張哲涯

摘 要：當(dāng)前，我國城市軌道交通正從快速發(fā)展轉(zhuǎn)入高效、智能的高質(zhì)量發(fā)展新時期。隨著科技的發(fā)展，“智慧交通”已發(fā)展迅速，城市軌道交通逐漸成為市民出行的主要交通工具之一，因此，研究如何提升軌道交通全行業(yè)智能化水平，通過加快移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)數(shù)字技術(shù)，在地鐵設(shè)計、建設(shè)、運營和維護(hù)等全過程的應(yīng)用，以及對數(shù)據(jù)庫內(nèi)大量軌道交通數(shù)據(jù)的整理及歸納，構(gòu)建地鐵車站智能化、一體化的現(xiàn)代智慧型運營管理體系，研究如何給乘客帶來更便捷、安全、舒心的智慧化服務(wù)，成為趨勢所向。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;智慧化;運營管理

中圖分類號：U29 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）09-0030-03

1 概述

1.1 背景

隨著城市的不斷發(fā)展，城市人口不斷增加，城市面積逐漸擴(kuò)展，傳統(tǒng)的以公交車為主的公共交通方式已經(jīng)無法滿足人們的出行需求。城市軌道交通，尤其是地鐵，可以承載相當(dāng)規(guī)模的客流量，具有節(jié)能、省地、運量大、全天候、無污染（或少污染）、安全等特點。軌道交通，作為基礎(chǔ)設(shè)施，研究其智能化對于提升運作效率、減少人力成本、提高乘客滿意程度具有現(xiàn)實意義。本文旨在探討如何從以下幾個方面提升軌道交通全行業(yè)智能化水平，從而帶來便捷、安全、舒適的智慧化服務(wù)。

（1）在基礎(chǔ)設(shè)施智能化方面，推進(jìn)建筑信息模型（BIM）技術(shù)在重大交通基礎(chǔ)設(shè)施項目規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、施工、運營、檢測維護(hù)管理全生命周期的應(yīng)用，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和管理水平大幅度提升。（2）在生產(chǎn)組織智能化方面，實現(xiàn)交通運輸企業(yè)的信息化管理和安全生產(chǎn)水平大幅度提升。（3）在運輸服務(wù)智能化方面，豐富交通出行、旅客票務(wù)、交通支付等在線服務(wù)。（4）在決策監(jiān)管智能化方面，跨行業(yè)、跨區(qū)域協(xié)同的交通運輸運行監(jiān)測、行政執(zhí)法和應(yīng)急指揮體系基本建成，基于大數(shù)據(jù)的決策和監(jiān)管水平明顯提升。

1.2 現(xiàn)狀

目前，各地的地鐵在對于智能化的研究主要集中在保障地鐵運行和車站基本運作的設(shè)施設(shè)備上，例如列車自動控制系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)、自動售檢票系統(tǒng)等，但在智慧交通一體化的研究上則相對較少。在人工智能研究方面，相關(guān)資料表示，2017年我國人工智能市場規(guī)模達(dá)到237.40億元，同比增長67%，其中以人臉識別、圖像視頻識別等技術(shù)為核心的計算機(jī)視覺市場規(guī)模最大，占比達(dá)到34.9%。相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，未來三年人工智能市場將以年均超過60%的速度增長，到2020年預(yù)計將達(dá)到千億規(guī)模，人工智能正處于飛速發(fā)展時期，技術(shù)正逐步成熟。因此，將人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合并應(yīng)用到城市管理運營管理成為可能。

1.3 必要性

在“智慧城市”、“2025智能制造”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等國家戰(zhàn)略的指引下，研究建設(shè)“智慧地鐵”逐漸成為軌道交通行業(yè)未來的主要發(fā)展趨勢，通過城市軌道交通智慧化運營管理的構(gòu)建，以實現(xiàn)城市交通、產(chǎn)業(yè)、空間三要素協(xié)同發(fā)展。另一方面，在接下來的十年內(nèi)，關(guān)注軌道交通行業(yè)“智能化、數(shù)據(jù)化、平臺化”的升級趨勢都將成為關(guān)注的重點，同時，深入研究人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)與城市軌道交通經(jīng)營和運營的結(jié)合，對新一代站臺門、移動支付售檢票系統(tǒng)、人臉識別+視頻監(jiān)控等方案進(jìn)行研發(fā)優(yōu)化，積極探索從智能化建設(shè)向服務(wù)運營延伸的發(fā)展路徑，將為城市居民創(chuàng)造一個更為便捷、高效的智慧出行與生活。

智慧城市將是中國未來建設(shè)現(xiàn)代化都市的必然導(dǎo)向，智慧城市通過運用信息和通信技術(shù)手段感測、分析、整合城市運行核心系統(tǒng)的各項關(guān)鍵信息，從而交通運輸、城市服務(wù)的各種需求做出智能響應(yīng)。在這一背景下，推進(jìn)新軌道交通的大格局，塑造令人驚嘆的“中國軌道交通”。因此，研究如何構(gòu)建城市軌道交通智能化、一體化的現(xiàn)代智慧型體系，如何給乘客帶來更便捷、安全、舒心的智慧化服務(wù)，成為趨勢所向。

2 智慧化運營管理的探討

軌道交通建設(shè)是城市現(xiàn)代化的標(biāo)志，也是社會科技進(jìn)步和城市發(fā)展的必然。軌道交通的安全、高效和無人駕駛的運行是高度自動化、智慧化集成的結(jié)果。樹立以乘客為中心的服務(wù)理念，通過AFC、便捷移動支付、高速wifi接入、綜合安防、門禁等系統(tǒng)的建設(shè)，可以更好的滿足乘客與運營方的互動和安全便捷出行。軌道交通智慧化運營管理正是基于“智慧交通”理念，將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子控制技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)等有效地綜合運用于整個交通運輸管理體系，從而建立起一種大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實時、準(zhǔn)確、高效的綜合運輸和管理[1]。

從智慧化運營角度，從幾個方面進(jìn)行深入探討：（1）以乘客為導(dǎo)向，優(yōu)質(zhì)服務(wù)社會。作為服務(wù)型軌道交通，一方面要始終圍繞著“以乘客為導(dǎo)向”的主體思維，堅定明確服務(wù)交付責(zé)任，并推動責(zé)任下沉，提高乘客需求響應(yīng)速度;另一方面，也需加大設(shè)備保障對客運服務(wù)的支持力度，運用高科技技術(shù)強(qiáng)化“安全、準(zhǔn)點、舒適、快捷”的服務(wù)品質(zhì)，從而優(yōu)質(zhì)服務(wù)社會。（2）資源整合共享，共謀發(fā)展。通過數(shù)據(jù)通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等手段，進(jìn)行資源整合共享，有利于推動技術(shù)、人才、設(shè)備/物資、信息、知識的共享，同時，在建立基礎(chǔ)業(yè)務(wù)相對分散和管控功能相對集中的業(yè)務(wù)運作模式上，可以構(gòu)建對一線業(yè)務(wù)強(qiáng)有力支撐，有利于規(guī)?；\作、精細(xì)化運作。同時，研究建立共享服務(wù)平臺建設(shè)，理清基礎(chǔ)運輸服務(wù)與其他經(jīng)營性業(yè)務(wù)，構(gòu)建協(xié)同發(fā)展機(jī)制，將更有利于打造“智慧交通”體系。（3）統(tǒng)籌兼顧，合理匹配。構(gòu)建適度競爭的運作與績效考核機(jī)制，以促進(jìn)運營效率與效益的不斷提升，同時，不斷強(qiáng)化組織與組織之間、業(yè)務(wù)與業(yè)務(wù)之間的協(xié)作與聯(lián)動，賦予業(yè)務(wù)層面相匹配對等的責(zé)任與權(quán)利。（4）技術(shù)多樣化與線網(wǎng)統(tǒng)籌管理。構(gòu)建前臺和后臺維修體系，提高設(shè)備故障處置效率，不斷學(xué)習(xí)多樣化技術(shù)，并沉淀掌握熟練，從而完善整體解決方案。

3 城市軌道交通智慧化運營所面臨的挑戰(zhàn)

以杭州地鐵為例，隨著G20峰會的順利召開，2022年亞運會又近在眼前，杭州地鐵正經(jīng)歷著跨越式的發(fā)展。杭州市城市軌道交通近期線網(wǎng)規(guī)劃總里程423.5公里，其中地鐵三期建設(shè)規(guī)劃總里程為387.8公里。杭州地鐵已建成地鐵1號線、2號線、4號線一期并實現(xiàn)成網(wǎng)運營，目前運營里程117.6公里，線網(wǎng)日均客流已超過120萬人次。在建線路有地鐵5號線、6號線、9號線及城際軌道交通杭臨線、杭富線，在建總里程約為136公里。2022年亞運會前，杭州地鐵將建成10條地鐵線、2條城際線，運營總里程446公里，形成較為完整的軌道交通網(wǎng)絡(luò)。線網(wǎng)的不斷擴(kuò)展帶來的是更廣闊的城市覆蓋面積，同時，帶來的也是客流的快速增長以及運營管理智能化的提升和改造[2]。

從軌道交通智慧化運營的角度，杭州城市軌道交通在智慧化運營方面也將面臨以下挑戰(zhàn)：

（1）安全保障壓力長期存在。在當(dāng)前軌道交通快速發(fā)展環(huán)境中，軌道交通產(chǎn)業(yè)涉及面廣，同時，軌道交通行業(yè)的長期持續(xù)發(fā)展，在技術(shù)革新以及安全保障上面關(guān)鍵節(jié)點眾多，需克服較多環(huán)節(jié)。（2）系統(tǒng)接口復(fù)雜。軌道交通各網(wǎng)絡(luò)接口復(fù)雜化，在實現(xiàn)智慧化運營管理的全網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通上有較大難度。（3）實時應(yīng)急管理組織要求高。在智慧化管理方面，運營者和管理者團(tuán)隊需要實現(xiàn)團(tuán)隊協(xié)同，緊急處置突發(fā)事件和故障，迫切需要有效和多樣的手段聯(lián)動控制。（4）機(jī)制暫未完全統(tǒng)一。在各線路建設(shè)時，采用了不同的機(jī)制資源，需整合各方資源，進(jìn)行統(tǒng)一劃分。（5）缺少全線網(wǎng)間與城市其他公共交通的換/導(dǎo)乘信息服務(wù)體系。在杭州地鐵的快速發(fā)展時期，越來越多的乘客從出發(fā)站到目的地的站間也將需要多路徑換乘（包括軌道交通間，以及軌道交通與道路交通間的換乘）。為方便乘客進(jìn)行換乘，需要有方便乘客的導(dǎo)向、一體化信息智能問詢等服務(wù)需求，為乘客的乘客出行提供最大的方便。（6）建立更全面、更智能化的全線網(wǎng)的智慧型公共安全的監(jiān)控和管理。為保障軌道交通的運行、設(shè)備安全和人員安全，需要快速、有效對整個軌道交通專用及公共空間實現(xiàn)整體的網(wǎng)絡(luò)化智能監(jiān)控和管理。（7）外部需求的多樣性。不同運營主體的交通網(wǎng)，發(fā)生各類乘客服務(wù)事件以及協(xié)調(diào)運營事件，需要針對各類需求，不斷提升技術(shù)及服務(wù)品質(zhì)。

在軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運營的今天，軌道交通智慧化運營道路漫長，面臨諸多挑戰(zhàn)，同時也需要建立與之相適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)化信息與服務(wù)支持平臺，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的共享性、可擴(kuò)展性、開放性以及可持續(xù)發(fā)展性等，以達(dá)到“智慧交通”的整體目標(biāo)。

4 打造智慧軌道交通的探索與嘗試

目前，正在經(jīng)歷軌道交通快速發(fā)展時期，我國城市軌道交通已經(jīng)具備規(guī)模，預(yù)期到2020年，將達(dá)到6000公里。在網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)化運營方面已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗，后期的重點應(yīng)逐步著眼于提升智能化、智慧化水平，形成數(shù)據(jù)互通，業(yè)務(wù)共融的新生態(tài)，同時，提升發(fā)展質(zhì)量，更好地服務(wù)城市發(fā)展、服務(wù)公眾出行[3]。

4.1 推進(jìn)智慧票務(wù)，便利乘客出行

以開放的平臺，引入智慧化、移動化手段，提供更多輕松便利的票務(wù)服務(wù)。目前，杭州地鐵已實現(xiàn)全線網(wǎng)覆蓋的支付寶購票機(jī)、銀聯(lián)TVM購票，以及實現(xiàn)支付寶“二維碼”、銀聯(lián)卡過閘功能，實現(xiàn)BOM手機(jī)支付購票功能。同時，2018年12月1日起，滬杭地鐵二維碼實現(xiàn)互通互聯(lián)，杭州市民使用杭州地鐵APP不僅可以掃描二維碼乘坐杭州地鐵，還可以在上海地鐵線網(wǎng)掃碼暢行，同樣上海市民也可在杭州使用上海大都會APP二維碼乘坐杭州地鐵。這種嘗試得到了廣泛的認(rèn)可，同樣的，上海地鐵也同寧波地鐵間實現(xiàn)了二維碼互聯(lián)互通。二維碼互聯(lián)互通模式的開啟，不僅給各地市民乘客提供便利，而且也在節(jié)約社會資源上起到了非常大的作用。另外，相關(guān)資料表示，預(yù)計在2019年年底，二維碼互聯(lián)互通有望進(jìn)一步覆蓋至南京、合肥、無錫、蘇州、溫州、常州等九座城市的地鐵，并有望拓展到長三角以外的城市。推進(jìn)打造智慧票務(wù)，正得到有序推行落實，也在實現(xiàn)軌道交通“一體化”、“智能化”上起到了重大作用。

4.2 推進(jìn)智慧車站基礎(chǔ)建設(shè)

在軌道交通領(lǐng)域，對無線通信需求越來越高，不僅需要更高的傳輸可靠和穩(wěn)定性，還要求更大的寬帶。伴隨著軌道交通線的擴(kuò)大，覆蓋的范圍更廣，乘客在車上的時間會更長，如看視頻，聽音樂，玩游戲等等。目前，部分地鐵（如上海地鐵、廣州地鐵等）已實現(xiàn)了WIFI全網(wǎng)絡(luò)覆蓋，同時地鐵站導(dǎo)航、客流情況、列車運行信息，車站便民服務(wù)設(shè)施定位，智能微客服功能等也已陸續(xù)上線。杭州地鐵雖然未全網(wǎng)絡(luò)覆蓋WIFI，但也推行出了便民服務(wù)，如聯(lián)合杭州移動運營商推出了杭州地鐵流量包，以大流量、低資費為特點滿足地鐵出行流量使用需求。在智慧建設(shè)方面，杭州地鐵目前微信公眾號及杭州地鐵APP都具備了地鐵換乘指引、地鐵站點查詢以及時刻表信息，但在車站建設(shè)方面仍有較大發(fā)展空間，如地鐵與道路交通換乘指引方面、地鐵車站便民服務(wù)設(shè)施指引等還可以進(jìn)一步深入。

4.3 智慧出行—“P+R”模式應(yīng)用

基于軌道交通的P+R模式，可以使出行者能夠準(zhǔn)點、可靠、快捷的到達(dá)目的地，同時，能更好緩解城區(qū)道路交通壓力，充分發(fā)揮地鐵、大容量公共交通對城市交通運輸?shù)淖饔茫瑴p少汽車進(jìn)入中心城數(shù)量。目前，為緩解停車難，杭州地鐵站沿線已建成“P+R”公共停車場已經(jīng)有火車東站、江陵路、湘湖站等13個，在建的有4個，規(guī)劃中2個。這種模式更早也在北京、上海、廣州等地進(jìn)行了選址設(shè)置并使用，但隨著使用年限的增長，部分車站P+R停車場已無法滿足大量客戶的需求，“P+R”停車場日益趨向飽和狀態(tài)。

杭州是一個人口增長型城市，日益增長的停車需求仍有待解決，關(guān)于如何更好地解決出行問題，在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，若是能提前了解到現(xiàn)場的車位情況，大量出行乘客可以綜合考慮現(xiàn)場情況多樣化選擇出行方式，因此，網(wǎng)絡(luò)時代實時線上提供停車位數(shù)量信息也將會成為杭州地鐵廣大乘客換乘出行的迫切需求。

4.4 建立獨有的客流預(yù)測模型

通過運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，利用城市客流熱力圖，可以實時掌握車站、大型活動場點的客流分布和變化，目前，杭州地鐵僅1、2、4號線運行，但考慮到后期線路增多，客流量增長，因此通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對地面交通情況進(jìn)行整合資源并實時反饋，也將成為智慧化運營管理的提升內(nèi)容。另外，在開發(fā)地鐵客流監(jiān)控預(yù)警信息系統(tǒng)方面，實時掌握車站、線路、線網(wǎng)客流密度和分布，并對全天的客流量漸進(jìn)性預(yù)測預(yù)警同樣也是迫切需求。在開發(fā)預(yù)警系統(tǒng)上，如何將人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)更好地相結(jié)合，使其為軌道交通運營管理提供決策支持是需要綜合考慮的一個問題。

4.5 促進(jìn)技術(shù)變革

為實現(xiàn)設(shè)備質(zhì)量的良好保障，通過構(gòu)建較為完善的智能監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，在各個相關(guān)點設(shè)置監(jiān)測點，實時監(jiān)測獲取各個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)變化，從而進(jìn)行故障診斷、故障提醒，同時可以推斷剩余使用壽命，提供大數(shù)據(jù)維修決策依據(jù)，如信號道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)綜合監(jiān)控系統(tǒng)、信號設(shè)備維護(hù)監(jiān)控等對行車相關(guān)的重要設(shè)備的智能監(jiān)測。

4.6 智慧化定制服務(wù)

通過提供網(wǎng)絡(luò)化、智能一體化乘客信息服務(wù)，圍繞網(wǎng)絡(luò)運營設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)、客流狀態(tài)數(shù)據(jù)、城市公交一體化信息等經(jīng)處理整合后成為“實時信息”，以乘客出行需求和乘客行為為基點，提供可覆蓋整個出行過程的實時發(fā)布服務(wù);利用APP軟件為渠道，為乘客提供客流控制信息定制服務(wù)，一方面滿足乘客的知情權(quán)，另一方面也可為乘客的有效出行提供多渠道、多形式的智慧化服務(wù)。另外，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)增加關(guān)鍵點位，逐級強(qiáng)化控制力度，充分挖掘線網(wǎng)車站客流聯(lián)控效用，并根據(jù)實際情況和乘客反饋，及時進(jìn)行調(diào)整，能夠充分發(fā)揮提高客流疏導(dǎo)的靈活性、應(yīng)變性和全面性的作用。

5 結(jié)語

軌道交通行業(yè)正經(jīng)歷以數(shù)據(jù)為核心，互聯(lián)網(wǎng)為手段的第二次信息化浪潮。同時，隨著軌道交通建設(shè)的不斷深入，致力于軌道交通網(wǎng)絡(luò)化、智慧化運營管理，并通過技術(shù)化手段，能更好的掌握網(wǎng)絡(luò)運營的狀況，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)線網(wǎng)的運能，高效處理應(yīng)急實踐，以及為乘客提供智能便捷的服務(wù)。本文主要根據(jù)各地地鐵所面臨的挑戰(zhàn)以及進(jìn)行的多方面探索與嘗試，簡單探討軌道交通智慧化運營管理創(chuàng)新發(fā)展面臨的戰(zhàn)略機(jī)遇，分享和交流軌道交通智慧化運營管理的部分應(yīng)用所取得的成果和后期發(fā)展?jié)撃堋?/p>

參考文獻(xiàn)

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