淺談大數(shù)據(jù)時(shí)代城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理的發(fā)展

樂明嬌

溫州市鐵路與軌道交通投資集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司 浙江 溫州 325000

交通是興國(guó)之要、強(qiáng)國(guó)之基。2019年9月19日，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》，明確從2021年到本世紀(jì)中葉，我國(guó)將分兩個(gè)階段推進(jìn)交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)。到2035年，基本建成交通強(qiáng)國(guó)，形成三張交通網(wǎng)、兩個(gè)交通圈。

當(dāng)前我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)處于高速發(fā)展的一個(gè)狀態(tài)，近些年城市軌道交通的發(fā)展尤為迅速，相應(yīng)的運(yùn)營(yíng)管理工作量也不斷增加，為了緩解城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理壓力，在其中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，整合各類資源，建立高效的聯(lián)動(dòng)機(jī)制，有效推動(dòng)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理可持續(xù)發(fā)展，構(gòu)建綜合軌道交通網(wǎng)絡(luò)，提高城市軌道交通的運(yùn)輸能力和服務(wù)水平。

1 城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理現(xiàn)狀分析

通過對(duì)我國(guó)各大城市軌道交通發(fā)展情況的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國(guó)的城市軌道交通多采用單線建設(shè)、管理和維護(hù)的模式，線路中的車輛、信號(hào)、線路、供電等專業(yè)系統(tǒng)也都是單獨(dú)管理、維護(hù)的，并未系統(tǒng)的集中監(jiān)測(cè)，對(duì)城市軌道交通大量數(shù)據(jù)的收集、挖掘、利用不夠完善[1]。對(duì)于現(xiàn)代城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理而言，各專業(yè)設(shè)備穩(wěn)定性直接影響著運(yùn)營(yíng)水平，但是當(dāng)前各專業(yè)設(shè)備的信息彼此獨(dú)立，設(shè)備所產(chǎn)生的運(yùn)行數(shù)據(jù)多，格式多樣，新線技術(shù)與既有線路的舊設(shè)備、系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)運(yùn)作問題，這些都影響了運(yùn)營(yíng)管理和設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作。

2 城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理中存在的問題

近年來，北京、上海、廣州、南京等成熟軌道交通運(yùn)營(yíng)單位深入開展信息化工作，基于規(guī)范、實(shí)時(shí)、安全、精益等運(yùn)營(yíng)管理要求構(gòu)建了集中統(tǒng)一的城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理體系，為運(yùn)營(yíng)管理的持續(xù)發(fā)展起到了支撐作用。但是，盡管各專業(yè)系統(tǒng)之間相連通，彼此數(shù)據(jù)卻并未實(shí)現(xiàn)共享，跨系統(tǒng)的監(jiān)管不夠全面，運(yùn)營(yíng)管理的分析水平有待進(jìn)一步提升。

2.1 信息共享性差

車輛、信號(hào)、線路、供電等各專業(yè)系統(tǒng)均為單獨(dú)管理維護(hù)，導(dǎo)致各系統(tǒng)間設(shè)備管理不匹配，信息存在差異，并未構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享中心，也無法掌握全面的設(shè)備運(yùn)營(yíng)情況。運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)質(zhì)量管理工作涉及部門多，工作比較繁瑣，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量大，由于缺乏高效的工具導(dǎo)致設(shè)備質(zhì)量管理積極性受到影響，維護(hù)工作也不夠準(zhǔn)確、完善、及時(shí)，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)分析結(jié)果產(chǎn)生影響，使數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)結(jié)果失真，對(duì)決策產(chǎn)生干擾[2]。

2.2 實(shí)時(shí)監(jiān)控能力低

車輛、信號(hào)、線路、供電等各專業(yè)系統(tǒng)都有自己的管理軟件，并未形成聯(lián)動(dòng)監(jiān)控管理。同時(shí)，當(dāng)前使用的信息技術(shù)和信息平臺(tái)只能夠定時(shí)抽取、推送，導(dǎo)致業(yè)務(wù)信息相對(duì)滯后，風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控和應(yīng)急響應(yīng)不夠及時(shí)，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。信息化發(fā)展背景下，實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)、防范運(yùn)營(yíng)管理風(fēng)險(xiǎn)是未來城市軌道交通重點(diǎn)發(fā)展方向。

2.3 數(shù)據(jù)挖掘水平差

以往業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析和處理技術(shù)受制于處理平臺(tái)和技術(shù)發(fā)展，無法實(shí)時(shí)、完整、客觀挖掘利用數(shù)據(jù)，難以充分獲取有價(jià)值信息，進(jìn)而影響決策。運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)中涉及業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)量十分大，且每年都在增加，導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)管理信息計(jì)算、分析速度不斷降低，查詢信息所需時(shí)間過長(zhǎng)，且計(jì)算準(zhǔn)確性較低，時(shí)效性差，所得信息不夠全面[3]。

2.4 成本管控困難

當(dāng)前，城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理中并未有效管控成本，由于我國(guó)的交通運(yùn)營(yíng)管理正在發(fā)展初期，需要更多人才，人工成本高，同時(shí)初期所需的管理和維修成本也比較高。

3 大數(shù)據(jù)下城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理發(fā)展路徑

利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等信息技術(shù)構(gòu)建大數(shù)據(jù)技術(shù)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，深入挖掘信息，為智能化決策提供支撐，進(jìn)而為多線路跨專業(yè)信息融合實(shí)現(xiàn)一體化發(fā)展提供保障。

3.1 提高信息共享水平

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)收集信號(hào)、線路、機(jī)電、車輛等專業(yè)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)指標(biāo)、延誤狀況、運(yùn)營(yíng)情況、設(shè)備情況、精度監(jiān)測(cè)以及故障統(tǒng)計(jì)、列車型號(hào)等信息，將這些信息統(tǒng)一傳輸?shù)酱髷?shù)據(jù)平臺(tái)中，為分析數(shù)據(jù)質(zhì)量提供數(shù)據(jù)源，根據(jù)設(shè)備關(guān)聯(lián)和聯(lián)動(dòng)規(guī)定多維度實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)信息一致情況，確保設(shè)備運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)質(zhì)量管理工作精細(xì)化，提高設(shè)備數(shù)據(jù)的質(zhì)量[4]。

3.2 強(qiáng)化實(shí)時(shí)監(jiān)控能力

在大數(shù)據(jù)背景下進(jìn)行城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理工作，重點(diǎn)管理數(shù)據(jù)信息。首先，從監(jiān)測(cè)層面各設(shè)備運(yùn)行情況，分析監(jiān)控內(nèi)容，改變以往的管理模式，通過可視化、可監(jiān)控方式做好運(yùn)營(yíng)管理工作，確保所有數(shù)據(jù)均可以得到清晰監(jiān)控，降低運(yùn)營(yíng)管理中出現(xiàn)的安全問題。其次，可以建立自動(dòng)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，利用自動(dòng)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)可以確保地鐵運(yùn)行安全，這也是地鐵運(yùn)行和安全管理的重要組成部分。自動(dòng)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)可以對(duì)全線車站、車輛和地鐵等進(jìn)行監(jiān)控，但是必須要保證該系統(tǒng)高度可靠，連接靈活便利，以便維護(hù)和后續(xù)拓展。在地鐵各車站和車輛段（停車場(chǎng)）設(shè)置本站/本段的示意圖，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控報(bào)警；在地鐵OCC(控制中心)設(shè)置全線示意圖，為全線監(jiān)控提供警示。

3.3 加強(qiáng)智能化分析

城市軌道交通發(fā)展迅速，系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量大幅度增加，設(shè)備維修管理需要朝向統(tǒng)一、智能化發(fā)展。建設(shè)完軌道交通系統(tǒng)智能分析平臺(tái)之后，將多個(gè)線路的多個(gè)專業(yè)系統(tǒng)設(shè)備信息融合起來，分析預(yù)測(cè)整體運(yùn)行情況，根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)制定設(shè)備維修管理計(jì)劃，使普查式計(jì)劃維修能夠逐漸發(fā)展到根據(jù)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行狀態(tài)維修，促使軌道關(guān)鍵設(shè)備維修制度的完善，提高安全水平，防止過度和無效維修，確保維修管理質(zhì)量[5]。在搭建平臺(tái)時(shí)需要將多專業(yè)數(shù)據(jù)信息融合起來，準(zhǔn)確判別故障類型、位置，使維修人員在到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)前就能夠了解故障情況，提前想好故障應(yīng)對(duì)措施和解決方案，提高維修質(zhì)量和效率。另外，還可設(shè)置每種故障代碼的維修服務(wù)承諾時(shí)間、督辦條件，并根據(jù)不同的督辦條件產(chǎn)生督辦信息，通過郵件等方式發(fā)送到指定的用戶那里，進(jìn)一步督促維保人員提升維保效率。

3.4 完善設(shè)備故障預(yù)警

軌道交通運(yùn)營(yíng)一旦發(fā)生重大事故不僅會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失，也會(huì)對(duì)乘客人身財(cái)產(chǎn)安全造成威脅，對(duì)乘客的軌道運(yùn)營(yíng)安全信任評(píng)價(jià)產(chǎn)生影響，產(chǎn)生負(fù)面的社會(huì)影響。軌道交通中的一些關(guān)鍵設(shè)備由于長(zhǎng)期高負(fù)荷運(yùn)行不可避免的會(huì)產(chǎn)生一些故障，通過充分挖掘數(shù)據(jù)，利用計(jì)算模型在故障發(fā)生前進(jìn)行預(yù)警，提前對(duì)可能發(fā)生的故障制定預(yù)警措施，降低故障機(jī)率，避免發(fā)生重大事故，降低事故危險(xiǎn)性，使地鐵能夠安全運(yùn)營(yíng)，并保證乘客安全，提高安全效益[6]。

3.5 確保信息系統(tǒng)精準(zhǔn)

隨著軌道交通領(lǐng)域與計(jì)算機(jī)技術(shù)之間融合程度的不斷加深，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)融合不僅推進(jìn)了微機(jī)聯(lián)鎖、實(shí)時(shí)通信等系統(tǒng)的研發(fā)應(yīng)用，還提高了信號(hào)系統(tǒng)的運(yùn)行效果，也促使信號(hào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化發(fā)展。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在信號(hào)系統(tǒng)中的應(yīng)用既能夠降低成本，也能夠避免人為控制失誤現(xiàn)象出現(xiàn)。隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用也促進(jìn)了安全技術(shù)創(chuàng)新，在信號(hào)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用[7]。例如，故障檢測(cè)診斷技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)診斷故障，防止由于故障問題而導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行被影響；再比如容錯(cuò)技術(shù)是在錯(cuò)誤出現(xiàn)時(shí)利用冗余屏蔽影響，并通過重構(gòu)逐漸降級(jí)系統(tǒng)，冗余技術(shù)涉及了軟硬件、時(shí)間和信息的冗余，硬件冗余則包括了雙機(jī)熱備、三取二等冗余。

3.6 提高組織管理效率

在列車安全運(yùn)行基礎(chǔ)上確保列車間隔時(shí)間合理，盡可能縮短乘客進(jìn)出站時(shí)間和出行時(shí)間，這是城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理的研究重點(diǎn)。對(duì)此，運(yùn)營(yíng)管理人員需要優(yōu)化進(jìn)站方式，如采用手機(jī)掃碼、人臉識(shí)別、指紋識(shí)別、銀聯(lián)閃付等方式直接進(jìn)站，減少排隊(duì)購(gòu)票、取票時(shí)間；優(yōu)化換乘站的導(dǎo)向和換乘方案，使乘客無縫換乘，縮短換乘時(shí)間；打造智能化自動(dòng)售檢票系統(tǒng)，降低人工干預(yù)，提升乘車效率。同時(shí)，城市軌道交通和傳統(tǒng)交通運(yùn)輸方式都面臨高峰階段人流量大造成的擁堵、滯留問題，對(duì)此，需要根據(jù)日常運(yùn)營(yíng)和節(jié)假日客流的不同特點(diǎn)，有針對(duì)性的分別制定客流預(yù)案，在上下班或是節(jié)假日等高峰階段有效引流、疏導(dǎo)客流，緩解擁堵、滯留現(xiàn)象，確保站內(nèi)乘客通行順暢，提高乘客的乘車舒適感，縮短乘客乘車和整體出行時(shí)間，提高城市軌道交通的組織管理效率[8]。

3.7 科學(xué)分析管控成本

城市軌道交通運(yùn)營(yíng)是以服務(wù)和設(shè)備維修為主業(yè)的資產(chǎn)密集型企業(yè)，具有投資規(guī)模巨大、物資品種雜、專業(yè)數(shù)量多、集成程度高等特點(diǎn)，運(yùn)營(yíng)成本主要包括客運(yùn)服務(wù)成本、維修保養(yǎng)成本、支持性成本，通過信息一體化的平臺(tái)系統(tǒng)和流程梳理，優(yōu)化財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、合同管理系統(tǒng)、人力資源管理系統(tǒng)、倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)等系統(tǒng)的接口，可以將地鐵物資、工單、工時(shí)、人力、業(yè)務(wù)等日常運(yùn)營(yíng)情況動(dòng)態(tài)反應(yīng)出來，運(yùn)用作業(yè)成本方法核定標(biāo)準(zhǔn)值、精細(xì)成本核算。

4 結(jié)束語

綜上所述，在大數(shù)據(jù)背景下建設(shè)城市軌道交通，為了適應(yīng)建設(shè)需求，降低由于高速發(fā)展而導(dǎo)致的安全問題、運(yùn)營(yíng)管理問題和服務(wù)問題，緩解單線建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)模式下的問題，并滿足軌道交通的安全舒適、便捷高效要求，需要利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代化信息技術(shù)收集挖掘、預(yù)警、處理軌道交通各專業(yè)設(shè)備信息，形成集政府、運(yùn)營(yíng)管理、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)等多個(gè)主體為一體的軌道交通運(yùn)營(yíng)管理機(jī)制，進(jìn)而提高軌道交通運(yùn)營(yíng)管理水平。