城市軌道交通大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用研究

蔣影

摘要：城市軌道交通行業(yè)在快速發(fā)展的同時(shí)，要依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，助力城市通勤效率的提升，切實(shí)滿足群眾的需求，提升服務(wù)水平。具體表現(xiàn)在提升運(yùn)營(yíng)效率、及時(shí)傳遞信息、實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)和滿足多元需求等方面?；诖耍瑢?duì)城市軌道交通大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;大數(shù)據(jù)技術(shù);應(yīng)用

引言

伴隨中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程推進(jìn)，大量人口向大城市集聚，引發(fā)各種“大城市病”，其中最典型的就是交通擁堵問(wèn)題。城市軌道交通運(yùn)量大、準(zhǔn)時(shí)性高、速度快、舒適度高、安全性好，顯著節(jié)省了通勤成本和時(shí)間，已成為大城市緩解交通擁堵的重要公共交通方式。

1城市軌道交通的數(shù)據(jù)特點(diǎn)

不同于其他方向的信息領(lǐng)域，城市軌道交通數(shù)據(jù)有4個(gè)明顯的特點(diǎn)。1）數(shù)據(jù)生成符合一定的時(shí)序規(guī)律城市軌道交通按照既定的計(jì)劃和方案來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)，每天都能產(chǎn)生符合時(shí)間規(guī)律的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)滿足一定的時(shí)間特征。2）數(shù)據(jù)生成形式多樣軌道交通數(shù)據(jù)來(lái)源于不同的業(yè)務(wù)，跨部門多用途，數(shù)據(jù)產(chǎn)生的方式也各不相同。數(shù)據(jù)分布的異構(gòu)性使得非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)占絕大部分。3）數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)雖然數(shù)據(jù)生成形式多種多樣，但是數(shù)據(jù)之間相互關(guān)聯(lián)，其中一個(gè)系統(tǒng)中部分?jǐn)?shù)據(jù)的變化可能會(huì)引起或?qū)е铝硗庖粋€(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的連鎖反應(yīng)。4）數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新城市軌道交通在日常運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，不間斷地產(chǎn)生各種數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)刷新速度頻繁，更新速度快，累積量大。通過(guò)分析可知，城市軌道交通數(shù)據(jù)有上述4個(gè)主要特點(diǎn)，類似于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。城市軌道交通數(shù)據(jù)符合大數(shù)據(jù)的主要特征，適用于大數(shù)據(jù)處理環(huán)境。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、清洗、加工分析，實(shí)現(xiàn)城市軌道交通線網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心的合理建設(shè)和有效使用，為業(yè)務(wù)系統(tǒng)決策提供直接的依據(jù)。線網(wǎng)指揮中心數(shù)據(jù)來(lái)源廣泛、顆粒眾多、維度不同、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的特點(diǎn)，使得傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)手段不能有效地發(fā)揮線網(wǎng)指揮中心的價(jià)值。通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)，解決海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問(wèn)題、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)問(wèn)題、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析問(wèn)題等實(shí)際困難，有效提高線網(wǎng)指揮中心的數(shù)據(jù)地位，引導(dǎo)業(yè)務(wù)系統(tǒng)健康有序發(fā)展，進(jìn)而提升城市軌道交通運(yùn)行效率和運(yùn)維安全。當(dāng)前，在國(guó)內(nèi)的部分城市中已經(jīng)有一些線網(wǎng)指揮中心引入了大數(shù)據(jù)技術(shù)并指揮城市軌道交通數(shù)據(jù)中心建設(shè)。

2城市軌道交通服務(wù)存在的問(wèn)題

1）效率不高。因缺乏有效的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，難以科學(xué)預(yù)測(cè)評(píng)估交通需求，導(dǎo)致高峰、節(jié)假日和重大活動(dòng)期間的列車運(yùn)行交路和間隔規(guī)劃不夠科學(xué)，客流管控有效性不足，進(jìn)而導(dǎo)致運(yùn)行效率不高、擁堵現(xiàn)象較為突出。2）體驗(yàn)不佳。城市市民乘坐城市軌道交通出行，有著多元的個(gè)性化的需求。因此，城市軌道交通服務(wù)也應(yīng)體現(xiàn)出針對(duì)性、多樣化，以帶給乘客更好的體驗(yàn)。但目前的城市軌道交通服務(wù)模式千篇一律，缺乏對(duì)乘客多元需求的精準(zhǔn)把握，由此導(dǎo)致服務(wù)的效果差強(qiáng)人意。3）公眾參與度不足。在城市軌道交通服務(wù)中，公眾參與度偏低。乘客作為城市軌道交通服務(wù)的對(duì)象，僅僅是被動(dòng)接受服務(wù)，在自身需求表達(dá)方面仍缺乏有效渠道，這使得城市軌道交通服務(wù)與乘客需求難以高度契合統(tǒng)一。4）保障不力。在城市軌道交通中，安全是首位。近年來(lái)所發(fā)生的一些突發(fā)事件，反映出城市軌道交通運(yùn)營(yíng)方突發(fā)情況下的保障能力不足，導(dǎo)致乘客人身安全受到威脅、財(cái)產(chǎn)遭受損失。

3城市軌道交通大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用

3.1數(shù)據(jù)資源UI平臺(tái)

數(shù)據(jù)資源UI平臺(tái)是城市軌道交通大數(shù)據(jù)中心的重要組成組件，通過(guò)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源UI平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)大數(shù)據(jù)中心的快速友好訪問(wèn)，提供數(shù)據(jù)資源發(fā)布、數(shù)據(jù)資源搜索、數(shù)據(jù)資源聚合等用戶交互功能。數(shù)據(jù)資源UI平臺(tái)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)如下的功能。1）建設(shè)集中式的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)接口，整合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，提供數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法。2）實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)資源管理和展示，數(shù)據(jù)資源包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)資源通過(guò)數(shù)據(jù)資源UI平臺(tái)展現(xiàn)給用戶。3）利用Hadoop大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市軌道交通海量數(shù)據(jù)資源的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析，深入發(fā)掘數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值。4）利用訂閱/查詢組件實(shí)現(xiàn)城市軌道交通數(shù)據(jù)資源UI平臺(tái)用戶的資源需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訂閱、數(shù)據(jù)分發(fā)。5）為便于決策系統(tǒng)和業(yè)務(wù)優(yōu)化系統(tǒng)及時(shí)準(zhǔn)確地獲取特定類型的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)資源UI平臺(tái)根據(jù)數(shù)據(jù)功能規(guī)劃提供數(shù)據(jù)資源訪問(wèn)接口。6）為保證數(shù)據(jù)資源的完整性和準(zhǔn)確性，基于最小權(quán)限原則，數(shù)據(jù)資源UI平臺(tái)實(shí)現(xiàn)用戶角色權(quán)限管理功能，根據(jù)用戶角色來(lái)確定其訪問(wèn)數(shù)據(jù)資源的權(quán)限，避免數(shù)據(jù)資源非法訪問(wèn)。

3.2車車通信優(yōu)化

5G通信技術(shù)R16版本增強(qiáng)了蜂窩車聯(lián)網(wǎng)通信功能（CV2X），將5GNR新空口與蜂窩車聯(lián)網(wǎng)通信功能進(jìn)行銜接整合。通常情況下，不同終端間的連接需通過(guò)基站，而城市軌道列車間的通信同樣需構(gòu)建基站，對(duì)軌道道路的時(shí)延及可靠性提出了更高要求，為保障列車間的通信效果，提升軌道安全性，可跳過(guò)基站，直接實(shí)現(xiàn)列車間通信，還可設(shè)置路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施，用以輔助通信，以此降低時(shí)延。C-V2X在5G通信技術(shù)R16版本中得到了增強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)終端間的直接通信，即城市軌道列車直接通信，穩(wěn)定了列車通信鏈路。在城市軌道交通中，地車通信始終為重點(diǎn)發(fā)展內(nèi)容，在新時(shí)代5G通信技術(shù)中，應(yīng)以注意彌補(bǔ)車車通信短板，但列車間的通信環(huán)境區(qū)別于地車通信環(huán)境，只有相鄰的列車間才能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的車車通信，因此要求在5G通信技術(shù)應(yīng)用中，結(jié)合軌道交通場(chǎng)景及實(shí)際運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行5G通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，在現(xiàn)有LTE-M技術(shù)基礎(chǔ)上引入5GNR-V技術(shù)。

3.3開(kāi)啟個(gè)性定制，滿足多元需求

不同類型的乘客對(duì)城市軌道交通服務(wù)有著不同的需求?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)，可以廣泛搜集乘客的需求信息，充分把握乘客個(gè)性化出行需求。在此基礎(chǔ)上，為乘客提供個(gè)性化服務(wù)。成都市突出“復(fù)合場(chǎng)景營(yíng)造”，形成了不同站點(diǎn)乘客生活及社交需求相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)交通場(chǎng)景、生活場(chǎng)景和消費(fèi)場(chǎng)景一站式營(yíng)造，提升市民通勤體驗(yàn)。

3.4落實(shí)具體責(zé)任，嚴(yán)抓管理養(yǎng)護(hù)

在管理城市軌道交通的實(shí)際過(guò)程中，務(wù)必要遵循養(yǎng)護(hù)到位的原則。首先，政府部門應(yīng)當(dāng)明確主要管理責(zé)任，建立起具備現(xiàn)代化特征的管理模式及軌道交通養(yǎng)護(hù)模式，同時(shí)，財(cái)政部門和銀行還應(yīng)當(dāng)適當(dāng)加大資金的投入力度，確保城市軌道交通的養(yǎng)護(hù)資金百分百到位;其次，要積極針對(duì)城市軌道交通運(yùn)行的實(shí)際情況展開(kāi)評(píng)定，加大對(duì)城市軌道交通的日常養(yǎng)護(hù)力度及安全預(yù)防管理力度，保證各類極端天氣、氣象和地質(zhì)災(zāi)害都不會(huì)對(duì)城市軌道交通的正常運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)影響;最后，要積極探索符合實(shí)際情況的城市軌道交通公共管理新模式及新途徑，在發(fā)揮政府部門實(shí)際作用的同時(shí)，充分調(diào)動(dòng)起群眾的積極性，使得群眾能夠積極參與到軌道交通的管理和維護(hù)中，推動(dòng)城市軌道交通能夠向著規(guī)范化、專業(yè)化的方向發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)

“云計(jì)算”“大數(shù)據(jù)”“互聯(lián)網(wǎng)+”等信息化領(lǐng)域的新興設(shè)計(jì)理念，在城市軌道交通快速推廣應(yīng)用。國(guó)內(nèi)眾多城市已開(kāi)始構(gòu)建數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)應(yīng)用為一體的線網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)形成智能決策分析，助力城市軌道線網(wǎng)協(xié)同指揮，提供強(qiáng)有力的大數(shù)據(jù)支撐服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]姜子旺.大數(shù)據(jù)技術(shù)在城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2020（05）：174-175.

[2]王偉，李永生，段洪亮.大數(shù)據(jù)技術(shù)在城市軌道交通車輛RAMS驗(yàn)證過(guò)程中的應(yīng)用[J].城市軌道交通研究，2020，23（02）：1-4.

[3]黃儷.大數(shù)據(jù)技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用[J].隧道與軌道交通，2019（04）：6-9+57.

[4]張建來(lái).城市地鐵軌道交通中的大數(shù)據(jù)分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（06）：164.

[5]胡彥.城市軌道交通線網(wǎng)指揮中心大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用[J].城市軌道交通研究，2018，21（S2）：43-46.