軌道交通智能化Q&A

本刊記者/梁秀璟

軌道交通智能化Q&A

本刊記者/梁秀璟

《自動(dòng)化博覽》：軌道交通智能化是近年來(lái)軌道交通行業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)話題，您認(rèn)為智能化軌道交通的特點(diǎn)是什么？這里提到的“智能化”應(yīng)該包含哪些方面？

洪翔：軌道交通領(lǐng)域的“智能化”主要體現(xiàn)在五個(gè)“面向”上，包括：面向乘客的信息化服務(wù)、面向整個(gè)出行空間的安全防范、面向整個(gè)行車運(yùn)營(yíng)過程、面向機(jī)電系統(tǒng)和重要裝備的維保以及面向救災(zāi)和應(yīng)急處置等內(nèi)容。

面向乘客的信息化服務(wù)：可在乘客信息系統(tǒng)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的“智能化”功能。如建立網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)狀態(tài)發(fā)布平臺(tái)（上海定義為“TOS”），實(shí)時(shí)發(fā)布包含客流、行車、重要設(shè)施設(shè)備等狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)信息，方式多樣且覆蓋乘客出行全過程。

面向整個(gè)出行空間的安全防范：可在視頻監(jiān)控系統(tǒng)、周界報(bào)警、安檢系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的“智能化”功能。目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用了高清系統(tǒng)，數(shù)字化監(jiān)控、模式化監(jiān)控以及圖像分析、模式識(shí)別等“智能化”功能得到發(fā)揮。

面向整個(gè)行車運(yùn)營(yíng)過程：可以實(shí)現(xiàn)高級(jí)別的全自動(dòng)駕駛模式，確保形車過程的“智能化”。如實(shí)現(xiàn)線路中存車及自動(dòng)喚醒、休眠等。

面向機(jī)電系統(tǒng)和重要裝備的維保：可在綜合監(jiān)控系統(tǒng)、重要設(shè)施設(shè)備的安全檢測(cè)系統(tǒng)中實(shí)施相應(yīng)的“智能化”手段和功能。如在車輛中設(shè)置智能復(fù)合傳感系統(tǒng)，結(jié)合車載信息系統(tǒng)，有效實(shí)現(xiàn)車載識(shí)別、檢測(cè)、預(yù)警和主動(dòng)維修。

洪翔，高級(jí)工程師?，F(xiàn)任上海申通地鐵集團(tuán)有限公司技術(shù)研究中心系統(tǒng)集成部主任。多年從事軌道交通通信工程、控制中心、綜合監(jiān)控系統(tǒng)以及信息化等專業(yè)的工程規(guī)劃、可研報(bào)告編制、工程設(shè)計(jì)、咨詢和技術(shù)管理、評(píng)審和科研等工作。曾獲上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)、教育部科技進(jìn)步獎(jiǎng)、建設(shè)部?jī)?yōu)秀工程設(shè)計(jì)銀獎(jiǎng)、上海市優(yōu)秀工程咨詢成果獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。

面向救災(zāi)和應(yīng)急處置：可在通信系統(tǒng)、信息平臺(tái)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心等方面實(shí)施相關(guān)的“智能化”功能或手段。如利用通信系統(tǒng)IP化的特點(diǎn)，整合有、無(wú)線多種通信方式，建立基于軟交換體系的統(tǒng)一通信服務(wù)平臺(tái)，貫穿網(wǎng)絡(luò)中心、控制中心、車站、基地等空間，集“語(yǔ)音、視頻、信息”等通信載體為一體，服務(wù)于日常管理、應(yīng)急處置及救災(zāi)救援等網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)工作中去。

智能化軌道交通總體上應(yīng)具有行車運(yùn)營(yíng)自動(dòng)化、客運(yùn)服務(wù)實(shí)體流程化、關(guān)鍵環(huán)節(jié)決策化以及數(shù)據(jù)支持模型化等特點(diǎn)，具體表現(xiàn)為：

（1）乘客乘用高效、過程知曉、消費(fèi)便捷，管理互動(dòng)響應(yīng)高；

（2）安全防范實(shí)現(xiàn)空間、行為、身份以及物件的有效識(shí)別、有效報(bào)警，且事件追蹤及分析準(zhǔn)確、有效；

（3）行車過程準(zhǔn)點(diǎn)率高、運(yùn)行平穩(wěn)且節(jié)能，合理使用運(yùn)能；

（4）設(shè)備及裝備的可用性、可靠性、可維護(hù)性高，實(shí)現(xiàn)基于安全運(yùn)行的物聯(lián)識(shí)別和監(jiān)測(cè)，實(shí)施基于RCM為核心的維修機(jī)制。

（5）救災(zāi)和應(yīng)急處置實(shí)現(xiàn)3C（COMMUNICATION通信、CONTROL控制、COMMAND決策）集成。

《自動(dòng)化博覽》：城市軌道交通智能化系統(tǒng)包括綜合監(jiān)控系統(tǒng)、乘客資訊系統(tǒng)、綜合安防系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)，請(qǐng)您分別闡述一下這幾方面的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)？

總體上說(shuō)，城市軌道交通各系統(tǒng)的智能化建設(shè)趨勢(shì)明顯，并結(jié)合地鐵互聯(lián)網(wǎng)+概念的先行先試，城市軌道交通智能化各系統(tǒng)還將增添移動(dòng)應(yīng)用、大數(shù)據(jù)推動(dòng)等亮點(diǎn)。

綜合監(jiān)控系統(tǒng)智能化的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)：

綜合監(jiān)控系統(tǒng)即Integrated Supervision and Control System（以下簡(jiǎn)稱ISCS）是基于大型的監(jiān)控軟件平臺(tái)，通過專用的接口設(shè)備與若干子系統(tǒng)接口，采集各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)在同一監(jiān)控工作站上監(jiān)控多個(gè)專業(yè)，調(diào)度、協(xié)調(diào)和聯(lián)動(dòng)多系統(tǒng)的集成系統(tǒng)。ISCS系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備監(jiān)控和管理、防災(zāi)和安全、乘客服務(wù)、行車輔助等功能；綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)與運(yùn)營(yíng)組織、維保組織相匹配；系統(tǒng)功能應(yīng)與運(yùn)營(yíng)管理模式相適應(yīng)，滿足城市軌道交通運(yùn)營(yíng)監(jiān)控和管理等整體功能需求。

ISCS的智能化體現(xiàn)歸類在集成實(shí)現(xiàn)上，可以從橫向和縱向兩個(gè)維度來(lái)設(shè)計(jì)。橫向維度是指從ISCS所集成的專業(yè)系統(tǒng)范圍，縱向維度是指從ISCS所集成專業(yè)系統(tǒng)的深度。橫向的集成范圍和縱向的集成深度是ISCS集成設(shè)計(jì)不可分割的兩個(gè)方面，二者相輔相成、缺一不可。橫向集成與縱向集成共同構(gòu)成完整的ISCS系統(tǒng)。

因此，ISCS系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展還應(yīng)著眼于集成的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注在：（1）提升業(yè)務(wù)管理科學(xué)化、信息化水平；消除“自動(dòng)化孤島”現(xiàn)象；有助于機(jī)電系統(tǒng)發(fā)揮整體作用，突出綜合數(shù)據(jù)處理、綜合信息輔助的優(yōu)勢(shì)。（2）提升機(jī)電系統(tǒng)的整體服務(wù)能力和綜合的應(yīng)急處置能力。（3）輔助維修工作，增加系統(tǒng)的安全可靠性；（4）減少建設(shè)過程中的重復(fù)性建設(shè)內(nèi)容；簡(jiǎn)化接口和工作協(xié)作程序；有效降低軌道交通建設(shè)整體投資和人力投入。（5）優(yōu)化生產(chǎn)過程、降低人員工作負(fù)荷、簡(jiǎn)化流程。（6）有助于軌道交通網(wǎng)絡(luò)信息化、大數(shù)據(jù)應(yīng)用的建設(shè)。

乘客資訊系統(tǒng)智能化的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)：

在上海乘客資訊系統(tǒng)已被定義為網(wǎng)絡(luò)化乘客信息系統(tǒng)NPIS（Network-Passenger Information System），為面向城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)和維護(hù)管理，以三色運(yùn)營(yíng)狀態(tài)信息TOS（Tricolor Operating Status）為核心，整合軌道交通內(nèi)部多種載體及外部多種媒體，為廣大市民和軌道交通運(yùn)營(yíng)、管理、維護(hù)保障各層次的管理者提供全方位的信息服務(wù)的系統(tǒng)。通過數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、分析運(yùn)算及多載體的信息發(fā)布渠道，為廣大的市民提供覆蓋全網(wǎng)絡(luò)的以實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)信息為核心的多種信息，幫助其有效出行和換乘；同時(shí)為軌交管理者提供綜合的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)信息，為高效的運(yùn)營(yíng)決策指揮提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；并通過公交一體化的數(shù)據(jù)交換為公交互補(bǔ)、應(yīng)急處置打下基礎(chǔ)。另外為車站相關(guān)人員提供準(zhǔn)確、迅速的各類信息主動(dòng)查詢，包括：網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)信息、票務(wù)信息、換乘路徑信息、站內(nèi)關(guān)鍵設(shè)施的地理信息等，也將成為重要的智能化服務(wù)手段。

未來(lái)將不斷擴(kuò)展并完善基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、多源數(shù)據(jù)融合建模及邏輯計(jì)算，并緊密貼合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，打造實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)、智能的城市公共交通信息服務(wù)一體化平臺(tái)，覆蓋以軌道交通為基礎(chǔ)的城市公共交通。

綜合安防系統(tǒng)智能化的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)：

綜合安防系統(tǒng)中主要以視頻監(jiān)控系統(tǒng)為核心，目前全球視頻監(jiān)控系統(tǒng)的趨勢(shì)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展，軌道交通也不例外。隨著軌道交通網(wǎng)絡(luò)化形成后，視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量眾多帶來(lái)的維護(hù)量和使用效率問題催生了智能視頻分析功能的應(yīng)用需求。同時(shí)隨著全數(shù)字高清技術(shù)的應(yīng)用，智能視頻的分析效果也將明顯提升。

因此，未來(lái)軌道交通以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控為基礎(chǔ)，通過對(duì)監(jiān)控視頻圖像的實(shí)時(shí)分析來(lái)對(duì)動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中的目標(biāo)進(jìn)行定位、識(shí)別和跟蹤，并分析和判斷目標(biāo)的行為，從而能在異常情況發(fā)生

的時(shí)候及時(shí)做出反應(yīng)，做到早期的偵測(cè)和防范。同時(shí)也可通過對(duì)視頻圖像質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中因設(shè)備故障或人為原因而造成的圖像質(zhì)量問題及一些系統(tǒng)問題，為系統(tǒng)的維護(hù)保障提供技術(shù)支持。

因此，隨著軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐步應(yīng)用基于IP技術(shù)的全數(shù)字高清系統(tǒng)，以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化安防中心的建設(shè)，建設(shè)一套視頻監(jiān)控系統(tǒng)綜合管理平臺(tái)，管理平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控、智能分析、移動(dòng)應(yīng)用和設(shè)備管理等綜合功能，為軌道交通的安全運(yùn)營(yíng)、公共安全防范和高效維護(hù)提供保障。

通信系統(tǒng)智能化的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)：

通信及信息化工程和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（如數(shù)據(jù)中心、高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)）需要提前推動(dòng)。隨著通信技術(shù)的不斷進(jìn)步，各級(jí)人員的日常通信不能依然停留在固定崗位的語(yǔ)音通信水平上，同時(shí)處于移動(dòng)環(huán)境下的辦公和工作通信服務(wù)需求也日益增多，主要包括：

（1）各類人員的移動(dòng)辦公應(yīng)用：包括使用定制終端、手機(jī)終端或便攜式電腦，通過專門的應(yīng)用軟件，訪問辦公網(wǎng)絡(luò)，收發(fā)郵件和即時(shí)消息、安排工作計(jì)劃、處理辦公文檔，并可遠(yuǎn)程參與會(huì)議，擺脫時(shí)間和場(chǎng)所局限，隨時(shí)進(jìn)行隨身化的公司管理和溝通，實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公，并有效提高管理和辦公效率。

（2）常態(tài)化的移動(dòng)業(yè)務(wù)應(yīng)用：包括基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的語(yǔ)音通信、信息推送發(fā)布、實(shí)時(shí)客流及列車運(yùn)行情況上報(bào)、現(xiàn)場(chǎng)情況視頻/圖像采集、臨時(shí)視頻會(huì)議，以及設(shè)施設(shè)備維護(hù)中的移動(dòng)巡檢、設(shè)備二維碼識(shí)別、運(yùn)行狀況采集上傳等應(yīng)用?；邳S頁(yè)服務(wù)，無(wú)需記憶或查找人員的聯(lián)系方式，僅需在終端上選擇相關(guān)人員，系統(tǒng)可自動(dòng)呼叫其座機(jī)、手機(jī)、移動(dòng)終端，或向其發(fā)送信息和郵件，提高呼叫成功率。

（3）突發(fā)/災(zāi)害事件應(yīng)急處置：對(duì)于大客流、擁擠、踩踏、人員落軌等突發(fā)事件和觸網(wǎng)、列車、信號(hào)系統(tǒng)等故障造成的清客事件，以及火災(zāi)、暴雨等災(zāi)害事件，指揮調(diào)度人員使用PC軟終端可隨時(shí)召集緊急視頻會(huì)議、共享現(xiàn)場(chǎng)狀況、下發(fā)應(yīng)急預(yù)案、指揮事件處置、協(xié)調(diào)相關(guān)單位，并可向相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和人員發(fā)送短信；現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)服務(wù)人員和設(shè)備維修人員可通過移動(dòng)終端將現(xiàn)場(chǎng)情況或故障狀況實(shí)時(shí)進(jìn)行視頻/圖像采集上報(bào)，參與視頻會(huì)議、接受指揮指令，減少現(xiàn)場(chǎng)人員往返和等待命令時(shí)間，提升突發(fā)/災(zāi)害事件應(yīng)急處置效率。

傳統(tǒng)的公務(wù)電話系統(tǒng)基于程控交換技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)，很難滿足上述需求，已逐漸被提供多種通信服務(wù)手段的軟交換技術(shù)所取代。軌道交通需建設(shè)一套服務(wù)于整個(gè)軌道交通、覆蓋全網(wǎng)絡(luò)范圍的、與辦公網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等信息網(wǎng)互通的、支持有線/無(wú)線多種終端設(shè)備接入，可同時(shí)滿足固定和移動(dòng)工作人員之間語(yǔ)言、數(shù)據(jù)、視頻等多業(yè)務(wù)通信需求的信息化通信服務(wù)平臺(tái)，具體內(nèi)容可包括：建立統(tǒng)一的信息化通信服務(wù)平臺(tái)，提供公務(wù)通信（語(yǔ)音、視頻會(huì)議、即時(shí)消息）、企業(yè)黃頁(yè)、移動(dòng)辦公通信支持以及配套系統(tǒng)（郵件及短信）服務(wù)等。

自動(dòng)售檢票系統(tǒng)智能化的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)：

軌道交通自動(dòng)售檢票（AFC）系統(tǒng)作為軌道交通直接面向乘客的窗口，一直以來(lái)以需求為導(dǎo)向，引領(lǐng)著新型技術(shù)在軌道交通實(shí)踐應(yīng)用的潮流。當(dāng)前，AFC系統(tǒng)已融入了較高的智能化設(shè)計(jì)，扮演著售票員、檢票員、會(huì)計(jì)、統(tǒng)計(jì)、審計(jì)等角色，以數(shù)據(jù)收集和控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了票務(wù)管理的高度自動(dòng)化。展望未來(lái)，AFC系統(tǒng)或?qū)⑾蛉齻€(gè)方向發(fā)展：

（1）地鐵互聯(lián)網(wǎng)+應(yīng)用融合

· 將移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)與支付手段結(jié)合。主要開發(fā)客票網(wǎng)上支付系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多種支付方式，方便乘客使用，減少現(xiàn)金流轉(zhuǎn)。

· 利用云與移動(dòng)手機(jī)的近場(chǎng)通訊技術(shù)（NFC）完成乘客無(wú)需刷卡，自動(dòng)扣費(fèi)、進(jìn)站、出站功能，從而提高乘客的通行速率；

· 探索更多的人性化通過閘機(jī)方式，如掌靜脈等。

· 開發(fā)手機(jī)APP應(yīng)用為乘客提供更多服務(wù)，也增加更多互動(dòng)。

（2）大數(shù)據(jù)建立與應(yīng)用

· 基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)加工，提供實(shí)時(shí)客流分析，并通過各種平臺(tái)發(fā)布信息，引導(dǎo)乘客錯(cuò)峰出行；

· 基于歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，掌握數(shù)據(jù)規(guī)律，對(duì)未來(lái)路網(wǎng)客流進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而為行車調(diào)度和客流組織提供參考；

· 基于大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)，可以對(duì)運(yùn)營(yíng)時(shí)間、行車組織、票務(wù)政策、車站管理等諸多方面提供決策支持 ；

· 基于大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字資產(chǎn)，挖掘其商業(yè)價(jià)值。

（3）云技術(shù)應(yīng)用與云服務(wù)建立

當(dāng)前作為AFC系統(tǒng)監(jiān)控層多線路中央系統(tǒng)（上海定義為MCC）擬采用虛擬化技術(shù)形成硬件資源池，清分系統(tǒng)（ACC）大修改造也是采用硬件虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)硬件資源的利用率最大化。

而云計(jì)算作為一種全新IT服務(wù)模式，正在慢慢取代傳統(tǒng)服務(wù)模式，在助力信息化建設(shè)的同時(shí)，也成為了大勢(shì)所趨。

未來(lái)結(jié)合云計(jì)算技術(shù)的日趨成熟，可考慮建立AFC系統(tǒng)監(jiān)控層統(tǒng)一的私有云，即終端通過網(wǎng)絡(luò)按需訪問結(jié)構(gòu)化的計(jì)算資源共享池（如網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用軟件、服務(wù)等），快捷地獲取所需要資源，同時(shí)實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)AFC設(shè)備的統(tǒng)一管理及計(jì)算處理資源的按需分配功能。