進(jìn)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(dá)到33.06億人次，十年之間翻了三倍，總里程突破600公里，運(yùn)營車站數(shù)量增至294座，20余條線路在這個(gè)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(yùn)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(bào)》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(diǎn)研發(fā)計(jì)劃先進(jìn)軌道交通重點(diǎn)專項(xiàng)總體專家組組長、軌道交通控制與安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室首席教授、北京交通大學(xué)教授賈利民，廣州地鐵集團(tuán)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(yàn)，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(yùn)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(jìn)，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(yùn)營安全、高效。

結(jié)合廣州當(dāng)?shù)氐膶?shí)際運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，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(gè)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(gè)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(duì)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(gè)城市的重資產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)理念也要進(jìn)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(shí)變化，改造和重構(gòu)傳統(tǒng)的軌道交通，會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)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(gè)性化需求。

圖注：穗騰OS

對(duì)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(gè)可以不斷迭代升級(jí)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(yùn)營，面臨越來越多不確定性的時(shí)候，一線工作人員的應(yīng)對(duì)能力是非常敏捷和強(qiáng)力的。”施雪松總結(jié)道。

據(jù)悉，為有效應(yīng)對(duì)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(tuán)于去年7月份，基于穗騰OS在短短3周時(shí)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(duì)通勤人群的累積乘車優(yōu)惠，并在疫情期間，實(shí)現(xiàn)了乘客進(jìn)站自動(dòng)核驗(yàn)核酸數(shù)據(jù)，既服務(wù)了首都防疫大局，同時(shí)又讓乘客無感進(jìn)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(gè)運(yùn)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(duì)象互動(dòng)，這樣就可以提高軌道交通的運(yùn)營和管理效率。比如做決策之前，都先在數(shù)字世界里進(jìn)行仿真，確認(rèn)無誤后，然后在物理世界實(shí)施，這就會(huì)大幅提高效率，并降低成本。

長期以來，任何一個(gè)城市的軌道交通，都是利用夜間的窗口時(shí)間，對(duì)軌道進(jìn)行巡查，并且在高峰時(shí)段，安排大量值守人員，隨時(shí)準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)可能要來的設(shè)備故障，這些都是軌道交通行業(yè)中耗費(fèi)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(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備系統(tǒng)的自動(dòng)診斷和全生命周期的健康評(píng)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(dá)數(shù)十部，依靠值班站長一個(gè)一個(gè)去開動(dòng)，就需要耗費(fèi)好幾個(gè)小時(shí)。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(shí)現(xiàn)一鍵開關(guān)，既降低了值班站長的勞動(dòng)強(qiáng)度，又提高了工作效率，從整體上壓低了運(yùn)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(shí)現(xiàn)增值的工作，全部由系統(tǒng)自動(dòng)完成，讓人去為系統(tǒng)和為基礎(chǔ)設(shè)施做增值的工作。總結(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(qiáng)調(diào)。

公開資料顯示，目前廣州地鐵18號(hào)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(gè)小時(shí)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(yùn)營經(jīng)驗(yàn)。例如針對(duì)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(yùn)行的數(shù)字化升級(jí)，從票務(wù)系統(tǒng)開始試點(diǎn)，人多多開閘機(jī)，人少少開閘機(jī)，實(shí)現(xiàn)了降低能耗和運(yùn)營成本的兩個(gè)目的。

安全無小事 從流程上改變軌道交通安全應(yīng)對(duì)機(jī)制

賈利民強(qiáng)調(diào)，像北京、廣州這樣的超大城市，地鐵日均客流量達(dá)到千萬級(jí)，最大的挑戰(zhàn)就是來自安全。如此高密度的人員，在移動(dòng)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(duì)危機(jī)事件的流程。

賈利民認(rèn)為，通過數(shù)字化的手段，運(yùn)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(píng)估，如果超過了，系統(tǒng)就會(huì)預(yù)警，進(jìn)行采取一定措施，這樣就使得地鐵運(yùn)營人員對(duì)安全突發(fā)狀況，從過去被動(dòng)響應(yīng)式的“事故驅(qū)動(dòng)”，轉(zhuǎn)向主動(dòng)式的“預(yù)警應(yīng)對(duì)”。

據(jù)蔡昌俊介紹，廣州地鐵已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)列車運(yùn)行的實(shí)時(shí)安全診斷，比如提前預(yù)判機(jī)電設(shè)備是否會(huì)發(fā)生故障，實(shí)時(shí)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(gè)閾值，如果顯示低于這個(gè)閾值，就證明列車運(yùn)行的平穩(wěn)性為優(yōu)。”蔡昌俊介紹道。

廣州地鐵也會(huì)對(duì)設(shè)備的全生命周期做出長期的預(yù)判，判定整個(gè)系統(tǒng)是否已經(jīng)劣化到不能靠簡單地維護(hù)或者更換配件就能夠恢復(fù)的，為乘客提供一個(gè)切實(shí)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(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，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(duì)機(jī)制。首先監(jiān)視中心有一個(gè)閘機(jī)負(fù)荷感知系統(tǒng)，當(dāng)某一組閘機(jī)在短時(shí)間內(nèi)負(fù)荷非常高，監(jiān)視中心大屏要彈出報(bào)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(jìn)行信息聯(lián)動(dòng)，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(jī)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(dòng)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(yùn)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(xiàng)目總投資預(yù)計(jì)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(dá)2.2萬億元，占比近一半。屆時(shí)，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(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)融合和數(shù)據(jù)融合的平臺(tái)，才能從根本上打通不同線路間、不同運(yùn)營主體間的技術(shù)與管理方面的壁壘。

對(duì)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(shí)時(shí)路況等，為軌道交通行業(yè)提供實(shí)時(shí)的熱力分布等信息，助力優(yōu)化不同方式間的運(yùn)力供給。

施雪松強(qiáng)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(dòng)化，未來廣州地鐵的系統(tǒng)想擴(kuò)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(gè)系統(tǒng)的可擴(kuò)充性是非常強(qiáng)的。

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