城市轨道交通智慧化发展方向及实现途径

宿峰粒

中国铁路设计集团有限公司 天津 300308

为使城市轨道交通成为交通强国建设的重要内容和城市交通改善的重要引领与支撑力量，在当前移动互联网、大数据、云计算、物联网和人工智能技术在交通运输领域应用势头良好的大背景下，应充分发挥城市轨道交通良好的聚流、引流和产业生态培育作用，抓住智慧化引领城市轨道交通高质量发展的机遇，明确城市轨道交通智慧化发展的方向，寻求新的全生命周期发展路径。

1 城市轨道交通智慧化发展方向

1.1 运营调度智慧化

（1）实现信号调度系统的自主化生产、高稳定性和高可靠性。信号调度系统是城市轨道交通的智慧“芯”。虽然我国已有自主生产的信号调度系统，但其在算法、稳定性、可靠性等方面跟国外还有较大差距，亟待提高。例如，列车最短追踪间隔是城市轨道交通运营调度水平的重要体现，而我国在这方面与日本（控制在1min以内）有一定的差距。当然，这不仅取决于调度系统本身，更受运营管理水平的影响。

（2）实现网络化运营调度。随着城市轨道交通逐步成网，需要对整个城市的各条线路进行网络化运营，应建立网络调度中心，实现线路间的相互联动，并基于互联互通线路进行跨线运营调度。这对运营调度系统是更大的挑战，需要更先进的算法和智慧化技术的支持[1]。

（3）实现“依人调度”。即在提升常规调度水平的基础上，按客流量确定每站的停靠时间、列车的发车间隔和频次等。例如，如果某时段客流量大，则自动缩短发车间隔、增加发车频次；如果某个车站客流量大，则自动延长列车在该站的停靠时间。通过这种灵活的运营调度组织，可在最短的时间内完成乘客运送，也可缩短乘客的候车和出行时间。在实现“依人调度”，通过预测客流制定行车组织方案，提升客流与运能匹配能力的过程中，需要更全面、更精准的客流识别和检测系统对全路网客流进行监视，需要全自动乘客计数系统对客流进行高精度的实时分析和统计，并将相关数据传输至调度系统，同时还需要应用客流预测、车车通信等技术。

1.2 云计算技术助力城市轨道交通发展

通过云计算等技术与传统城市轨道交通基建行业的深度融合应用，已经起到了降本增效的作用，以呼和浩特地铁建设为例，轨道交通行业的探索创新已经在呼和浩特落地生根。通过采取云计算技术，可为地铁建设提升资源利用率50%以上，节省前期投资40%左右，提升运营管理效率30%以上。新技术科学利用为地铁生产运营、建设管理、企业管理、车辆运营等提供一系列高效服务，同时这也是全球首个使用城轨云解决方案的地铁项目，为未来迈入智慧城轨奠定了重要的基础。新技术助力行业发展的同时，安全性问题不容忽视。通过采取新技术实现的信息化业务全覆盖及统一的运维管理、安全管控意味着系统逐步实现归一化建设，对于系统的安全防护等级提出了更高的要求，首先是平台自身的安全性，随着科技的不断发展，通过实现系统的汇聚建设，意味着系统对外接口变得繁多，边界安全性需要进行加大防护力度，乘客系统、购票系统、安检系统、商圈系统、闸机系统等对外服务接口任何一点被攻破，对于全系统安全都会造成影响，存在“一点击破，全网皆瘫”突出问题。

2 城市轨道交通智慧化实现途径

2.1 构建智慧化运营管理和服务体系

智慧化运营管理和服务的主体为政府和城市轨道交通运营企业。城市轨道交通运营企业应该通过各种方式和途径提高运营管理和服务水平，其中重要的方式就是加强智慧化建设，例如，采用新技术进行安检，推广手机支付，将相关信息数据开放，以便第三方为公众提供更好的智慧化信息引导服务等[2]。政府的相关工作有：①防止为智慧而智慧，要以功能为导向，注重实效；②建立合适的机制，调动相关企业主体的积极性。具体内容为加强对政府购买服务的考核，将补贴与城市轨道交通运营企业的服务质量挂钩，促进企业提升服务质量；加强对运营安全的监管，以及对运营企业效率和效益（如单位能耗等）的考核。

2.2 大数据、人工智能助力实现智慧地铁新发展

当前利用大数据、人工智能等技术红利，城市轨道交通领域逐渐构建乘客出现数据湖，包括乘客个人信息、出行信息、消费信息等，未来城市轨道发展将不再是单一的交通出行工具，而是可以通过与地下的附属建设资源的数据共享、协调联动，打造集参观、学习、消费等一体化的综合出行服务，把乘客路面上的行为搬到地下，促进城市立体化发展，疏解城市拥堵，减少城市污染，提高城市利用率，促进智慧城市建设。从目前发展来看，城市轨道交通现存的数据格式多样，日均产生海量异构数据，如BIM 数据、PMS 系统资产数据、票务数据、清分数据、POI 数据、手机信令数据、视频数据、互联网数据等等[3]。随着新技术的不断成熟，亟需建立统一的数据中心，集中整合线路级数据中心，每个城市打造城市级轨道交通数据中心，通过数据中心统一的数据归拢，统一的数据管理，统一的数据共享，利用基于大数据技术对客流态势、客流疏导、客流联动等客流管理实现各种智能化应用。

3 结语

目前，城市轨道交通智慧化发展已成为必然趋势，现代化城市应借助现代信息技术和人工智能技术，寻求更加适合自身发展的智慧方法，构建智慧化、信息化的城市轨道交通体系，为乘客提供更加安全、便捷、舒适的智慧交通系统，推动城市轨道交通高质量发展。