新一代信息技术在城市轨道交通建设运营的应用研究

新一代信息技术在城市轨道交通建设运营的应用研究

钟义瑞

南宁轨道交通运营有限公司  广西南宁  530029

随着城市轨道交通线网规模的不断扩大，面临着管理幅度大、周期跨度长、点多面广等问题，我们应当主动强化理念创新，推进新一代信息化技术与轨道交通的深度融合，实现降本增效。本文结合南宁轨道交通运营公司的信息化应用调研情况，分析研究后续信息化应用建设方向以及各种新技术在轨道交通的应用场景，为后续轨道交通信息化智慧化建设提供参考。

一、信息化应用现状分析

（一）系统现状

    1、职能管理业务系统：目前，运营公司相关职能管理业务系统已由集团牵头建设完毕并从集团向下覆盖运营公司，但与运营的实际业务需求契合度较低。

2、运营生产业务系统：运营公司生产业务系统众多繁杂。因大部分已运行线路设计时间较早，大部分系统均采用比较传统的架构，仅少部分有结合采用了一些新技术。运营公司一般也陆续通过科研技改及运营采购等方式，将各种新技术应用实践于已有运营生产业务系统。

（二）存在问题

1、缺乏总体规划，运营职能管理业务系统信息化建设滞后于运营生产业务自身的发展速度，导致系统手段不能很好地服务于线网运营生产管理。

2、目前大部分已经运营使用的生产系统设备，在新一代信息技术未兴起时进行设计，在架构和设备选型方面均采用了比较传统的架构，信息化程度较低且部分系统难以满足新政策对信息系统安全等级保护定级要求。

3、新线建设移交的生产业务系统，基本从新线设计到移交运营投入使用，需经历几年的时间，导致部分技术有新迭代。

二、城轨信息化应用建设方向与思路

（一）职能管理业务系统

1、统筹规划。运营公司集中收集各部门关于信息化管理系统需求，统筹运营信息化建设实施计划，推动运营信息化系统建设及标准规范制定。具体实施项目由公司各部门按各自职责分级分步建设，切实借助信息化手段解决生产和管理的实际问题。

经梳理，除集团管控型综合业务外（如协同办公、财务、人力资源、合同管理等），运营公司主要从运维管理、客运管理、调度管理、综合管理等4大职能管理业务为支撑实施运营信息化建设，为各级管理人员提供决策支持。

2、分步实施。整个信息化建设主要分为如下三个阶段：

第一阶段：优先开展运维管理、调度管理和客运管理领域迫切业务以及成熟职能管理业务的信息化，实现基础业务的信息化应用，构建信息化管控体系。

第二阶段：继续优化及扩展已有信息化应用，有步骤地深化调度管理二期、客运管理二期、运维管理二期、综合管理二期等方面的信息化建设，并逐步按云化标准改造建设，完善信息化管控及治理体系。

第三阶段：将各职能业务管理系统纳入城轨云平台，实现数据互通、智慧协同、综合应用融合，达到统一管控、精细化管理。

（二）运营生产业务系统

运营生产业务系统的信息化新技术应用则考虑“新线建设为主，科研技改及运营采购为辅”的原则。在新线建设时直接考虑采用先技术，可降低运营采购及改造成本，并减少对运营服务的影响。对于移交运营后的部分系统因有更优技术迭代出现时，再考虑通过科研技改或运营采购的方式展开新技术的应用。

经梳理分析，各生产业务系统可结合新一代技术在以下场景中实施应用，提高轨道交通智能化、智慧化水平。

1、城轨云与大数据应用场景

随着线网规模的不断扩大，各车站、各专业系统相对独立部署，基础设施分散、网络资源浪费、安全管控弱等问题逐渐显现，这就需要考虑线路建设与线路、线网的整体融合性，利用大数据、云计算等信息化技术手段，实现数据统一存储与计算，提高运转效率和整体效益。

城轨线网云平台按照“线网顶层规划、线路融合接入、统一接口标准、平台分期实施”的原则进行。线网云平台同步建设线网大数据平台，为各专业、各业务系统、各部门提供数据共享和分析应用服务。所有系统通过与平台对接即可实现各系统间信息的交互，满足横向跨专业、跨业务，纵向不同层级间数据共享、分析挖掘，将更多的资源进行整合并高效利用。

2、5G智能通信应用场景

5G作为先进的移动通信技术，具有大带宽、低时延、高可靠、广连接、泛在网等多种优势，充分利用5G技术结合具体的各专业业务场景和业务需求，可打造不同的5G技术应用，从而最大程度地赋能城市轨道交通。例如设备运营维护管理类系统、列车运行通信类系统、乘客服务类系统等均可以考虑采用5G技术赋能。此外，车辆智能编组、虚拟编组、车车通信等新技术，也是轨道交通无线通信的一个重要应用研究方向。

3、智能运维运用场景

智能运维是采用移动通信、云计算、物联网、大数据、人工智能等智能技术，围绕设施设备运维全过程质量控制开展全面数字化、互联化、智能化，实现关键系统和设备故障自诊断、远程集中检测、专家系统综合决策、故障预测健康管理等功能的综合智能维修系统。

目前运营公司由各专业根据各自特点分开实现智能运维，并与专业系统建设同步设计，但应加强各专业之间数据及信息的共享和关联，并随后在线路云平台中进行显示整合及操作整合，实现统一管理与展现。

对于全自动运行线路，可考虑全线各专业在云平台中整合为一套智能运维系统，形成互联互通的智能运维分析决策管理系统。

4、物联网、AI及大数据等综合运用的智慧化应用场景

充分利用物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术综合运用到轨道交通建设、运营、维护、服务等生产活动各环节中，紧密融合形成各智慧化应用场景，例如智慧车站建设、智慧安防安检系统建设、智慧票务与客流分析应用等。

5、节能降耗应用场景

建立覆盖城轨线网各条线路能源计量与管理系统，统计及监测各条线路、各个车站主要设备设施及车辆段等能源消耗情况，实现轨道交通能源消耗的精细化管理，全面掌握轨道交通能源消耗现状，为节能减排目标提供数据支持。

具体使用场景可以考虑采用物联网、大数据、智能感知（如智能电表）等技术，通过客流、用能情况、运维等信息有机整合，提供实时监控、分析、预警，实现轨道交通运营能耗优化分配及供应。如新线场段、设备房、区间照明灯具引入智能控制系统，根据客流、人员情况进行智能控制；各场段、车站、电客车的通风空调引入“风-水联动”控制技术，采用智能化控制系统，通过季节、人流情况进行智能控制调节。

三、城轨智慧化转型

   智慧城轨是通过新一代信息化技术引入或研发新技术，结合轨道多个业务特点和场景，全面感知、深度互联、智能融合乘客、设施、设备、环境等实体信息，对既有业务进行信息化智慧化赋能，重塑传统城轨中人、列车、设施设备之间的关系，创新和提升建设、运营、服务和管理模式，实现决策能力、执行能力和服务质量的综合提升。

   城轨的智慧化转型可在已经发展成熟的各轨道交通业务系统的基础上进行技术升级、信息技术整合和进一步的智能升级和智慧升级，也可结合城轨云、大数据从顶层设计、统筹规划，都将是一个从信息化逐步转向智慧化的系统工程。

结束语

新一代信息技术融入城市轨道交通建设运营和管理将是主要趋势，城轨信息化与智慧化转型的建设过程中需要立足于城市的实际发展状况，充分结合既有设系统的软硬件资源情况与信息化程度，制定更加更具科学性、系统性的信息化建设与智慧化转型方案，使轨道交通企业信息化与智慧化更具备灵活性，实现可持续发展。

参考文献

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[3]张文韬,卢剑鸿,姜彦璘. 智慧城轨发展现状分析及建议[J]. 现代城市轨道交通,2021,(01):108-111.