CN114386756A - 一种基于生产系统的智慧车站运管平台及其构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于生产系统的智慧车站运管平台及其构建方法，所述智慧车站运管平台包括数据接入平台、数据处理平台、可视化展示系统；所述数据接入平台通过接口与外部系统连接，进行数据交互，所述数据接入平台与所述数据处理平台连接，进行数据交互；所述数据处理平台包括业务中台和数据中台，所述数据中台对实时数据和历史数据进行处理，输出处理后的实时数据；所述业务中台搭载有管理模块，基于数据进行业务管理，输出业务分析结果和辅助决策，由所述可视化展示系统进行展示；所述可视化展示系统用于展示所述数据处理平台输出的信息。本发明能够提升车站运营的安全性和高效性，提升城市轨道行业的智能化水平。

Description

一种基于生产系统的智慧车站运管平台及其构建方法

技术领域

本发明涉及一种基于生产系统的智慧车站运管平台及其构建方法，属于轨道交通监控系统技术领域。

背景技术

当今世界正经历百年未有之大变局，新一轮科技革命和产业变革蓬勃发展，正推动着人类社会向智慧时代迈进。在此背景下，作为“新基建”重点建设领域之一、城市交通大动脉的地铁，正在面临着一次全新的变革与挑战。

市民对地铁的需求已从“走得了”向“走得好”转变，人民群众对安全、效率、舒适、经济、个性化和定制化的要求越来越高，单纯的安全可达、方便快捷已难以满足出行需求，出行品质正成为乘客关注的重点。同时随着新技术发展及其在城市轨道交通行业的应用，为地铁向网络化、数字化、信息化和智能化转型发展提供了有力支撑，也使得智慧地铁成为行业热点与趋势，实现“提质、降本、增效、节能”和高质量创新发展成为必然选择。车站作为地铁运营管理体系中的核心单元，与市民是零距离接触，属于实现“智慧地铁”的核心基础，在面对上述挑战和新要求时需要改变传统模式，从而建立一套满足城市和经济社会发展的“智慧车站”体系。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于生产系统的智慧车站运管平台及其构建方法，能够提升车站运营的安全性和高效性，提升城市轨道行业的智能化水平。为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种基于生产系统的智慧车站运管平台，包括：数据接入平台、数据处理平台、可视化展示系统；

所述数据接入平台通过接口与外部系统连接，进行数据交互，所述数据接入平台与所述数据处理平台连接，进行数据交互；

所述数据处理平台包括业务中台和数据中台，所述数据中台对实时数据和历史数据进行处理，输出处理后的实时数据；所述业务中台搭载有管理模块，基于数据进行业务管理，输出业务分析结果和辅助决策，由所述可视化展示系统进行展示；

所述可视化展示系统用于展示所述数据处理平台输出的信息。

结合第一方面，进一步地，所述数据接入平台包括标准接口和非标准适配接口，外部系统和所述数据接入平台的标准化数据通过标准接口进行交互；

所述非标准接口搭载有用于进行标准化数据与非标准化数据转换的适配器，外部系统和所述数据接入平台的非标准化数据通过非标准接口进行交互。

结合第一方面，进一步地，所述管理模块包括全息感知系统和基于专家系统的决策机制，全息感知系统与基于专家系统的决策机制连接，所述全息感知系统通过二维坐标系对接收的业务数据进行分类，匹配业务数据对应的智慧化程度，将智慧化程度输出值所述基于专家系统的决策机制进行分析。

结合第一方面，优选地，全息感知系统的二维坐标系中，第一象限内的业务数据感知难度大、需要人为辅助决策；第三象限内的业务数据感知难度小、成熟度高、自动化程度高的；第二象限内的业务数据变化大的、和生产最为相关的规范性策略感知，由各地铁公司自行规定，受地铁公司规章约束；第四象限内的业务数据为确定性的乘客行为交互、实时性高，能够随着智慧车站的发展逐渐归纳完善成熟。

结合第一方面，进一步地，所述管理模块还包括智能语音分析系统和图形反馈系统，所述基于专家系统的决策机制连接所述智能语音分析系统和图形反馈系统，将决策结果通过智能语音分析系统和图形反馈系统进行处理，输出语音提示数据和图形展示数据，所述语音提示数据和图形展示数据由可视化展示系统进行展示。

结合第一方面，进一步地，所述管理模块还包括排班体系，所述排班体系基于管理人员输入的信息自动生成排班计划。

结合第一方面，进一步地，所述管理模块还包括半自动管理体系，所述半自动管理体系基于预设的管理规则输出提示提示信息。

结合第一方面，进一步地，所述可视化展示系统包括三维实体模型，所述三维实体模型设于所述智慧车站的控制室，用于全面展示智慧车站的建筑、智慧车站内设备和智慧车站内外人员分布的实时数据。

结合第一方面，进一步地，所述可视化展示系统包括三维立体定位模型，所述三维立体定位模型设于在智慧车站内运行的列车上，用于全面展示智慧车站内外的环境、智慧车站内设备、智慧车站内外人员分布的实时数据，以及所述数据处理平台输出的数据分析结果和辅助决策。

结合第一方面，进一步地，所述可视化展示系统包括反馈体系，所述反馈体系连接所述数据处理平台，用于播放语音提示和展示图形信息。

第二方面，本发明提供了一种基于生产系统的智慧车站运管平台的构建方法，包括：

获取传统车站系统构架，补充设置数据采集装置，优化数据交互接口，得到数据接入平台，优化数据处理模块，得到数据处理平台，搭建可视化展示系统，连接数据接入平台、数据处理平台和可视化系统，完成基于生产系统的智慧车站运管平台的构建。

与现有技术相比，本发明实施例所提供的一种基于生产系统的智慧车站运管平台及其构建方法所达到的有益效果包括：

本发明包括数据接入平台、数据处理平台、可视化展示系统；数据接入平台通过接口与外部系统连接，进行数据交互，数据接入平台与所述数据处理平台连接，进行数据交互；本发明的规范生产系统数据交互接口，能够提升数据交互的效率；

本发明的数据处理平台搭载有管理模块，所述管理模块用于对接收的实时数据和历史数据进行处理，输出处理后的实时数据、数据分析结果和辅助决策由所述可视化展示系统进行展示；本发明不仅实现了基于实时数据的展示、基于历史数据的统计，而且在实时、历史数据的基础上进行数据分析和辅助决策；提供更加全面、智能的管家式一体化应用功能，提高车站运营、客服和设备维保的效率，从而提升车站运营的安全性和高效性；

本发明的可视化展示系统用于展示所述数据处理平台输出的信息；

本发明能够充分提高跨系统业务的整合率和耦合率，节省系统操作和时间成本，提高车站运营效率；本发明具有拓展性高的特点，能够为构建智慧地铁奠定基础。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种基于生产系统的智慧车站运管平台的结构示意图；

图2是本发明实施例1提供的一种基于生产系统的智慧车站运管平台的数据接入平台的结构示意图；

图3是本发明实施例1提供的一种基于生产系统的智慧车站运管平台的全息感知体系的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1：

本系统基于现有生产系统的，对综合监控系统进行了加强，并且增加了新的智慧车站功能，从感知->存储->应用->展示->反馈->执行，构建了如图1所示的基于生产系统的智慧车站运管平台。

如图1所示，一种基于生产系统的智慧车站运管平台，包括数据接入平台、数据处理平台、可视化展示系统。

如图2所示，数据接入平台通过接口分别与外部系统和数据处理平台连接，进行数据交互。数据接入平台包括标准接口和非标准适配接口，外部系统和数据接入平台的标准化数据通过标准接口进行交互。非标准接口搭载有用于进行标准化数据与非标准化数据转换的适配器。外部系统和所述数据接入平台的非标准化数据通过非标准接口进行交互。数据接入平台提高智慧车站系统接入能力和数据共享水平，极大提升了数据汇聚和数据共享的能力。

数据接入的步骤包括：建立动态运行的机制，通过提供标准接口文件，通过工厂类可以派生出满足接口规范的常驻程序，通过校验机制查验新增JAR包是否满足接口要求，满足新建常驻进程，开放共享数据(已配置过权限)，反之，不加载；其次在系统中配置定时任务，通过定时检查是否有新增可行的JAR包，通过定时加载可以实现接口热启动。

数据处理平台包括业务中台和数据中台。数据中台连接数据接入平台，对实时数据和历史数据进行处理，输出处理后的实时数据。业务中台搭载有管理模块，基于数据进行业务管理，输出业务分析结果和辅助决策，由所述可视化展示系统进行展示。

管理模块包括全息感知系统、基于专家系统的决策机制、智能语音分析系统、图形反馈系统、排班体系和半自动管理体系。全息感知系统与基于专家系统的决策机制连接，基于专家系统的决策机制连接智能语音分析系统和图形反馈系统。

全息感知系统通过二维坐标系对接收的业务数据进行分类，匹配业务数据对应的智慧化程度，将智慧化程度输出值所述基于专家系统的决策机制进行分析。如图3所示，全息感知系统的二维坐标系中，第一象限内的业务数据感知难度大、需要人为辅助决策；第三象限内的业务数据感知难度小、成熟度高、自动化程度高的；第二象限内的业务数据变化大的、和生产最为相关的规范性策略感知，由各地铁公司自行规定，受地铁公司规章约束；第四象限内的业务数据为确定性的乘客行为交互、实时性高，能够随着智慧车站的发展逐渐归纳完善成熟。第一象限决定了全息感知处于什么水平的重要标志，第三象限是智慧车站最为有力的支撑。图3中斜线代表着智慧化程度的成熟度。

具体的，第三象限内容从现有生产系统接入，对于其处理在生产系统内完成强化，输出到智慧车站。第四象限内容建立接口开发，从智慧车站接入，跟随系统迭代。第二象限内容建立可变替代开发，从智慧车站接入，采用模块化方式迭代，可以自由增删。第一象限内容进行定制开发，从智慧车站接入，不随系统迭代。

数据处理平台的决策结果通过智能语音分析系统和图形反馈系统进行处理，输出语音提示数据和图形展示数据，所述语音提示数据和图形展示数据由可视化展示系统进行展示。根据光照度以及开关站状态进行全自动照明管理；基于视频分析的语音、图片、视频进行实时半自动场景推送。

排班体系基于管理人员输入的信息自动生成排班计划。该体系由管理员输入排班人员、排班规则，全自动生成排班目标，除非出现调班情况，否则无需人干预，调班后仍能自动生成新的目标。

半自动管理体系基于预设的管理规则输出提示提示信息。该体系根据施工管理引入的工单信息、巡更信息和地铁公司管理规定，自动进行换班提示、重要施工计划提示、巡更提示，并推送到对应的委外或者安防界面，为用户提供一步到位的信息组团显示。

现有生产系统已经实现了采集数据的展示和统计，但数据加工方法简单，导致大量的数据被沉积下来，没有被开发利用。本发明增加了对数据的利用方法，包括：趋势预测，统计预测和持续时间预测。

其中趋势预测以客流预测为例，在正常趋势的基础上通过对日期分类，建立工作日双峰模型和节假日单峰模型，通过高斯拟合获取众数和3个标准差对应的客流数，通过客流数再去工作日类型匹配的对应日期获取该客流数对应的时间，该时间用来预测早晚高峰。

其中统计预测以突发客流为例，利用归一化原理+统计学原理+有差阈值来判断突发大客流和恢复，例如：某项目有14个客流检测点，首先逐点定义客流限值完成客流点归一化，其次统计越限点数是否超过5个，超过则触发高峰客流，在高峰客流触发后判断是否触发点减少到3个，减少到了触发客流恢复，中间为维持状态，通过有差阈值可以完美解决客流抖动问题。

其中持续时间预测以暴雨预测为例，由于无法等待降雨量达到暴雨警戒值再预警，所以本发明引入了持续时间预测，通过将暴雨预测平均到每分钟，并统计持续降雨量连续超过标准值，则触发暴雨警报，否则重新计算。

可视化展示系统包括三维实体模型、三维立体定位模型和反馈体系。

三维实体模型是一个细节粒度最高可达二十厘米分辨率的实体模型。设于所述智慧车站的控制室，用于全面展示智慧车站的建筑、智慧车站内设备和智慧车站内外人员分布的实时数据。

三维立体定位模型设于在智慧车站内运行的列车上，是一个动态的内部、外部信息驾驶舱。用于全面展示智慧车站内外的环境、智慧车站内设备、智慧车站内外人员分布的实时数据、数据处理平台输出的数据分析结果和辅助决策，以及地铁公司的规章约束。

具体的，智慧车站内外的环境包括光照、降雨、温度、湿度、PM2.0、空气洁净度、异味、浸水等。

具体的，智慧车站内设备包括电扶梯、售检票设备、屏蔽门、风机、水泵、移动终端、蓝牙、AP等

具体的，智慧车站内外人员包括车站人员、乘客、外部单位人员等。

反馈体系连接数据处理平台，用于播放语音提示和展示图形信息。能够提高关联三维定位的实时故障推送、实时视频分析推送、实时事件推送的语音、图形敏感反馈体系。

本发明能够充分提高跨系统业务的整合率和耦合率，节省系统操作和时间成本，提高车站运营效率；本发明具有拓展性高的特点，能够为构建智慧地铁奠定基础。

实施例2：

本实施例提供实施例1的一种基于生产系统的智慧车站运管平台的构建方法包括：

获取传统车站系统构架，补充设置数据采集装置，优化数据交互接口，得到数据接入平台，优化数据处理模块，得到数据处理平台，搭建可视化展示系统，连接数据接入平台、数据处理平台和可视化系统，完成基于生产系统的智慧车站运管平台的搭建。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于生产系统的智慧车站运管平台，其特征在于，包括：数据接入平台、数据处理平台、可视化展示系统；

所述数据接入平台通过接口与外部系统连接，进行数据交互，所述数据接入平台与所述数据处理平台连接，进行数据交互；

所述数据处理平台包括业务中台和数据中台，所述数据中台对实时数据和历史数据进行处理，输出处理后的实时数据；所述业务中台搭载有管理模块，基于数据进行业务管理，输出业务分析结果和辅助决策，由所述可视化展示系统进行展示；

所述可视化展示系统用于展示所述数据处理平台输出的信息。

2.根据权利要求1所述的基于生产系统的智慧车站运管平台，其特征在于，所述数据接入平台包括标准接口和非标准适配接口，外部系统和所述数据接入平台的标准化数据通过标准接口进行交互；

所述非标准接口搭载有用于进行标准化数据与非标准化数据转换的适配器，外部系统和所述数据接入平台的非标准化数据通过非标准接口进行交互。

3.根据权利要求1所述的基于生产系统的智慧车站运管平台，其特征在于，所述管理模块包括全息感知系统和基于专家系统的决策机制，全息感知系统与基于专家系统的决策机制连接，所述全息感知系统通过二维坐标系对接收的业务数据进行分类，匹配业务数据对应的智慧化程度，将智慧化程度输出值所述基于专家系统的决策机制进行分析。

4.根据权利要求3所述的基于生产系统的智慧车站运管平台，其特征在于，所述管理模块还包括智能语音分析系统和图形反馈系统，所述基于专家系统的决策机制连接所述智能语音分析系统和图形反馈系统，将决策结果通过智能语音分析系统和图形反馈系统进行处理，输出语音提示数据和图形展示数据，所述语音提示数据和图形展示数据由可视化展示系统进行展示。

5.根据权利要求3所述的基于生产系统的智慧车站运管平台，其特征在于，所述管理模块还包括排班体系，所述排班体系基于管理人员输入的信息自动生成排班计划。

6.根据权利要求3所述的基于生产系统的智慧车站运管平台，其特征在于，所述管理模块还包括半自动管理体系，所述半自动管理体系基于预设的管理规则输出提示提示信息。

7.根据权利要求1所述的基于生产系统的智慧车站运管平台，其特征在于，所述可视化展示系统包括三维实体模型，所述三维实体模型设于所述智慧车站的控制室，用于全面展示智慧车站的建筑、智慧车站内设备和智慧车站内外人员分布的实时数据。

8.根据权利要求1所述的基于生产系统的智慧车站运管平台，其特征在于，所述可视化展示系统包括三维立体定位模型，所述三维立体定位模型设于在智慧车站内运行的列车上，用于全面展示智慧车站内外的环境、智慧车站内设备、智慧车站内外人员分布的实时数据，以及所述数据处理平台输出的数据分析结果和辅助决策。

9.根据权利要求7～8任一项所述的基于生产系统的智慧车站运管平台，其特征在于，所述可视化展示系统还包括反馈体系，所述反馈体系连接所述数据处理平台，用于播放语音提示和展示图形信息。

10.一种基于生产系统的智慧车站运管平台的构建方法，其特征在于，包括：

获取传统车站系统构架，补充设置数据采集装置，优化数据交互接口，得到数据接入平台，优化数据处理模块，得到数据处理平台，搭建可视化展示系统，连接数据接入平台、数据处理平台和可视化系统，完成基于生产系统的智慧车站运管平台的搭建。

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