智慧城市軌道交通運營管理信息化建設(shè)研究

牟振龍

（濟南軌道交通集團第一運營有限公司，山東濟南 250000）

0 引言

智慧城市軌道交通建設(shè)是現(xiàn)代智慧理念下軌道交通發(fā)展的主要方向，要求軌道交通系統(tǒng)與智慧城市系統(tǒng)連接，實現(xiàn)對軌道交通的全面管控。在二者實現(xiàn)結(jié)合之前，軌道交通運營管理也需要完成信息化建設(shè)，構(gòu)建智慧信息化系統(tǒng)，建立信息化制度，從而實現(xiàn)智慧運營管理以及信息化運營管理。

1 智慧城市軌道交通

智慧城市是現(xiàn)代城市建設(shè)發(fā)展理念，是信息化技術(shù)、智能技術(shù)不斷推廣應(yīng)用背景下提出的新型城市建設(shè)理念。智慧城市建設(shè)是在智能交通、智能工業(yè)、智能城市管理等背景下綜合形成的一種城市建設(shè)規(guī)劃方向。在智慧城市下，集中了信息化、智能化、傳感網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)通信等多種優(yōu)勢技術(shù)，從而確保城市管理、城市建設(shè)都能夠?qū)崿F(xiàn)智能化操作，提升了城市管理運營建設(shè)，部分城市建設(shè)和管理都可以實施無人化管控。智慧城市軌道交通是智慧交通體系的重要組成部分。在現(xiàn)代城市建設(shè)過程中，軌道交通是城市交通建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。軌道交通的建設(shè)不僅完善了城市交通體系，同時也解決了城市交通壓力，尤其是地下軌道交通建設(shè)，是現(xiàn)代城市交通體系建設(shè)的核心。智慧城市要求利用智慧理念對城市進行全面的管理，也包括對城市交通的管理，所以在此背景下要求軌道交通管理迅速完成智慧化以及信息化改造，與智慧城市整體連接，共同促進智慧城市的建設(shè)。

2 智慧城市軌道交通運營管理信息化建設(shè)的必要性

智慧城市軌道交通運營管理信息化建設(shè)是現(xiàn)代智慧城市以及智慧交通背景下必須建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對于現(xiàn)代智慧城市建設(shè)有非常關(guān)鍵的作用。在整體的智慧城市建設(shè)應(yīng)用背景下，交通運營管理信息化建設(shè)非常必要。

首先，從智慧城市角度出發(fā)，交通運營管理信息化建設(shè)非常必要。軌道交通運營管理信息化建設(shè)是與智慧城市接軌的關(guān)鍵。信息化技術(shù)包括信息計算、信息通信等多項技術(shù)，是獲取軌道交通運營管理信息的關(guān)鍵技術(shù)。通過信息化建設(shè)，系統(tǒng)才能夠直接獲取運營管理信息，了解軌道交通建設(shè)。所以，在實際的信息化建設(shè)過程中，應(yīng)該注重對軌道交通運行技術(shù)的完善，通過信息化技術(shù)的應(yīng)用，讓智慧城市系統(tǒng)與軌道交通運營管理信息化系統(tǒng)相互連接，使智慧城市管理系統(tǒng)直接管理軌道交通系統(tǒng)。

其次，從現(xiàn)代社會發(fā)展角度而言。信息化技術(shù)在社會中不斷深入應(yīng)用，對于各行各業(yè)的發(fā)展都有重要的作用。所以，在軌道交通運營管理過程中，需要完成信息化建設(shè)。在軌道交通列車運行過程中，列車運行安全十分重要。而應(yīng)用信息化管理是現(xiàn)代交通運行管理的關(guān)鍵，利用信息化技術(shù)可以實時獲取軌道列車的運行數(shù)據(jù)，并且對列車運行數(shù)據(jù)進行分析，繼而確定列車是否處于安全和常規(guī)運行狀態(tài)。

3 智慧城市軌道交通運營管理信息化建設(shè)的關(guān)鍵

智慧城市軌道交通運營管理信息化建設(shè)十分關(guān)鍵，對于整個軌道交通運行都有重要的意義。在交通運營管理信息化建設(shè)過程中，主要包括信息化系統(tǒng)構(gòu)建、信息化制度構(gòu)建、信息化團隊組建等內(nèi)容。其一，信息化系統(tǒng)構(gòu)建的關(guān)鍵在運營管理人員需要通過各系統(tǒng)及其功能完成運營管理建設(shè)，系統(tǒng)構(gòu)建是整個信息化管理以及智慧管理的核心。其二，構(gòu)建信息化制度要求在信息化管理背景下，按照相關(guān)制度完成各項工作。例如，信息安全制度的構(gòu)建能夠保證軌道交通運營管理安全。其三，組建信息化團隊保證運營管理信息的定期維護、升級和合理使用。所以，在智慧城市軌道交通運營管理信息化建設(shè)過程中，以上內(nèi)容的建設(shè)十分關(guān)鍵，以下是對建設(shè)內(nèi)容的全面分析。

3.1 智慧城市軌道交通運營管理信息化系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用

3.1.1 系統(tǒng)的目標(biāo)構(gòu)建

信息化系統(tǒng)構(gòu)建需要軌道交通系統(tǒng)的構(gòu)建目標(biāo)。一是系統(tǒng)具有登錄功能，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的良好使用。二是系統(tǒng)具有車站管理功能，能夠增加和刪除線路車站信息。三是系統(tǒng)具有列車級別的管理功能，能夠增加、減少和刪除列車運行線路。

3.1.2 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)和功能分析

根據(jù)目標(biāo)需求以及現(xiàn)代化、信息化技術(shù)，設(shè)計系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。在常規(guī)的設(shè)計過程中，為實現(xiàn)軌道交通的運行管控，需要設(shè)計車地?zé)o線傳輸系統(tǒng)、通信信號監(jiān)測系統(tǒng)、蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)、在線健康監(jiān)測系統(tǒng)、軌道旁監(jiān)測系統(tǒng)、智慧DCC 系統(tǒng)、車輛檢修系統(tǒng)、TCMS系統(tǒng)、電容器監(jiān)測系統(tǒng)、地面大數(shù)據(jù)專家系統(tǒng)以及橋梁隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)等，不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用了不同的技術(shù)，從而也展現(xiàn)了不同的軌道交通運營管理功能，確保軌道交通運營管理實施良好。

（1）車地?zé)o線傳輸系統(tǒng)，主要是建設(shè)Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)以及移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，能夠?qū)囕v和地理位置信息進行采集，從而確定車輛的位置。在該模塊中，應(yīng)用GIS 以及北斗定位技術(shù)，實現(xiàn)車輛的精準(zhǔn)定位。

（2）通信信號監(jiān)測系統(tǒng)。在整個信息化系統(tǒng)中，信息信號的傳輸是中間關(guān)鍵環(huán)節(jié)，整個系統(tǒng)都是通過信息信號傳遞實現(xiàn)各項功能。所以，在信息化系統(tǒng)設(shè)計過程中，要求設(shè)計通信信號監(jiān)測系統(tǒng)，確認監(jiān)測信號是否有誤。在信號監(jiān)測過程中，主要完成連鎖系統(tǒng)監(jiān)控、遠程軌道監(jiān)控、軌道電路監(jiān)控等。

（3）蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)。蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，主要是對列車運行監(jiān)控進行綜合分析。在實際的項目監(jiān)控過程中，需要針對RUL 分布概率、RUL 分布密度等進行分析，實現(xiàn)蓄電池監(jiān)測。

（4）在線健康監(jiān)測系統(tǒng)。在整個系統(tǒng)進行監(jiān)測實施過程中，也需要完成在線健康監(jiān)測。在實際的監(jiān)測實施過程中，主要是對整部車輛的運行進行完全健康監(jiān)測。包括走行部監(jiān)測、弓網(wǎng)監(jiān)測、軌道監(jiān)測等，確保軌道運行安全。

（5）軌道旁監(jiān)測系統(tǒng)。軌道旁監(jiān)測系統(tǒng)是現(xiàn)代車輛運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在整個鐵路運行實施過程中，需要對軌道旁的運行環(huán)境進行監(jiān)測。

（6）智慧DCC 系統(tǒng)。該系統(tǒng)的應(yīng)用也非常關(guān)鍵，在實際的項目應(yīng)用過程中，主要完成智慧DCC 模塊統(tǒng)計、庫區(qū)/車輛狀態(tài)管理、調(diào)度管理以及營運計劃管理等功能，實現(xiàn)良好的車輛運行管理。

（7）車輛檢修系統(tǒng)。該系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，主要是利用傳感網(wǎng)絡(luò)、完成各部分結(jié)構(gòu)信息識別。在現(xiàn)代信息管理過程中，車輛檢修系統(tǒng)應(yīng)用主要完成檢修計劃分析、故障管理控制以及作業(yè)管理控制等內(nèi)容，通過對車輛的完全監(jiān)控，確保車輛運行良好，也能夠提升車輛的檢修效果。

（8）TCMS 系統(tǒng)。該系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，主要包括車門系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、PIS 系統(tǒng)以及空調(diào)系統(tǒng)等融合應(yīng)用。通過各系統(tǒng)的建設(shè)，保證每個系統(tǒng)都能夠發(fā)揮良好的作用。

（9）電容器監(jiān)測系統(tǒng)。整個系統(tǒng)還具有列車電容器監(jiān)測功能，在進行監(jiān)測過程中，主要針對電容器電容值、電容器頻率、電容器溫度進行全面的監(jiān)測，確保電容器監(jiān)測應(yīng)用合理，也能夠提升電容器的監(jiān)測效果。

（10）橋梁隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)。在整個軌道列車運行過程中，橋隧模塊是非常重要的模塊，在對該環(huán)節(jié)進行管理過程中，需要建立監(jiān)測系統(tǒng)針對橋隧進行監(jiān)測。在對整個系統(tǒng)進行監(jiān)測中，針對拱頂下沉、應(yīng)力應(yīng)變、地表沉降、土地位移等功能進行沉降監(jiān)測，確保沉降監(jiān)測工作應(yīng)用合理，也能夠提升沉降的監(jiān)測效果。

3.1.3 系統(tǒng)的應(yīng)用價值分析

上述設(shè)計的智慧城市軌道交通運營管理信息化系統(tǒng)具有良好的管理效果。在整體的系統(tǒng)應(yīng)用過程中，主要具有以下幾個方面作用：

（1）系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)智慧數(shù)據(jù)分析。在系統(tǒng)運行過程中，能夠?qū)α熊嚨臓顟B(tài)數(shù)據(jù)進行感知，并且實現(xiàn)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)連接，也能夠利用系統(tǒng)對列車以及軌道交通的所有數(shù)據(jù)進行綜合管理。

（2）系統(tǒng)能夠構(gòu)建智慧模型。在整個信息化系統(tǒng)應(yīng)用過程中，主要構(gòu)建列車可服役評估模型以及車輛健康管理模型，都是針對車輛安全進行評估的模型，通過信息化對各項數(shù)據(jù)信息進行采集，才能夠完成車輛的綜合管理。

（3）車輛運行智慧應(yīng)用功能。在整個車輛的智慧應(yīng)用構(gòu)建過程中，完成車輛智慧構(gòu)建非常關(guān)鍵，能夠最大程度地提升列車構(gòu)建的質(zhì)量。在整個列車的智慧建設(shè)應(yīng)用中，列車構(gòu)建十分關(guān)鍵，最大程度地提升軌道交通管理效果。在智慧應(yīng)用過程中，能夠?qū)囕v全壽命周期進行管理，完成車輛檢修的自動化管理、車輛及網(wǎng)軌維護管理以及修程修制的優(yōu)化改進，促進現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用，也能夠提升技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。

（4）智慧安全管理。在實際的項目智慧管理實施過程中，需要完成全面的管理工作。在整個項目進行智慧管理中，主要設(shè)計行車安全全面監(jiān)控、完成入侵安全面監(jiān)控、設(shè)備設(shè)施安全監(jiān)控等多項工作，保證信息化系統(tǒng)對列車運行的安全管理。

3.2 智慧城市軌道交通運營管理信息化制度的構(gòu)建

在智慧城市軌道交通運營管理信息化建設(shè)過程中，完成信息化制度的安全構(gòu)建也非常關(guān)鍵，能夠在最大程度上提升信息化的管理效果。

3.2.1 構(gòu)建工作流程制度

在智慧城市軌道交通運營管理信息化制度構(gòu)建過程中，要求構(gòu)建系統(tǒng)的具體工作流程制度，通過工作流程制度的構(gòu)建應(yīng)用，確保信息化系統(tǒng)的良好應(yīng)用。

（1）智慧城市軌道交通運營管理信息化制度設(shè)計了車輛檢修制度，包括檢修作業(yè)管理、作業(yè)安全管理、設(shè)備智能點巡檢、零部件檢修管理等相關(guān)制度。

（2）智慧城市軌道交通運營管理信息化設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急保障制度、安全風(fēng)險評估制度、安全質(zhì)量分析制度、設(shè)備可靠性制度以及車輛運行RAMS 分析制度等。

3.2.2 構(gòu)建信息化安全制度

在智慧城市軌道交通運營管理信息化制度構(gòu)建過程中，還包括信息化安全制度的有效構(gòu)建。通過信息化安全制度的構(gòu)建，確保系統(tǒng)的使用安全。

（1）整個系統(tǒng)應(yīng)用實名登錄制度，調(diào)度運營管理人員憑借軌道交通系統(tǒng)工號進入系統(tǒng)，并且個人登錄之后，都會有登錄痕跡以及查詢痕跡。在系統(tǒng)應(yīng)用中，根據(jù)各項系統(tǒng)的應(yīng)用痕跡，了解系統(tǒng)功能，才能夠保證系統(tǒng)的合理應(yīng)用，也實現(xiàn)信息安全管理。

（2）整個系統(tǒng)的安全管理制度應(yīng)用十分關(guān)鍵。智慧交通運營管理信息化建設(shè)也要與智慧城市管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。所以，信息共享的安全非常關(guān)鍵。在此環(huán)節(jié)中，需要建立信息系統(tǒng)的權(quán)限制度。當(dāng)不屬于系統(tǒng)操作人員想要獲取數(shù)據(jù)或者進行管理時，應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的訪問權(quán)限，通過對訪問權(quán)限的有效控制，實現(xiàn)重要信息的安全保護。

3.2.3 系統(tǒng)的定期升級和維護制度

在智慧城市軌道交通運營管理信息化建設(shè)過程中，技術(shù)不斷更新?lián)Q代，智慧城市軌道交通運營管理系統(tǒng)也需要不斷的升級。例如，建立系統(tǒng)的定期維護和更新制度，要求定期對系統(tǒng)進行更新，保證系統(tǒng)符合現(xiàn)代化信息技術(shù)的需求，保證信息技術(shù)應(yīng)用良好。又如，在現(xiàn)代5G 技術(shù)融合背景下，智慧城市軌道交通運營管理信息系統(tǒng)要求快速融合5G 技術(shù)，促進內(nèi)部移動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。

3.3 智慧城市軌道交通運營管理信息化團隊的組建

在智慧城市軌道交通運營管理信息化建設(shè)過程中，信息化團隊的組建非常關(guān)鍵，在一定程度上關(guān)系到信息化應(yīng)用的效果。在實際的交通運行管理實施過程中，需要信息化團隊人員完成系統(tǒng)設(shè)計、研發(fā)和運營，所以整個信息化團隊組建主要包括技術(shù)團隊、管理團隊組建。

3.3.1 組建智慧城市軌道交通運營技術(shù)團隊

技術(shù)團隊的組建主要完成信息化建設(shè)工作，確保系統(tǒng)設(shè)計、維護和更新。

技術(shù)團隊負責(zé)系統(tǒng)的設(shè)計，根據(jù)智慧城市系統(tǒng)需求、軌道交通運營管理需求完成對整個信息化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。在不斷的系統(tǒng)應(yīng)用過程中，完成系統(tǒng)的綜合設(shè)計。在設(shè)計過程中，團隊人員不斷引入新技術(shù)，讓信息化系統(tǒng)逐漸趨于智能化。

技術(shù)團隊也負責(zé)系統(tǒng)的更新維護。在系統(tǒng)的運行過程中，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在漏洞，或者發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在與智慧城市不相符的問題，將會直接影響系統(tǒng)建設(shè)。所以，在整個系統(tǒng)的優(yōu)化建設(shè)過程中，需要完成系統(tǒng)的綜合優(yōu)化管理。技術(shù)團隊負責(zé)根據(jù)優(yōu)化功能，實現(xiàn)各項技術(shù)的管理。

3.3.2 組建智慧城市軌道交通運營管理團隊

組建智慧城市軌道交通運營管理團隊非常關(guān)鍵，主要是利用系統(tǒng)進行軌道交通管理。

（1）管理團隊需要熟練系統(tǒng)的各項功能，并且能夠熟練地操作系統(tǒng)。管理人員的基礎(chǔ)信息技術(shù)能力非常重要，只有具備基礎(chǔ)能力，才能夠合理地使用信息化系統(tǒng)。

（2）管理團隊要具有軌道交通運營管理能力。在整個軌道交通運營管理實施過程中，系統(tǒng)的應(yīng)用本身就是為了完成各項軌道交通運行管理，包括列車調(diào)度、列車檢修、車站合理規(guī)劃安排等內(nèi)容。

3.3.3 構(gòu)建團隊培訓(xùn)制度

整個團隊組建完成之后，還需要構(gòu)建團隊培訓(xùn)制度。在信息化系統(tǒng)升級、更新后，需要定期對團隊進行綜合性培訓(xùn)。培訓(xùn)新系統(tǒng)的使用，同時也對不同軌道交通運營管理時期的變化進行分析，從而實現(xiàn)軌道交通的綜合運營管理，確保軌道交通運行管理積極有效，最大程度提升軌道交通的運行效果。

4 結(jié)語

文章針對智慧城市軌道交通運營管理信息化建設(shè)進行分析，軌道交通運營管理信息化建設(shè)是與智慧城市接軌的關(guān)鍵，利用信息化技術(shù)可以實時獲取軌道列車的運行數(shù)據(jù)并進行分析。信息化系統(tǒng)構(gòu)建需要完成軌道交通系統(tǒng)的構(gòu)建目標(biāo)，實現(xiàn)智慧數(shù)據(jù)分析、構(gòu)建智慧模型、運行智慧應(yīng)用功能、實現(xiàn)智慧安全管理，同時需要完成信息化制度的安全構(gòu)建，希望能夠?qū)χ腔鄢鞘熊壍澜煌ㄟ\營管理信息化建設(shè)有所幫助。