，以至少解决现有技术中单站单试点智慧车站，仅搭建车站级平台，平台采集数据不够客观全面，无法解决线路级运营、维保等问题。
5.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：智慧地铁分级管控系统，所述系统包括车站级设备和线路级设备；所述车站级设备包括现场感知模块、现场服务模块和车站控制室，所述车站控制室包括第一网络传输模块和第一数据处理显示模块；所述现场感知模块和所述现场服务模块通过所述第一网络传输模块接入所述第一数据处理显示模块；所述线路级设备包括中心控制室，所述中心控制室包括第二网络传输模块和第二数据处理显示模块；所述第一数据处理显示模块通过所述第二网络传输模块接入所述第二数据处理显示模块。
6.进一步地，所述第一数据处理显示模块包括第一数据存储服务器、第一数据处理服务器、第一视频分析服务器和第一显示器。
7.进一步地，所述第二数据处理显示模块包括第二数据存储服务器、第二数据处理服务器和第二显示器。
8.智慧地铁分级管控方法，所述方法包括以下步骤：
在地铁车站内布设现场感知模块，所述现场感知模块用于获取车站内的现场感知数据；所述现场感知模块通过车站控制室的第一网络传输模块将所述现场感知数据发送到车站控制室的第一数据处理显示模块；所述第一数据处理显示模块接收所述现场感知数据，所述第一数据处理显示模块对所属车站的现场感知数据进行存储、分析、分类并显示；所述第一数据处理显示模块将所述现场感知数据通过中心控制室的第二网络传输模块发送到第二数据处理显示模块，所述第二数据处理显示模块对所有车站的现场感知数据进行存储、分析、分类并显示。
9.进一步地，所述第一数据处理显示模块对所属车站的现场感知数据进行存储、分析、分类并显示包括：在第一数据处理显示模块部署第一数据存储服务器、第一数据处理服务器、第一视频分析服务器和第一显示器；所述第一数据存储服务器用于存储所属车站的现场感知数据；所述第一数据处理服务器用于对所属车站的现场感知数据进行分类，并通过所述第一显示器显示；所述第一视频分析服务器用于对所属车站的现场感知数据中的视频数据进行分析，并通过所述第一显示器显示。
10.进一步地，所述第二数据处理显示模块对所有车站的现场感知数据进行存储、分析、分类并显示包括：在第二数据处理显示模块部署第二数据存储服务器、第二数据处理服务器和第二显示器；所述第二数据存储服务器用于存储所有车站的现场感知数据；所述第二数据处理服务器用于对所有车站的现场感知数据进行分类，并通过所述第二显示器显示。
11.进一步地，所述第一视频分析服务器对所属车站现场感知数据中的视频数据进行分析后，将分析后的数据发送到所述第二数据处理显示模块，并通过所述第二数据存储服务器进行存储，并通过所述第二显示器显示。
12.进一步地，所述方法还包括：在地铁车站内布设现场服务模块，所述现场服务模块通过所述第一网络传输模块与所述第一数据处理显示模块通信。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明涉及的智慧地铁分级管控系统包括车站级和线路级，车站级采集数据、处理数据，线路级针对全线各车站、场段的运管需求，统筹管控，合理调配，实现了全线模式的智慧地铁管理目的。
14.本发明的实施，可丰富乘客乘车体验，提升乘客满意度，加大地铁在城市公共交通所占的运输份额；提高运营管理效率和精细化程度，优化运营组织架构，降低运营建设和管理成本；提高地铁设备设施的可靠性和可用性，使地铁更加安全可靠，从而达到低碳、环保的节能效果。
15.当然地，实施本发明的各技术方案并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
17.图1为本发明实施例中分级管控系统的结构示意图。
18.图2为本发明实施例中第一数据处理显示模块的结构示意图。
19.图3为本发明实施例中第二数据处理显示模块的结构示意图。
具体实施方式
20.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
21.本发明的描述中，术语“包括”、“设置”、“部署”等以及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，不必限于清楚地列出的那些设备，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法固有的其它设备。同时，在本发明的描述中，术语
ꢀ“
第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。当然的，这样的对象在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
22.本发明提供了一种智慧地铁分级管控系统，所述系统包括车站级设备和线路级设备，所述系统通过两级设备部署实现了两级管控，能全面的管理一条线路上多个车站的所有管控数据。
23.实施例1：智慧地铁分级管控系统的架构：如图1所示，所述车站级设备包括现场感知模块、现场服务模块和车站控制室，所述车站控制室包括第一网络传输模块和第一数据处理显示模块；所述现场感知模块和所述现场服务模块通过所述第一网络传输模块接入所述第一数据处理显示模块。所述线路级设备包括中心控制室，所述中心控制室包括第二网络传输模块和第二数据处理显示模块；所述第一数据处理显示模块通过所述第二网络传输模块接入所述第二数据处理显示模块。图1中描述了一条线路三个车站的架构，包括车站控制室1、车站控制室2和车站控制室3，当然地，车站数量并不局限于三个，图1的描述并不是对车站数量的限制。
24.如图2所示，所述第一数据处理显示模块包括第一数据存储服务器、第一数据处理服务器、第一视频分析服务器和第一显示器。
25.如图3所示，所述第二数据处理显示模块包括第二数据存储服务器、第二数据处理服务器和第二显示器。
26.所述现场感知模块布设在每个车站中，隶属于每个车站的车站控制室，用于获取每个车站内的感知数据。所述现场感知模块包括但不限于：
用于采集现场环境数据的传感器，如车站公共区、设备房等区域内用于感知温湿度、二氧化碳含量、粉尘含量、pm2.5值等的传感器，如卫生间内用于烟味报警、异味报警、坑位占用报警等的传感器。
27.用于采集现场设备相关数据的传感器、设备在线监测系统等，现场设备包括风机、电扶梯、水泵等。
28.用于乘客身份识别的生物识别设备，如人脸、语音、掌静脉、虹膜等设备。
29.用于检测现场用水用电情况的水表和电表。
30.用于采集现场图像的摄像头。
31.所述现场服务模块布设在每个车站中，隶属于每个车站的车站控制室，包括但不限于：用于为乘客提供乘坐信息的显示器，所述乘坐信息是来自所述第一数据存储服务器的预存信息。
32.用于乘客自助购票和咨询的客服终端。
33.所述第一网络传输模块和所述第二网络传输模块可包括并不限于有线网络、无线网络和5g移动网络。
34.所述第一数据存储服务器和第二数据存储服务器均用于存储接收到的信息，前者存储本站信息，后者存储全线信息。
35.所述第一数据处理服务器和所述第二数据处理服务器均用于对数据进行筛选、分类、分析、上传。
36.所述第一视频分析服务器用于对视频数据中的人、物、景等基于现有的各种算法进行识别和判断，并得出结论。
37.所述第一显示器和所述第二显示器均可基于现有方法，以三维模型、多层次画面、告警消息框弹出、浮动框体系多种方式，将各车站和全线的总貌图、流程图、趋势图等显示出来。对车站乘客、设备定位、运行状态、值班人员、车站环境等相关信息进行监视，同时监视现场设备的工作状态，能够直观、快速显示现场设备的工作状态。
38.实施例2：智慧地铁分级管控方法的内容：所述智慧地铁分级管控方法包括以下步骤：在地铁车站内布设现场感知模块，所述现场感知模块用于获取车站内的现场感知数据；所述现场感知模块通过车站控制室的第一网络传输模块将所述现场感知数据发送到车站控制室的第一数据处理显示模块；所述第一数据处理显示模块接收所述现场感知数据，所述第一数据处理显示模块对所属车站的现场感知数据进行存储、分析、分类并显示；所述第一数据处理显示模块将所述现场感知数据通过中心控制室的第二网络传输模块发送到第二数据处理显示模块，所述第二数据处理显示模块对所有车站的现场感知数据进行存储、分析、分类并显示。
39.所述第一数据处理显示模块对所属车站的现场感知数据进行存储、分析、分类并显示包括：在第一数据处理显示模块部署第一数据存储服务器、第一数据处理服务器、第一视频分析服务器和第一显示器；所述第一数据存储服务器用于存储所属车站的现场感知数据；所述第一数据处理服务器用于对所属车站的现场感知数据进行分类，并通过所述第一
显示器显示；所述第一视频分析服务器用于对所属车站的现场感知数据中的视频数据进行分析，并通过所述第一显示器显示。
40.所述第一数据处理服务器可接收现场设备（如风机、电扶梯、水泵等）实时状态数据、报警数据；车站公共区、设备房等环境参数模拟量数据（温湿度值、二氧化碳含量、粉尘含量、pm2.5值）；卫生间环境参数开关量数据（烟味报警、异味报警、坑位占用报警等）；车站公共区、车厢内乘客数量；车站公共区图像信息（含人、物、环境等）。发送对现场设备的控制命令，例如远程开启电扶梯、开启卷帘门等。对最终分析结果进行展示，例如实时报警信息；对比后报警信息；各类环境参数信息；乘客人数等。对有历史查询、比对价值的数据进行存储。例如，设备实时状态参数，员工考勤记录，巡更路线，安检视频图像等。
41.将现场设备（如风机、电扶梯、水泵等）实时状态数据、报警数据；客流报警信息；车站安检平台设备状态、告警及其他重要信息等发送到中心控制室。
42.所述第二数据处理显示模块对所有车站的现场感知数据进行存储、分析、分类并显示包括：在第二数据处理显示模块部署第二数据存储服务器、第二数据处理服务器和第二显示器；所述第二数据存储服务器用于存储所有车站的现场感知数据；所述第二数据处理服务器用于对所有车站的现场感知数据进行分类，并通过所述第二显示器显示。
43.所述第二数据处理服务器接收现场设备（如风机、电扶梯、水泵等）实时状态数据、报警数据；客流报警信息；车站安检平台设备状态、告警及其他重要信息。所述第二数据处理服务器对车站安检平台设备状态、告警及其他重要信息进行分析，发出安检应急联动信号并实现设备响应进行处理，同时在中心大屏上显示。所述第二数据处理服务器对接收全线实时客流信息，对突发大客流事件启动大客流应急预案。所述中心控制室对接收的全线大型设备状态数据进行存储，为形成设备健康度诊断模型库提供长期历史数据，有助于设备运维管理。
44.所述第一视频分析服务器对所属车站现场感知数据中的视频数据进行分析后，将分析后的数据发送到所述第二数据处理显示模块，并通过所述第二数据存储服务器进行存储，同时通过所述第二显示器显示。
45.所述方法还包括：在地铁车站内布设现场服务模块，所述现场服务模块通过所述第一网络传输模块与所述第一数据处理显示模块通信。所述现场服务模块也可直接与中心控制室的服务人员通信，实时进行乘客自助服务求助。
46.上述实施例中，对现场感知数据的处理展示分为车站级和线路级两级：1、车站级的车站控制室部署了第一数据存储服务器、第一数据处理服务器、第一视频分析服务器和第一显示器，可实现以下功能：一键开关站，是车站设备状态自检、人工视频确认、开关站操作执行、保存历史的全过程总称。例如开站全过程为，各设备根据开站时间或接收运管平台发出的自检命令进行一次或数次自检，并反馈自检状态，保存设备自检结果；视频巡查确认正常，并保存设备视频确认结果；各系统开启，各设备进入正常运行状态；保存开站步骤及执行结果。
47.环境在线监控，通过现场部署的传感器，如温感、湿度、co2、异味、pm类、烟味等，采集现场环境参数，反馈车站各区域的现场环境情况，发送到车站控制室，存储并展示；数据可通过进一步算法分析，形成各类变化趋势，例如温度升高，粉尘过大，卫生间异味报警等，
对未来作出预判和改善决策，例如调节通风系统对环境温度及质量进行改善，启动卫生间喷香设备对异味进行缓解。
48.客流预测功能，前端视频采集图像，可通过基本算法对整个地铁站人数进行统计，对人员过于密集的区域实行告警，提醒管理人员及时进行客流控制和疏导，并可进一步综合分析客流规律，针对不同出入口典型的出站、入站客流流向。采集数据也可基于核心算法，构建各种客流预测模型，形成模型库，比如即时客流预测、短时客流预测、中长期客流预。
49.能源监测功能，综合电能、水量及节能运行模式数据，对车站运行耗能进行总结分析，并能对耗能设备和系统提出技术改造建议。现场部署电表、水表，表计通过硬线连接至通讯管理主机，主机收集实时表计数据，通过网络上传至服务器。服务器可利用算法模块对数据进行对比后报警，或筛选后以报表形式进行展示和进一步分析。
50.风水监测联动控制，实现水泵、风机的参数展示、报警等。风机、水泵等设备处部署传感器或在线监测装置，部署设备通过硬线连接至数据采集模块，最终通过网络传输至服务器。服务器可利用算法模块对数据进行对比后报警，或直接展示在线装置分析结果。还可进一步通过软件算法进行分析，得出设备健康度曲线，指导运营对设备进行及时维护。
51.电子导引系统功能，实现从乘客进站、乘车至出站的场景中，为乘客提供地铁运营信息、乘客出行信息、换乘信息、公共资讯及紧急疏散引导等信息服务。在站台门门楣上、出入口外门楣、出入口拐角处、站内公共区部署液晶显示导引屏。车站电子导引系统后台服务器设备与各导引屏通过网络连接实现数据传输。导引屏可代替原站台候车区域横向吊挂乘客信息显示器，展示数据更多，更美观，解决与导向相互遮挡的问题。
52.各类乘客移动自助终端，方便乘客，减少运维定员。
53.2、线路级的中心控制室，部署了第二数据存储服务器、第二数据处理服务器和第二显示器，可实现以下功能：全线客流概览，从各车站控制室接收客流数据，存储并展示，实时监测线路客流、各个车站客流。
54.全线数据概览，从各车站控制室接收设备监测数据，实时监测全线重点设备运营统计，从各车站控制室接收电表水表信息，监测车站用电、车站用水。
55.全线设备维保，从各车站控制室接收设备监测数据，结合全线各机电专业设备数据，以及实际运营组织结构，分别针对供电工班、机电工班、通号工班等进行派单、信息报送等，从而实现综合维修管理功能。
56.全线安检安防，从各车站接收安检报警、安检事件等信息。提供安检系统态势统计分析、事件管理处置等。
57.以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。