李 澤 趙 旭 魏 釗

（中車長春軌道客車股份有限公司，吉林長春 130062）

0 引言

在信息全球化這一背景下，各行業(yè)紛紛開展信息化管理與數(shù)字化轉(zhuǎn)型，因此軌道交通領(lǐng)域若想更進(jìn)一步發(fā)展，就必須要加強(qiáng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐，以此來滿足時代發(fā)展對于軌道交通的要求。而對軌道交通的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐展開研究分析，不僅可以為軌道交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供依據(jù)，還可以為軌道交通發(fā)展提供便利。

1 軌道交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型思路

為了滿足新時代對于城市軌道交通的要求，促進(jìn)軌道交通發(fā)展，企業(yè)應(yīng)該從頂層設(shè)計和戰(zhàn)略規(guī)劃的層面出發(fā)，加強(qiáng)和高新技術(shù)企業(yè)的合作，并借助管理咨詢規(guī)劃以及簽訂戰(zhàn)略協(xié)議等方式，加強(qiáng)對信息技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)的引入，使其和軌道交通建設(shè)結(jié)合在一起，通過這種方式實現(xiàn)軌道交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

該企業(yè)通過構(gòu)建數(shù)字化管理中心、項目管理平臺以及安全管理平臺等方式進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型。首先，將軌道交通的生命周期作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型主線，落實線上管理，用線上管理取代線下管理，以此簡化管理流程，提高管理效率，加強(qiáng)過程管理。其次，借助規(guī)范化以及標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與流程，對建設(shè)環(huán)節(jié)的測、機(jī)、環(huán)、人、料、法等要素進(jìn)行實時監(jiān)管，以此提高企業(yè)的管理水平，落實精細(xì)化管理，加強(qiáng)對城市軌道建設(shè)過程的管理控制，保證建設(shè)質(zhì)量。最后，還要做好數(shù)據(jù)信息的收集存儲，并以此為基礎(chǔ)借助云計算、數(shù)字技術(shù)以及大數(shù)據(jù)等方法對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理，為企業(yè)決策提供數(shù)據(jù)支持，確保城市軌道交通實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，促進(jìn)企業(yè)發(fā)展。

2 軌道交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐

2.1 業(yè)務(wù)流程管理實踐

為了更好地實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型這一目標(biāo)，該企業(yè)將數(shù)字信息技術(shù)和業(yè)務(wù)管理流程相結(jié)合，通過線上管理取代線下管理的方式，簡化業(yè)務(wù)管理流程，提高業(yè)務(wù)管理效率，促進(jìn)軌道交通轉(zhuǎn)型[1]。同時該企業(yè)還根據(jù)企業(yè)自身的實際情況構(gòu)建了一個完善的項目管理體系，包括項目管理中心、投資控、機(jī)電通、計劃云、問題池、安質(zhì)保以及公共信息模型等。從而開展對軌道交通的全方位管理，提高信息化水平，解決城市軌道交通在建設(shè)過程中存在的問題，促進(jìn)軌道交通發(fā)展，讓軌道交通業(yè)務(wù)流程管理向著規(guī)范化方向發(fā)展。

2.2 現(xiàn)場安全管理實踐

在項目現(xiàn)場安全控制方面，按照準(zhǔn)入、精細(xì)管理、源頭管理、科學(xué)預(yù)防的原則，運(yùn)用信息技術(shù)將安全風(fēng)險管理、隱患排查控制、盾構(gòu)施工管理有機(jī)地集成到安全控制中，加強(qiáng)對現(xiàn)場安全的管理。同時建立潛在風(fēng)險的雙重防范機(jī)制，并在業(yè)主和施工單位的共同參與下，實現(xiàn)動態(tài)安全風(fēng)險管理，全過程進(jìn)行隱患排查管理。

2.3 勞務(wù)人員管理實踐

人力資源管理是施工管理的難點[2]。公司建立了實名制管理平臺。組織現(xiàn)場人臉識別門戶，實時收集出生地、年齡、工作類型、參加人數(shù)、員工培訓(xùn)等信息，發(fā)現(xiàn)異常情況（如年齡過大、培訓(xùn)不足等），及時采取預(yù)防和控制措施。建立職工黑名單制度，對多次違反生產(chǎn)管理規(guī)定和違章作業(yè)的職工進(jìn)行登記，禁止入廠。同時，還應(yīng)建立人工智能自動識別安全隱患的視頻監(jiān)控系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，該企業(yè)已經(jīng)研制出多種算法，能夠?qū)ΜF(xiàn)場安全進(jìn)行全天候自動識別，使安全風(fēng)險的識別率得到顯著提升，讓日常檢查的工作效率提升。通過這種方式，不僅提高了安全管理的效率，還對作業(yè)人員起到了威懾作用，減少了施工現(xiàn)場的安全違規(guī)行為，保證了施工過程的安全和控制。AI 算法識別違規(guī)行為如圖1 所示。

圖1 AI算法識別違規(guī)行為

2.4 機(jī)械設(shè)備管理實踐

該企業(yè)通過前端監(jiān)控設(shè)備、傳感器和采集軟件實時監(jiān)控工程現(xiàn)場門式起重機(jī)、塔式起重機(jī)、配電箱和屏蔽機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)[3]。塔式起重機(jī)的監(jiān)測包括載荷、扭矩、風(fēng)速、振幅、角度和起吊高度。盾構(gòu)機(jī)監(jiān)控內(nèi)容包括挖掘機(jī)壓力、主推力、扭矩和軸承；配電箱的監(jiān)測內(nèi)容包括電流、溫度等，采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫畔⑵脚_進(jìn)行實時匯總處理。發(fā)生異常時，平臺發(fā)出警告信號，提醒管理者在異常發(fā)生前采取預(yù)防措施。

2.5 材料跟蹤管理實踐

城市軌道交通技術(shù)是一個復(fù)雜的專業(yè)系統(tǒng)，而材料管理也是一個系統(tǒng)工程。管理效果直接決定著項目的質(zhì)量和服務(wù)水平。充分利用信息平臺，對材料供應(yīng)商的選擇、材料供應(yīng)、材料報關(guān)、材料使用、材料檢驗進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，并對材料的整個生命周期進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，做好提前預(yù)防、跟蹤，避免不合格材料發(fā)貨使用，保證軌道交通鋪設(shè)質(zhì)量，加強(qiáng)質(zhì)量管理。

2.6 環(huán)境監(jiān)測管理實踐

該企業(yè)在軌道鋪設(shè)現(xiàn)場安裝監(jiān)測設(shè)備，能夠?qū)椖楷F(xiàn)場的顆粒物濃度、粉塵、噪聲、溫濕度以及風(fēng)向展開監(jiān)測，并通過互聯(lián)網(wǎng)將收集到的數(shù)據(jù)傳輸至實時監(jiān)測平臺，對數(shù)據(jù)信息展開統(tǒng)計分析和預(yù)警，為現(xiàn)場施工提供數(shù)據(jù)支持，減少項目建設(shè)對城市生活的影響，改變傳統(tǒng)城市軌道交通粗放的管理形象。

2.7 聯(lián)合值守沙盤實踐

結(jié)合斜攝、建筑信息建模、數(shù)字沙盤等技術(shù)，恢復(fù)實際建筑場景，在工程實際沙盤顯示中起到了替代作用[4]。數(shù)字沙盒可以作為信息載體，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)感知前端建設(shè)網(wǎng)站的各種服務(wù)，并在數(shù)字沙盒上同步數(shù)據(jù)。項目管理人員可以通過三維數(shù)字沙箱查看施工現(xiàn)場的實際環(huán)境，如重要危險源的結(jié)構(gòu)、地質(zhì)層、周邊管線分布、監(jiān)測點分布、車站基坑、隧道、盾構(gòu)機(jī)等，數(shù)字沙箱的各個重要模型與施工現(xiàn)場的業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)同步，使項目經(jīng)理不僅可以直觀看到施工現(xiàn)場的整體情況，還可以實時了解施工現(xiàn)場的變化情況。當(dāng)施工人員在對軌道重要線路和建筑物進(jìn)行構(gòu)建時，通過聯(lián)合值守沙盤，可以讓指揮室、項目現(xiàn)場以及遠(yuǎn)程專家共同展開討論，借助各種技術(shù)力量對其進(jìn)行診斷，并有針對性地提出解決措施，以解決現(xiàn)場存在的問題。

2.8 數(shù)字化軌行區(qū)實踐

軌道交通的軌道鋪設(shè)階段施工專業(yè)多，且交叉作業(yè)相對繁瑣，同時隧道內(nèi)通信信號缺乏穩(wěn)定性，嚴(yán)重阻礙了管理人員對機(jī)具、施工人員以及軌道車輛的監(jiān)督管理，難以保障軌道鋪設(shè)質(zhì)量[5]。不僅如此，為了滿足軌道交通隧道建設(shè)的需要，企業(yè)建立了專業(yè)的鐵路綜合信息處理指揮控制系統(tǒng)，實現(xiàn)隧道無線網(wǎng)絡(luò)、隧道內(nèi)外語音通信的全覆蓋，以此保障隧道內(nèi)擁有穩(wěn)定的通信信號，從而實現(xiàn)對軌道車輛位置和速度的實時監(jiān)控。使工作人員能夠利用虛擬軌行區(qū)及時掌握機(jī)車所在位置與運(yùn)行速度、人員位置以及施工作業(yè)區(qū)域等信息，實現(xiàn)人員的可視化部署，避免在軌道鋪設(shè)過程中機(jī)具、人和車輛出現(xiàn)碰撞，保證鐵路區(qū)域的施工安全。

2.9 業(yè)務(wù)融合管理實踐

整合不同運(yùn)營系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，通過對時間、單位、路線、工作區(qū)域、工作場所等維度數(shù)據(jù)的縱橫對比，監(jiān)控軌道施工的投資、進(jìn)度、安全、質(zhì)量和綠色施工。實現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的可視化管理，為施工現(xiàn)場輔助管理和決策提供有力支持。

3 基于數(shù)字化轉(zhuǎn)型的城市軌道交通建設(shè)路徑分析

3.1 建設(shè)要點

3.1.1 增強(qiáng)信息化意識

為了更好地進(jìn)行軌道交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型，需要不斷提高工作人員的信息化水平，使其具有信息化意識。同時為了使智能軌道建設(shè)效率得到有效提升，企業(yè)的管理人員需要擁有數(shù)字化思維，只有這樣才能促進(jìn)軌道交通轉(zhuǎn)型，確保企業(yè)規(guī)劃工作能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化與信息化，加強(qiáng)企業(yè)管理。管理人員遵循科技引領(lǐng)、市場主導(dǎo)以及系統(tǒng)規(guī)劃等原則，以此促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為企業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展創(chuàng)新與運(yùn)營生產(chǎn)提供良好的條件[6]。在實踐時，要積極發(fā)揮出大數(shù)據(jù)的價值和云平臺服務(wù)的作用，提高城市軌道交通客運(yùn)服務(wù)、企業(yè)管理、運(yùn)營生產(chǎn)的基本運(yùn)營水平，有效地將人工智能技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級這一目標(biāo)。在此基礎(chǔ)上推動道路建設(shè)的智能化，最終實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

3.1.2 加強(qiáng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用

要想實現(xiàn)軌道交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型，就必須提高信息化意識，加強(qiáng)對數(shù)據(jù)信息的有效利用，只有這樣才能有效推動軌道交通轉(zhuǎn)型升級。此外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及與應(yīng)用，使人們對不同專業(yè)和不同類型軌道數(shù)據(jù)展開全面分析，主要包括人員組織、基礎(chǔ)設(shè)施、機(jī)電設(shè)備以及施工建設(shè)等方面，從而建立了更加完整的數(shù)據(jù)庫。同時還要將各種科學(xué)數(shù)據(jù)模型與行業(yè)實踐經(jīng)驗融入數(shù)據(jù)庫，讓數(shù)據(jù)信息能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用與價值，為企業(yè)發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持，推動企業(yè)發(fā)展進(jìn)步[7]。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型期間，企業(yè)必須構(gòu)建軌道交通全生命周期信息系統(tǒng)，方便企業(yè)開展軌道交通信息化管理，同時還要將企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)作為數(shù)字化核心內(nèi)容，在原有基礎(chǔ)上加強(qiáng)核心業(yè)務(wù)創(chuàng)新，通過這種方式提高業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)行為的數(shù)據(jù)化以及智能化水平，確保企業(yè)具有強(qiáng)大的大數(shù)據(jù)決策和分析能力，進(jìn)一步推動整個企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和重構(gòu)。滿足企業(yè)當(dāng)前業(yè)務(wù)調(diào)整和效率提高的需求，并不斷適應(yīng)當(dāng)前需求的變化，使企業(yè)能夠更好地發(fā)展。

3.1.3 保障生態(tài)共享

為了實現(xiàn)生態(tài)共享這一目標(biāo)，必須加強(qiáng)創(chuàng)新發(fā)展，展現(xiàn)出市場本身在資源配置中的關(guān)鍵作用，同時加大力度將現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)轉(zhuǎn)型，拓展開放信息基礎(chǔ)設(shè)施，加強(qiáng)城軌裝備、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及信息產(chǎn)品的融合，創(chuàng)新軌道交通發(fā)展，為軌道交通提供新的發(fā)展路徑與方向，促進(jìn)市場與信息化建設(shè)生產(chǎn)相結(jié)合，以此提高建設(shè)生產(chǎn)的信息化水平。在數(shù)字平臺持續(xù)開放協(xié)作的過程中，能夠有效將內(nèi)外部資源有效互聯(lián)，不斷創(chuàng)新生態(tài)鏈，進(jìn)一步降低建設(shè)成本，從而實現(xiàn)資源再利用率最大化，促進(jìn)新價值的生成。

3.2 建設(shè)方案

3.2.1 業(yè)務(wù)架構(gòu)

數(shù)字化轉(zhuǎn)型業(yè)務(wù)系統(tǒng)已經(jīng)形成了滿足軌道交通戰(zhàn)略發(fā)展和創(chuàng)新需求的業(yè)務(wù)流程、技術(shù)結(jié)構(gòu)以及業(yè)務(wù)范疇。該企業(yè)根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)的建設(shè)要求，建立了以智能化中心和數(shù)字化管理為主要內(nèi)容的綜合應(yīng)用系統(tǒng)。完善信息治理和信息安全體系，保證數(shù)據(jù)信息安全，確保該系統(tǒng)能夠在實際應(yīng)用中發(fā)揮出應(yīng)有的作用和價值。在實際應(yīng)用中該系統(tǒng)功能主要包括全生命周期管理、服務(wù)共享以及成本投資建設(shè)，能夠幫助企業(yè)進(jìn)行軌道交通管理，從線路、支撐車站以及線網(wǎng)等方面提供數(shù)據(jù)支持，保證決策具有科學(xué)性。軌道交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型業(yè)務(wù)架構(gòu)如圖2 所示。

圖2 軌道交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型業(yè)務(wù)架構(gòu)

智能建設(shè)管理是企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的重要組成部分。通常以建筑信息模型為支撐，對各類基礎(chǔ)設(shè)施的施工全過程進(jìn)行服務(wù)管理，并在智能化建筑管理的基礎(chǔ)上，全面實施相應(yīng)的項目管理和施工管理。此外，智能列車運(yùn)行則通過實施全自動駕駛實現(xiàn)場景互通這一目的，進(jìn)一步提高列車編制和設(shè)備的管理效率。

智能運(yùn)輸組織能夠有效地進(jìn)行運(yùn)營管理和生產(chǎn)。其中，運(yùn)輸生產(chǎn)設(shè)計的內(nèi)容較為復(fù)雜，主要為信號系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、電力系統(tǒng)以及自動售檢票系統(tǒng)。而運(yùn)營管理設(shè)計則主要包括施工調(diào)度管理、資產(chǎn)管理系統(tǒng)以及站務(wù)管理系統(tǒng)等。此外，智能運(yùn)維系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中，不僅要負(fù)責(zé)為車輛、工務(wù)、信號以及供電等專題提供所需的設(shè)備與設(shè)施，還要對其進(jìn)行綜合智能運(yùn)維，建立一個科學(xué)、合理的智能運(yùn)維安全保障體系，保障軌道交通系統(tǒng)安全，使其能夠平穩(wěn)有序運(yùn)行，發(fā)揮出應(yīng)有的作用與價值。另外，智慧乘客服務(wù)的實施主要以乘客服務(wù)為核心任務(wù)，對乘車過程、乘客咨詢發(fā)布等內(nèi)容展開優(yōu)化升級。

3.2.2 技術(shù)架構(gòu)

軌道交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型的技術(shù)框架能夠有效地提高企業(yè)的組織管理效率，對企業(yè)的發(fā)展起到重要作用。從實用的角度來看，技術(shù)架構(gòu)包括5 個層次，分別為云應(yīng)用層、感知層、云服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)層以及云基礎(chǔ)設(shè)施。

具體而言，感知層包括基于攝像頭和傳感器等設(shè)備建立的通信和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，通過感知層開展信號、乘客信息以及外部信息的收集。網(wǎng)絡(luò)層是以數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和移動通信網(wǎng)為基礎(chǔ)建立的多元化承載網(wǎng)，能夠最大程度上提高多系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成、無縫傳輸以及網(wǎng)絡(luò)化。需要注意的是，云基礎(chǔ)的iaas 層相對復(fù)雜，主要包括封裝的iaas、邏輯化安全、儲存等軟硬件以及網(wǎng)絡(luò)等，能夠讓用戶直接使用。云服務(wù)PaaS 層由核心業(yè)務(wù)平臺、核心數(shù)據(jù)平臺和核心技術(shù)平臺組成，可以為用戶提供各種操作、管理和實施服務(wù)。此外，還應(yīng)該構(gòu)建信息安全體系和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系，形成一個科學(xué)合理的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，為數(shù)字化轉(zhuǎn)型和建設(shè)的各個階段提供參考，進(jìn)一步提高城市軌道交通建設(shè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的效率。

4 結(jié)語

要想加強(qiáng)軌道交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐，還應(yīng)該綜合考慮各種數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐方法及具體情況，從而選擇有利方案。只有把所有數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐方法整合在一起，加強(qiáng)軌道交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐，才能促進(jìn)軌道交通發(fā)展。