轨道交通站内智能储物设施研究与设计.pdf

专题综述andDevelopmentManagementMechanicalNo.7,20232023年第7 期Total 243机械管理开发总第2 4 3期D0I:10.16525/14-1134/th.2023.07.036轨道交通站内智能储物设施研究与设计于瀛（天津交通职业学院，天津300112)摘要：以天津市营口道地铁站为例，对其周边学校、写字楼、商场的出行人员进行详细调查，对人们的出行需求进行综合分析，针对轨道交通站内智能储物设施进行研究，设计了名为“地铁管家一任意柜”的可消毒式温控的智能储物设施。该设施可供出行人群保管存放的物品，并为物品提供保温控温、紫外消毒、安全管理等多种模式选择，解放双手，方便出行。关键词：任意柜；温控保存；消毒杀菌；安全管理；便捷出行中图分类号：G647.4;TP391.9文献标识码：A文章编号：10 0 3-7 7 3X(2023)07-0091-030引言目前，我国人民日常生活中的储物需求正在逐年增高，传统储物设施或站点使用覆盖范围较窄，仅在大型商超场所有所设置，且传统储物设施使用不方便，常常都是人工存储或简单的纸质条形码存储。地铁是城市交通的重要命脉，游客行李急需储物的地方，以便解放双手便捷出行，因此，急需设计一款高端多功能智能储物柜。1国内外智能储物柜现状1)目前，自助储物柜在世界许多地方均被使用。在日本，智能自助储物设施格外受到游客的青睐，而且通常喜欢长时间寄存大件行李以便游玩。2)美国对于储物柜的使用分布多设置于各级学校用以满足学生的储物需求，也是满足人们游玩需求，例如洛杉矶，人们携带过多的物品外出游玩，其中观看球赛时极其不方便，所以在美国街头长椅边、公交旁便可随处可见共享储物柜。3)我国储物柜的发展较为单一，仅仅分布在商超人口，而且储物柜存在着设备陈旧老化、功能单一、持续发展短暂、盈利不足等诸多弊病。此产品虽名为地铁储物设施，但其市场并不仅仅局限在地铁，超市、酒店旅馆、运动场所以及学校哪怕是更衣室和厕所都会有他的一席之地，现以天津地铁营口道地铁站为例进行调查门2调查分析目前，天津地铁共设6 条线路共计135座车站，其中地铁1号线设车站2 2 座，地铁2 号线设车站2 0座，地铁3号线设车站2 6 座，地铁5号线共含车站39座。经走访调查，天津地铁135座车站均未设储物柜。基于此，本次调查以营口道地铁站为例进行调查分析。营口道地铁站总共有5个出口，每个出口都有标志性建筑，且周边配套学校商场，客流量较大，居民出行目的地较典型。2.1调查内容设计及分析本次调查采用问卷调查形式，将分别从乘坐地铁的次数，出行进行调查、出行是否携带物品，以及物品是否需要存放进行调查、存放时间的要求以及是大部分人群需要将行李等物品进行存放等较典型问题开展，例如对外来津的乘客需要将大件行李存放，出行过程中有一部分人群需要对自己的物品暂时存放是否需要储物柜，使用用途进行调查，以及调查是否为天津本市常住居民。问卷分别在天津地铁营口道站5个出人口早、中、晚3个高峰时段进行发放调查。共发放问卷6 2 4份，有效回收问卷6 2 4 份，有效回收率为10 0%2 。2.2调查结果分析1)通过6 2 4 份有效调查问卷显示，地铁出行方式已经成为人们生活必不可少的一部分，且乘客每周乘坐地铁的次数不同。关于居民每周乘坐地铁来营口道地铁站的次数调查，其中每周乘坐0 4 次占比37.82%，5 10 次占比4 0.8 7%，10 次以上占比21.31%。2)通过6 2 4 份有效调查问卷显示，关于居民来到营口道地铁站的出行目的调查，营口道地铁站出行人员包括：逛街购物2 9 0 人、上学18 4 人、旅游9 0 人、工作6 0 人四种。其中逛街购物占比4 6.4 7%、上学占比29.49%、旅游出行占比14.4 2%、工作占比9.6 2%。3)通过6 2 4 份有效调查问卷显示，关于地铁乘客的户籍的调查，营口道地铁出行人群主要有两类，本市常住居民为4 16 人和非本市常驻居民为2 0 8 人。其中有6 6.6 7%是本市常住居民，33.33%非本市常驻居民。4)通过6 2 4 份有效调查问卷显示，关于地铁乘客手提物品的存储需求的调查，了解到乘客出行过程中需要存放物品占比较大，需要用但不需要存放为2 33人，不需要用但需要存放的为2 7 8 人，不需要存放为收稿日期：2 0 2 2-12-2 7作者简介：于瀛（19 9 0 一），女，天津人，本科，学士学位，主要研究方向为电子信息工程、城市轨道交通机电技术。92第3 8 卷机械管理开发113人。其中乘客出行过程中需要用但不需要存放的为37.37%，需要存放物品占比4 4.55%，不需要存放物品占比仅为18.11%。5)通过6 2 4 份有效调查问卷显示，关于地铁乘客的储物环境需求的调查，得知乘客出行需要存放物品对环境有着不同的需求。有要求人数为37 8 人，没有要求为2 4 7 人。其中乘客需要存放的东西对环境有要求占比6 0.4 8%，对存放的东西无环境需求占比39.52%。6)通过6 2 4 份有效调查问卷显示，关于地铁乘客储物时间需求的调查，得知乘客对于存放物品时间有不同需求，且大部分乘客存放物品时间需求范围在46h之间。其中1 3h占比37.34%,4 6 h占比42.95%,69h占比19.7 1%。7)通过6 2 4 份有效调查问卷显示，关于地铁乘客对于智能储物柜的需求调查，分析得出乘客需要在地铁站内使用储物柜占比较大，其中希望设立储物柜占比达7 9.0 1%。8）通过6 2 4 份有效调查问卷显示，关于地铁乘客对于智能储物柜的功能需求的调查，分析得出乘客对于储物柜储物空间需求不同。其中乘客对“大容量”储物柜储物空间占比39.1%3。保温功能占比2 2.7 6%，充电功能占比2 4.0 4%，寄存快递占比10.1%，收取外卖占比4.0 1%。在营口道地铁站设置储物柜非常有必要，并且储物柜的设置要满足乘客“大容量”“保温”“可充电”等不同需求。3地铁管家任意柜基于上述调查，在地铁站设置“地铁管家一任意柜”可消毒的温控智能储物柜。定义了一种新颖的互联网+智能共享寄存储物设施产品。该储物设施将拥有超前的产品设计理念，将互联网+5G移动支付+AI智能等先进技术融人其中，设有消毒功能，更提供温控储物模式，相对于传统寄存柜有着更显著的优势如图1所示。其工作原理为：1)工作运行由中央CPU主控单元进行控制管理，采用二维码与箱体柜门之间单独管理各种箱体的热系统柜恒温系统柜冷藏系统柜图1“地铁管家一任意柜”结构示意图实时状态。2)储物设施的柜体锁控制面板，起到的是主要负责打开箱体的各个柜门的作用。3）凭条打印方面采用深圳远景达的条码阅读器扫码存取既快捷又方便，高速的热敏打印方式采用高速微型热敏打印机印速高效且实际耐用。4)乘客操作界面采用中英双语液晶显示触控屏幕（提示操作步骤信息、可用箱号、存物箱号、显示输人的密码、箱子已满提示、删除提示）。5)打开方式为电脑控制开箱、密码开箱、机械强制开箱等逐级方式控制门机控制器打开柜门以便特殊情况下的应急开门。6)红外线实时检测系统，检测柜门是否有效关闭且锁紧。7)内设感温感烟感光探测器实时监测柜体信息防止引发火灾并保护乘客物品，8）支持TCP/IP的以RJ45及2.0 USP接口为接口，方便地接入局域网、站内网络的数据高速传输。实现远程验证及设备充电等功能。9)断电后自动启动备用电源柜维持运营，当最终断电后自动保存最后一次的条码信息、时间信息、日志信息以备通电后的正常营运。10)电控锁电磁单舌机械锁采用热镀锌防锈。柜体外层采用特殊高强度注塑成型“Polyamide它由碳纤维微材料加固。这种材料结合了高耐腐蚀性、耐磨性、耐化学性、隔热性、质量轻、强度高和空间稳定性等优点。11)保温功能：储物设施的柜体采用的是优质的静电喷塑面板，加热方式是“U”型浸人式的电热管加热，采用电子技术、自动控制技术以及智能式控温技术，控温精度更高，能满足更多使用者需求12)保鲜功能：储物设施的部分柜体利用冰箱制冷原理，设计出部分储物区域为冷藏及冷冻区域13)箱内配有以紫外线消毒灯，使用任意柜前可以提前设置是否消毒。4土地铁管家任意柜的运营模式4.1正常收益运营模式4.1.1收益方面1)依照多元化的收费原则收费，根据当地的物价及经济水平结合参考同类型的收费标注制定基本价位，然后根据乘客使用的时长、选择储藏箱的大小、储藏箱内的充电时长、保温时长等进行增值收费。2)作为一项福利性质的服务基本价位一般会设的很低以便吸引使用者使用，定期（纪念日、传统节假日)举行福利赠送活动免费赠送一些使用者期限使用。3）会员注册充值，充10 0 元赠10 元，充50 0 元赠（下转第9 6 页）93瀛：轨道交通站施研究与设计日2023年第7 期60元，充10 0 0 元赠150 元（价格仅供参考一切以实际运营为准），充值价格预览表如表1所示。表1地铁管家任意柜充值价格预览表充值数额/元赠送金额/元总价值/元100101102001521550050550100010011004)与各部广告运营商合作公开招标价高者得，营利性与公益性广告按合理比例投放产品。可以进行天津旅游宣传，张贴五大道风景区、天津之眼、津塔等标志性建筑，天津风貌照片进行宣传。将产品宣传于地方文化宣传同时并举。4.1.2资源配置方面1)产品布局：产品将会更多的多投放在人群密集的公共场所与客流量大的地铁车站与大型商超连接的地铁车站出入口，附近有企业或学校的车站。2)产品支付：运用公众号，支付宝等扫码支付为主其他支付方式为辅的简单解锁支付方式，存取后可利用他们来给使用者提供一些乘车时间信息、周边的美食和购物地点，并且实现全市联网共同管理，运用物联网+互联网的模式，充分利用大数据。3数据管理：数据资源共享储存柜通过扫码使用，将数据上传管理系统后台，通过查看投放地区的各项使用数据等，分析数据，进行闲置资源的合理调配和制作更加良好的运营计划。4)盈利分红：记日收益汇总按实际分红，电费、维保费、服务费均按实际投标比例分红。4.2地铁管家任意柜的特殊情况说明1)对于违反操作规定导致产品损害及直接或间接损害到其他乘客物品的行为要按照地铁运营章程进行如实赔偿。2)对于故意损害产品或窃取他人财物的行为应交与有关执法部门,在赔偿的基础上接受相应法律的制裁。3）由于自身原因、产品原因以及工作人员操作不当等原因，引发事故实行责任问责制三方协商，需按比例赔偿。4.3地铁管家任意柜的降低成本1)产品运营理念深入贯彻党的二十大精神，提高产品质量打造自主强硬产品品牌。2）产品销售：线上线下共同推广。3）制造：由初步研发试用产品到，规模化批量化，流水线机械制作。4)材质：进一步优化材质选材通过科技创新在提高质量的同时降低成本。4.4地铁管家任意柜的拓展功能1)外观：外壳颜色根据购买方定制化衬托搭配，新颖大方。2)合作：设备投放不再仅仅局限于地铁将，会逐步开始全面化投放于社会；广告合作也在不局限于广告运营商将会简化合作环节直接与营业证广告合作；支付合作新增银行可根据银行用户信息完整度与个人信誉度结合进行借贷式消费。3)支付：进一步扩大支付渠道，完善扫码、一卡通、手机支付的同时扩展到指纹、扫脸免密支付。4.5科技创新1)整体创新：响应大众创业万众创新政策面对广大用户及其他人士咨询建议进行产品升级。2)技术创新：逐步而稳健的向着更加智能化人性化高科技化改进升级。3)信息传导：摆脱传统的有线传输在条件允许的条件下向着量子通信靠拢，国内存储柜行业市场规模及预测如图2 所示。160140120100806040200201520162017201820202021年份图2国内存储柜行业市场规模及预测5未来展望预计在五年之内将智能共享储物柜应用到天津有需要的各个地方，涵盖天津地铁线路中的各个车站，以及天津市内六区的各个体育馆，天津市所有区县的图书馆等多个地方，2 0 2 0 年预计我国储存柜行业已经达到10 0 亿元，未来五年的收益一定会稳步增长，预计到2 0 2 6 年可达到30 0 亿元。天津市地铁管家“任意柜”正式投放后，能解放出行乘客双手，满足乘客储物寄存需求，提高地铁运营服务质量，让乘客出行更加方便快捷。参考文献1李建林.需求侧共享储能的运营模式优化及其经济效益分析研究J.电网技术,2 0 2 2,4 6(12)：4 9 54-4 9 6 9.2朱海燕.分布式储能的典型特征及运营模式分析 J.工程技术研究，2 0 2 2(2)：4 8-4 9.3 王幸萍.智慧城市轨道交通运营管理信息化建设研究 J.运输经理世界，2 0 2 2(18）：36.（编辑：王慧芳）上接第9 3页）（编辑：李俊慧）96第3 8 卷机械管理开发号”科考船在西太平洋公海(菲律宾海盆)海域顺利完成深海试验。此次航次中，ARV多次下潜深海，最大下潜深度达到8 0 7 2 m，总体技术性能稳定。“思源号”ARV海底最大工作时长超过8 h，完成了海底探测和取样等多种测试，验证了装备的稳定性和强大的海底作业能力。2022年，青岛海洋地质研究所委托中国科学院沈阳自动化研究所研制的“问海一号”6 0 0 0 mARV成功人列，“问海一号”ARV不仅像传统ARV一样，既可搭载机械手，还可搭载高分辨率测深侧扫、浅剖、重力仪等设备，并在关键目标区进行区域性近海底自主航行探测和坐底定点精细取样作业。在海试与应用中，“问海一号”ARV在三种模式中,灵活切换，高效并顺利地完成海试和科考任务。据相关人员介绍，这是我国首次基于国产无人潜水器平台开展的近海底重磁、地形地貌及浅部地层结构同步测量，为我国海洋资源勘探和多物理场匹配导航研究，提供了有力的技术支持。3绍结语自主遥控水下机器人（ARV）从概念的提出到研究已经约有2 0 年，随着研究的不断深人，ARV凭借它特有的技术优势与特点，为科研和民用提供了有效的支撑，ARV的应用领域已经覆盖各种河流、水电站、深浅海域，还覆盖极地、深渊、海沟等复杂海域，实现了从最开始的研究、探测到作业的应用发展。随着未来自主控制和人工智能等技术的不断发展，自主遥控水下机器人将具有更高智能化水平，具备自主作业的能力，并在更多的领域内发挥自己的作用，得到更加广泛的应用。参考文献1蒋新松，封锡盛.水下机器人 M.阜新：辽宁科学技术出版社，2000.2朱继懋.潜水器设计 M.上海：上海交通大学出版社，19 9 2.3Yiping Li,Shuo Li,Aiqun Zhang.Recent Research and Developmentof ARV in SIAC/THE CHINESE SOCIETY OF NAVAL ARCHI-TECTS AND MARINE ENGINEERS.Sixth International Symposiumon Underwater Technology UT2009.Wuxi:THE CHINESE SOCIETYOF NAVAL ARCHITECTSAND MARINE ENGINEERS,2009:87-90.4李一平，李硕，张艾群.自主/遥控水下机器人研究现状 J.工程研究跨学科视野中的工程，2 0 16,8(2)：2 17-2 2 2.5封锡盛，李一平.海洋机器人30 年 J.科学通报，2 0 13,58（S2)：2-7.6Baoju Wu,Shuo Li,Junbao Zeng,et al.ARV Navigation and ControlSystem at Arctic Research C/IEEE Xplore.Proceedings of the O-CENS 2009.New York:IEEE,2010.7徐鹏飞.110 0 0 米ARV总体设计与关键技术研究 D.北京：中国舰船研究院，2 0 14.Research Status of Autonomous/Remote-controlled Underwater Vehicles in ChinaWang Fulil,Ren Baoxiang?(1.Shenyang Institute of Automation,Chinese Academy of Sciences,Shenyang Liaoning 110000,China;2.Guangdong Institute of Intelligent Unmanned System,Guangzhou Guangdong 511458,China)Abstract:With the continuous progress of science and technology,China has made long-term and sustainable development in the field ofunderwater robots,and various types of underwater robots are increasing.Among them,autonomous/remote controlled underwater vehicle(ARV)emerged as a new hybrid underwater vehicle in the development process of underwater vehicles.It combines the functions ofautonomous underwater vehicle(AUV)and remote controlled underwater vehicle(ROV).It can not only carry communication cables,but alsocarry its own energy.It has the characteristics of multiple operation modes combining autonomous and remote control.In recent decades,ithas been widely studied and made excellent achievements and significant progress.This paper will focus on the research status andapplication cases of autonomous/remote controlled underwater vehicles in China.Key words:autonomous underwater vehicle(AUV);remotely operated underwater vehicle(ROV);autonomous/Remote controlledunderwatervehicle(ARV)Research and DeFacilities in Rail Transit StationsYu Ying(Tianjin Jiaotong Vocational College,Tianjin 300112,China)Abstract:Taking the Yingkou Road subway station in Tianjin as an example,a detailed investigation was conducted on the travelers of itssurrounding schools,office buildings,and shopping malls,and a comprehensive analysis was conducted on peoples travel needs.Researchand design were conducted on the intelligent storage facilities inside the rail transit station,and a disinfectable temperature controlledintelligent storage facility called Metro Manager-Any Cabinet was designed,which can be used for pedestrians to keep stored items,And provide multiple modes of selection for items such as insulation and temperature control,UV disinfection,and safety management,freeing up hands and facilitating travel.Key words:cabinet;temperature controlled storage;disinfection and sterilization;safety management;convenient travel