轨道交通行业数字化质量管理的持续改进与优化探究

华北理工大学 杨顺 孙凤芹

实现城市轨道交通数字化管理是当前轨道交通行业发展的主要内容。为了进一步提高产业水平，尽快实现城市轨道交通数字化管理，主要从数字轨道软件系统的模型框架出发，对云计算等系统的结构进行分析和应用研究，解决管理数字城市轨道交通的意义。为了实现铁路交通的现代化管理，提出了统一的数据链接设计方案和关键设计措施。

现如今，随着我国城市轨道交通发展的速度越来越快，轨道交通以机电设备集成、计算机和通信技术的开发为蓝本，实现了数字化和信息化的发展水平，并且后续的发展又提出了数字化管理和集约化管理的目标，在发展的过程当中需要积极地改善轨道交通现有的拥堵情况，通过优化管理手段，降低运营成本的方式，更好地实现轨道交通行业的数字化发展。想要提升轨道交通的数字化建设以及发展的水平，就必须要结合着现有的互联网技术和数字化技术。数字轨道交通系统主要指的就是轨道交通系统在设计到规划，再到项目完成和交付的整个阶段，都使用了数字化的内容，通过大数据技术和计算机技术，实现了管理运营的信息化一体化和多样化。轨道交通系统的管理信息数据以及业务信息数据，能够依照着标准和技术规范，实现流程的完整化和信息化。与此同时，实现了统计分析数据共享以及多种业务的整合。

1 轨道交通行业数字化发展的必要性

首先就是能够更好地实现整体轨道交通信号、通信管理和控制传输等多应用的优化，并实现调度服务运行指挥和管理的多元使用。其次就是建设轨道交通行业数字化发展，能够实现行业内部的一体化数字管理，提升管理水平以及信息共享水平，帮助轨道交通内部与外部的管理部门之间的数据对接和信息传输，并实现实时的数据共享。最后就是能够更好地提升轨道交通行业的管理水平和市场竞争水平，并且降低人力管理成本和运维成本，改善现如今轨道交通在运行过程当中出现的亏损情况。

2 轨道交通行业数字化质量管理的内容

2.1 轨道交通行业数字化质量管理框架

数字轨道数字网络综合运营平台的软件体系结构包括体系结构模型、参考模型和参考框架。该体系结构模型需要根据自身功能的改善和增强进行调整。除了提供服务内容外，还需要建立仿真模拟的实验来进行数据备份共享、发送、共享内存和备份。通过系统可以直接使用虚拟仿真数据对各个系统进行仿真。社会现实互动模拟主要包括对轨道交通项目现有数字解决方案的调查研究、情况分析、改进、检查和确定，以确定是否可以用于交付社会。在数字轨道交通系统交付和建设完成后，需要满足未来的市场需求，并将其应用到生产、运营、管理和维护中，以确保实用性、完整性、适应性和可拓展性。轨道交通行业的数字化质量管理基础设施主要包括数据信息的控制、传输调节和存储以及数据采集中的多项技术和理论。根据轨道交通服务系统的需求和实际使用情况，将与工程技术团队合作进行开发和设计。轨道交通行业的数字化质量管理具有强烈的实时发展特征和分布式管理特征，结合现有的应用平台和互联网使用框架，可以基于计算技术实现云计算技术的应用，并提升资源和数据的集中分布管理水平。基于此，所有的架构均都实现了安全隐藏的软件控制，这可能在开发和运营成本方面存在差异。系统架构的详细分析如下。

（1）云计算架构。云计算框架在资源共享以及节能环保方面有着较为明显的优势，但是在使用的过程当中，需要应用第三方软件，因其管理的难度以及任务的调度，很难对信息反馈的实时性进行保证，出现的不稳定因素也较多，这就导致了通信数据在传输的过程当中，对于宽带的要求比较高，因此无法实现实时的系统生产[1]。

（2）分布式存储和处理。分布式存储和处理主要就是通过面向服务系统的体系技术框架来设计和实现的，该技术框架适用于阶段性的增长以及整体的规划。在应用和开发的过程当中，机器容易出现不同业务系统需要独立部署和运行的情况。

（3）集中存储，分布式处理。分布式存储和处理的方式开发较为容易，也能够更好地确保实时存储、集中存储、分布式处理的方式，能够实现数据的共享管理以及恢复。除此以外，受到多项业务系统分散的影响，需要提升数据的传输能力和宽带的带宽，来确保数据处理的实时性和安全性。

（4）一体化存储处理多业务模式。一体化存储处理多业务模式是一种较为适当的处理办法，能够更好地实现多业务多系统的部门共享和应用存储，与此同时，也可以满足多个系统当中的同步运行，确保了实时性和稳定性的要求。但对于设计系统的需求还要进行进一步的细化，并对产生的资源消耗以及时间的问题进行调整，并且还需要调整内部通信网络和状态架构。

2.2 轨道交通行业数字化质量管理措施

2.2.1 多线一中心

现如今，轨道交通想要实现多线一中心的方式，就必须要进行地铁规划的调整，以方便城市交通的出行。在进行轨道交通出行建设的过程当中，大部分的设计者都会选择使用先设计骨架，随后再设计扩充内容的方法，进行轨道交通网络建设的过程当中，建设周期会比较长，通常来说会需要产生4 ～5 年的投入运营时间，因此就需要对整体的交通网络进行规划，随后再对内部建设进行细化。在我国轨道交通建设的发展初期，投入到运营当中的资金和精力比较少，因此在设计的过程当中会使用一条线路的方式来进行行为设计，通常会涉及一个运营中心，运营中心内部主要就包括了通信控制、电力信号以及售票和检票系统等，而后续随着运营线路的增多，以及城市投入到运营当中的资金越来越多，就表示现如今的发展模式，已经无法适应当前的结构和运行内容，使用数字化处理的方式，能够在单线的基础之上形成一个控制室，来对后续的多条线路进行控制。具有代表性的交通网络中心设置就是对多条轨道线路进行集成，设置一个有着多基础的自动化控制系统，而集成建筑当中的内容可以分为一个仿真中心和两个操控中心，也就是实现了应急指挥救援中心、模拟演练中心和线路网运行中心一体化的方式[2]。除此以外，为了更好地方便不同线路之间的乘客可以实现有效的换乘，在进行线路建设的过程当中，也需要加入结算中心和发布中心，更好地对整个线路轨道的运行情况进行指挥，也能够方便线路之间的信息共享。

2.2.2 多个网络合二为一

现如今，面对着日益复杂的信息网络和运行网络，需要强化政府部门和建设单位之间的协调和协商能力，帮助铁路能够正向地运行。在进行运行设计和地铁工程设计的过程当中，其内容主要包含了信息通信、火警电话、广播和电力控制系统等，也包含了火灾报警信息和车辆管理信息，受到施工周期的影响，各个施工单位之间也存在着一定的差异，因此需要首先构建起符合自己实际情况的网络构架和系统，然后通过统一的局域网连接建立地铁内部通信网络，同时，这不可避免地会涉及网络设备和布线的重复操作，从而造成庞大的系统结构，导致复杂的线路问题不利于今后线路网络的扩大。而数字轨道系统的核心是将多个网络进行合并处理，以此来实现更好的网络平台建设[3]。

2.2.3 多系统集成

数字地铁进行网络系统建设的过程当中，其内容主要包含了运维系统以及实际的生产系统，其他的辅助系统也包括了通信管理系统、讯号系统、监控系统等，后续也需要包含业务开发和业务整顿的综合管理系统。通过强化支持和管理的方式，实现了业务服务主数据管理以及产品管理的无缝集成，在系统城市轨道发展和运行的过程当中，实现了分层软件的系统架构控制和地面的优化管理，强化了不同系统之间的数据共享和数据分析。设置出来的多系统集同的方式主要包含了控制系统、通信系统以及监控系统等，实时对列车的运行状态、车辆的设备情况以及人员情况进行把控，也可以通过系统共享的方式，对出现的多种突发事件进行处理，确保了轨道交通在运行过程当中的运行安全[4]。

3 轨道交通行业数字化质量管理的持续改进与优化

3.1 统一设计规划

统一设计分阶段实施，并且因地制宜的发展，是城市轨道在建设过程当中最为基础的原则。轨道交通在建设时，如果只是单纯从技术层面考虑的话，其主要包括的内容、实际的管理方式、城市以及政府现有的发展策略和其他的互相关系等，可以说这是一个系统化的管理流程，也是在后续实施过程当中一个整体的实施方法。而我国现有的许多地铁城市都使用了数字化的建设模式，通过满足不同领域的不同需求，并通过各部门全面的前期项目规划和线路模拟信息化，考虑了各系统之间的配合，各部门之间的信息可以自由共享和交换。轨道交通项目综合管理与应用信息系统的设计与实现由专业人员进行，他们熟悉项目中提到的整个工作流程，以及其他站点的项目内容和管理目标，也可以结合着数值的转变以及具体要求有针对性地进行调解。对于前期设计、项目平衡、业务系统以及整体规划当中的各项情况进行整体设计，实现项目审核总结人员培训的多项阶段的文档标志，也能够更好地实现系统的进度发展。依据着国内和国外有关城市轨道交通系统建设的成功经验来看，在城市轨道项目建设的初期，轨道交通需要将网络系统进行集成，实现智能化的实时委任，并且将委任的任务交付给有着较好规划能力和系统设计能力的企业，先制定出明确的整体设计方案和技术评价项目要求，随后完成项目内容，在后期实现数字化建设以及技术准备的过程当中，也需要合理的控制，还必须在生产管理系统之间、生产线规划、设计和施工之间实施[5]。需要充分考虑生产线系统在不同阶段和不同运行过程当中产生的建设成本，实现工程设计及总体规划，并考虑到系统与公司内部在运营管理之间的数据和集成内容。举例来说，在进行自动验票的过程当中，需要实现内部财务系统的资源共享和资源优化，才能够更好地完成财务和核算的一体化实施。运维和管理系统方面，需要保证建设方和采购方设备交付、物资供应等数据的一致性。

3.2 数据对接站设计

在数字化轨道交通领域，不同的业务板块需要明确权责，相互之间存在交叉引用关系。因此，数据采集、存储和架构需要完整一体，以确保系统领域的完善并实现数据共享。各个业务系统产生的数据包括结构、采集系统和处理方法等，为明确使用和存储结构，不同时间的企业和供应商参与不同领域的施工对象时可能会出现不一致情况。为避免后期建设问题，需查询各部门和其他部门所需的数据生成情况。不同领域产生的采集系统、结构系统和处理办法需要与存储系统对接，以在不同时间、地点和领域实现信息对接。数据信息需满足完整的供应链条关系，建立完备的分类和组织架构，并根据实际使用情况提供明确且统一的数据端口，便于后续数据业务的引用和使用[6]。

4 总结

通过以上的分析能够把握轨道交通在进行数字化质量管理过程当中的各项内容，也为后续轨道交通数字化建设管理提供了明确的建设方法以及建设思路，实现了多系统集成的方式，能够更好地降低轨道交通在进行数字化当中所使用的人力成本和物力成本。在提升管理小组的同时，也能够帮助不同的领域以及不同的系统之间展开实时的资源互换以及数据传输，并且依据轨道交通设计的原则，也能够在实际运营的过程当中帮助系统之间互相结合，明确各自职责。