智慧地鐵讓城市實(shí)現(xiàn)更多可能

數(shù)字化應(yīng)用為上海地鐵出行帶來(lái)了“最智慧”地鐵線路的贊譽(yù)，其背后是云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、生物識(shí)別等技術(shù)的廣泛運(yùn)用，這些都極大地提升了軌道交通的便捷性。用上海申通地鐵集團(tuán)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“申通地鐵”）信息管理中心主任金濤的話來(lái)說(shuō)，“申通地鐵做出的改變，不僅僅是把技術(shù)加入了設(shè)備，而是把自主權(quán)，還給了每一個(gè)出行者”。

城軌網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展

數(shù)字化轉(zhuǎn)型正當(dāng)其時(shí)

作為“最智慧”的地鐵線路，申通地鐵擁有全球線路最長(zhǎng)的城市軌道交通系統(tǒng)。截至2019年6月，申通地鐵開(kāi)通運(yùn)營(yíng)了17條線路（包括磁懸?。?15座車(chē)站，運(yùn)營(yíng)里程705公里，工作日日均客運(yùn)量超過(guò)1000萬(wàn)人次。根據(jù)《上海市城市總體規(guī)劃（2017-2035年）》，未來(lái)申通地鐵線路將增加至24條，車(chē)站總數(shù)超過(guò)600余座，運(yùn)營(yíng)規(guī)模超過(guò)1000公里。

軌道交通網(wǎng)不斷擴(kuò)大的同時(shí)，申通地鐵數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐也始終走在全國(guó)前列。自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（AFC）、乘客信息系統(tǒng)（PIS）、列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)（ATC）等數(shù)字化產(chǎn)品全面提升了申通地鐵數(shù)字化水平。近年來(lái)，申通地鐵更是積極探索智慧地鐵的建設(shè)，已在智慧建設(shè)、智慧運(yùn)營(yíng)、智慧維保等領(lǐng)域創(chuàng)新實(shí)踐多個(gè)項(xiàng)目，旨在進(jìn)一步提高安全、效能、效率和服務(wù)水平。

智慧地鐵持續(xù)發(fā)力

綜合性能全面提升

保障軌道交通運(yùn)營(yíng)安全、降低運(yùn)行成本、提高工作效率、提升乘客服務(wù)水平是申通地鐵建設(shè)智慧地鐵的價(jià)值訴求。據(jù)金濤介紹，申通地鐵旨在2020年前打造智慧地鐵1.0，在信息化與自動(dòng)化融合的基礎(chǔ)上，構(gòu)建智能感知、智能聯(lián)動(dòng)的能力，用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)安全、效率、效益和服務(wù)的提升。2020年以后進(jìn)一步完善數(shù)字地鐵應(yīng)用，實(shí)踐知識(shí)圖譜、深度學(xué)習(xí)等AI技術(shù)，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)開(kāi)放，實(shí)現(xiàn)智慧地鐵2.0。

智慧地鐵的構(gòu)想較為宏大，建設(shè)過(guò)程并非一蹴而就，這背后是一套完整的建設(shè)路線圖。金濤介紹道，申通地鐵搭建的智慧地鐵建設(shè)路線包括自動(dòng)化和信息化執(zhí)行、數(shù)字地鐵、智能地鐵、智慧地鐵四個(gè)層次。自動(dòng)化和信息化執(zhí)行是申通智慧地鐵建設(shè)的第一層次，通過(guò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化控制和組織流程管理信息化，形成并積累基礎(chǔ)數(shù)據(jù);數(shù)字地鐵是以執(zhí)行層為基礎(chǔ)沉淀而成，數(shù)字地鐵的數(shù)字化既包括設(shè)施設(shè)備的物理功能原始屬性，也包括設(shè)施設(shè)備執(zhí)行過(guò)程中發(fā)生的動(dòng)態(tài)變化;智能地鐵是第三層次，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的設(shè)備聯(lián)動(dòng)互控、信息化流程聯(lián)動(dòng)和自動(dòng)化設(shè)備與信息化流程的兩化融合，形成豐富的互通和智能聯(lián)動(dòng);通過(guò)自動(dòng)化和信息化執(zhí)行、數(shù)字地鐵、智能地鐵積累的大量歷史數(shù)據(jù)和知識(shí)數(shù)據(jù)，第四層次智慧地鐵則以實(shí)現(xiàn)方案推演為基礎(chǔ)，實(shí)時(shí)報(bào)警、主動(dòng)干預(yù)以及AI人機(jī)協(xié)作業(yè)務(wù)化。

通過(guò)智慧地鐵數(shù)字化建設(shè)，申通地鐵在安全質(zhì)量、成本效益、能力效率、乘客服務(wù)水平方面均實(shí)現(xiàn)了顯著的提升。安全方面，通過(guò)智慧的視覺(jué)探頭記錄關(guān)鍵設(shè)備質(zhì)量狀態(tài)變化，系統(tǒng)可以提前對(duì)設(shè)備可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行干預(yù)，大幅提高了安全水平：與普通線路相比，申通地鐵信號(hào)轉(zhuǎn)轍機(jī)平均無(wú)故障次數(shù)提升2.3倍，故障數(shù)量相比下降81.4%;車(chē)載設(shè)備平均無(wú)故障距離是普通線路的2.14倍;車(chē)輛平均故障間隔從0.499萬(wàn)列公里/故障增加到0.548萬(wàn)列公里/故障，提升9.82%。能力效率方面，人機(jī)協(xié)作的模式有效地提高了員工工作效率，以車(chē)站開(kāi)關(guān)站為例，實(shí)現(xiàn)一鍵開(kāi)關(guān)站后（部分設(shè)備未接入），站務(wù)人員開(kāi)站時(shí)間從90分鐘減少到35分鐘左右，完成全部設(shè)備接入后，將進(jìn)一步減少至10分鐘左右。

智慧地鐵的建設(shè)成果離不開(kāi)技術(shù)、業(yè)務(wù)和應(yīng)用多層面的協(xié)作和突破，在技術(shù)層面，申通地鐵部署應(yīng)用了新華三等廠商前沿的數(shù)字化技術(shù)和解決方案，與城軌交通場(chǎng)景深度融合，有效助力了軌道交通的智慧升級(jí)。

基礎(chǔ)設(shè)施作為支撐

集團(tuán)云是關(guān)鍵布局

基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)層對(duì)智慧地鐵的建設(shè)極其重要。申通地鐵建設(shè)智慧地鐵的實(shí)施架構(gòu)是“1+3”的架構(gòu)體系，“1”是底層的基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)層，包括云、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，“3”代表了在基礎(chǔ)設(shè)施之上構(gòu)建的智慧建設(shè)、智慧運(yùn)營(yíng)、智慧維保3個(gè)主體業(yè)務(wù)群。

集團(tuán)云是智慧地鐵技術(shù)架構(gòu)的重要組成部分，是建設(shè)智慧地鐵的關(guān)鍵布局。在全國(guó)范圍內(nèi)，申通地鐵率先搭建城市軌道交通綜合云平臺(tái)，匯聚了集團(tuán)計(jì)算資源、網(wǎng)絡(luò)資源、安全資源、數(shù)據(jù)資源，構(gòu)建了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)與標(biāo)準(zhǔn)化的信息業(yè)務(wù)運(yùn)行環(huán)境，開(kāi)創(chuàng)了以云實(shí)現(xiàn)綜合管理的先河。申通地鐵集團(tuán)云匯聚17條地鐵線路產(chǎn)生的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，用于集團(tuán)關(guān)鍵業(yè)務(wù)及指標(biāo)的核心分析平臺(tái)、高級(jí)數(shù)據(jù)分析平臺(tái)、智能分析駕駛艙及數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(tái)，支撐了智慧地鐵的建設(shè)進(jìn)程，引領(lǐng)城軌數(shù)字化建設(shè)實(shí)踐。

申通地鐵認(rèn)為集團(tuán)云的建設(shè)必須要把技術(shù)基礎(chǔ)做扎實(shí)，因此在選取云廠商時(shí)對(duì)云架構(gòu)的要求很明確，第一是穩(wěn)定，第二是可線性持續(xù)發(fā)展，并可以和其他云平臺(tái)、虛擬化的資源實(shí)現(xiàn)高效的納管。

通過(guò)前期全面的調(diào)研，申通地鐵選擇了新華三作為集團(tuán)云建設(shè)實(shí)施的服務(wù)提供商，全面采用新華三H3Cloud城軌融合云解決方案?；跇I(yè)界主流的開(kāi)源OpenStack平臺(tái)，新華三為申通地鐵定制的云服務(wù)平臺(tái)提供了各種IT標(biāo)準(zhǔn)接口，構(gòu)架靈活，擴(kuò)展性、開(kāi)放性、兼容性強(qiáng)，良好滿足了申通地鐵集團(tuán)云建設(shè)和可線性持續(xù)發(fā)展的要求。

大數(shù)據(jù)技術(shù)是智慧地鐵依賴的另一核心技術(shù)，而集團(tuán)云的建設(shè)有力提高了申通地鐵數(shù)據(jù)集中管控能力，推動(dòng)申通地鐵運(yùn)營(yíng)管理由業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方向發(fā)展。申通地鐵將大數(shù)據(jù)技術(shù)劃分了五個(gè)階段：業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、指標(biāo)分析、數(shù)據(jù)挖掘分析、預(yù)測(cè)、方案推演。當(dāng)前，申通地鐵大部分業(yè)務(wù)已經(jīng)開(kāi)展到了前三層，分析和挖掘歷史數(shù)據(jù)，掌握規(guī)律并做出預(yù)測(cè)，下一步重點(diǎn)即是實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)和方案推演。

智慧地鐵未來(lái)可期

讓出行實(shí)現(xiàn)更多可能

智慧地鐵發(fā)展將對(duì)乘客出行、行車(chē)調(diào)度、設(shè)備維修等多方面形成深刻影響。依托于智慧地鐵，未來(lái)乘客乘地鐵將不局限于以出行為目的，系列生活場(chǎng)景將延伸至地鐵，“地鐵+生活”成為常態(tài)。依托于智慧地鐵，未來(lái)行車(chē)調(diào)度將以機(jī)器人與人之間的人機(jī)協(xié)作調(diào)度的形式進(jìn)行，地鐵調(diào)度將更加優(yōu)化?！艾F(xiàn)在，我們地鐵執(zhí)行的都是既定運(yùn)行服務(wù)，未來(lái)或?qū)⒏鶕?jù)需求動(dòng)態(tài)定制，乘客按需拼地鐵將成為可能?！苯饾雇腔鄣罔F可以個(gè)性化服務(wù)的未來(lái)場(chǎng)景。

過(guò)去，上海市建設(shè)智慧地鐵的探索已積累了一些經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于其他城市智慧地鐵的建設(shè)可提供一定的參考。對(duì)此，金濤建議，找到適合自身城軌特點(diǎn)的價(jià)值觀對(duì)建設(shè)智慧地鐵非常重要，可以借此指導(dǎo)集團(tuán)相關(guān)投資和技術(shù)應(yīng)用。申通地鐵也較為重視相關(guān)概念的梳理，系統(tǒng)地梳理了與智慧有關(guān)的業(yè)務(wù)體系并建立了邏輯概念。另外，申通地鐵較為關(guān)注平臺(tái)架構(gòu)的一體化，推動(dòng)資源共享。

隨著城市化的不斷深入，人口密度的持續(xù)增長(zhǎng)給交通帶來(lái)了更大的壓力。以數(shù)字化轉(zhuǎn)型改善商業(yè)運(yùn)作和公共服務(wù)，已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)的普遍共識(shí)。人工智能、大數(shù)據(jù)、高清視頻、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)等這些技術(shù)，給整個(gè)城軌系統(tǒng)帶來(lái)了革命性的變革，也推動(dòng)了智慧地鐵系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)的變化。未來(lái)的智慧地鐵將循著數(shù)字化、智能化、信息化的技術(shù)方向，向綜合服務(wù)的地鐵網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型，打造安全高效、智慧智能的交通系統(tǒng)，讓城市生活實(shí)現(xiàn)更多可能。