地鐵車站智能服務系統設計

李 強,劉澤遠,劉思遠,王賀虎

（1.北京市地鐵運營有限公司 技術部,北京 100044；2.北京京城地鐵有限公司,北京 101317；3.北京市地鐵運營有限公司 運營管理部,北京 100044；4.北京北方滬光通訊設備有限公司,北京 100041）

現有地鐵車站服務基本都是被動式服務模式[1],存在非通勤乘客在車站不易尋找到現場服務設施和服務人員、而應用于線上服務的手機應用軟件也未下載使用等問題,此外,應用軟件不便于操作,也影響了預期的使用效果[2],因此,地鐵車站的服務常常達不到乘客要求,導致乘客投訴時有發生[3-4]。

本文設計了以二維碼為核心的地鐵車站智能服務系統,利用二維碼國際通用、易辨識的特點,以及通過掃描二維碼直接進行音視頻通話的技術,在車站內實現全服務過程“掃碼即用”功能,保證用戶在使用手機終端的掃碼工具（不特指某一種程序）掃描二維碼后,直接進入工作頁面,配合單兵（手持智能終端的工作人員）的定位功能及靈活機動的特性,把所有線上、線下服務項目與服務人員高效地結合起來[5],實現服務人員與服務項目的迅速響應和高效聯動調配的“微循環服務”模式,將現有被動式服務轉變為主動式到場服務,服務質量大幅提升。在車站外,利用小程序功能實現遠程預約服務,增加了服務的便捷性,彌補服務的不足。

1 系統架構

根據智慧車站服務功能要求[6-7],地鐵車站智能服務系統架構如圖1 所示。

（1）應用層,通過開放接口與平臺層等連接,完成災備、消防等的聯動；

（2）平臺層,主要采用Docker 技術架構,由具備相關功能服務器組成,用以系統的應用支撐和管理等；

（3）操控層,完成系統的配置、監督及管理,并接受第三方應用的接入；

（4）終端層,主要由車站現場的5 個元素組成,通過內部局域光纖網及移動無線物聯網形成的環形雙網絡實現與平臺層的網絡連接,從而提高信息傳輸的穩定性。

2 系統流程

地鐵車站服務系統流程如圖2 所示,乘客咨詢及訴求服務主要通過車站現場服務和遠程服務完成[8]。

圖2 地鐵車站智能服務系統流程圖

2.1 車站現場服務

2.1.1 二維碼掃碼服務

車站現場需要服務時,乘客選擇二維碼掃碼服務,只需要使用智能手機打開掃碼工具（支付寶除外）掃描車站內布放的二維碼標識牌,即可彈出服務菜單,提供“人工音、視頻呼叫”或“自助服務”,實現“掃碼即用”功能。

（1）人工服務：點擊“音頻呼叫”或“視頻呼叫”,即時接通距離最近的某一個單兵（可以是1～n 個）；需要現場服務時,單兵趕赴乘客所在車站內布放的二維碼標識牌的位置進行面對面服務。呼叫過程中,當遇忙線時需要等待,15 s 后自動跳轉至另一閑在單兵。依次類推,當所有單兵均處于忙線時,呼叫將自動跳轉至綜控室的可視終端,對乘客提出問題進行解答；若還是忙線,呼叫將被跳轉至人工座席上；

（2）自助服務：點擊選擇服務菜單項,可獲得“失物招領”“公告信息”“信息反饋”“地下導航”“掌上PIS”“官網信息查詢”等服務。

2.1.2 固定求助終端服務

車站現場需要服務時,乘客選擇求助終端服務（專為老人、小孩等設計）,當乘客接近求助終端觸摸屏距離0.5 m 時,顯示屏由保護狀態自動解鎖至工作狀態,即可通過手動方式進行菜單選擇,獲得需要幫助的自助信息服務項目；也可觸摸屏幕左下方的“呼叫幫助”按鈕,獲得與近處單兵的視頻通話服務,完成后按“呼叫取消”結束服務。需要時,單兵第一時間趕到乘客所處位置實施幫助。呼叫過程中遇忙轉移、呼叫等待等與上述掃碼呼叫過程相同。

2.1.3 可視對講終端服務

可視電話終端不可進行其他操作,無法獲得系統及在用線上服務項目幫助。按動“呼叫幫助”按鈕后,服務的開始及結束過程與上述固定求助終端服務相同。

2.2 遠程服務

該服務專為特殊需求人士預約出行而設計。

（1）小程序服務

在微信搜索“愛心預約”小程序,即可將出行時間、站口、個人情況等以填報信息的方式上傳給系統,該信息被系統清晰地記錄以方便查看預約者,同時減少工作人員工作量,也便于后期監管部門監督檢查工作人員工作的完成情況。工作人員以預約信息內容為依據按時在預約地點等待,能防止不必要的差錯發生；乘客還能直接點擊“電話呼叫”與坐席工作人員交流,獲得到站出行服務。

（2）電話預約服務

通過撥打服務電話的方式與坐席交流,獲得出行預約服務。

3 “掃碼即用”的音視頻通話技術

3.1 網頁實時通信技術

網頁實時通信（ WebRTC, Web Real-Time Communications） 允許網絡應用或者站點,在不借助中間媒介的情況下建立瀏覽器之間點對點（Peer-to-Peer）的連接,實現視頻流及音頻流的傳輸。WebRTC 包含的標準使用戶在不需要安裝任何插件或者第三方軟件的情況下,創建點對點（Peer-to-Peer）的數據分享和電話會議。

3.2 音視頻通話技術架構

文本應用WebRTC、H5 及二維碼相關技術,設計“掃碼即用”的音視頻通話（簡稱：音視頻通話）技術架構,如圖3 所示。

圖3 音視頻通話技術架構圖

該架構為目前主流的前后端分離結構,前端負責數據展示與用戶交互,后端負責提供數據處理接口,兩者間以JSON（JavaScript Object Notation）格式進行數據交互。前端部分采用VUE（Virtual User Environment）框架,并以單頁面應用的形式呈現,優化用戶體驗；后端部分將不同的業務流程分別發送到配置中心、調度中心、認證中心、授權中心等,經過配置、調度、認證、授權后,最終到達業務服務模塊進行處理。

整個處理過程中,各個服務器上請求鏈路的跟蹤數據會被日志追蹤器實時記錄。在數據持久化層面,考慮到安全可靠等相關因素,本文采用了本地自建儲存的方案,關系型數據庫MySQL,分布式文件系統緩存數據庫與FastDFS 分布式文件系統負責數據落地。

3.3 音視頻通話流程

音視頻通話流程如圖4 所示,利用Web 服務功能完成音視頻呼叫、通話服務,在未記錄（保留）用戶信息前提下開發的用戶端、服務端及站務端之間呼叫邏輯的流程。

圖4 掃碼音視頻通話流程圖

4 應用與實踐

圖5 是2022 年6 月在北京地鐵機場線完成的地鐵車站智能服務系統示范應用實例[2],包括北新橋、東直門、三元橋、T2 及T3 等5 個車站。

圖5 北京地鐵機場線車站智能服務系統示范應用實例圖

北京地鐵機場線車站智能服務系統的示范應用,實現了“掃碼即用”的二維碼服務,具有引導乘客自助、收集乘客服務反饋等功能,提升乘客體驗,具有良好的社會效益；此外,該系統的示范應用,實現了降本增效的目的,達到了預期的應用效果。

5 結束語

地鐵車站智能服務系統中增加了二維碼及移動單兵功能；通過研發“掃碼即用”的音視頻通話技術,建立以二維碼為服務窗口,單兵為服務響應的“微循環服務”體系,提高了服務質量和水平,有效地解決了現有車站存在的問題。該系統具有綠色環保、安全、窗口提示作用明顯、服務面廣、主動服務、服務功能多樣化、非接觸性等特點。在北京地鐵機場線示范性的應用中達到了預期效果,提升了智慧車站服務水平。