文/李明群,華為軌道交通行業(yè)解決方案總監(jiān)
未來5—10年,人類將進入智能社會,以數(shù)字技術為核心,實現(xiàn)數(shù)字化、智能化是必然趨勢,而“十四五規(guī)劃和2035年遠景目標綱要”對這一趨勢也給出了明確的呼應:實施“上云用數(shù)賦智”行動,推動數(shù)據賦能全產業(yè)鏈協(xié)同轉型。
《交通強國建設綱要》《數(shù)字交通發(fā)展規(guī)劃綱要》《中國城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》《關于加快推進國有企業(yè)數(shù)字化轉型工作的通知》以及其他系列“新基建”政策相繼出臺,結合“十四五規(guī)劃和2035年遠景目標綱要”中對于數(shù)字經濟的表述,可以明確以數(shù)字技術為核心作為交通行業(yè),尤其是軌道交通行業(yè)高質量發(fā)展的驅動力已經在國家宏觀政策、行業(yè)導向、產業(yè)趨勢層面上,形成了高度的一致。
城市軌道交通行業(yè)的數(shù)字化轉型即把IT世界中“快速迭代、數(shù)字資產、高門檻”的新ICT技術(云計算、大數(shù)據、物聯(lián)網、工業(yè)互聯(lián)網、AI)與OT(Operation Technology)世界中“高可靠、重資產、高度專業(yè)化”的裝備、載具、場站線路進行有機的融合。但目前,對絕大多數(shù)軌道交通行業(yè)的建設和運營業(yè)主來講,既缺乏成熟的非數(shù)字原生類企業(yè)的數(shù)字化轉型方法論,又缺少輕松駕馭數(shù)字化轉型所需要的復雜技術的能力。城軌行業(yè)數(shù)字化轉型仍然面臨較長的不可控建設過程和缺乏數(shù)字技術掌控力的障礙。
軌道交通行業(yè)及產業(yè)的數(shù)字化升級,不能依靠業(yè)主或者裝備制造商重復的在數(shù)字化的過程中“摸石頭”。華為公司的“城軌數(shù)字平臺”有效解決了 IT 與 OT 融合的難題,同時其快速累積的行業(yè)數(shù)字資產,又完美的解決了行業(yè)重復造輪子的難題,使得虛擬世界的“資產”得以傳承和增值。
華為公司作為非數(shù)字原生企業(yè),其自身在發(fā)展過程中也經歷了從“高速度發(fā)展到高質量發(fā)展”的過程,積累的數(shù)字化的能力、經驗和理論,尤其是相關的數(shù)字化手段,可以成為絕大多數(shù)實體經濟企業(yè)轉型的參考范本:
數(shù)字化運營:“運營指揮平臺+鐵騎”,快速實時運作的智能運營中心(IOC):打造云原生、元數(shù)據多租、實時智能的技術賦能的數(shù)字化平臺和IT全面實現(xiàn)數(shù)字化運營的機制,響應業(yè)務需求的效率提升一倍,成本降低一半。
數(shù)字化辦公:連接人、連接業(yè)務、連接知識、連接設備,實現(xiàn)精兵作戰(zhàn)、團隊協(xié)同和跨地域協(xié)作的整體效率提升,打造智慧園區(qū)/場站和辦公室標準裝備,提升員工工作體驗,IT是生產力,IT是戰(zhàn)斗力。
產品數(shù)字化(產品研發(fā)):實現(xiàn)對象/過程/運行態(tài)3個數(shù)字化,打造數(shù)字化產品,為全流程提供數(shù)據源,為物理產品在數(shù)字世界構建全生命周期的一系列數(shù)字鏡像,此數(shù)字鏡像包含物理產品的數(shù)字模型以及吸收的研發(fā)、銷售、制造、供應、交付、運維等各環(huán)節(jié)相關數(shù)據,形成伴隨物理產品全生命周期的全量數(shù)據,并為各環(huán)節(jié)提供同源數(shù)據。
數(shù)字化作業(yè)(設計與制造):以精益生產為基礎,工廠內所有資源都具智能,借助物聯(lián)網、IT技術,整個價值鏈的資源相互連接,通過云計算/大數(shù)據實現(xiàn)制造資源動態(tài)管理,讓生產現(xiàn)場“一草一木”都“動”起來,設計與制造數(shù)字化融合,實現(xiàn)大規(guī)??蛻艋ㄖ?。
數(shù)字化交付(工程建設):圍繞效率提升持續(xù)構建交付能力,向“精英+精兵+平臺+合作伙伴”模式演進,持續(xù)為客戶創(chuàng)造價值 - 借助機器學習和人工智能提升效率,將重復性勞動變成智能勞動、自動化。升級服務內容和在線服務模式,持續(xù)為客戶創(chuàng)造價值。
數(shù)字化運維服務(客戶服務):基于AI、數(shù)據、知識資產的下一代可編排、智能化、自動化運維平臺,使能運維數(shù)字化轉型。支撐運維轉型三個演進方向:向確定性網絡和業(yè)務保障演進、向運維自治模式演進、向共建開放敏捷開發(fā)模式演進。
基于華為自身的實踐以及長期服務于行業(yè)客戶數(shù)字化轉型而形成的方法論,從數(shù)字化的角度,數(shù)字化轉型實踐可以歸結為兩大類:基礎設施數(shù)字化和業(yè)務流程數(shù)字化。其中,基礎設施數(shù)字化是業(yè)務流程數(shù)字化的前提和基礎,而業(yè)務流程數(shù)字化則是打通斷點堵點,解決痛點難點的關鍵。
對于城市軌道交通行業(yè)來說,如果路側、軌旁、場站、樞紐、載具等基礎設施沒有實現(xiàn)數(shù)字化,業(yè)務流程的數(shù)字化就會變成缺乏依托的“空中樓閣”。基礎設施數(shù)字化的特征是實現(xiàn)全方位的感知與聯(lián)接,主要涉及IoT、5G、機器視覺、雷達、邊緣計劃等感知與聯(lián)接技術去實現(xiàn)數(shù)據的采集和傳送。LTE-M、5G是華為的核心技術優(yōu)勢,5G大帶寬、低時延、廣聯(lián)接、高可靠的優(yōu)良特性可以在交通領域發(fā)揮巨大價值。
業(yè)務流程數(shù)字化則強調融合、智能、可視及決策支持,典型技術包括云計算、大數(shù)據、AI等。其難點在于業(yè)務專家和IT專家的深度碰撞,需要雙方共同探討來選擇出能產生“化學反應”的場景,找到交通行業(yè)運營生產業(yè)務流程中的痛點和難點,再利用數(shù)字化技術解決問題,最終實現(xiàn)安全、效率、體驗的提升。
在數(shù)字化轉型過程中,無論是網絡的管理和使能,還是數(shù)據、AI的運用,都涉及復雜的ICT技術,其規(guī)劃、設計、開發(fā)、實施、維護對傳統(tǒng)的交通運輸建設運營方來講,都過于復雜。此外,交通行業(yè)需要大量的基礎設施及服務,普遍都具有20年以上的服務周期,最強調“長治久安”;而作為數(shù)字技術基礎的ICT技術和產品,迭代周期從年到月,甚至部分軟件特性的迭代周期更短,可以說是“日新月異”。如何協(xié)調和平衡這種“長治久安”與“日新月異”,也是傳統(tǒng)信息化在“新基建”和“數(shù)字化”新訴求之下亟需通過有效的理論和工具來解決的重大問題。
針對以上數(shù)字化落地中所面臨的問題,華為給出的答案是“數(shù)字平臺”?!皵?shù)字平臺”作為整體智慧軌道交通的智能中樞,通過統(tǒng)一架構、統(tǒng)一數(shù)據湖,打破數(shù)據孤島,實現(xiàn)跨部門數(shù)據的拉通與共享;匯聚多種ICT能力,如云計算、大數(shù)據、AI、視頻云、GIS/BIM等,支持軌道多業(yè)務之間的協(xié)同;提供豐富的行業(yè)開發(fā)套件和豐富的API,支撐業(yè)務敏捷創(chuàng)新。以確定的開放性來應對行業(yè)場景多樣化的不確定性,方便客戶選擇最適合自身業(yè)務場景的組合與環(huán)境;以及平臺能力開放,最大化利用平臺能力更好服務業(yè)務場景。
基于業(yè)界和華為對數(shù)字平臺的理解和架構規(guī)劃原則、方法論,以軌道為例,沃土數(shù)字平臺參考框架如下圖所示。
在整個參考架構中,自下至上依次為:智能交互、智能聯(lián)接、數(shù)字平臺和智慧應用,其中數(shù)字平臺層以云為基座,承載行業(yè)使能平臺層和行業(yè)解決方案資產層:
使能平臺層:為資產提供運行所需要的基礎平臺,是不具備行業(yè)屬性的基礎能力平臺;使能平臺層配合相關的資產需要,通過對下層新ICT能力組件的封裝,屏蔽下層單元技術選型不同帶來的接口不同為上層應用帶來的開發(fā)適配的麻煩,使得應用與底層技術解耦,從而達成業(yè)主輕松駕馭數(shù)字技術能力的目的;
行業(yè)解決方案資產:基于使能平臺層構建的通用的資產[比如通用的協(xié)作能力、園區(qū)運營管理能力、共性的人財物管控能力等]和具備行業(yè)屬性的行業(yè)資產[以軌道為例,面向軌道全業(yè)務的數(shù)據體系及相關高價值算法等],是構建上層應用的數(shù)字資產模塊,ISV/業(yè)主的IT團隊,可以利用這些資產快速的構建上層應用,而不必考慮底層基礎的AI、視頻、大數(shù)據、IoT、融合通信、GIS、區(qū)塊鏈等的技術;行業(yè)解決方案資產是可跨行業(yè)或者跨項目復制的功能單元,各個行業(yè)通過不斷的積累解決方案資產,不斷沉淀解決方案能力,提升應用的開發(fā)效率,使ISV/業(yè)主可以聚焦在核心價值的業(yè)務設計工作中,可以不必重復開發(fā)業(yè)務,就能快速靈活的適配新的場景需求;
經過多方努力,華為和合作伙伴在軌道交通的數(shù)字化轉型中已取得了階段性成果。2019年底,深圳地鐵突破阻力、深化改革,從企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃與頂層設計出發(fā),與華為等高新技術企業(yè)通力合作,通過簽訂戰(zhàn)略框架協(xié)議、管理咨詢規(guī)劃等方式,積極探索數(shù)字化轉型方案,全面開啟數(shù)字化轉型。
華為城軌云解決方案充分運用云計算、大數(shù)據等先進理念和技術,按照“安全可靠、集約高效、共享開放、按需服務”的原則,以“云網合一、云數(shù)聯(lián)動”為構架,建設深圳地鐵“數(shù)字地鐵一期”,實現(xiàn)多應用系統(tǒng)基礎設施共建共用、應用系統(tǒng)整體部署、數(shù)據資源匯聚共享、業(yè)務應用有效協(xié)同,開展大數(shù)據開發(fā)利用,為運營管理和公共服務提供有力支持,提高乘客服務水平,提升深圳地鐵現(xiàn)代治理能力。
基于數(shù)字平臺的數(shù)字化能力融合,數(shù)據、應用的開發(fā)以及行業(yè)數(shù)字資產的復用,以及軌道交通的創(chuàng)新場景,華為與合作伙伴共同構建了智慧建造、智慧運維、智慧客運、城軌IOC等關鍵場景的場景化方案。
深圳地鐵集團通過和華為合作,打造全球首個線網級工程數(shù)字化管理中心(CDMC),覆蓋深圳地鐵的建設、管理、安全、服務等各方面,提高工程建設管理水平和能力。一張圖實現(xiàn)全局掌握深圳地鐵建設綜合概況、投資、進度、參建單位、安全、質量、人員、設備、綠色施工等信息安全隱患識別率提升約30%,日常巡檢工作量減少約35%。
通過華為城軌云為底座的城軌IOC解決方案,深鐵集團可以實現(xiàn)全要素、全流程、全場景的數(shù)字化,對地鐵工程建設實現(xiàn)可視化、遠程化管理,對地鐵運營關鍵指標進行實時監(jiān)測,掌握集團多元經營整體態(tài)勢,提升管理效率,輔助決策,最終實現(xiàn)運籌帷幄、決勝千里。
中國城市軌道交通正沿著以城軌云為基座的智慧城軌方向飛速發(fā)展,中國城市軌道交通協(xié)會在2020年3月發(fā)布了《智慧城軌發(fā)展綱要》,為智慧城軌建設描繪了“1-8-1-1”的宏偉藍圖。華為通過自身的長期實踐和各個行業(yè)領先業(yè)務、伙伴的共同努力和積累,華為基于內外、多行業(yè)的數(shù)字化實踐探索以及與客戶、合作伙伴開展技術與商業(yè)的聯(lián)合創(chuàng)新中,不斷將優(yōu)秀技術實踐與行業(yè)場景沉淀為數(shù)字“沃土”,不斷踐行“1-8-1-1”,幫助業(yè)主通過輕松駕馭數(shù)字化能力,從而實現(xiàn)“高質量增長”。