城市轨道交通智慧地铁发展探索与研究

城市轨道交通智慧地铁发展探索与研究

王燊 林群华

福州地铁集团有限公司运营事业部, 福建 福州350000

摘要：智慧地铁通过引入或研发新技术，结合轨道多个业务特点和场景，全面感知、深度互联、智能融合乘客、设施、设备、环境等实体信息，对既有业务进行智慧化赋能，重塑传统城轨中人、列车、设施设备之间的关系，提升和创新建设、运营、服务和管理模式，实现决策能力、执行能力和服务质量的综合提升。

关键词：城市轨道交通；智慧地铁；智慧化

引言

智慧地铁是指将云计算、大数据、物联网、人工智能、5G、区块链等新兴技术与城市轨道交通建设、运营、维护、服务等生产活动各环节紧密融合，具备自主感知、分析诊断、自主决策、精准执行、自我学习等功能，实现更加安全、高效、便捷的乘客运输系统与模式的总称。

1国内城市轨道交通发展概况

国内城市轨道交通的快速发展引领了智慧化建设的高潮，信息化已成为轨道交通企业生存与发展不可缺少的保障，成为维系企业生产经营活动正常开展的必要生产工具和管理工具。无论是成熟城市轨道交通企业，还是后起的城市轨道交通企业，无不积极吸收IT技术的最新成果，积极推进智慧地铁建设。

目前，大部分城市轨道交通企业积极推动新技术应用，结合移动互联网、云计算、大数据、物联网等新技术。

城市轨道交通运营管理的目标首先是安全可靠，其次控制成本（人工、能耗、维修成本），该领域的管理智慧化基本上是为上述目标服务。已开通线路运营的成熟地铁企业在运输组织、设备检修、物资供应、客户服务等领域实现了不同程度的智慧化；刚刚投入运营的新兴地铁企业，在运营管理个别领域实现了智慧化。

2轨道交通行业运营面临的挑战

随着轨道交通线网逐步扩大及运营里程增加，服务系统转向以人为本，乘客需求更加多元化，高质量发展需求日益显著。目前北上广深等一线城市的轨道交通发展重点已经转移至运营服务，与一线城市相比，部分轨道交通处在高速建设及运营里程迅速扩张的时期，运营成本扩张、轨道交通建设与运营管理的推进面临提质增效的挑战。

2.1大规模线网压力大，运营成本高

地铁运营成本主要包括人力成本、电费、设备日常维护和中大修费用，快速扩张的线网随之带来是运营人员、运营能耗、运维成本的大量增加，运营压力骤增，面对高运营成本，如何降本增效可持续的发展将是最大的挑战。

2.2系统庞大维护难，安全保障要求高

网络化运营条件下，地铁系统的巨量设备设施、高密度随机客流以及复杂的风险传播路径等因素，导致风险要素提前感知和预警能力不足，安全管控压力增加。巨量设备设施的维护维修仍主要依靠人工作业，智能化程度较低，对检修数据的深度挖掘和分析能力不足，难以实现状态的预测预警和全寿命周期维修策略，导致设备故障率高、维修资源共享低等问题，运维管理需要由经验支撑向数据支撑转变，需要借助新技术保障安全和提高效率。

2.3服务品质要求高，出行体验需提升

在“大网络”时代地铁客流屡创新高，运营场景复杂化，乘客需求多元化，有技术装备不能很好的适用于地铁大客流场景，“安检”能力与客流量之间的矛盾日益尖锐，出行服务信息推送不精准，乘客服务智能化程度不高，乘客的个性化、定制化服务手段缺乏等问题，导致乘客排队时间长、出行体验差，服务品质难以满足乘客需求。

2.4城轨发展智慧化程度不高

随着新兴技术的飞速发展，国内一线城市城轨已经开展城轨智慧化发展的研究及应用，主要集中于全自动运行、云平台、智慧服务、智能监测、智能运维、智慧能源和智慧车站等。目前大多数城市地铁仍处于起步阶段，地铁信息网络统筹规划、顶层设计欠缺，应用水平不高。需要对传统的业务模式、管理模式、商业模式进行创新与重塑，以高强度、高质量的智慧地铁建设助力城市发展，保障轨道交通网络安全高效运输和服务，提升人民出行的幸福感。

2.5运营主体多元化，管理难度大

随着轨道网络建设快速发展，轨道线路的运营也逐渐多元发展。福州地铁将面临多个运营主体之间的协调管理问题，如何打破各个运营单位之间的信息壁垒，协调各主体的差异，提高整体运营效率，制定顶层管理平台将是未来运营管理的一大挑战。需要吸取其他大城市多元运营主体管理的经验，从管理体制、组织架构、资源共享、运维安全等方面提前统筹布局。

3智慧地铁需求分析

3.1运营管理精细高效需求

地铁具有运送速度快、客流量大等特点，在城市化进程中起着不可或缺的作用。运营管理包括行车调度、应急处置、设备调度、票务管理、客流组织、车站设施管理、人员管理、对外协调等内容。通过精细高效的运营管理，确保城市轨道交通的安全舒适运行，提升广大乘客的出行质量。

3.2安全保障高标准需求

我国城市轨道交通建设正以史无前例的规模和速度快速发展。然而城市轨道交通在为人们带来通行便利的同时也形成了新的社会公共安全隐患。轨道交通，特别是运行于地下隧道的地铁，作为人流高度密集、运行环境相对复杂的交通运营系统，一旦发生安全事故，极易造成重大事故，给群众的生命财产带来重大损失并造成恶劣的社会影响。因此轨道交通的公共安全问题日益得到重视，已引起广大社会的高度关注及需求。

3.3乘客服务人性化需求

轨道交通在承担交通流的同时，还承载着巨大的信息流与商机，需以互联网思维去布局谋划轨道交通新的发展，未来地铁不仅是单一出行交通工具，更是一个综合载体，需要在文化传媒、广告、信息发布、乘坐体验等各方面满足客户需求，以提升乘客乘坐多元性。乘客需求具有多样化的特点，对综合服务有更高需求，我们期待更人性化的乘客服务、更便捷的商业服务、更全面的延伸服务。

3.4维修管理智能化需求

随着大规模轨道交通线网建设的开展，给运维部门带来了一系列的问题，诸如对维保能力、检测机制、技术力量等提出了更高、更多的要求。确保设备安全运行，实现设备全寿命周期维护功能，提升运维的工作效率，降低运维管理成本，适应线网大规模建设需要，促进企业长期可持续发展，成为目前亟待解决的问题。

4智慧地铁核心业务

业务体系是智慧地铁实现相关功能的载体，由四大智慧地铁核心业务体系构成，即智慧服务、智能运行、智能运维、智慧管控。

智慧服务：以人为本提供全链条的人性化、多元化、精准化的服务功能，包括智慧化的票务服务、安检服务、客服服务、信息服务等，持续完善服务内容，升级服务设施，深化服务内涵，创新服务模式。

    智能运行：包括日常运营中运输组织、列车运行、车站管理等相关业务，智慧化应用主要有全自动运行、智能调度、智慧列车等业务板块，通过智慧化技术的应用和系统间融合，达到运能精准匹配、运输组织效率提升的目标。

    智能运维：包括城轨各专业（车辆、供电、通号、机电、基础设施）智能运维系统和线网级智能运维综合生产平台，实现从“计划修、故障修”到“状态修、预测修”的转变，形成资源共享、资产联动的运维新模式。

    智慧管控：综合运用现代化信息技术和管理理念对传统企业管理系统升级和重塑，涵盖企业信息化管理、运营管理、建设管理、节能管控，构建高效、精细、绿色的智慧化管理体系。

总结

智慧地铁作为城市轨道交通的未来发展方向，通过制定明确的发展策略、应用先进的技术手段、实现数据共享和开放、降低运营成本、提升服务质量等方式，将推动轨道交通行业的创新和发展。智慧地铁将成为城市轨道交通发展的重要趋势，为乘客提供更加安全、高效、便捷的出行体验。

参考文献

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[2]刘纯洁.上海智慧地铁的研究与实践[J].城市轨道交通研究,2019,22(6):1-6．

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