城市轨道交通大数据技术应用研究

蒋影

摘要：城市轨道交通行业在快速发展的同时，要依托大数据技术，助力城市通勤效率的提升，切实满足群众的需求，提升服务水平。具体表现在提升运营效率、及时传递信息、实时运营监测和满足多元需求等方面。基于此，对城市轨道交通大数据技术应用进行研究，以供参考。

关键词：城市轨道交通;大数据技术;应用

引言

伴随中国经济快速发展和城镇化进程推进，大量人口向大城市集聚，引发各种“大城市病”，其中最典型的就是交通拥堵问题。城市轨道交通运量大、准时性高、速度快、舒适度高、安全性好，显著节省了通勤成本和时间，已成为大城市缓解交通拥堵的重要公共交通方式。

1城市轨道交通的数据特点

不同于其他方向的信息领域，城市轨道交通数据有4个明显的特点。1）数据生成符合一定的时序规律城市轨道交通按照既定的计划和方案来运转，每天都能产生符合时间规律的数据，这些数据满足一定的时间特征。2）数据生成形式多样轨道交通数据来源于不同的业务，跨部门多用途，数据产生的方式也各不相同。数据分布的异构性使得非结构化数据占绝大部分。3）数据相互关联虽然数据生成形式多种多样，但是数据之间相互关联，其中一个系统中部分数据的变化可能会引起或导致另外一个业务系统的连锁反应。4）数据实时动态更新城市轨道交通在日常运营过程中，不间断地产生各种数据，数据刷新速度频繁，更新速度快，累积量大。通过分析可知，城市轨道交通数据有上述4个主要特点，类似于工业现场数据。城市轨道交通数据符合大数据的主要特征，适用于大数据处理环境。利用大数据技术实现数据的存储、清洗、加工分析，实现城市轨道交通线网大数据中心的合理建设和有效使用，为业务系统决策提供直接的依据。线网指挥中心数据来源广泛、颗粒众多、维度不同、关联性强的特点，使得传统的数据存储手段不能有效地发挥线网指挥中心的价值。通过大数据技术，解决海量数据存储问题、非结构化数据关联问题、实时数据分析问题等实际困难，有效提高线网指挥中心的数据地位，引导业务系统健康有序发展，进而提升城市轨道交通运行效率和运维安全。当前，在国内的部分城市中已经有一些线网指挥中心引入了大数据技术并指挥城市轨道交通数据中心建设。

2城市轨道交通服务存在的问题

1）效率不高。因缺乏有效的数据分析技术，难以科学预测评估交通需求，导致高峰、节假日和重大活动期间的列车运行交路和间隔规划不够科学，客流管控有效性不足，进而导致运行效率不高、拥堵现象较为突出。2）体验不佳。城市市民乘坐城市轨道交通出行，有着多元的个性化的需求。因此，城市轨道交通服务也应体现出针对性、多样化，以带给乘客更好的体验。但目前的城市轨道交通服务模式千篇一律，缺乏对乘客多元需求的精准把握，由此导致服务的效果差强人意。3）公众参与度不足。在城市轨道交通服务中，公众参与度偏低。乘客作为城市轨道交通服务的对象，仅仅是被动接受服务，在自身需求表达方面仍缺乏有效渠道，这使得城市轨道交通服务与乘客需求难以高度契合统一。4）保障不力。在城市轨道交通中，安全是首位。近年来所发生的一些突发事件，反映出城市轨道交通運营方突发情况下的保障能力不足，导致乘客人身安全受到威胁、财产遭受损失。

3城市轨道交通大数据技术应用

3.1数据资源UI平台

数据资源UI平台是城市轨道交通大数据中心的重要组成组件，通过建立统一的数据资源UI平台，实现用户对大数据中心的快速友好访问，提供数据资源发布、数据资源搜索、数据资源聚合等用户交互功能。数据资源UI平台的建设实现如下的功能。1）建设集中式的标准化数据接口，整合业务数据，提供数据关联方法。2）实现海量数据资源管理和展示，数据资源包括结构化数据、非结构化数据和半结构化数据，数据资源通过数据资源UI平台展现给用户。3）利用Hadoop大数据技术实现城市轨道交通海量数据资源的数据存储分析，深入发掘数据的潜在价值。4）利用订阅/查询组件实现城市轨道交通数据资源UI平台用户的资源需求，实现数据订阅、数据分发。5）为便于决策系统和业务优化系统及时准确地获取特定类型的数据，数据资源UI平台根据数据功能规划提供数据资源访问接口。6）为保证数据资源的完整性和准确性，基于最小权限原则，数据资源UI平台实现用户角色权限管理功能，根据用户角色来确定其访问数据资源的权限，避免数据资源非法访问。

3.2车车通信优化

5G通信技术R16版本增强了蜂窝车联网通信功能（CV2X），将5GNR新空口与蜂窝车联网通信功能进行衔接整合。通常情况下，不同终端间的连接需通过基站，而城市轨道列车间的通信同样需构建基站，对轨道道路的时延及可靠性提出了更高要求，为保障列车间的通信效果，提升轨道安全性，可跳过基站，直接实现列车间通信，还可设置路侧基础设施，用以辅助通信，以此降低时延。C-V2X在5G通信技术R16版本中得到了增强，可实现终端间的直接通信，即城市轨道列车直接通信，稳定了列车通信链路。在城市轨道交通中，地车通信始终为重点发展内容，在新时代5G通信技术中，应以注意弥补车车通信短板，但列车间的通信环境区别于地车通信环境，只有相邻的列车间才能够实现稳定的车车通信，因此要求在5G通信技术应用中，结合轨道交通场景及实际运行环境进行5G通信技术网络设计，在现有LTE-M技术基础上引入5GNR-V技术。

3.3开启个性定制，满足多元需求

不同类型的乘客对城市轨道交通服务有着不同的需求。基于大数据技术，可以广泛搜集乘客的需求信息，充分把握乘客个性化出行需求。在此基础上，为乘客提供个性化服务。成都市突出“复合场景营造”，形成了不同站点乘客生活及社交需求相关数据，通过交通场景、生活场景和消费场景一站式营造，提升市民通勤体验。

3.4落实具体责任，严抓管理养护

在管理城市轨道交通的实际过程中，务必要遵循养护到位的原则。首先，政府部门应当明确主要管理责任，建立起具备现代化特征的管理模式及轨道交通养护模式，同时，财政部门和银行还应当适当加大资金的投入力度，确保城市轨道交通的养护资金百分百到位;其次，要积极针对城市轨道交通运行的实际情况展开评定，加大对城市轨道交通的日常养护力度及安全预防管理力度，保证各类极端天气、气象和地质灾害都不会对城市轨道交通的正常运转带来影响;最后，要积极探索符合实际情况的城市轨道交通公共管理新模式及新途径，在发挥政府部门实际作用的同时，充分调动起群众的积极性，使得群众能够积极参与到轨道交通的管理和维护中，推动城市轨道交通能够向着规范化、专业化的方向发展。

结束语

“云计算”“大数据”“互联网+”等信息化领域的新兴设计理念，在城市轨道交通快速推广应用。国内众多城市已开始构建数据采集、数据建模、数据治理、数据安全、数据应用为一体的线网大数据平台，通过大数据分析技术形成智能决策分析，助力城市轨道线网协同指挥，提供强有力的大数据支撑服务。

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