人工智能在鐵路運(yùn)營(yíng)服務(wù)管理中的應(yīng)用前景

楊凌睿

（中國(guó)鐵路成都局集團(tuán)有限公司計(jì)量所，四川 成都 610000）

一、鐵路運(yùn)營(yíng)服務(wù)管理的現(xiàn)存問(wèn)題

（一）客運(yùn)服務(wù)總體質(zhì)量仍需加強(qiáng)

1.客運(yùn)服務(wù)意識(shí)有待提升。鐵路客運(yùn)部門依然沿用傳統(tǒng)的任務(wù)完成導(dǎo)向型工作模式，缺少憂患意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，忽略了旅客真正需要的品質(zhì)服務(wù)，缺少對(duì)服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)方式的創(chuàng)新和探索。對(duì)此，鐵路部門需要改變?cè)械呐嘤?xùn)思路，與時(shí)俱進(jìn)，積極創(chuàng)新思維，才能讓職工真正樹立旅客至上的服務(wù)理念，不斷提高服務(wù)質(zhì)量和水平。

2.客運(yùn)職工服務(wù)技能有待提高。近年來(lái)我國(guó)鐵路建設(shè)處于高速發(fā)展階段，車站、列車服務(wù)人員崗位定員不足的現(xiàn)象一直存在，鐵路部門通常以校園招聘和社會(huì)招聘相結(jié)合的方式來(lái)緩解缺員的問(wèn)題。在招聘客運(yùn)部門職工時(shí)，往往對(duì)年齡、身高、外貌等較為看重，對(duì)專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能的重視明顯不足。有的新進(jìn)職工死記硬背專業(yè)知識(shí)，缺乏對(duì)理論知識(shí)的理解和運(yùn)用，學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性不高。此外，為緩解客運(yùn)服務(wù)運(yùn)能不足和運(yùn)量大的突出矛盾，鐵路部門從各沿線車站、貨運(yùn)和行車系統(tǒng)抽調(diào)、轉(zhuǎn)崗了大批職工進(jìn)入高鐵車站和列車工作。這些職工有的文化水平不高，服務(wù)意識(shí)不足，業(yè)務(wù)知識(shí)匱乏，職業(yè)技能較差，綜合素質(zhì)較低。盡管國(guó)鐵集團(tuán)對(duì)此專門制定了《鐵路旅客運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，但有些客運(yùn)職工的服務(wù)理念仍然停留在照章辦事、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)上，忽視標(biāo)準(zhǔn)之外的事務(wù)（如特色訂餐、網(wǎng)紅打卡），以及突發(fā)應(yīng)急情況（如站車衛(wèi)生防疫、急救常識(shí)等）相關(guān)知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)。對(duì)此，鐵路部門只有改變?cè)械呐嘤?xùn)教育模式，采用激勵(lì)與互動(dòng)相結(jié)合的方式，積極調(diào)動(dòng)職工學(xué)習(xí)的熱情，才能起到事半功倍的效果。

3.客運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)有待完善。鐵路客運(yùn)服務(wù)主要包含三大要素：人員、硬件和軟件。人員以客運(yùn)職工的舉止神情、動(dòng)作姿態(tài)、服務(wù)態(tài)度等為主要因素，硬件以車站內(nèi)的各種設(shè)施設(shè)備為主要因素，軟件則以服務(wù)系統(tǒng)、服務(wù)流程和申訴處理為主要因素[1]。隨著各種高科技、智能化的設(shè)施設(shè)備大量投入站車建設(shè)，客運(yùn)服務(wù)的整體工作效率極大提高，旅客出行也更加方便快捷，但由于人員專業(yè)技能和服務(wù)意識(shí)的欠缺，對(duì)設(shè)施設(shè)備的檢查維護(hù)流于形式，各種硬件如自動(dòng)售票機(jī)、自動(dòng)扶梯、進(jìn)出站閘機(jī)等長(zhǎng)時(shí)間不間斷地運(yùn)行也導(dǎo)致故障頻發(fā)，加之鐵路服務(wù)信息的更新與通報(bào)常常滯后，因此會(huì)影響旅客的出行體驗(yàn)，從而導(dǎo)致旅客投訴事件的發(fā)生。對(duì)此，鐵路部門需要加強(qiáng)自動(dòng)化監(jiān)控，加大對(duì)數(shù)據(jù)化分析的投入，才能保障設(shè)施設(shè)備的穩(wěn)定。

（二）貨運(yùn)亟需突破瓶頸制約

1.貨運(yùn)服務(wù)時(shí)效性與可靠性有待增強(qiáng)。長(zhǎng)期以來(lái)，鐵路部門尤其是基層站段對(duì)信息技術(shù)認(rèn)知不足，導(dǎo)致鐵路貨運(yùn)管理制度日益僵化，各級(jí)相關(guān)部門協(xié)調(diào)組織難以聯(lián)動(dòng)，改革措施雖層出不窮，但最終落實(shí)卻收效甚微。由于鐵路運(yùn)輸相對(duì)公路、航空運(yùn)輸，速度慢、中轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)、靈活度低，難以及時(shí)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求進(jìn)行調(diào)整，因此在運(yùn)輸生鮮、高檔電子產(chǎn)品等貨物時(shí)，就暴露出時(shí)效性低的缺點(diǎn)。此外，在面對(duì)大宗貨物運(yùn)輸時(shí)，因自身運(yùn)力不足而出現(xiàn)擁堵，進(jìn)而導(dǎo)致貨物交付延遲的情況也時(shí)有發(fā)生。同時(shí)，大雨、大雪、極端溫度等天氣，會(huì)直接影響鋼軌狀況和列車運(yùn)行速度，導(dǎo)致貨運(yùn)服務(wù)暫?；蜓舆t；機(jī)車、軌道車或信號(hào)裝置等基礎(chǔ)設(shè)施的機(jī)械故障，會(huì)增加設(shè)施設(shè)備維修的時(shí)間，導(dǎo)致列車取消或延誤；還有列車或線路檢修人員操作失誤、專業(yè)技術(shù)人員缺乏等因素，都進(jìn)一步影響了鐵路貨運(yùn)服務(wù)的可靠性。為此，鐵路部門只有采用新的運(yùn)輸技術(shù)和管理方法，提高貨運(yùn)現(xiàn)代化、自動(dòng)化程度，才能從根本上提高貨運(yùn)的時(shí)效性和可靠性。

2.貨運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及安全監(jiān)管有待加強(qiáng)。鐵路貨運(yùn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要鐵路線路、車站、裝卸設(shè)備等大量基礎(chǔ)設(shè)施的支持。由于我國(guó)山川險(xiǎn)峻、河流眾多，鐵路建設(shè)施工難度大，各基層站段普遍管轄線路點(diǎn)多線長(zhǎng)，許多地方特別是普速車站的線路、裝卸設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施日漸老化，導(dǎo)致列車行駛速度慢、貨物裝卸效率低。為此，鐵路部門必須持續(xù)加大對(duì)貨運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施的投資力度，提高維護(hù)管理水平，才能確保貨運(yùn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和發(fā)展。同時(shí)，因?yàn)榈缆方煌ㄊ鹿?、裝卸設(shè)備故障等引發(fā)的貨運(yùn)安全事故在鐵路實(shí)際運(yùn)營(yíng)中時(shí)有發(fā)生。為保障貨運(yùn)服務(wù)的安全，必須持續(xù)加強(qiáng)貨運(yùn)安全監(jiān)管，強(qiáng)化安全防范措施，加大安全意識(shí)教育培訓(xùn)力度，提高職工的安全意識(shí)和技術(shù)能力，進(jìn)而減少鐵路貨運(yùn)安全事故的發(fā)生。

二、人工智能的技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景

人工智能（Artificial Intelligence，英文縮寫為AI）是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能經(jīng)常和機(jī)器學(xué)習(xí)被用作同義詞，但人工智能的概念更廣，泛指用機(jī)器模仿人類智能和思維方式；機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)為人工智能的一個(gè)分支，是整體與部分的關(guān)系，旨在從大數(shù)據(jù)集中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)特征、自主判斷和自我行動(dòng)來(lái)完成指派任務(wù)[2-3]。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，世界各國(guó)的鐵路公司也在不斷嘗試使用人工智能技術(shù)提高鐵路運(yùn)輸?shù)男屎涂煽啃浴＠?，美?guó)運(yùn)營(yíng)北美洲最大的貨運(yùn)鐵路之一的BNSF鐵路公司，通過(guò)人工智能驅(qū)動(dòng)的優(yōu)化系統(tǒng)，讓機(jī)器學(xué)習(xí)算法，從而優(yōu)化列車時(shí)刻表，減少等待時(shí)間，提高了該公司鐵路系統(tǒng)的整體運(yùn)行能力和運(yùn)營(yíng)效率。又如，英國(guó)路網(wǎng)公司（Network Rail）利用人工智能驅(qū)動(dòng)機(jī)器學(xué)習(xí)算法，建立預(yù)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)分析軌道和設(shè)備的使用數(shù)據(jù)，結(jié)合火車的速度、重量和使用頻率等因素，預(yù)測(cè)軌道和設(shè)備的維護(hù)時(shí)間并確定維護(hù)模式，減少了該公司維修所需的停機(jī)時(shí)間，提高了運(yùn)營(yíng)服務(wù)的可靠性。再如，東日本旅客鐵道（JR East）也開發(fā)了一套由人工智能驅(qū)動(dòng)的，預(yù)測(cè)列車延誤情況的智能系統(tǒng)。該系統(tǒng)同樣使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，分析列車運(yùn)行數(shù)據(jù)，結(jié)合天氣狀況、列車時(shí)刻表和設(shè)備性能等因素，預(yù)測(cè)可能發(fā)生的延誤。通過(guò)這套系統(tǒng)，該公司可以更加科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)仡A(yù)判延誤，從而采取積極主動(dòng)的應(yīng)對(duì)措施來(lái)緩解延誤，使公司運(yùn)營(yíng)服務(wù)更加穩(wěn)定可靠。

三、人工智能在鐵路運(yùn)營(yíng)服務(wù)管理中的應(yīng)用前景

（一）人工智能在客運(yùn)服務(wù)管理中的應(yīng)用前景

截至2022年底，我國(guó)高鐵營(yíng)業(yè)里程由2.5萬(wàn)公里增加到4.2萬(wàn)公里，增長(zhǎng)67.8%，復(fù)興號(hào)實(shí)現(xiàn)了對(duì)31個(gè)省區(qū)市全覆蓋，客運(yùn)周轉(zhuǎn)量占全社會(huì)比重達(dá)到50.9%，智能高鐵技術(shù)更是全面實(shí)現(xiàn)自主化[4]。高鐵硬件技術(shù)的發(fā)展固然鼓舞人心，但高鐵建設(shè)投資巨大，工程施工時(shí)間長(zhǎng)，社會(huì)效應(yīng)提升見效慢等缺點(diǎn)也顯而易見。與高鐵建設(shè)發(fā)展相對(duì)應(yīng)的配套客運(yùn)服務(wù)，在信息化智能化的技術(shù)創(chuàng)新上則明顯滯后，而人工智能作為信息技術(shù)的前沿，相對(duì)而言投資小、工期短、見效快，可以有效提高鐵路客運(yùn)服務(wù)的整體水平。

1.人工智能可以助力旅客服務(wù)。我國(guó)已邁入“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，現(xiàn)在的旅客出行也離不開網(wǎng)絡(luò)，到網(wǎng)紅旅游景點(diǎn)、網(wǎng)紅飯店甚至網(wǎng)紅車站打卡、拍照、發(fā)“朋友圈”已是各年齡段旅客的生活日常。將人工智能技術(shù)應(yīng)用于旅客出行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中，對(duì)旅客集中到達(dá)的路段、季節(jié)、流動(dòng)方向等不同方面進(jìn)行分析，找出其中的運(yùn)行規(guī)律，建立科學(xué)、實(shí)用的預(yù)測(cè)模型，就能在目前運(yùn)力有限的情況下，更好地調(diào)配各條線路的運(yùn)營(yíng)車輛，優(yōu)先保障客流量集中的區(qū)段，從而更加精準(zhǔn)地滿足旅客出行需求。另外，手機(jī)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚囊徊糠郑诔俗哞F的旅途中點(diǎn)開APP查閱新聞資訊、刷劇、看短視頻等已成為當(dāng)下的生活常態(tài)，如何更好地融入人們的日常生活，也是提升鐵路客運(yùn)服務(wù)品質(zhì)的關(guān)鍵。目前，鐵路已經(jīng)推出了“12306”訂票系統(tǒng)APP，其相關(guān)出行配套信息齊全，但在人機(jī)交互、溝通互動(dòng)方面，該軟件仍有較大改進(jìn)空間。在此系統(tǒng)中引入人工智能技術(shù)，及時(shí)收集旅客咨詢的各種信息，發(fā)現(xiàn)其中的高頻熱點(diǎn)，優(yōu)化服務(wù)方案，則可以一方面利用人機(jī)交互的環(huán)境適時(shí)進(jìn)行自我宣傳，另一方面通過(guò)人工智能及時(shí)進(jìn)行信息更新、置頂相關(guān)通報(bào)。這樣相較于傳統(tǒng)的服務(wù)宣傳方式，不僅可以擴(kuò)大服務(wù)宣傳范圍，還能增加旅客的新鮮感和參與感，形成良性循環(huán)，有利于改變“鐵老大”的刻板印象。

2.人工智能可以提升客運(yùn)管理水平。將人工智能技術(shù)應(yīng)用于工作管理軟件中，把制度辦法、業(yè)務(wù)知識(shí)、衛(wèi)生防疫和急救常識(shí)、消防知識(shí)等內(nèi)容融入其中，通過(guò)交互對(duì)答的方式，適當(dāng)給予物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)，可以更好地避免面對(duì)面管理的沖突風(fēng)險(xiǎn)。職工通過(guò)互動(dòng)學(xué)習(xí)，既能學(xué)習(xí)鞏固各種職業(yè)技能，提高業(yè)務(wù)水平，又能通過(guò)學(xué)習(xí)獲得額外的獎(jiǎng)勵(lì)，激發(fā)主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，減少抵觸情緒。管理人員借助人工智能技術(shù)，可以收集分析職工的思想動(dòng)態(tài)，精準(zhǔn)把握職工的情緒方向，從而緩解干群矛盾，化被動(dòng)管理為主動(dòng)管理、自我管理，進(jìn)而從根本上提升各級(jí)管理尤其是基層管理水平。

（二）人工智能在鐵路貨運(yùn)管理中的應(yīng)用

隨著時(shí)代的發(fā)展，客戶對(duì)鐵路貨運(yùn)的要求越來(lái)越高，但容量限制和可靠性問(wèn)題卻成為鐵路貨運(yùn)突破瓶頸的兩大挑戰(zhàn)。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展和智能設(shè)備的創(chuàng)新應(yīng)用，鐵路貨運(yùn)部門深切感到，必須充分利用信息技術(shù)的作用和功能，運(yùn)用人工智能來(lái)優(yōu)化資源分配，監(jiān)測(cè)軌道和設(shè)備狀況，改善鐵路系統(tǒng)的整體性能，才能提高貨物運(yùn)輸?shù)男屎托б妗?/p>

1.人工智能可以有效突破運(yùn)輸能力限制。鐵路運(yùn)力有限，面對(duì)旺季或需求激增時(shí)，可能難以滿足客戶的運(yùn)輸需求。同時(shí)，現(xiàn)代鐵路車輛和基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)重型貨物的運(yùn)輸。為此，鐵路部門想要提高基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備的能力，不僅需要投入龐大的資金用以更新改造，還要面臨施工周期長(zhǎng)、安全風(fēng)險(xiǎn)大等問(wèn)題。利用人工智能驅(qū)動(dòng)機(jī)器學(xué)習(xí)算法，可用于預(yù)測(cè)鐵路貨運(yùn)服務(wù)的需求。通過(guò)分析歷史數(shù)據(jù)，確定需求模式，結(jié)合天氣條件、設(shè)備、人員等因素，優(yōu)化調(diào)整列車時(shí)刻、設(shè)備使用等時(shí)間表，可以提高鐵路系統(tǒng)的運(yùn)輸能力，減少延誤和擁堵。例如，成都局集團(tuán)有限公司凱里車務(wù)段通過(guò)數(shù)據(jù)積累和分析，充分摸清市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律、企業(yè)運(yùn)輸需求，實(shí)行貨運(yùn)任務(wù)月、周、日分析，對(duì)比分析客戶、品類、站點(diǎn)等數(shù)據(jù)，大力開拓集裝箱裝運(yùn)高嶺土、石英砂、硅石等新增貨源，科學(xué)組織集裝箱運(yùn)用，通過(guò)站存空箱資源數(shù)據(jù)信息共享，協(xié)調(diào)集裝箱調(diào)度統(tǒng)籌箱源，2022年實(shí)現(xiàn)增量100萬(wàn)噸，增收1.3億元。

2.人工智能可以大力提高服務(wù)的可靠性。鐵路貨運(yùn)服務(wù)常因?yàn)樘鞖鉅顩r、機(jī)械故障、人為失誤等原因延誤或中斷，從而影響貨物的及時(shí)交付，導(dǎo)致收入損失和客戶不滿。此外，由于沒(méi)有足夠的人力物力迅速解決這些問(wèn)題，可能導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間的停工和生產(chǎn)力損失。利用人工智能控制傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)列車性能、軌道和設(shè)備狀況等，可以分析設(shè)備使用及其性能的數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)其何時(shí)需要維護(hù)，減少停用時(shí)間，在延誤或中斷之前發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題，提高貨運(yùn)服務(wù)的可靠性。例如，廣鐵集團(tuán)長(zhǎng)沙車務(wù)段自主研發(fā)的“車務(wù)應(yīng)急處置110系統(tǒng)”，把110種行車應(yīng)急處置的關(guān)鍵環(huán)節(jié)納入系統(tǒng)管理。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)并發(fā)出應(yīng)急信息后，車站和值班室通過(guò)大數(shù)據(jù)“一鍵查找”應(yīng)急處置流程，使應(yīng)急處置一目了然、關(guān)鍵環(huán)節(jié)卡控到位，從而及時(shí)處理各種潛在問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了貨運(yùn)服務(wù)平穩(wěn)可靠。此外，人工智能驅(qū)動(dòng)的監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法，可用于監(jiān)測(cè)貨物狀況，配套的監(jiān)控?cái)z像機(jī)還可用來(lái)監(jiān)測(cè)鐵路貨場(chǎng)的安全，從而進(jìn)一步提高貨運(yùn)服務(wù)的可靠性。依然以廣鐵集團(tuán)長(zhǎng)沙車務(wù)段為例，該段正是利用智能化監(jiān)控分析臺(tái)，積累足夠量的分析素材并通過(guò)大數(shù)據(jù)分析手段，才從根本上提高了安全管控的針對(duì)性和實(shí)效性，極大提升了安全管理質(zhì)效。

四、鐵路運(yùn)輸服務(wù)應(yīng)用人工智能面臨的挑戰(zhàn)與限制

人工智能雖然可以幫助鐵路部門解決管理、運(yùn)力、安全、服務(wù)、可靠性等問(wèn)題，但其使用也面臨一些挑戰(zhàn)和限制，其中一個(gè)主要挑戰(zhàn)便是數(shù)據(jù)的可用性。為了有效地使用人工智能，鐵路部門需要收集包括列車運(yùn)行、軌道狀況、設(shè)備使用、人員配備、地域分布等在內(nèi)的海量數(shù)據(jù)，同時(shí)還必須保證這些數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠并及時(shí)更新，才能發(fā)揮出人工智能的運(yùn)算分析能力。另一個(gè)挑戰(zhàn)則是實(shí)施人工智能系統(tǒng)的成本問(wèn)題。開發(fā)和實(shí)施人工智能系統(tǒng)，需要對(duì)技術(shù)和專業(yè)知識(shí)進(jìn)行大量投資并持續(xù)維護(hù)和升級(jí)，才能確保人工智能系統(tǒng)的有效性。此外，人工智能在解決運(yùn)力和可靠性問(wèn)題時(shí)，其自身有效性也受到一定限制。目前的人工智能技術(shù)，只能根據(jù)其采集的數(shù)據(jù)和編制的算法來(lái)優(yōu)化資源分配，一旦對(duì)應(yīng)的需求模式發(fā)生變化或服務(wù)出現(xiàn)意外中斷，則可能無(wú)法迅速做出調(diào)整，從而出現(xiàn)延誤或擁堵。