关于城市轨道交通智慧化运营管理的探讨

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　　摘 要：当前，我国城市轨道交通正从快速发展转入高效、智能的高质量发展新时期。随着科技的发展，“智慧交通”已发展迅速，城市轨道交通逐渐成为市民出行的主要交通工具之一，因此，研究如何提升轨道交通全行业智能化水平，通过加快移动互联网和物联网、大数据等先进数字技术，在地铁设计、建设、运营和维护等全过程的应用，以及对数据库内大量轨道交通数据的整理及归纳，构建地铁车站智能化、一体化的现代智慧型运营管理体系，研究如何给乘客带来更便捷、安全、舒心的智慧化服务，成为趋势所向。
　　关键词：城市轨道交通;智慧化;运营管理
　　中图分类号：U29 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）09-0030-03
　　1 概述
　　1.1 背景
　　随着城市的不断发展，城市人口不断增加，城市面积逐渐扩展，传统的以公交车为主的公共交通方式已经无法满足人们的出行需求。城市轨道交通，尤其是地铁，可以承载相当规模的客流量，具有节能、省地、运量大、全天候、无污染（或少污染）、安全等特点。轨道交通，作为基础设施，研究其智能化对于提升运作效率、减少人力成本、提高乘客满意程度具有现实意义。本文旨在探讨如何从以下几个方面提升轨道交通全行业智能化水平，从而带来便捷、安全、舒适的智慧化服务。
　　（1）在基础设施智能化方面，推进建筑信息模型（BIM）技术在重大交通基础设施项目规划、设计、建设、施工、运营、检测维护管理全生命周期的应用，基础设施建设和管理水平大幅度提升。（2）在生产组织智能化方面，实现交通运输企业的信息化管理和安全生产水平大幅度提升。（3）在运输服务智能化方面，丰富交通出行、旅客票务、交通支付等在线服务。（4）在决策监管智能化方面，跨行业、跨区域协同的交通运输运行监测、行政执法和应急指挥体系基本建成，基于大数据的决策和监管水平明显提升。
　　1.2 现状
　　目前，各地的地铁在对于智能化的研究主要集中在保障地铁运行和车站基本運作的设施设备上，例如列车自动控制系统、信号系统、综合监控系统、自动售检票系统等，但在智慧交通一体化的研究上则相对较少。在人工智能研究方面，相关资料表示，2017年我国人工智能市场规模达到237.40亿元，同比增长67%，其中以人脸识别、图像视频识别等技术为核心的计算机视觉市场规模最大，占比达到34.9%。相关机构预测，未来三年人工智能市场将以年均超过60%的速度增长，到2020年预计将达到千亿规模，人工智能正处于飞速发展时期，技术正逐步成熟。因此，将人工智能与大数据技术相结合并应用到城市管理运营管理成为可能。
　　1.3 必要性
　　在“智慧城市”、“2025智能制造”、“互联网+”等国家战略的指引下，研究建设“智慧地铁”逐渐成为轨道交通行业未来的主要发展趋势，通过城市轨道交通智慧化运营管理的构建，以实现城市交通、产业、空间三要素协同发展。另一方面，在接下来的十年内，关注轨道交通行业“智能化、数据化、平台化”的升级趋势都将成为关注的重点，同时，深入研究人工智能、大数据技术与城市轨道交通经营和运营的结合，对新一代站台门、移动支付售检票系统、人脸识别+视频监控等方案进行研发优化，积极探索从智能化建设向服务运营延伸的发展路径，将为城市居民创造一个更为便捷、高效的智慧出行与生活。
　　智慧城市将是中国未来建设现代化都市的必然导向，智慧城市通过运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而交通运输、城市服务的各种需求做出智能响应。在这一背景下，推进新轨道交通的大格局，塑造令人惊叹的“中国轨道交通”。因此，研究如何构建城市轨道交通智能化、一体化的现代智慧型体系，如何给乘客带来更便捷、安全、舒心的智慧化服务，成为趋势所向。
　　2 智慧化运营管理的探讨
　　轨道交通建设是城市现代化的标志，也是社会科技进步和城市发展的必然。轨道交通的安全、高效和无人驾驶的运行是高度自动化、智慧化集成的结果。树立以乘客为中心的服务理念，通过AFC、便捷移动支付、高速wifi接入、综合安防、门禁等系统的建设，可以更好的满足乘客与运营方的互动和安全便捷出行。轨道交通智慧化运营管理正是基于“智慧交通”理念，将先进的信息技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术以及计算机技术等有效地综合运用于整个交通运输管理体系，从而建立起一种大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理[1]。
　　从智慧化运营角度，从几个方面进行深入探讨：（1）以乘客为导向，优质服务社会。作为服务型轨道交通，一方面要始终围绕着“以乘客为导向”的主体思维，坚定明确服务交付责任，并推动责任下沉，提高乘客需求响应速度;另一方面，也需加大设备保障对客运服务的支持力度，运用高科技技术强化“安全、准点、舒适、快捷”的服务品质，从而优质服务社会。（2）资源整合共享，共谋发展。通过数据通信技术、计算机技术等手段，进行资源整合共享，有利于推动技术、人才、设备/物资、信息、知识的共享，同时，在建立基础业务相对分散和管控功能相对集中的业务运作模式上，可以构建对一线业务强有力支撑，有利于规模化运作、精细化运作。同时，研究建立共享服务平台建设，理清基础运输服务与其他经营性业务，构建协同发展机制，将更有利于打造“智慧交通”体系。（3）统筹兼顾，合理匹配。构建适度竞争的运作与绩效考核机制，以促进运营效率与效益的不断提升，同时，不断强化组织与组织之间、业务与业务之间的协作与联动，赋予业务层面相匹配对等的责任与权利。（4）技术多样化与线网统筹管理。构建前台和后台维修体系，提高设备故障处置效率，不断学习多样化技术，并沉淀掌握熟练，从而完善整体解决方案。
　　3 城市轨道交通智慧化运营所面临的挑战
　　以杭州地铁为例，随着G20峰会的顺利召开，2022年亚运会又近在眼前，杭州地铁正经历着跨越式的发展。杭州市城市轨道交通近期线网规划总里程423.5公里，其中地铁三期建设规划总里程为387.8公里。杭州地铁已建成地铁1号线、2号线、4号线一期并实现成网运营，目前运营里程117.6公里，线网日均客流已超过120万人次。在建线路有地铁5号线、6号线、9号线及城际轨道交通杭临线、杭富线，在建总里程约为136公里。2022年亚运会前，杭州地铁将建成10条地铁线、2条城际线，运营总里程446公里，形成较为完整的轨道交通网络。线网的不断扩展带来的是更广阔的城市覆盖面积，同时，带来的也是客流的快速增长以及运营管理智能化的提升和改造[2]。 　　从轨道交通智慧化运营的角度，杭州城市轨道交通在智慧化运营方面也将面临以下挑战：
　　（1）安全保障压力长期存在。在当前轨道交通快速发展环境中，轨道交通产业涉及面广，同时，轨道交通行业的长期持续发展，在技术革新以及安全保障上面关键节点众多，需克服较多环节。（2）系统接口复杂。轨道交通各网络接口复杂化，在实现智慧化运营管理的全网络互联互通上有较大难度。（3）实时应急管理组织要求高。在智慧化管理方面，运营者和管理者团队需要实现团队协同，紧急处置突发事件和故障，迫切需要有效和多样的手段联动控制。（4）机制暂未完全统一。在各线路建设时，采用了不同的机制资源，需整合各方资源，进行统一划分。（5）缺少全线网间与城市其他公共交通的换/导乘信息服务体系。在杭州地铁的快速发展时期，越来越多的乘客从出发站到目的地的站间也将需要多路径换乘（包括轨道交通间，以及轨道交通与道路交通间的换乘）。为方便乘客进行换乘，需要有方便乘客的导向、一体化信息智能问询等服务需求，为乘客的乘客出行提供最大的方便。（6）建立更全面、更智能化的全线网的智慧型公共安全的监控和管理。为保障轨道交通的运行、设备安全和人员安全，需要快速、有效对整个轨道交通专用及公共空间实现整体的网络化智能监控和管理。（7）外部需求的多样性。不同运营主体的交通网，发生各类乘客服务事件以及协调运营事件，需要针对各类需求，不断提升技术及服务品质。
　　在轨道交通网络化运营的今天，轨道交通智慧化运营道路漫长，面临诸多挑战，同时也需要建立与之相适应的网络化信息与服务支持平台，实现网络的共享性、可扩展性、开放性以及可持续发展性等，以达到“智慧交通”的整体目标。
　　4 打造智慧轨道交通的探索与尝试
　　目前，正在经历轨道交通快速发展时期，我国城市轨道交通已经具备规模，预期到2020年，将达到6000公里。在网络化建设、网络化运营方面已经积累了丰富的经验，后期的重点应逐步着眼于提升智能化、智慧化水平，形成数据互通，业务共融的新生态，同时，提升发展质量，更好地服务城市发展、服务公众出行[3]。
　　4.1 推进智慧票务，便利乘客出行
　　以开放的平台，引入智慧化、移动化手段，提供更多轻松便利的票务服务。目前，杭州地铁已实现全线网覆盖的支付宝购票机、银联TVM购票，以及实现支付宝“二维码”、银联卡过闸功能，实现BOM手机支付购票功能。同时，2018年12月1日起，滬杭地铁二维码实现互通互联，杭州市民使用杭州地铁APP不仅可以扫描二维码乘坐杭州地铁，还可以在上海地铁线网扫码畅行，同样上海市民也可在杭州使用上海大都会APP二维码乘坐杭州地铁。这种尝试得到了广泛的认可，同样的，上海地铁也同宁波地铁间实现了二维码互联互通。二维码互联互通模式的开启，不仅给各地市民乘客提供便利，而且也在节约社会资源上起到了非常大的作用。另外，相关资料表示，预计在2019年年底，二维码互联互通有望进一步覆盖至南京、合肥、无锡、苏州、温州、常州等九座城市的地铁，并有望拓展到长三角以外的城市。推进打造智慧票务，正得到有序推行落实，也在实现轨道交通“一体化”、“智能化”上起到了重大作用。
　　4.2 推进智慧车站基础建设
　　在轨道交通领域，对无线通信需求越来越高，不仅需要更高的传输可靠和稳定性，还要求更大的宽带。伴随着轨道交通线的扩大，覆盖的范围更广，乘客在车上的时间会更长，如看视频，听音乐，玩游戏等等。目前，部分地铁（如上海地铁、广州地铁等）已实现了WIFI全网络覆盖，同时地铁站导航、客流情况、列车运行信息，车站便民服务设施定位，智能微客服功能等也已陆续上线。杭州地铁虽然未全网络覆盖WIFI，但也推行出了便民服务，如联合杭州移动运营商推出了杭州地铁流量包，以大流量、低资费为特点满足地铁出行流量使用需求。在智慧建设方面，杭州地铁目前微信公众号及杭州地铁APP都具备了地铁换乘指引、地铁站点查询以及时刻表信息，但在车站建设方面仍有较大发展空间，如地铁与道路交通换乘指引方面、地铁车站便民服务设施指引等还可以进一步深入。
　　4.3 智慧出行—“P+R”模式应用
　　基于轨道交通的P+R模式，可以使出行者能够准点、可靠、快捷的到达目的地，同时，能更好缓解城区道路交通压力，充分发挥地铁、大容量公共交通对城市交通运输的作用，减少汽车进入中心城数量。目前，为缓解停车难，杭州地铁站沿线已建成“P+R”公共停车场已经有火车东站、江陵路、湘湖站等13个，在建的有4个，规划中2个。这种模式更早也在北京、上海、广州等地进行了选址设置并使用，但随着使用年限的增长，部分车站P+R停车场已无法满足大量客户的需求，“P+R”停车场日益趋向饱和状态。
　　杭州是一个人口增长型城市，日益增长的停车需求仍有待解决，关于如何更好地解决出行问题，在大数据技术的支持下，若是能提前了解到现场的车位情况，大量出行乘客可以综合考虑现场情况多样化选择出行方式，因此，网络时代实时线上提供停车位数量信息也将会成为杭州地铁广大乘客换乘出行的迫切需求。
　　4.4 建立独有的客流预测模型
　　通过运用大数据技术，利用城市客流热力图，可以实时掌握车站、大型活动场点的客流分布和变化，目前，杭州地铁仅1、2、4号线运行，但考虑到后期线路增多，客流量增长，因此通过大数据技术对地面交通情况进行整合资源并实时反馈，也将成为智慧化运营管理的提升内容。另外，在开发地铁客流监控预警信息系统方面，实时掌握车站、线路、线网客流密度和分布，并对全天的客流量渐进性预测预警同样也是迫切需求。在开发预警系统上，如何将人工智能和大数据技术更好地相结合，使其为轨道交通运营管理提供决策支持是需要综合考虑的一个问题。
　　4.5 促进技术变革
　　为实现设备质量的良好保障，通过构建较为完善的智能监测网络，在各个相关点设置监测点，实时监测获取各个监测点的数据变化，从而进行故障诊断、故障提醒，同时可以推断剩余使用寿命，提供大数据维修决策依据，如信号道岔转辙机综合监控系统、信号设备维护监控等对行车相关的重要设备的智能监测。
　　4.6 智慧化定制服务
　　通过提供网络化、智能一体化乘客信息服务，围绕网络运营设备的状态数据、客流状态数据、城市公交一体化信息等经处理整合后成为“实时信息”，以乘客出行需求和乘客行为为基点，提供可覆盖整个出行过程的实时发布服务;利用APP软件为渠道，为乘客提供客流控制信息定制服务，一方面满足乘客的知情权，另一方面也可为乘客的有效出行提供多渠道、多形式的智慧化服务。另外，通过大数据技术增加关键点位，逐级强化控制力度，充分挖掘线网车站客流联控效用，并根据实际情况和乘客反馈，及时进行调整，能够充分发挥提高客流疏导的灵活性、应变性和全面性的作用。
　　5 结语
　　轨道交通行业正经历以数据为核心，互联网为手段的第二次信息化浪潮。同时，随着轨道交通建设的不断深入，致力于轨道交通网络化、智慧化运营管理，并通过技术化手段，能更好的掌握网络运营的状况，统筹协调线网的运能，高效处理应急实践，以及为乘客提供智能便捷的服务。本文主要根据各地地铁所面临的挑战以及进行的多方面探索与尝试，简单探讨轨道交通智慧化运营管理创新发展面临的战略机遇，分享和交流轨道交通智慧化运营管理的部分应用所取得的成果和后期发展潜能。
　　参考文献
　　[1] 李亚.智慧城市轨道交通运营管理信息化建设研究[J].智能建筑与智慧城市，2018（6）：106-107.
　　[2] 汪波，陈德爱，杨杰.北京城市轨道交通网络化运营探讨[J].现代城市轨道交通，2010（4）：14-17+89.
　　[3] 施仲衡.让科技引领我国城市轨道交通可持续发展[J].都市快轨交通，2010（1）：118-119.
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