英國軌道交通大數(shù)據(jù)規(guī)劃與開放共享的啟示

王 雨，劉 軍，周燦偉，李 慧

（1.北京全路通信信號研究設(shè)計院集團(tuán)有限公司，北京 100070；2.重慶市鐵路（集團(tuán)）有限公司，重慶 401120)

英國軌道交通路網(wǎng)是世界上歷史最悠久、運(yùn)輸最繁忙的軌道交通網(wǎng)絡(luò)之一。2000年，英國政府頒布《信息自由法》，促進(jìn)了信息數(shù)據(jù)在交通行業(yè)的開放共享。2014年，大數(shù)據(jù)技術(shù)被英國政府評為八項(xiàng)偉大技術(shù)之一。近年來，英國運(yùn)輸部（Department For Transport，DFT）非常重視大數(shù)據(jù)技術(shù)在交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展，開展了諸多相關(guān)分析研究。2019年，鐵路與公路監(jiān)管辦公室（Office of Rail and Road，ORR）專門開發(fā)了新的數(shù)據(jù)門戶，為公眾提供更全面、互動性更強(qiáng)的數(shù)據(jù)服務(wù)。數(shù)據(jù)資源的開放，有力地促進(jìn)了第三方開發(fā)機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)，提升了乘客信息服務(wù)質(zhì)量。

1 英國軌道交通管理部門

DFT負(fù)責(zé)英國境內(nèi)除管道內(nèi)的所有交通運(yùn)輸方式的行業(yè)管理。DFT下屬24個執(zhí)行機(jī)構(gòu)和公共機(jī)構(gòu)，其中與鐵路相關(guān)的主要是鐵路與公路監(jiān)管辦公室（ORR），ORR主要負(fù)責(zé)監(jiān)管英國路網(wǎng)公司（Network Rail）對路網(wǎng)的有效管理、安全管理和事故調(diào)查、為經(jīng)營者頒發(fā)許可證以及建設(shè)項(xiàng)目的批準(zhǔn)和監(jiān)管工作等。

Network Rail是一家不以營利為目的的保證有限公司，擔(dān)任軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施管理者的角色，負(fù)責(zé)英國在英格蘭、威爾士和蘇格蘭的鐵路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、運(yùn)營和開發(fā)，包括約3萬km的軌道以及英國最大的20個車站等。英國境內(nèi)的鐵路運(yùn)營公司從Network Rail租賃并管理車站，提供運(yùn)輸服務(wù)。

2 英國運(yùn)輸部的大數(shù)據(jù)規(guī)劃

2.1 提出大數(shù)據(jù)應(yīng)用方向

2017年，DFT發(fā)布研究報告《交通運(yùn)輸從智慧城市的大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)中獲益的范圍研究》（以下簡稱研究報告）。研究內(nèi)容包括交通運(yùn)輸行業(yè)大數(shù)據(jù)的潛在機(jī)遇、面臨的挑戰(zhàn)、數(shù)據(jù)需求和可能的商業(yè)模式，旨在推動智慧城市環(huán)境中的大數(shù)據(jù)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用。報告提出了大數(shù)據(jù)在交通運(yùn)輸行業(yè)應(yīng)用方向，其中與軌道交通相關(guān)的內(nèi)容主要包括以下方面。

1）提高運(yùn)輸規(guī)劃和運(yùn)營理論技術(shù)：通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)化使用、需求預(yù)測、資產(chǎn)維護(hù)和建立交通模型。

2）提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸效率和效能：大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到運(yùn)營和管理中去，數(shù)據(jù)分析和實(shí)施工具將提高運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、管理和運(yùn)營的效率和效益。

3）提高乘客服務(wù)水平：收集客戶需求和反饋（例如票務(wù)、社交媒體和 Maas 應(yīng)用程序），可以改善服務(wù)，同時滿足運(yùn)輸客戶對及時和準(zhǔn)確的門到門旅程信息的日益增長的需求。

4）保障運(yùn)輸安全，降低風(fēng)險：大數(shù)據(jù)能夠確定因果因素和模式，從而有助于制定和實(shí)施減少安全風(fēng)險的措施。例如，運(yùn)輸和非運(yùn)輸相關(guān)數(shù)據(jù)集(例如關(guān)于重大事件、天氣數(shù)據(jù))可以更快地應(yīng)對緊急情況和事件。

2.2 梳理交通運(yùn)輸相關(guān)數(shù)據(jù)集

研究報告梳理了交通運(yùn)輸行業(yè)相關(guān)的數(shù)據(jù)集，共分為9個大項(xiàng)：位置和空間、環(huán)境、人/物和行程、延誤和事故相關(guān)數(shù)據(jù)、公通服務(wù)、私人交通工具、貨運(yùn)、國際運(yùn)輸、消費(fèi)及交易數(shù)據(jù)，并給出各項(xiàng)的概述。報告指出英國政府的數(shù)據(jù)門戶網(wǎng)站提供最新的英國各地與交通有關(guān)的數(shù)據(jù)集目錄，由政府部門、地方議會和相關(guān)機(jī)構(gòu)上載。通過報告可以看出，英國政府提供的數(shù)據(jù)集比較具體而且均與面向民眾的運(yùn)輸服務(wù)相關(guān)，這樣更有利于行業(yè)監(jiān)管，以及被應(yīng)用開發(fā)者利用開發(fā)信息服務(wù)產(chǎn)品。例如交通運(yùn)輸行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)集的第一大類“位置和空間”定義為“任何可以看到、觸摸到或者找到的有形的東西”其中包括：交通管制局的數(shù)字限速數(shù)據(jù)集，火車站/汽車站的位置。延誤和事故相關(guān)數(shù)據(jù)包括：體育賽事信息、實(shí)時和計劃的道路管制信息、實(shí)時事故信息、實(shí)時冬季道路鋪砂信息和實(shí)時道路施工等。

3 ORR和Network Rail的數(shù)據(jù)公開

3.1 詳盡的數(shù)據(jù)統(tǒng)計

ORR通過官網(wǎng)提供一個“數(shù)據(jù)門戶”，發(fā)布非常詳細(xì)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計資料和報告。同時，用戶還可以依照英國“信息自由法”（Free Of Information，F(xiàn)OI）向ORR提交數(shù)據(jù)開放申請，從而獲得數(shù)據(jù)統(tǒng)計報告之外的符合法律要求的數(shù)據(jù)。根據(jù)官網(wǎng)展示，通過數(shù)據(jù)申請可獲得的數(shù)據(jù)包括“殘疾人乘坐軌道交通情況”以及“英國軌道交通每個車站提供的停車位數(shù)量”等。部分ORR統(tǒng)計報告的內(nèi)容和更新頻率如表1所示。

除表1中列出的內(nèi)容，統(tǒng)計數(shù)據(jù)還包括金融、健康和安全、基礎(chǔ)設(shè)施和排放等，所有的數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以通過國家檔案館的信息平臺查閱歷史數(shù)據(jù)。

3.2 交互式的數(shù)據(jù)服務(wù)

除了詳盡的數(shù)據(jù)統(tǒng)計報告之外，針對利用率和關(guān)注度較高的一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，ORR官網(wǎng)還提供一種“交互式統(tǒng)計”服務(wù)模塊，實(shí)際上是一種可視化數(shù)據(jù)檢索。通過官網(wǎng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊，用戶可以自行搜索需要的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，內(nèi)容涵蓋比較廣泛，數(shù)據(jù)詳細(xì)，呈現(xiàn)的形式簡單易懂、美觀。檢索的主題包括“最繁忙的車站”“有多少列車準(zhǔn)時到達(dá)”“有多少人使用鐵路”“投訴處理”“乘客、勞動力和公共安全”。數(shù)據(jù)檢索條件和視角的選擇非常豐富，例如可以通過地區(qū)、行政區(qū)域、所在線路等搜索進(jìn)/出站量、換乘量；可以根據(jù)運(yùn)營商、延誤時間查詢準(zhǔn)點(diǎn)率，也可以根據(jù)造成延誤的原因分類檢索總的延誤時間。ORR“交互式”數(shù)據(jù)統(tǒng)計平臺如圖1所示。

3.3 開放的實(shí)時數(shù)據(jù)源

Network Rail在官網(wǎng)上面向軌道交通行業(yè)的應(yīng)用開發(fā)人員提供開放的數(shù)據(jù)服務(wù)稱為數(shù)據(jù)饋贈“Data Feeds”，旨在鼓勵軌道交通行業(yè)的開發(fā)商創(chuàng)造更多有利于行業(yè)發(fā)展的產(chǎn)品。任何需要數(shù)據(jù)的個人或者機(jī)構(gòu)只需要注冊一個賬戶，就可以申請獲得實(shí)時數(shù)據(jù)源的訪問。實(shí)時數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)包括以下方面。

1）基本列車運(yùn)行計劃：包括位置和分段運(yùn)行時間，每半年更新。

2）當(dāng)日列車運(yùn)行計劃：每日從綜合列車規(guī)劃系統(tǒng)中提取和更新列車時刻表，采用CIF和JSON格式，每日更新。

3）基礎(chǔ)信息庫：列車的位置參考信息，每月更新。

4）行駛信息：列車定位和行車事件數(shù)據(jù)，實(shí)時更新。

5）SMART：用于列車報點(diǎn)的列車之間安全距離偏移量，實(shí)時更新。

6）列車追蹤信息：信號系統(tǒng)層面的列車追蹤信息，實(shí)時更新。

7）臨時限速：臨時限速信息，每周更新。

8）臨時行車計劃：不能夠從當(dāng)日運(yùn)行計劃中獲得的臨時運(yùn)行計劃，實(shí)時更新。

9）基礎(chǔ)設(shè)施模型：以XML格式從綜合列車規(guī)劃系統(tǒng)中每日提取基礎(chǔ)設(shè)施模型，每日更新。

10）延遲歸因數(shù)據(jù)：列車晚點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)的歸因，每年更新。

Network Rail在官網(wǎng)上發(fā)布了第三方機(jī)構(gòu)根據(jù)“數(shù)據(jù)饋贈”服務(wù)開發(fā)的應(yīng)用產(chǎn)品?！癘pen Train Times”是開發(fā)產(chǎn)品之一，為旅客提供每條線路的實(shí)時列車到達(dá)和離站時間，精細(xì)到列車在信號區(qū)間的具體位置，能夠幫助旅客更好地計劃行程?！皩?shí)時PPM”是另外一項(xiàng)開發(fā)產(chǎn)品，顯示每個火車公司的實(shí)時的準(zhǔn)點(diǎn)率信息。它在英國路網(wǎng)運(yùn)營中具有非常大的價值，因?yàn)樵诰W(wǎng)站之前，準(zhǔn)點(diǎn)率數(shù)據(jù)只能在靜態(tài)統(tǒng)計中獲得。該網(wǎng)站每月獲得1 000萬次點(diǎn)擊，并在英國以外的鐵路行業(yè)內(nèi)外擁有用戶群。

4 國內(nèi)軌道交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和服務(wù)的建議

4.1 創(chuàng)建軌道交通數(shù)據(jù)集

2020年，ORR的工程師Howard Taylor在國際鐵路安全會議上做了題為“人類進(jìn)步：ORR的數(shù)據(jù)接口”的報告，提到ORR的數(shù)據(jù)門戶建立在“收集了近10 000個不同的數(shù)據(jù)集”的基礎(chǔ)上，以便數(shù)據(jù)的存儲、調(diào)用和重新格式化。軌道交通數(shù)據(jù)集的創(chuàng)建，一方面是大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)者工作的基礎(chǔ)，另一方面對于軌道交通行業(yè)管理者和運(yùn)營組織者也有著重要的意義。創(chuàng)建數(shù)據(jù)集能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的有效組織，是數(shù)據(jù)資源從采集到整合利用的關(guān)鍵步驟。

目前，國內(nèi)交通運(yùn)輸行業(yè)管理部門對于創(chuàng)建數(shù)據(jù)集已經(jīng)發(fā)布了一系列的政策標(biāo)準(zhǔn)，包括2017年交通運(yùn)輸部辦公廳發(fā)布的《交通運(yùn)輸政務(wù)信息資源目錄編制指南》以及《交通運(yùn)輸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)元》系列標(biāo)準(zhǔn)等，中國城市軌道交通協(xié)會也開展了大數(shù)據(jù)集的相關(guān)研究工作。但是目前還沒有專門針對軌道交通的官方的數(shù)據(jù)集發(fā)布。目前，國內(nèi)各城市軌道交通主管部門和運(yùn)營單位都在進(jìn)行大數(shù)據(jù)相關(guān)研究和開發(fā)工作，各城市各自建立自己的數(shù)據(jù)資源目錄，各有數(shù)據(jù)分類和編碼方式，不利于軌道交通行業(yè)乃至交通運(yùn)輸行業(yè)大數(shù)據(jù)的融合、交換。建議建立統(tǒng)一的軌道交通數(shù)據(jù)集，統(tǒng)一數(shù)據(jù)資源分類、元數(shù)據(jù)、編碼方式等。

軌道交通大數(shù)據(jù)資源涵蓋的范圍比較廣泛，參照英國運(yùn)輸部對數(shù)據(jù)集的歸納以及ORR和Network Rail的數(shù)據(jù)公開情況，可以看出，某些軌道交通數(shù)據(jù)資源應(yīng)該用于行業(yè)交互共享、服務(wù)乘客和管理部門的應(yīng)用平臺開發(fā)；某些數(shù)據(jù)則主要用于企業(yè)自身的生產(chǎn)管理，例如人力資源和財務(wù)管理等，開放和共享的意義不大。建立格式統(tǒng)一的軌道交通數(shù)據(jù)集，把重點(diǎn)放在支撐行業(yè)監(jiān)管以及提升服務(wù)水平的數(shù)據(jù)上。在此基礎(chǔ)上歸納軌道交通數(shù)據(jù)集如表2所示。

表2 軌道交通數(shù)據(jù)集Tab.2 Data set for rail transport

4.2 加強(qiáng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

除了建立官方數(shù)據(jù)集以外，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)相關(guān)政策標(biāo)準(zhǔn)研究，規(guī)范數(shù)據(jù)內(nèi)容、格式和管理流程，促進(jìn)數(shù)據(jù)融合交互。英國運(yùn)輸部委托英國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（BSI）進(jìn)行的關(guān)于“數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)范圍研究”的研究，報告指出系統(tǒng)互操作性和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的方向，一是信息結(jié)構(gòu)、內(nèi)容和交換的規(guī)范；二是數(shù)據(jù)類型定義和分類；三是數(shù)據(jù)創(chuàng)建、交換和使用的組織流程。建議國內(nèi)從下面4個方面著手建立軌道交通不同區(qū)域、不同運(yùn)營主體數(shù)據(jù)融合交互的標(biāo)準(zhǔn)政策體系：一是數(shù)據(jù)交互范圍，包括交互內(nèi)容和定義等；二是數(shù)據(jù)資源體系建立，包括數(shù)據(jù)分類、編碼、元數(shù)據(jù)等；三是數(shù)據(jù)交互要求，包括數(shù)據(jù)交互時間、頻率、接口要求等；四是數(shù)據(jù)管理，包括質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)安全要求等。

4.3 開發(fā)數(shù)據(jù)門戶，促進(jìn)數(shù)據(jù)共享

對比英國的軌道交通數(shù)據(jù)門戶，國內(nèi)軌道交通行業(yè)在數(shù)據(jù)服務(wù)的內(nèi)容覆蓋面、數(shù)據(jù)精確性和開放性方面都存在較大的差距。目前國內(nèi)軌道交通行業(yè)為公眾和應(yīng)用開發(fā)者提供的數(shù)據(jù)主要是行業(yè)協(xié)會和管理部門發(fā)布的統(tǒng)計信息，發(fā)布頻率為半年或一年，能夠根據(jù)自身需求進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索的平臺或?qū)崟r數(shù)據(jù)源還比較少，信息開放程度也比較低。建議參照英國軌道交通數(shù)據(jù)門戶的形式，一是在數(shù)據(jù)統(tǒng)計方面，建立覆蓋更全面、更精確的統(tǒng)計制度，特別是對于延誤賠償、殘疾人乘車情況、服務(wù)投訴情況、乘客協(xié)助等關(guān)乎人民出行體驗(yàn)的內(nèi)容；二是建立開放式的能夠?qū)崿F(xiàn)互動檢索的信息平臺；三是建立實(shí)時數(shù)據(jù)源平臺，鼓勵開發(fā)者根據(jù)實(shí)時數(shù)據(jù)信息開發(fā)應(yīng)用程序，為乘客出行提供更精準(zhǔn)、更便捷的信息服務(wù)，面對商業(yè)開發(fā)提供數(shù)據(jù)源可以采用收費(fèi)的形式；四是建立信息自由機(jī)制，在法律允許的范圍內(nèi)賦予機(jī)構(gòu)和個人根據(jù)自身需求向相關(guān)部門提出數(shù)據(jù)申請的權(quán)利，提升數(shù)據(jù)的開放性，有利于開展行業(yè)監(jiān)督和促進(jìn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展。