智慧城市軌道交通運(yùn)營管理信息化建設(shè)研究

李亞

（鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院運(yùn)輸管理系）

1 前言

軌道交通相較其他交通工具具有客運(yùn)量大、城市資源占有率低、高效安全等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)對客流管理、票務(wù)及車輛調(diào)度等業(yè)務(wù)提出了更高要求。近年來，隨著信息化技術(shù)進(jìn)步，利用計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及智能化運(yùn)營管理成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。加強(qiáng)城市軌道交通運(yùn)營管理的信息化建設(shè)研究，對提升城市交通管理效率，完善公共交通體系具有重要意義。

2 城市軌道交通信息化建設(shè)現(xiàn)狀

城市軌道建設(shè)由于資金需求大、建設(shè)周期長、成本回收慢等原因在運(yùn)用管理方面存在著一些困難，為提升運(yùn)管管理效率，降低維護(hù)成本，保障城市軌道交通的正常運(yùn)營,國內(nèi)市政交通管理系

統(tǒng)逐漸開始進(jìn)行運(yùn)營管理改革。近年來隨著計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)的高度發(fā)展，指揮交通的建立成為當(dāng)前城市軌道交通建設(shè)的重點(diǎn)，其中信息化建設(shè)成為運(yùn)營管理改革的主要方向[1]。目前，經(jīng)過數(shù)年的有效運(yùn)營及調(diào)整，城市軌道交通運(yùn)營管理已日趨成熟，其運(yùn)轉(zhuǎn)模式主要分為兩種：在北方，運(yùn)營系統(tǒng)信息化建設(shè)初期，受技術(shù)條件限制，系統(tǒng)采用單個(gè)單元推進(jìn)，以信息中樞為核心的管理模式，這種構(gòu)造的資金投入較小，可滿足多數(shù)部門的運(yùn)營和數(shù)據(jù)分析需求，較傳統(tǒng)線路運(yùn)營顯著提升了工作效率，然而這種設(shè)計(jì)模式由于在先天上存著系統(tǒng)構(gòu)造上的不足，后期升級空間小，隨著互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流的增加，后期整合已不能滿足信息化建設(shè)需求。

3 智慧軌道交通信息化系統(tǒng)職能

城市智慧交通管理信息化系統(tǒng)，其智能信息化處理技術(shù)如圖1所示。

圖1 智能信息化處理技術(shù)

3.1 數(shù)據(jù)智慧采集

數(shù)據(jù)采集是利用特定的裝置對系統(tǒng)外部信息進(jìn)行采集和錄入。軌道交通實(shí)現(xiàn)了軌道信號的模擬采集工作，其通過對軌道交通運(yùn)行中的車速、震動加速度、噪音以及壓力、濕度等量進(jìn)行模擬，進(jìn)而采集相關(guān)的信息，進(jìn)而通過指揮軌道交通信息化系統(tǒng)來對采集到的信息進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)部的高速處理和運(yùn)轉(zhuǎn)，為軌道交通的高速運(yùn)行提供運(yùn)行數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，保證高速列車實(shí)現(xiàn)健康、安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 數(shù)據(jù)智慧融合

軌道交通數(shù)據(jù)在進(jìn)行智慧融合的過程中需要利用不同類型的傳感器建立自動分析、轉(zhuǎn)化集成等功能為一體的數(shù)據(jù)集合工作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析挖掘和決策。對于數(shù)據(jù)智慧融合而言，在融合層次上，分為原始數(shù)據(jù)、參數(shù)數(shù)據(jù)以及決策級數(shù)據(jù)，參數(shù)數(shù)據(jù)是基于原始數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)的，決策數(shù)據(jù)由是基于參數(shù)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)的，這些不同級別數(shù)據(jù)的融合是通過貝葉斯決策方法、卡爾曼濾波法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)自動識別分類等理論展開的設(shè)計(jì)。信息融合可以實(shí)現(xiàn)對軌道車輛的定位和跟蹤，便要決策，實(shí)現(xiàn)交通智能化。

3.3 數(shù)據(jù)智慧挖掘

數(shù)據(jù)挖掘是通過數(shù)據(jù)識別、提取等工作來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的挖掘工作的，其主要是為了實(shí)現(xiàn)信息的可支持性。在指揮軌道交通中，通過對軌道交通運(yùn)行的客流量、貨流量等運(yùn)營活動利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來進(jìn)行流量的預(yù)測、分析和分類工作，進(jìn)而制定運(yùn)輸指導(dǎo)策略。

3.4 指揮決策

指揮決策是基于數(shù)據(jù)采集、融合以及挖掘的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，軌道交通利用IDSS系統(tǒng)來采集軌道交通的路網(wǎng)流量信息，進(jìn)而安排車輛行程，實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行，監(jiān)控列車的運(yùn)行狀態(tài)。交通流量數(shù)據(jù)的收集和分析對于軌道交通布局的設(shè)計(jì)提供了參考價(jià)值。

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與軌道運(yùn)營系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營的深化發(fā)展，地鐵、輕軌等線路涉及的管理活動及線上工作需求會指數(shù)倍放大，網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營對軌道運(yùn)輸策略的影響將進(jìn)一步檢驗(yàn)信息化系統(tǒng)的事物處理能力，為保障信息系統(tǒng)管理模式符合市場走向，部分情況下還需要應(yīng)用安全管理系統(tǒng)及運(yùn)輸策劃系統(tǒng)的升級應(yīng)用爭取人工預(yù)案時(shí)間，以確保軌道交通系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4 城市智慧軌道交通信息化總體設(shè)計(jì)原則

我國的城市軌道發(fā)展水平參差不齊，受到地緣和經(jīng)濟(jì)因素的影響，北上廣等一線城市和部分二線城市很早就開始了地鐵和輕軌的投入運(yùn)營，即便在第二次城際信息化模式洗牌作用下，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的地區(qū)信息化系統(tǒng)應(yīng)用水平也積累了大量經(jīng)驗(yàn)，在票務(wù)和軌道方案策劃方面具有一定的技術(shù)領(lǐng)先，本著“實(shí)用為主、技術(shù)為輔”的原則，二三線城市受市政資金影響，其發(fā)展必然要在城市長期規(guī)劃范疇內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，即便是原有交通系統(tǒng)的信息化升級，依然要保持平臺層次化建設(shè)，以實(shí)用為原則，向社會企業(yè)招標(biāo)，充分利用原有網(wǎng)絡(luò)資源及信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對信息化集成開發(fā)及業(yè)務(wù)項(xiàng)目做好統(tǒng)籌，選擇性價(jià)比較高，運(yùn)行穩(wěn)定、高效的信息化系統(tǒng)建設(shè)方案。

5 智慧運(yùn)營管理信息化發(fā)展趨勢

信息化系統(tǒng)的維護(hù)關(guān)系到運(yùn)營的穩(wěn)定，而維護(hù)模式則是以建設(shè)模式為基礎(chǔ)，因此，做好運(yùn)營管理信息化建設(shè)也是保障軌道系統(tǒng)順利運(yùn)行的關(guān)鍵。由于全國各地主要城市的發(fā)展具有不可復(fù)制性，各自的生產(chǎn)和維護(hù)系統(tǒng)也有所不同，信息化系統(tǒng)的建設(shè)由各城市市政單位決策，但后期的維護(hù)與修繕工作則由企業(yè)自負(fù)盈虧，軌道交通屬于半服務(wù)型基礎(chǔ)設(shè)施，設(shè)計(jì)施工成本極高，平均一條管線成本達(dá)到數(shù)億元，憑票價(jià)回收成本要幾年才能完成，而信息化系統(tǒng)自施工起在全壽命期都會產(chǎn)生運(yùn)營費(fèi)用，因此較好的解決方案時(shí)交由第三方公司外包，和當(dāng)?shù)貙?shí)力較強(qiáng)的技術(shù)公司合作，以政府信譽(yù)作為保障，建立長期性維護(hù)團(tuán)隊(duì)，保障軌道交通系統(tǒng)的維護(hù)管理和社會效益。

6 結(jié)論

城市軌道交通的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)而漫長的過程，信息化建設(shè)是保障交通調(diào)度合理性，提升運(yùn)輸效率的必由之路。目前，城市軌道交通信息化建設(shè)中存在著數(shù)據(jù)共享不暢、匯總能力較弱等問題，需明確信息化建設(shè)目標(biāo)，推動網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)，分批地進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)。

[1]郭巍.城市軌道交通運(yùn)營管理信息化建設(shè)探討[J].現(xiàn)代制造，2015，18(33)：128-129.