顏雪、黨銀虎

（濟(jì)南軌道交通集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

0 引言

軌道交通建設(shè)是當(dāng)前城市建設(shè)項(xiàng)目的重要組成部分，也是未來(lái)許多城市的建設(shè)重點(diǎn)與發(fā)展方向，但軌道交通通常建設(shè)周期較長(zhǎng)且資金投入巨大，在后續(xù)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中也需要持續(xù)的資金支持[1]。因此，高質(zhì)高效的軌道交通運(yùn)營(yíng)管理便成為新的城市建設(shè)課題。高質(zhì)高效的運(yùn)營(yíng)管理必然需要依靠信息化技術(shù)手段，通過(guò)信息化手段實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)收集與分析，不僅可以節(jié)約成本，還能為后續(xù)其他城市的項(xiàng)目信息化建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)。

1 智慧城市軌道交通信息化建設(shè)的實(shí)際效用

軌道交通運(yùn)營(yíng)管理的信息化建設(shè)集中在數(shù)據(jù)處理方面，信息化系統(tǒng)可以通過(guò)智能手段對(duì)運(yùn)營(yíng)管理所需數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，再通過(guò)傳感器對(duì)其整合處理，使之符合下一步數(shù)據(jù)分析的需求。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)智能分析，可以最終得出軌道交通系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理的決策方向。

1.1 提供數(shù)據(jù)智慧采集服務(wù)

在數(shù)據(jù)的智能采集方面，通常是通過(guò)專門的信息化設(shè)備進(jìn)行信息采集與錄入。完成軌道交通信息化建設(shè)后，可通過(guò)專門的設(shè)備對(duì)軌道信號(hào)進(jìn)行采集，從而完成對(duì)整個(gè)軌道交通運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的實(shí)時(shí)跟蹤。數(shù)據(jù)采集完成后，信息化智能系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成數(shù)據(jù)傳輸，將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至管控系統(tǒng)，方便管理人員對(duì)整個(gè)軌道交通的實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤管理。另外，軌道信號(hào)的采集與分析也能對(duì)后續(xù)的軌道交通運(yùn)營(yíng)狀況分析提供數(shù)據(jù)支持。

1.2 提供數(shù)據(jù)智慧融合功能

對(duì)數(shù)據(jù)的融合整理是整個(gè)數(shù)據(jù)處理過(guò)程中的重要部分，信息化系統(tǒng)所收集到的大量紛雜數(shù)據(jù)必須通過(guò)融合整理的過(guò)程才能為后期的深入分析與指揮決策提供必要的數(shù)據(jù)支撐。融合整理階段，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)便是通過(guò)各種配套傳感器對(duì)采集到的軌道交通數(shù)據(jù)進(jìn)行融合整理與基礎(chǔ)分析，以確保龐大、紛雜的數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)整齊分類，便于下一步的數(shù)據(jù)挖掘分析。相關(guān)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)會(huì)把收集到的原始數(shù)據(jù)處理為參數(shù)數(shù)據(jù)，再通過(guò)智慧網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行辨別，將其處理為決策數(shù)據(jù)，形成完整的數(shù)據(jù)處理流程。

1.3 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)智慧挖掘分析

數(shù)據(jù)的智能挖掘分析是以數(shù)據(jù)智慧采集與智慧融合為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的深層挖掘分析得出對(duì)應(yīng)的分析結(jié)果，可以有效提升軌道交通運(yùn)營(yíng)管理效率。在軌道交通信息化建設(shè)中融入智能挖掘分析進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以在原本的信息化處理基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)分析的深層優(yōu)化，也能在基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)分析過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可以在一定程度上推動(dòng)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理信息化建設(shè)進(jìn)程。

1.4 根據(jù)數(shù)據(jù)智能指揮決策

根據(jù)既得數(shù)據(jù)進(jìn)行智能指揮決策是整個(gè)軌道交通信息化流程的最后環(huán)節(jié)，其指揮決策功能主要分為調(diào)度體系系統(tǒng)與決策體系系統(tǒng)兩個(gè)部分，可以通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控軌道交通的實(shí)際運(yùn)行、計(jì)算、分析、決策等，提升軌道交通的安全性與穩(wěn)定性。在調(diào)度體系系統(tǒng)方面，軌道交通的信息化建設(shè)可以實(shí)現(xiàn)傳送、監(jiān)控、通信、測(cè)評(píng)、練習(xí)等多種功能，這些功能共同構(gòu)成了信息化的調(diào)度體系系統(tǒng)。這些功能能夠在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中提升軌道交通的運(yùn)行安全性、保證軌道交通的高效性與暢通性。另外，在緊急情況下，系統(tǒng)可以對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，快速選擇最佳應(yīng)急方案，可更大程度地保證軌道交通的正常運(yùn)行。決策體系系統(tǒng)則主要由人機(jī)接口、知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、推理體系、模型庫(kù)等部分構(gòu)成，其功能劃分如下。一是人機(jī)接口：使軌道交通工作人員能夠與信息化系統(tǒng)進(jìn)行直接溝通與聯(lián)系，通過(guò)問(wèn)答系統(tǒng)、數(shù)據(jù)產(chǎn)出等方式完成信息傳達(dá)。二是知識(shí)庫(kù)：使信息的表達(dá)更加規(guī)范、完善。三是數(shù)據(jù)庫(kù)：進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。四是推理體系：根據(jù)已知信息完成推理，并輸送推理結(jié)果。五是模型庫(kù)：為決策體系系統(tǒng)提供技術(shù)支撐，并為整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。

2 智慧城市軌道交通信息化建設(shè)的設(shè)計(jì)原則

2.1 標(biāo)準(zhǔn)化原則

在城市軌道交通的信息化建設(shè)之中，應(yīng)首先保證所有建設(shè)工作具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各項(xiàng)建設(shè)工作內(nèi)容明確、清晰。相關(guān)人員應(yīng)對(duì)軌道交通運(yùn)營(yíng)管理的信息化建設(shè)具體要求及實(shí)際情況進(jìn)行綜合考量，并以清晰的流程脈絡(luò)為基礎(chǔ)，建立科學(xué)完善的管理模型，便于以統(tǒng)一的工作標(biāo)準(zhǔn)完成整體軌道交通運(yùn)營(yíng)管理的信息化建設(shè)，為后續(xù)軌道交通的高效管理、運(yùn)營(yíng)奠定良好的基礎(chǔ)。

2.2 保質(zhì)保量原則

軌道交通的信息化建設(shè)還應(yīng)嚴(yán)格遵守質(zhì)量與效率雙把控原則，在保證信息化建設(shè)綜合質(zhì)量與功能的基礎(chǔ)上，盡可能縮減系統(tǒng)運(yùn)行流程，取消不必要的運(yùn)行程序，使信息化系統(tǒng)在正式投入使用后能夠最大程度地提升軌道交通的運(yùn)營(yíng)管理效率，這樣也能實(shí)現(xiàn)軌道交通信息化建設(shè)的高效發(fā)展，同時(shí)能充分體現(xiàn)信息化建設(shè)的優(yōu)勢(shì)。在后續(xù)使用過(guò)程中，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用情況持續(xù)完善系統(tǒng)流程，以確保信息化建設(shè)的高效落實(shí)。

2.3 可行性原則

軌道交通的信息化建設(shè)還應(yīng)充分考慮整體系統(tǒng)的綜合可行性，使之能夠滿足軌道交通運(yùn)營(yíng)管理的實(shí)際需求。相關(guān)建設(shè)人員在前期綜合規(guī)劃過(guò)程中，應(yīng)充分考慮軌道交通的實(shí)際建設(shè)需求、相關(guān)運(yùn)行企業(yè)的發(fā)展需求、不同居民的出行需求等多種因素，使整體信息化系統(tǒng)具備合理性、科學(xué)性與可行性，這樣才能大力推進(jìn)我國(guó)智慧城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理信息化建設(shè)進(jìn)程。

3 智慧城市軌道交通信息化建設(shè)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

3.1 系統(tǒng)的目標(biāo)構(gòu)建

軌道交通的信息化建設(shè)首先需要具備明確且清晰的設(shè)計(jì)目標(biāo)，以方便后續(xù)實(shí)際設(shè)計(jì)工作的展開。例如，確定登錄功能、車站管理功能、列車管理功能等，使整個(gè)工作系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)使用權(quán)限的劃分、車站線路信息的錄入與管理、車輛運(yùn)行線路的錄入與管理等。

3.2 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)與功能細(xì)化

結(jié)合整體軌道交通運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)的實(shí)際需求，當(dāng)前階段現(xiàn)代化建設(shè)的需要，以及整體系統(tǒng)的可行性要求，在整個(gè)信息化系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)充分考量后期運(yùn)營(yíng)管理需求，填充各種運(yùn)營(yíng)管理所需功能，以確保軌道交通的順利運(yùn)營(yíng)[2]。軌道交通運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)需具備如下基礎(chǔ)功能：第一，車輛位置無(wú)線傳輸系統(tǒng)。通過(guò)GIS 及北斗定位技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛具體位置的實(shí)時(shí)捕捉，同時(shí)軌道交通系統(tǒng)內(nèi)部有移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，如此可完成對(duì)車輛位置信息的實(shí)時(shí)把控。第二，通信信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)承擔(dān)著監(jiān)控軌道電路、連鎖系統(tǒng)等多個(gè)關(guān)鍵任務(wù)。由于所有的軌道交通的內(nèi)部信息傳輸都需要依靠通信信號(hào)，因此確保監(jiān)測(cè)信號(hào)暢通尤為重要。第三，蓄電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。蓄電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要任務(wù)是對(duì)列車的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，并對(duì)其實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行分析。其主要是通過(guò)對(duì)蓄電池預(yù)計(jì)時(shí)間內(nèi)放電預(yù)估電池容量、浮充及充放電情況進(jìn)行分析而實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)功能。第四，在線健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。此系統(tǒng)的主要作用是對(duì)車輛的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，以保證軌道交通的安全性，維護(hù)其正常運(yùn)行。監(jiān)測(cè)范圍包括走行部監(jiān)測(cè)、弓網(wǎng)監(jiān)測(cè)、軌道監(jiān)測(cè)等。第五，軌道旁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。此系統(tǒng)是對(duì)車輛運(yùn)行軌道旁實(shí)際環(huán)境的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)目的也是保證軌道交通的正常運(yùn)行。第六，智慧DCC 系統(tǒng)。智慧DCC 系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)檢修任務(wù)、作業(yè)表單、車輛庫(kù)區(qū)狀態(tài)、運(yùn)營(yíng)計(jì)劃、車輛管理等方面的功能，能夠有效提升相關(guān)環(huán)節(jié)的工作效率與水平。第七，車輛檢修系統(tǒng)。車輛檢修系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)軌道交通內(nèi)部運(yùn)行車輛的檢修計(jì)劃設(shè)計(jì)、故障管理分析、作業(yè)管理控制等功能，能夠有效提升軌道交通車輛檢修工作的實(shí)際效益。第八，橋梁隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。橋梁與隧道是軌道交通可能涉及的特殊地段，橋梁隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)特殊地段拱頂下沉、地表沉降、土地位移狀態(tài)的監(jiān)控，使相關(guān)運(yùn)營(yíng)管理人員能夠有效評(píng)定運(yùn)行狀態(tài)，提升軌道交通運(yùn)行的安全性。

3.3 信息化系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值分析

信息化軌道交通運(yùn)營(yíng)管理，可以有效提升綜合管理效果，主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。第一，在智慧數(shù)據(jù)分析方面，系統(tǒng)能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)列車實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)收集與分析，從而保證所有軌道交通列車正常運(yùn)行。第二，在智慧模型構(gòu)建方面，系統(tǒng)可構(gòu)建軌道交通內(nèi)所有列車的健康模型，便于相關(guān)人員對(duì)車輛的綜合狀態(tài)及安全性能進(jìn)行評(píng)估，方便車輛綜合管理。第三，在智慧運(yùn)行方面，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)車輛的運(yùn)行周期、服役狀態(tài)、檢修情況、網(wǎng)軌維護(hù)等多個(gè)方面進(jìn)行綜合優(yōu)化管理。第四，在智慧安全管理方面，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)安全系統(tǒng)監(jiān)控、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、車輛運(yùn)行監(jiān)控等軌道交通綜合監(jiān)控的安全管理。

4 智慧城市軌道交通信息化建設(shè)的實(shí)際措施

4.1 確立明確的建設(shè)目標(biāo)

在智慧城市軌道交通信息化建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)首先確立清晰、明確的建設(shè)目標(biāo)，使之能夠符合目標(biāo)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理需求，使實(shí)際建設(shè)工作的各項(xiàng)內(nèi)容更具針對(duì)性，更符合目標(biāo)城市的實(shí)際需求。軌道交通信息化建設(shè)目標(biāo)應(yīng)能夠滿足提升企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理綜合效率的需求、優(yōu)化運(yùn)營(yíng)管理資源配置的需求、減少運(yùn)營(yíng)管理綜合消耗的需求，同時(shí)應(yīng)符合信息時(shí)代現(xiàn)代化建設(shè)的需求，這樣才能構(gòu)建出科學(xué)、完備的信息化系統(tǒng)。目標(biāo)確立后，相關(guān)工作人員應(yīng)以建設(shè)目標(biāo)為基礎(chǔ)，綜合開展信息化建設(shè)計(jì)劃的制定與完善，不斷提升信息化系統(tǒng)的運(yùn)行效率與城市軌道交通運(yùn)營(yíng)的安全性[3]。

4.2 細(xì)化建設(shè)工作內(nèi)容

在信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用方面，軌道交通信息化系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)以所需基礎(chǔ)功能為基礎(chǔ)，以預(yù)期需求為發(fā)展目標(biāo)，逐漸形成完善、豐富的功能拓展系統(tǒng)，保證綜合系統(tǒng)的合理性與先進(jìn)性；在信息化管理系統(tǒng)方面，軌道交通系統(tǒng)的信息化建設(shè)應(yīng)以先進(jìn)的信息技術(shù)手段與多種管理設(shè)備為基礎(chǔ)，共同構(gòu)建功能完備的軌道交通運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)。在此系統(tǒng)下，軌道交通運(yùn)營(yíng)管理工作可以實(shí)現(xiàn)對(duì)資料的有效收集、管理方案的優(yōu)化、運(yùn)營(yíng)政策的調(diào)整，并且能夠在大數(shù)據(jù)以及信息資源共享的前提下，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)管理工作的優(yōu)化與升級(jí)。

4.3 優(yōu)化資金指向，全面提升性能

軌道交通信息化建設(shè)需要大量的資金支持，為確保信息化建設(shè)的整體水平，提升資金投入的有效性，相關(guān)運(yùn)營(yíng)管理企業(yè)應(yīng)優(yōu)化資金指向，提升設(shè)備綜合性能，保證信息化建設(shè)的實(shí)際成效。在前期設(shè)計(jì)階段，應(yīng)以完善的信息化設(shè)計(jì)方案為基礎(chǔ)，合理開展資金管理工作，必要時(shí)可加大投入力度，以有效推進(jìn)信息化建設(shè)進(jìn)度。與此同時(shí)，相關(guān)企業(yè)要對(duì)運(yùn)營(yíng)管理相關(guān)設(shè)備的實(shí)際效能要求進(jìn)行不斷的優(yōu)化與調(diào)整，以保證軌道交通運(yùn)營(yíng)管理信息化系統(tǒng)能夠始終保持高效的運(yùn)行狀態(tài)。

4.4 加大軌道交通信息化管理人才的培養(yǎng)力度

信息化系統(tǒng)的構(gòu)建只是軌道交通運(yùn)營(yíng)管理成效提升的第一步，管理效率與管理水平的保持還需以軌道交通信息化管理人才為保障。因此，相關(guān)運(yùn)營(yíng)管理企業(yè)應(yīng)加大對(duì)相關(guān)人才的培養(yǎng)，如通過(guò)嚴(yán)格考核、定期培訓(xùn)、專業(yè)人才引入等多種方式不斷提升運(yùn)營(yíng)管理團(tuán)隊(duì)的綜合素養(yǎng)。另外，對(duì)于部分特殊崗位的工作人員，必須定期進(jìn)行專業(yè)的、針對(duì)性的培訓(xùn)，使之能夠始終保持較高的職業(yè)敏感度。例如，涉及安全管理工作的相關(guān)人員，應(yīng)對(duì)軌道交通相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)與數(shù)據(jù)等有清晰認(rèn)知，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)非正常浮動(dòng)等現(xiàn)象，需要及時(shí)處理，有效消除安全隱患。總之，企業(yè)應(yīng)保障所有軌道交通工作人員均具有較高的專業(yè)水平與服務(wù)意識(shí)，能夠獨(dú)立應(yīng)對(duì)突發(fā)事件與特殊情況。

4.5 完善各項(xiàng)設(shè)備的檢查維護(hù)與應(yīng)急救援體系

軌道交通的信息化運(yùn)營(yíng)與管理有賴于相關(guān)設(shè)備，如果重要設(shè)備出現(xiàn)突發(fā)性損壞，則有可能影響軌道交通系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性[4]。因此，軌道交通系統(tǒng)管理人員應(yīng)制定完善的設(shè)備檢修與維護(hù)體系，對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)與檢修，避免因零部件老化、電路超負(fù)荷、設(shè)備達(dá)到使用年限等問(wèn)題引發(fā)安全事故。另外，需要制定完善的應(yīng)急救援系統(tǒng)，一旦發(fā)生意外，按照應(yīng)急預(yù)案展開高效的救援。應(yīng)急救援系統(tǒng)的總體框架見圖1。

圖1 應(yīng)急救援系統(tǒng)框架

5 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，目前我國(guó)智慧城市軌道交通的信息化建設(shè)仍然處于起步階段，在整體建設(shè)速度、功能設(shè)置、先進(jìn)程度、系統(tǒng)優(yōu)化等多個(gè)方面都存在進(jìn)步空間。但通過(guò)不斷的經(jīng)驗(yàn)積累與技術(shù)突破，相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)會(huì)越發(fā)完善，進(jìn)而更好地推動(dòng)我國(guó)智慧城市建設(shè)進(jìn)程。