進化更敏捷、助力降本增效、優(yōu)化安全流程…軌道交通正被數(shù)字化改變

以廣州為例，2010年廣州地鐵總客流量11.81億人次，2019年總客流量達到33.06億人次，十年之間翻了三倍，總里程突破600公里，運營車站數(shù)量增至294座，20余條線路在這個城市的地下空間穿梭。

但與日俱增的客流量，越來越復(fù)雜的線路，也為軌道交通的管理和運營提出了新的挑戰(zhàn)，因此軌道交通的數(shù)字化轉(zhuǎn)型被擺上了議程。軌道交通該如何數(shù)字化轉(zhuǎn)型？數(shù)字化手段如何助力軌道交通適應(yīng)當(dāng)下和未來的發(fā)展要求？

9月23日，《中國交通報》與騰訊智慧交通聯(lián)合發(fā)起的系列策劃《智慧交通觀察·群聊2022》第三期舉行，邀請國家重點研發(fā)計劃先進軌道交通重點專項總體專家組組長、軌道交通控制與安全國家重點實驗室首席教授、北京交通大學(xué)教授賈利民，廣州地鐵集團有限公司副總經(jīng)理蔡昌俊，北京市軌道交通指揮中心專家張莉，騰訊智慧交通副總裁施雪松等軌道交通行業(yè)的專家，圍繞軌道交通的數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢，以及北京、廣州等城市的探索經(jīng)驗，展開了討論。

職能改變 倒逼城市軌道交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型

賈利民認(rèn)為，隨著地鐵客流量的加大，如今的軌道交通面臨著安全、服務(wù)品質(zhì)、設(shè)施運力調(diào)配等挑戰(zhàn)，這就要求軌道交通在管理和技術(shù)支撐手段上做出改進，這樣才能讓軌道交通路網(wǎng)的能力得到充分發(fā)揮，讓軌道交通的運營安全、高效。

結(jié)合廣州當(dāng)?shù)氐膶嶋H運營經(jīng)驗，蔡昌俊表示，軌道交通的職能正在發(fā)生改變，最顯著的一個變化就是，過去的軌道交通是作為一種群體性的服務(wù)工具，如今要向個性化服務(wù)轉(zhuǎn)變，軌道交通的職能不再僅僅是把乘客安全送到目的地，而是要針對每一種類型的乘客，提供更為精準(zhǔn)的服務(wù)。

蔡昌俊表示，從更宏觀的角度看，軌道交通是一個城市的重資產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)理念也要進行改變。傳統(tǒng)的軌道交通，建設(shè)完成之后，基本形態(tài)和功能是被鎖死的。但乘客的需求在隨時變化，改造和重構(gòu)傳統(tǒng)的軌道交通，會耗費大量時間和金錢，所以這就要求現(xiàn)代的軌道交通能夠快速響應(yīng)乘客日益增加的個性化需求。

圖注：穗騰OS

對此，2019年廣州地鐵與騰訊合作，研發(fā)了基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的新一代城市軌道交通操作系統(tǒng)——穗騰OS。“我們目的就是希望利用現(xiàn)代信息技術(shù)，打造一個可以不斷迭代升級的現(xiàn)代城市軌道交通系統(tǒng)，來適應(yīng)城市軌道交通面臨的各種需求。”蔡昌俊說道。

圖注：穗騰OS2.0產(chǎn)品架構(gòu)圖

騰訊智慧交通副總裁施雪松表示，穗騰OS連接了廣州地鐵所有的子系統(tǒng)和設(shè)備，這些系統(tǒng)和設(shè)備互聯(lián)以后，再集成廣州地鐵多年沉淀的業(yè)務(wù)流程，然后為一線的工作人員提供“拖拉拽”的開發(fā)界面，讓地鐵工作人員跨越代碼鴻溝，自己就可以編排一些業(yè)務(wù)流程。

“真正懂得地鐵各種應(yīng)用場景的，就是地鐵的一線工作人員，穗騰OS帶來的好處是，當(dāng)?shù)罔F的日常管理和運營，面臨越來越多不確定性的時候，一線工作人員的應(yīng)對能力是非常敏捷和強力的。”施雪松總結(jié)道。

據(jù)悉，為有效應(yīng)對廣東多暴雨情況下軌道交通防洪防汛這一難題，廣州地鐵集團于去年7月份，基于穗騰OS在短短3周時間內(nèi)完成車站和區(qū)間智能防洪防汛應(yīng)用的開發(fā)、測試和上線工作，開發(fā)周期整整縮短75%。

2021年，北京軌道交通全年客流量是30.66億人次，比廣州還要高一些。張莉認(rèn)為，北京軌道交通只能走數(shù)字化的道路，竭盡所能去滿足乘客出行的需求。比如北京軌道交通面向通勤乘客人群，基于互聯(lián)網(wǎng)票務(wù)推出了針對通勤人群的累積乘車優(yōu)惠，并在疫情期間，實現(xiàn)了乘客進站自動核驗核酸數(shù)據(jù)，既服務(wù)了首都防疫大局，同時又讓乘客無感進站。

成本常年居高不下 數(shù)字化手段助力降本增效

從表面上看，客流的日益增加，讓軌道交通“紅紅火火”，但這也帶來了高昂的成本，其中人力成本占據(jù)了絕大部分。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，2000年-2010年之間，巴黎地鐵的人工成本，占據(jù)了整個運營成本的80%，因此必須要通過數(shù)字化技術(shù)手段，從根本上改變成本結(jié)構(gòu)。

賈利民認(rèn)為，利用技術(shù)手段建立軌道交通的數(shù)字鏡像，并使數(shù)字鏡像和物理對象互動，這樣就可以提高軌道交通的運營和管理效率。比如做決策之前，都先在數(shù)字世界里進行仿真，確認(rèn)無誤后，然后在物理世界實施，這就會大幅提高效率，并降低成本。

長期以來，任何一個城市的軌道交通，都是利用夜間的窗口時間，對軌道進行巡查，并且在高峰時段，安排大量值守人員，隨時準(zhǔn)備應(yīng)對可能要來的設(shè)備故障，這些都是軌道交通行業(yè)中耗費人力成本的環(huán)節(jié)。

據(jù)蔡昌俊介紹，廣州地鐵已經(jīng)開始利用數(shù)字化技術(shù)，實現(xiàn)了對設(shè)備系統(tǒng)的自動診斷和全生命周期的健康評估，把人力人從重復(fù)性的檢測工作中解放出來，既提高了效率，又降低了成本。

比如地鐵站里的扶梯，尤其是廣州地鐵番禺廣場站這樣的換乘樞紐，扶梯數(shù)量多達數(shù)十部，依靠值班站長一個一個去開動，就需要耗費好幾個小時。利用數(shù)字化技，值班站長站在控室里，通過控制系統(tǒng)以及視頻、AI技術(shù)，確認(rèn)扶梯上沒有人和其他雜物后，就可以實現(xiàn)一鍵開關(guān)，既降低了值班站長的勞動強度，又提高了工作效率，從整體上壓低了運營成本。

“我們就是要讓那些重復(fù)性的檢測工作，過去靠投入大量人力而無法實現(xiàn)增值的工作，全部由系統(tǒng)自動完成，讓人去為系統(tǒng)和為基礎(chǔ)設(shè)施做增值的工作?？偨Y(jié)起來一句話，降低軌道交通的沉沒成本，這是我們在軌道交通建設(shè)階段就要考慮的事情。”蔡昌俊強調(diào)。

公開資料顯示，目前廣州地鐵18號線生產(chǎn)檢修人員配員可減少16%；在一鍵開關(guān)站、視頻巡檢等應(yīng)用上線后，原本需要1個小時完成的人工巡站工作，現(xiàn)在通過智慧攝像頭10分鐘即可完成。

圖注：廣州地鐵一體化智慧安檢

張莉也介紹了北京軌道交通相關(guān)的運營經(jīng)驗。例如針對北京軌道交通服務(wù)設(shè)施冗余配置的情況，開展智能化運行的數(shù)字化升級，從票務(wù)系統(tǒng)開始試點，人多多開閘機，人少少開閘機，實現(xiàn)了降低能耗和運營成本的兩個目的。

安全無小事 從流程上改變軌道交通安全應(yīng)對機制

賈利民強調(diào)，像北京、廣州這樣的超大城市，地鐵日均客流量達到千萬級，最大的挑戰(zhàn)就是來自安全。如此高密度的人員，在移動狀態(tài)下的聚集，任何意外事件都可能導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果。因此，必須改變應(yīng)對危機事件的流程。

賈利民認(rèn)為，通過數(shù)字化的手段，運營者可以全面了解設(shè)施設(shè)備當(dāng)前所處的狀態(tài)，是不是超過了安全閾值的評估，如果超過了，系統(tǒng)就會預(yù)警，進行采取一定措施，這樣就使得地鐵運營人員對安全突發(fā)狀況，從過去被動響應(yīng)式的“事故驅(qū)動”，轉(zhuǎn)向主動式的“預(yù)警應(yīng)對”。

據(jù)蔡昌俊介紹，廣州地鐵已經(jīng)基本實現(xiàn)了對列車運行的實時安全診斷，比如提前預(yù)判機電設(shè)備是否會發(fā)生故障，實時檢測軌道是否處于平順狀態(tài)，隧道環(huán)境內(nèi)是否有異物飛入。“我們設(shè)定一個閾值，如果顯示低于這個閾值，就證明列車運行的平穩(wěn)性為優(yōu)。”蔡昌俊介紹道。

廣州地鐵也會對設(shè)備的全生命周期做出長期的預(yù)判，判定整個系統(tǒng)是否已經(jīng)劣化到不能靠簡單地維護或者更換配件就能夠恢復(fù)的，為乘客提供一個切實安全可靠的出行工具。

張莉從票務(wù)系統(tǒng)的角度提出了實踐的經(jīng)驗，比如北京建立了AFC監(jiān)視中心系統(tǒng)，從流程上改變了安全事故的應(yīng)對機制。首先監(jiān)視中心有一個閘機負(fù)荷感知系統(tǒng)，當(dāng)某一組閘機在短時間內(nèi)負(fù)荷非常高，監(jiān)視中心大屏要彈出報警，提醒業(yè)務(wù)人員去關(guān)注，其次通過攝像頭，與現(xiàn)場站務(wù)人員進行信息聯(lián)動，正確判斷現(xiàn)場究竟發(fā)生了什么突發(fā)事件，導(dǎo)致閘機口的負(fù)荷突然增高。

總之，要讓業(yè)務(wù)和技術(shù)保持聯(lián)動的狀態(tài)，每一次現(xiàn)場有突發(fā)事件，都可以具體情況，具體分析，然后迅速做出有效控制和消除安全隱患的解決方案，保證應(yīng)急處置的高效。

打破壁壘 穗騰OS助力粵港澳大灣區(qū)

《廣東省綜合交通運輸體系“十四五”發(fā)展規(guī)劃》提出，廣東省“十四五”規(guī)劃建設(shè)重大交通基礎(chǔ)設(shè)施項目總投資預(yù)計約為4.6萬億元，其中僅用于軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資就達2.2萬億元，占比近一半。屆時，廣東軌道交通網(wǎng)絡(luò)將更為密集，“軌道上的大灣區(qū)”呼之欲出。

“未來，我們希望將穗騰OS作為大灣區(qū)軌道交通統(tǒng)一的數(shù)字底座。”蔡昌俊表示，建立實現(xiàn)業(yè)務(wù)融合和數(shù)據(jù)融合的平臺，才能從根本上打通不同線路間、不同運營主體間的技術(shù)與管理方面的壁壘。

對此，施雪松提出，騰訊也在利用大數(shù)據(jù)融合和地圖能力，探索城市交通和高鐵的一體化規(guī)劃，比如通過乘客遷徙規(guī)律、實時路況等，為軌道交通行業(yè)提供實時的熱力分布等信息，助力優(yōu)化不同方式間的運力供給。

施雪松強調(diào)，穗騰OS的本質(zhì)核心是通過物聯(lián)、AI、孿生技術(shù)等能力，支撐了跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合和全系統(tǒng)的自動化，未來廣州地鐵的系統(tǒng)想擴容，拓展新的線路，或者需要和城市交通做更好地結(jié)合，因此整個系統(tǒng)的可擴充性是非常強的。

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