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        首頁財新智庫案例實踐 上海申通地鐵:智慧地鐵讓城市實現更多可能

        上海申通地鐵:智慧地鐵讓城市實現更多可能

        “從數字化到智慧化發展,全部是基于集中的數據處理和計算。通過數字化和信息化,乘客變成地鐵體系中的信息元素,可以與其他信息元素互動,提升乘客服務水平和地鐵運營水平。

        關于信息化帶來的安全問題,隨著技術發展和時代發展,信息安全更多依賴于安全意識的提升?!?/P>

        ——上海申通地鐵集團信息管理中心主任 金濤

        《交通運輸信息化“十三五”發展規劃》指出,完善現代綜合交通運輸體系,離不開新一代信息技術的引領和支撐。智慧地鐵的建設和運營發展,將成為未來智慧交通發展的核心。

        上海擁有全世界規模最大的城市地鐵路網,申通地鐵以保障運營安全、降低運行成本、提高工作效率、提升服務水平為核心訴求,在扎實的基礎設施架構層支撐下,應用云、大數據、物聯網等技術著重打造集團云,有效融合出行場景,實現智慧升級,值得所有城市借鑒。

        隨著數字化轉型深入推進,中國智慧交通體系日益完善,在可預見的未來,城市智慧軌道交通將為現代城市發展和居民出行生活帶來更多的“變”與“便”。

        ——財新智庫NEI研究部

        上午9點,肖蕭所乘坐的高鐵準時抵達了上海虹橋火車站。能否順利搭乘地鐵到達目的地,是他來到上海需要解決的第一個問題。通過掃描地鐵站宣傳板上的二維碼,他在手機里下載安裝了Metro大都會APP,點擊 “乘車”菜單,一鍵跳到過閘二維碼,僅需不到1秒鐘的時間就完成了掃碼進站。

        其實,不只是手機掃碼入閘,乘客在APP上還可享受到站點查詢、出行導航、失物招領等多重服務。數字化應用為上海地鐵出行帶來了“最智慧”地鐵線路的贊譽,其背后是云計算、大數據、生物識別等技術的廣泛運用,這些都極大地提升了軌道交通的便捷性。用上海申通地鐵集團(以下簡稱“申通地鐵”)信息管理中心主任金濤的話來說:“申通地鐵做出的改變,不僅僅是把技術加入了設備,而是把自主權,還給了每一個出行者?!?/P>

        截至2019年6月,申通地鐵開通運營了17條線路(包括磁懸?。?/FONT>

        城軌網絡飛速發展,數字化轉型正當其時

        如今,地鐵成為一座城市現代化的標志之一,承載著城市最大的人口流動。據中國城市軌道交通協會發布的統計報告指出,截至2018年底,中國大陸地區共有35個城市開通城市軌道交通運營線路185條,運營線路總長度5761.4公里。地鐵線路在各個城市延伸的同時,圍繞地鐵的數字化轉型也在同步進行,智慧地鐵正在改變著城市的基礎設置構建模式,同時也讓城市出行有了更多選擇和可能。

        作為“最智慧”的地鐵線路,申通地鐵擁有全球線路最長的城市軌道交通系統。截至2019年6月,申通地鐵開通運營了17條線路(包括磁懸?。?、415座車站,運營里程705公里,工作日日均客運量超過1000萬人次。根據《上海市城市總體規劃(2017-2035年)》,未來申通地鐵線路將增加至24條,車站總數超過600余座,運營規模超過1000公里。

        軌道交通網不斷擴大的同時,申通地鐵數字化轉型的步伐也始終走在全國前列。自動售檢票系統(AFC)、乘客信息系統(PIS)、列車自動控制系統(ATC)等數字化產品全面提升了申通地鐵數字化水平。近年來,申通地鐵更是積極探索智慧地鐵的建設,已在智慧建設、智慧運營、智慧維保等領域創新實踐多個項目,旨在進一步提高安全、效能、效率和服務水平。

        上海地鐵展區展示了申通地鐵的先進技術

        智慧地鐵持續發力,綜合性能全面提升

        保障軌道交通運營安全、降低運行成本、提高工作效率、提升乘客服務水平是申通地鐵建設智慧地鐵的價值訴求。據金濤主任介紹,申通地鐵旨在2020年前打造智慧地鐵1.0,在信息化與自動化融合的基礎上,構建智能感知、智能聯動的能力,用數據驅動安全、效率、效益和服務的提升。2020年以后進一步完善數字地鐵應用,實踐知識圖譜、深度學習等AI技術,進一步開發開放,實現智慧地鐵2.0。

        智慧地鐵的構想較為宏大,建設過程并非一蹴而就,這背后是一套完整的建設路線圖。金濤主任介紹道,申通地鐵搭建的智慧地鐵建設路線包括自動化和信息化執行、數字地鐵、智能地鐵、智慧地鐵四個層次。自動化和信息化執行是申通智慧地鐵建設的第一層次,通過對設備進行自動化控制和組織流程管理信息化,形成并積累基礎數據;數字地鐵是以執行層為基礎沉淀而成,數字地鐵的數字化既包括設施設備的物理功能原始屬性,也包括設施設備執行過程中發生的動態變化;智能地鐵是第三層次,實現了自動化的設備聯動互控、信息化流程聯動和自動化設備與信息化流程的兩化融合,形成豐富的互通和智能聯動;通過自動化和信息化執行、數字地鐵、智能地鐵積累的大量歷史數據和知識數據,第四層次智慧地鐵則以實現方案推演為基礎的,實時報警、主動干預以及AI人機協作業務化。

        通過智慧地鐵數字化建設,申通地鐵在安全質量、成本效益、能力效率、乘客服務水平均方面均實現了顯著的提升。安全方面,通過智慧的視覺探頭記錄關鍵設備質量狀態變化,系統可以提前對設備可能出現的質量問題進行干預,大幅提高了安全水平:與普通線路相比,申通地鐵信號轉轍機平均無故障次數提升2.3倍,故障數量相比下降81.4%;車載設備平均無故障距離是普通線路的2.14倍;車輛平均故障間隔從0.499萬列公里/故障增加到0.548萬列公里/故障,提升9.82%。能力效率方面,人機協作的模式有效地提高了員工工作效率,以車站開關站為例,實現一鍵開關站后(部分設備未接入),站務人員開站時間從90分鐘減少到35分鐘左右,完成全部設備接入后,將進一步減少至10分鐘左右。乘客服務方面,乘客的出行規律和乘車習慣等數據被捕捉,成為地鐵提升服務的重要依據。

        申通地鐵與普通線路的信號轉轍機及車載設備故障率比較

        智慧地鐵的建設成果離不開技術、業務和應用多層面的協作和突破,在技術層面,申通地鐵部署應用了新華三等廠商前沿的數字化技術和解決方案,與城軌交通場景深度融合,有效助力了軌道交通的智慧升級。

        基礎設施作為支撐,集團云是關鍵布局

        基礎設施架構層對智慧地鐵的建設極其重要。申通地鐵建設智慧地鐵的實施架構是“1+3”的架構體系,“1”是底層的基礎設施架構層,包括云、大數據、物聯網等技術,“3”代表了在基礎設施之上構建的智慧建設、智慧運營、智慧維保3個主體業務群。

        集團云是智慧地鐵技術架構的重要組成部分,是建設智慧地鐵的關鍵布局。在全國范圍內,申通地鐵率先搭建城市軌道交通綜合云平臺,匯聚了集團計算資源、網絡資源、安全資源、數據資源,構建了統一的數據分析平臺與標準化的信息業務運行環境,開創了以云實現綜合管理的先河。申通地鐵集團云匯聚17條地鐵線路產生的關鍵數據,用于集團關鍵業務及指標的核心分析平臺、高級數據分析平臺、智能分析駕駛艙及數據共享服務平臺,有力支撐了智慧地鐵的建設進程,引領城軌數字化建設實踐。

        申通地鐵認為集團云的建設必須要把技術基礎做扎實,因此在選取云廠商時對云架構的要求很明確,第一是穩定,第二是可線性持續發展,并可以和其他云平臺、虛擬化的資源實現高效的納管。通過前期全面的調研,申通地鐵選擇了新華三作為集團云服務提供商,全面采用新華三H3Cloud城軌融合云解決方案?;跇I界主流的開源OpenStack平臺,新華三為申通地鐵定制的云服務平臺提供了各種IT標準接口,構架靈活,擴展性、開放性、兼容性強,良好滿足了申通地鐵集團云建設和可線性持續發展的要求。

        金濤主任與新華三工作人員交流

        大數據技術是智慧地鐵依賴的另一核心技術,而集團云的建設有力提高了申通地鐵數據集中管控能力,推動申通地鐵運營管理由業務驅動向數據驅動方向發展。申通地鐵將大數據技術劃分了五個階段:業務數據化、指標分析、數據挖掘分析、預測、方案推演。當前,申通地鐵大部分業務已經開展到了前三層,分析和挖掘歷史數據,掌握規律并做出預測,下一步重點即是實現預測和方案推演?;谝淹诰虻囊幝珊捅O測的數據做實時報警和預測告警,地鐵運行將更加智能,如異常波形的出現意味著設備未來可能出故障,地鐵工作人員在發現異常波形時即可進行提前干預以減少障礙。未來,申通地鐵還要將大數據推向AI階段,使用電腦推演方案,對基于人的業務流程起到優化和提升作用。

        智慧地鐵未來可期,讓出行實現更多可能

        智慧地鐵發展將對乘客出行、行車調度、設備維修等多方面形成深刻影響。依托于智慧地鐵,未來乘客乘地鐵將不局限于以出行為目的,系列生活場景將延伸至地鐵,“地鐵+生活”成為常態。依托于智慧地鐵,未來行車調度將以機器人與人之間的人機協作調度的形式進行,地鐵調度將更加優化?!艾F在,我們地鐵執行的都是既定運行服務,未來或將根據需求動態定制,乘客按需拼地鐵將成為可能?!苯饾魅握雇腔鄣罔F可以個性化服務的未來場景。

        過去,上海市建設智慧地鐵的探索已積累了一些經驗,對于其他城市智慧地鐵的建設可提供一定的參考。對此,金濤主任建議,找到適合自身城軌特點的價值觀對建設智慧地鐵非常重要,可以借此指導集團相關投資和技術應用。申通地鐵也較為重視相關概念的梳理,系統地梳理了與智慧有關的業務體系并建立了邏輯概念。另外,申通地鐵較為關注平臺架構的一體化,推動資源共享。

        隨著城市化的不斷深入,人口密度持續增長給交通帶來了更大的壓力。以數字化轉型改善商業運作和公共服務,已經成為行業內的普遍共識。人工智能、大數據、高清視頻、云計算、物聯網、移動互聯等這些技術,給整個城軌系統帶來了革命性的變革,也推動了智慧地鐵系統本身結構的變化。未來的智慧地鐵將循著數字化、智能化、信息化的技術方向,向綜合服務的地鐵網絡轉型,打造安全高效、智慧智能的交通系統,讓城市生活實現更多可能。

        相信,未來各市場參與方在已有架構上深度合作,以智能數字平臺為基礎,開展智慧地鐵應用的創新,將進一步加速智慧地鐵建設進程,促進交通行業數字化轉型向縱深發展,助力我國從交通大國邁向交通強國!

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