上海申通地鐵：智慧地鐵讓城市實現(xiàn)更多可能

如今在上海虹橋火車站，通過掃描地鐵站宣傳板上的二維碼，就可以在手機里下載安裝了Metro大都會APP，點擊 “乘車”菜單，一鍵跳到過閘二維碼，僅需不到1秒鐘的時間就可以完成掃碼進站。

其實，不只是手機掃碼入閘，乘客在APP上還可享受到站點查詢、出行導航、失物招領(lǐng)等多重服務(wù)。數(shù)字化應用為上海地鐵出行帶來了“最智慧”地鐵線路的贊譽，其背后是云計算、大數(shù)據(jù)、生物識別等技術(shù)的廣泛運用，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（以下簡稱“申通地鐵”）信息管理中心主任金濤的話來說，“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)，還給了每一個出行者”。

城軌網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展

數(shù)字化轉(zhuǎn)型正當其時

作為“最智慧”的地鐵線路，申通地鐵擁有全球線路最長的城市軌道交通系統(tǒng)。截至2019年6月，開通運營了17條線路（包括磁懸浮）、415座車站，運營里程705公里，工作日日均客運量超過1000萬人次。根據(jù)《上海市城市總體規(guī)劃（2017-2035年）》，未來申通地鐵線路將增加至24條，車站總數(shù)超過600余座，運營規(guī)模超過1000公里。

軌道交通網(wǎng)不斷擴大的同時，申通地鐵的數(shù)字化轉(zhuǎn)型也始終處于全國前列。自動售檢票系統(tǒng)（AFC）、乘客信息系統(tǒng)（PIS）、列車自動控制系統(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，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)、智慧運營、智慧維保等領(lǐng)域創(chuàng)新實踐多個項目，旨在進一步提高安全、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

保障軌道交通運營安全、降低運行成本、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，在信息化與自動化融合的基礎(chǔ)上，構(gòu)建智能感知、智能聯(lián)動的能力，用數(shù)據(jù)驅(qū)動安全、效率、效益和服務(wù)的提升。2020年以后進一步完善數(shù)字地鐵應用，實踐知識圖譜、深度學習等AI技術(shù)，進一步開發(fā)開放，實現(xiàn)智慧地鐵2.0。

智慧地鐵的構(gòu)想較為宏大，建設(shè)過程并非一蹴而就，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)路線包括自動化和信息化執(zhí)行、數(shù)字地鐵、智能地鐵、智慧地鐵四個層次。自動化和信息化執(zhí)行是申通智慧地鐵建設(shè)的第一層次，通過對設(shè)備進行自動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)行過程中發(fā)生的動態(tài)變化;智能地鐵是第三層次，實現(xiàn)了自動化的設(shè)備聯(lián)動互控、信息化流程聯(lián)動和自動化設(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;通過自動化和信息化執(zhí)行、數(shù)字地鐵、智能地鐵積累的大量歷史數(shù)據(jù)和知識數(shù)據(jù)，第四層次智慧地鐵則以實現(xiàn)方案推演為基礎(chǔ)的，實時報警、主動干預以及AI人機協(xié)作業(yè)務(wù)化。

通過智慧地鐵數(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)水平等多方面均實現(xiàn)了顯著的提升。安全方面，通過智慧的視覺探頭記錄關(guān)鍵設(shè)備質(zhì)量狀態(tài)變化，系統(tǒng)可以提前對設(shè)備可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題進行干預，大幅提高了安全水平：與普通線路相比，申通地鐵信號轉(zhuǎn)轍機平均無故障次數(shù)提升2.3倍，故障數(shù)量相比下降81.4%;車載設(shè)備平均無故障距離是普通線路的2.14倍;車輛平均故障間隔從0.499萬列公里/故障增加到0.548萬列公里/故障，提升9.82%。能力效率方面，人機協(xié)作的模式有效地提高了員工工作效率，以車站開關(guān)站為例，實現(xiàn)一鍵開關(guān)站后（部分設(shè)備未接入），站務(wù)人員開站時間從90分鐘減少到35分鐘左右，完成全部設(shè)備接入后，將進一步減少至10分鐘左右。

智慧地鐵的建設(shè)成果離不開技術(shù)、業(yè)務(wù)和應用多層面的協(xié)作和突破，在技術(shù)層面，申通地鐵部署應用了新華三等廠商前沿的數(shù)字化技術(shù)和解決方案，與城軌交通場景深度融合，有效助力軌道交通的智慧升級?；A(chǔ)設(shè)施作為支撐

集團云是關(guān)鍵布局

基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)層對智慧地鐵的建設(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)、智慧運營、智慧維保3個主體業(yè)務(wù)群。

集團云是智慧地鐵技術(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。在全國范圍內(nèi)，申通地鐵率先搭建城市軌道交通綜合云平臺，匯聚了集團計算資源、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)分析平臺與標準化的信息業(yè)務(wù)運行環(huán)境，開創(chuàng)了以云實現(xiàn)綜合管理的先河。申通地鐵集團云匯聚17條地鐵線路產(chǎn)生的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，用于集團關(guān)鍵業(yè)務(wù)及指標的核心分析平臺、高級數(shù)據(jù)分析平臺、智能分析駕駛艙及數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺，有力支撐了智慧地鐵的建設(shè)進程。

申通地鐵認為集團云的建設(shè)必須要把技術(shù)基礎(chǔ)做扎實，因此在選取云廠商時對云架構(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、虛擬化的資源實現(xiàn)高效的納管。通過前期全面的調(diào)研，申通地鐵選擇了新華三作為集團云服務(wù)提供商，全面采用新華三H3Cloud城軌融合云解決方案?；跇I(yè)界主流的開源OpenStack平臺，新華三為申通地鐵定制的云服務(wù)平臺提供了各種IT標準接口，構(gòu)架靈活，擴展性、開放性、兼容性強，良好滿足了申通地鐵集團云建設(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，推動申通地鐵運營管理由業(yè)務(wù)驅(qū)動向數(shù)據(jù)驅(qū)動方向發(fā)展。申通地鐵將大數(shù)據(jù)技術(shù)劃分了五個階段：業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、指標分析、數(shù)據(jù)挖掘分析、預測、方案推演。當前，申通地鐵大部分業(yè)務(wù)已經(jīng)開展到了前三層，分析和挖掘歷史數(shù)據(jù)，掌握規(guī)律并做出預測，下一步重點即是實現(xiàn)預測和方案推演?；谝淹诰虻囊?guī)律和監(jiān)測的數(shù)據(jù)做實時報警和預測告警，地鐵運行將更加智能，如異常波形的出現(xiàn)意味著設(shè)備未來可能出故障，地鐵工作人員在發(fā)現(xiàn)異常波形時即可進行提前干預以減少障礙。

智慧地鐵未來可期

讓出行實現(xiàn)更多可能

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

過去，上海市建設(shè)智慧地鐵的探索已積累了一些經(jīng)驗，對于其他城市智慧地鐵的建設(shè)可提供一定的參考。對此，金濤建議，找到適合自身城軌特點的價值觀對建設(shè)智慧地鐵非常重要，可以借此指導集團相關(guān)投資和技術(shù)應用。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。

通過智慧地鐵數(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)水平等多方面均實現(xiàn)了顯著的提升。