上海申通地铁：智慧地铁让城市实现更多可能

如今在上海虹桥火车站，通过扫描地铁站宣传板上的二维码，就可以在手机里下载安装了Metro大都会APP，点击 “乘车”菜单，一键跳到过闸二维码，仅需不到1秒钟的时间就可以完成扫码进站。

其实，不只是手机扫码入闸，乘客在APP上还可享受到站点查询、出行导航、失物招领等多重服务。数字化应用为上海地铁出行带来了“最智慧”地铁线路的赞誉，其背后是云计算、大数据、生物识别等技术的广泛运用，這些都极大地提升了轨道交通的便捷性。用上海申通地铁集团（以下简称“申通地铁”）信息管理中心主任金涛的话来说，“申通地铁做出的改变，不仅仅是把技术加入了设备，而是把自主权，还给了每一个出行者”。

城轨网络飞速发展

数字化转型正当其时

作为“最智慧”的地铁线路，申通地铁拥有全球线路最长的城市轨道交通系统。截至2019年6月，开通运营了17条线路（包括磁悬浮）、415座车站，运营里程705公里，工作日日均客运量超过1000万人次。根据《上海市城市总体规划（2017-2035年）》，未来申通地铁线路将增加至24条，车站总数超过600余座，运营规模超过1000公里。

轨道交通网不断扩大的同时，申通地铁的数字化转型也始终处于全国前列。自动售检票系统（AFC）、乘客信息系统（PIS）、列车自动控制系统（ATC）等数字化产品全面提升了申通地铁数字化水平。近年来，申通地铁更是积极探索智慧地铁的建设，已在智慧建设、智慧运营、智慧维保等领域创新实践多个项目，旨在进一步提高安全、效能、效率和服务水平。

智慧地铁持续发力

综合性能全面提升

保障轨道交通运营安全、降低运行成本、提高工作效率、提升乘客服务水平是申通地铁建设智慧地铁的价值诉求。据金涛介绍，申通地铁旨在2020年前打造智慧地铁1.0，在信息化与自动化融合的基础上，构建智能感知、智能联动的能力，用数据驱动安全、效率、效益和服务的提升。2020年以后进一步完善数字地铁应用，实践知识图谱、深度学习等AI技术，进一步开发开放，实现智慧地铁2.0。

智慧地铁的构想较为宏大，建设过程并非一蹴而就，这背后是一套完整的建设路线图。金涛介绍道，申通地铁搭建的智慧地铁建设路线包括自动化和信息化执行、数字地铁、智能地铁、智慧地铁四个层次。自动化和信息化执行是申通智慧地铁建设的第一层次，通过对设备进行自动化控制和组织流程管理信息化，形成并积累基础数据;数字地铁是以执行层为基础沉淀而成，数字地铁的数字化既包括设施设备的物理功能原始属性，也包括设施设备执行过程中发生的动态变化;智能地铁是第三层次，实现了自动化的设备联动互控、信息化流程联动和自动化设备与信息化流程的两化融合，形成丰富的互通和智能联动;通过自动化和信息化执行、数字地铁、智能地铁积累的大量历史数据和知识数据，第四层次智慧地铁则以实现方案推演为基础的，实时报警、主动干预以及AI人机协作业务化。

通过智慧地铁数字化建设，申通地铁在安全质量、成本效益、能力效率、乘客服务水平等多方面均实现了显著的提升。安全方面，通过智慧的视觉探头记录关键设备质量状态变化，系统可以提前对设备可能出现的质量问题进行干预，大幅提高了安全水平：与普通线路相比，申通地铁信号转辙机平均无故障次数提升2.3倍，故障数量相比下降81.4%;车载设备平均无故障距离是普通线路的2.14倍;车辆平均故障间隔从0.499万列公里/故障增加到0.548万列公里/故障，提升9.82%。能力效率方面，人机协作的模式有效地提高了员工工作效率，以车站开关站为例，实现一键开关站后（部分设备未接入），站务人员开站时间从90分钟减少到35分钟左右，完成全部设备接入后，将进一步减少至10分钟左右。

智慧地铁的建设成果离不开技术、业务和应用多层面的协作和突破，在技术层面，申通地铁部署应用了新华三等厂商前沿的数字化技术和解决方案，与城轨交通场景深度融合，有效助力轨道交通的智慧升级。基础设施作为支撑

集团云是关键布局

基础设施架构层对智慧地铁的建设极其重要。申通地铁建设智慧地铁的实施架构是“1+3”的架构体系，“1”是底层的基础设施架构层，包括云、大数据、物联网等技术，“3”代表了在基础设施之上构建的智慧建设、智慧运营、智慧维保3个主体业务群。

集团云是智慧地铁技术架构的重要组成部分，是建设智慧地铁的关键布局。在全国范围内，申通地铁率先搭建城市轨道交通综合云平台，汇聚了集团计算资源、网络资源、安全资源、数据资源，构建了统一的数据分析平台与标准化的信息业务运行环境，开创了以云实现综合管理的先河。申通地铁集团云汇聚17条地铁线路产生的关键数据，用于集团关键业务及指标的核心分析平台、高级数据分析平台、智能分析驾驶舱及数据共享服务平台，有力支撑了智慧地铁的建设进程。

申通地铁认为集团云的建设必须要把技术基础做扎实，因此在选取云厂商时对云架构的要求很明确，第一是稳定，第二是可线性持续发展，并可以和其他云平台、虚拟化的资源实现高效的纳管。通过前期全面的调研，申通地铁选择了新华三作为集团云服务提供商，全面采用新华三H3Cloud城轨融合云解决方案。基于业界主流的开源OpenStack平台，新华三为申通地铁定制的云服务平台提供了各种IT标准接口，构架灵活，扩展性、开放性、兼容性强，良好满足了申通地铁集团云建设和可线性持续发展的要求。

大数据技术是智慧地铁依赖的另一核心技术，而集团云的建设有力提高了申通地铁数据集中管控能力，推动申通地铁运营管理由业务驱动向数据驱动方向发展。申通地铁将大数据技术划分了五个阶段：业务数据化、指标分析、数据挖掘分析、预测、方案推演。当前，申通地铁大部分业务已经开展到了前三层，分析和挖掘历史数据，掌握规律并做出预测，下一步重点即是实现预测和方案推演。基于已挖掘的规律和监测的数据做实时报警和预测告警，地铁运行将更加智能，如异常波形的出现意味着设备未来可能出故障，地铁工作人员在发现异常波形时即可进行提前干预以减少障碍。

智慧地铁未来可期

让出行实现更多可能

智慧地铁发展将对乘客出行、行车调度、设备维修等多方面形成深刻影响。依托于智慧地铁，未来乘客乘地铁将不局限于以出行为目的，系列生活场景将延伸至地铁，“地铁+生活”成为常态。依托于智慧地铁，未来行车调度将以机器人与人之间的人机协作调度的形式进行，地铁调度将更加优化。“现在，我们地铁执行的都是既定运行服务，未来或将根据需求动态定制，乘客按需拼地铁将成为可能。”金涛展望着智慧地铁可以个性化服务的未来场景。

过去，上海市建设智慧地铁的探索已积累了一些经验，对于其他城市智慧地铁的建设可提供一定的参考。对此，金涛建议，找到适合自身城轨特点的价值观对建设智慧地铁非常重要，可以借此指导集团相关投资和技术应用。申通地铁也较为重视相关概念的梳理，系统地梳理了与智慧有关的业务体系并建立了逻辑概念。

通过智慧地铁数字化建设，申通地铁在安全质量、成本效益、能力效率、乘客服务水平等多方面均实现了显著的提升。