智慧城市軌道交通發(fā)展水平分析

羅國鴻

關(guān)鍵詞：智慧;城市軌道交通;發(fā)展水平

前言

從地圖上看，城市公共交通像一張形態(tài)復(fù)雜而又設(shè)計巧妙的大網(wǎng)，將城市的每個角落有機地連結(jié)在一起。如果將城市交通比作人體的循環(huán)系統(tǒng)，那么城市軌道交通便是系統(tǒng)中的主動脈。它具有運輸容量大、遠(yuǎn)距離、速達性、準(zhǔn)時性等諸多特點，在擴大城市通勤半徑、緩解城市交通堵塞、優(yōu)化城市交通布局等方面起到了重要作用。交通運輸部發(fā)布的《2020年城市軌道交通運營數(shù)據(jù)速報》的數(shù)據(jù)顯示，截至2020年底，全國（不含港澳臺）共有44個城市開通運營城市軌道交通線路共計233條，運營里程7545.5公里，車站4660座，實際開行列車2528萬列次，完成客運量175.9億人次。然而，從軌道交通密度來看，目前北京（0.33公里/萬人）、上海（0.32公里/萬人）與東京都（2.11公里/萬人）、巴黎（1.99公里/萬人）、紐約（1.24公里/萬人）等城市對比相距較大，城軌交通仍有巨大的發(fā)展空間。中信證券估算，至2025年我國城軌運營線路長度將達到1.4萬公里。賽迪智庫發(fā)布的《“新基建”發(fā)展白皮書》預(yù)測，在“新基建”所涵蓋的七大產(chǎn)業(yè)中，對高鐵和城軌的投資規(guī)模最大，預(yù)計至2025年直接投資將達到4.5萬億元。

1軌交智能化

伴隨不斷增加的運營里程、快速攀升的線網(wǎng)流量，尤其是大中型城市的軌交網(wǎng)絡(luò)日漸復(fù)雜，內(nèi)生矛盾逐漸加劇，城軌交通的乘運安全和運營管理面臨著巨大的壓力和挑戰(zhàn)。例如，軌道線路之間關(guān)聯(lián)度越來越高，單個線路或節(jié)點發(fā)生突發(fā)或異常事件的影響范圍和嚴(yán)重程度會有更大的不確定性，因此對相關(guān)設(shè)備設(shè)施、人員、事件等安全監(jiān)測要求提高;因運力運量不匹配、通行效率低等因素造成高峰時期車站客流擁堵，當(dāng)前須實施限流措施以暫緩高峰壓力，對乘客出行效率帶來較大影響……這些問題暴露出，城軌相關(guān)部門需要站在全局化視角，用更高效的手段提高運行管理效率，確保乘運安全，改善乘客的出行體驗。與此同時，利用軌交得天獨厚的流量中樞，進行價值發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造也是軌交行業(yè)積極探索的方向之一。隨著5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興信息技術(shù)的演進和推廣，軌交智能化被認(rèn)為是解決復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)生矛盾的有效途徑?！秶抑虚L期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》指明，“智能交通管理系統(tǒng)”是優(yōu)先主題之一。近年來，國家出臺多項政策推動軌交智能化的建設(shè)發(fā)展。例如，2016年制定的《交通運輸信息化“十三五”發(fā)展規(guī)劃》中，要求充分利用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)交通運輸業(yè);2020年3月，我國城市軌道交通行業(yè)第一個“綱要”“規(guī)劃”類文件——《中國城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》正式發(fā)布，提出將云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G、衛(wèi)星通信、區(qū)塊鏈等新興信息技術(shù)與城軌交通業(yè)務(wù)深度融合，實現(xiàn)大范圍、全方位、高效率的運行控制與管理，推進城市軌道交通系統(tǒng)向網(wǎng)聯(lián)化、協(xié)同化和智能化方向發(fā)展。該綱要指出，到2025年，中國城軌智慧化水平要進入世界先進行列，2035年達到世界領(lǐng)先水平。在政策出臺與發(fā)展需求的雙層驅(qū)動下，智慧城軌的建設(shè)和升級加速展開。根據(jù)中國城市軌道交通協(xié)會發(fā)布的《中國城市軌道交通2018年度統(tǒng)計和分析報告》與智慧交通網(wǎng)發(fā)布的《2018上半年我國城市軌道交通智能化市場簡要統(tǒng)計與分析》，目前城市軌道交通智能化項目投資占總項目投資約3%～5%，按同等滲透水平預(yù)測，到2025年，我國智慧城軌市場將達到千億規(guī)模。從目前城軌智能化發(fā)展的狀況看，以人工智能為代表的新興信息技術(shù)主要圍繞“保障乘運安全、提高乘車效率、優(yōu)化客流管理、提升服務(wù)體驗”四大維度，并結(jié)合“車、站、路”不同場景落地智能化應(yīng)用和解決方案。

2智慧城市軌道交通云平臺

2.1系統(tǒng)分布應(yīng)用領(lǐng)域劃分

根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的特性以及運營管理單元的管理要求，可以將部署在云平臺上的眾多業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)劃分為四個應(yīng)用域。外部服務(wù)應(yīng)用程序：互聯(lián)網(wǎng)票務(wù)系統(tǒng)、車站導(dǎo)航、客流引導(dǎo)、乘客對講、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和其他業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的部署方法。為了充分利用云平臺，每個業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)都以容器模式連接并部署在集成的云平臺上。容器將軟件打包到標(biāo)準(zhǔn)化單元中，以促進單個業(yè)務(wù)應(yīng)用程序系統(tǒng)的開發(fā)、交付、部署以及后續(xù)維護和升級。容器包含軟件、操作環(huán)境以及相關(guān)的系統(tǒng)，以確保穩(wěn)定地操作。不受所有Linux環(huán)境中操作的影響以及環(huán)境差異的影響，減少了在共享基礎(chǔ)架構(gòu)上運行其他軟件時的潛在崩潰風(fēng)險。

2.2云平臺信息安全防護

根據(jù)《信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護安全設(shè)計技術(shù)要求》（GB/T25070-2019）的要求，連接到云平臺的業(yè)務(wù)應(yīng)用程序系統(tǒng)將具有適當(dāng)級別的信息安全保護系統(tǒng)，針對乘客服務(wù)、資源管理、媒體發(fā)布和其他業(yè)務(wù)的“系統(tǒng)自我保護”應(yīng)用程序以及與資產(chǎn)管理有關(guān)的開發(fā)、管理、維護和付款應(yīng)用程序。內(nèi)部服務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域：主要用于項目管理、智能建筑模型、建筑單位的風(fēng)險管理、日常維護、運營單位的管理和建設(shè)以及企業(yè)財務(wù)、合同和辦公自動化系統(tǒng)。安全生產(chǎn)應(yīng)用：主要運行生產(chǎn)應(yīng)用系統(tǒng)，包括乘客信息系統(tǒng)、自動售檢票系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)和集中報警系統(tǒng)。運營和維護應(yīng)用程序域：完整的應(yīng)用程序和工具，主要用于云平臺管理、網(wǎng)絡(luò)管理、應(yīng)用程序管理和安全管理。它旨在基于虛擬機隔離、容器隔離和微服務(wù)安全開發(fā)框架原理，應(yīng)用程序到應(yīng)用程序隔離和安全數(shù)據(jù)交換以及云到端安全保護策略的集成設(shè)計。它使用云平臺提供的微服務(wù)安全開發(fā)、體系結(jié)構(gòu)和安全組件來實現(xiàn)安全機制，例如身份認(rèn)證、權(quán)限管理、加密通信和安全存儲。

結(jié)束語

一塊塊“智慧城軌”的藍(lán)圖在新興科技的加持下逐漸被拼接起來。在拼圖的過程中，我們發(fā)現(xiàn)，城軌運營顆粒度在不斷細(xì)化，向主動的“人本服務(wù)”轉(zhuǎn)變。圍繞上文所述的四大維度，以車、站、路為主要場景的智能化升級只是開始，站在全局視覺進行城軌網(wǎng)絡(luò)化運營，并實現(xiàn)與智慧城市打通、聯(lián)動才是終極目標(biāo)。

參考文獻：

[1]劉純潔.上海智慧地鐵的研究與實踐[J].城市軌道交通研究，2019，22（6）：1-6.

[2]中國城市軌道交通協(xié)會.中國城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要[J].城市軌道交通，2020（4）：8-23