北京軌道交通信息化總體規(guī)劃的研究

陳 楠

(北京市基礎(chǔ)設(shè)施投資有限公司，北京 100101)

1 概述

《北京“十三五”智能交通體系規(guī)劃》明確提出“通過大數(shù)據(jù)開放、信息共享形成用數(shù)據(jù)說話、決策、管理、創(chuàng)新的治理模式，切實來提升管理和服務(wù)水平” ?！毒┙蚣絽f(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》提出 “以軌道交通為骨干的交通網(wǎng)絡(luò)促進區(qū)域一體化發(fā)展的要求”。 《北京市 “十三五”時期信息化發(fā)展規(guī)劃》也要求“通過大數(shù)據(jù)云計算等新技術(shù)加快信息化建設(shè)來支撐主營業(yè)務(wù)做強做大，加強資源統(tǒng)籌規(guī)劃，推進基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)標準的建設(shè)，提高國有資產(chǎn)利用率，為政府提供一體化信息支撐為公眾提供便捷服務(wù)”。

近年來，北京市軌道交通一直呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢，實現(xiàn)了穩(wěn)中有進的持續(xù)健康發(fā)展，為改善市民出行做出了積極貢獻。到2017年底，北京地鐵運營線路達到22條，運營車站370座，運營里程608 km，工作日日均客運量達1 168.69萬人次。北京軌道交通成網(wǎng)絡(luò)化運營格局已經(jīng)形成，在規(guī)劃、建設(shè)、運營全生命周期管理過程中的壓力和不足也逐漸顯現(xiàn)。2017年初北京市交通委提出北京市軌道交通信息化研究新命題，以構(gòu)建北京軌道交通信息化建設(shè)藍圖，加快推進北京軌道交通信息化建設(shè)步伐，助力北京軌道交通高質(zhì)量發(fā)展。

2 研究目的

打造“安全、智慧、協(xié)調(diào)、共享、集約、發(fā)展”的北京軌道交通，助力智慧軌道愿景實現(xiàn)，本研究的主要目的如下。

統(tǒng)籌規(guī)劃：理清行業(yè)信息化建設(shè)現(xiàn)狀及需求，找到差距，形成行業(yè)信息化統(tǒng)一規(guī)劃。避免重復建設(shè)，提高資源效益，解決政府規(guī)劃與企業(yè)規(guī)劃之間的銜接與協(xié)同問題。

全面提升：提升服務(wù)水平，提升運營安全，加強國有資產(chǎn)管理，協(xié)同增效，支撐協(xié)調(diào)/管理、規(guī)劃建設(shè)、運營的科學決策。

解決立項：明確行業(yè)信息化建設(shè)路線，解決信息化項目立項，指導軌道交通行業(yè)信息化有序建設(shè)。

落實政策：將《北京“十三五”智能交通體系規(guī)劃》、《北京市國資委“十三五”信息化發(fā)展專項規(guī)劃》、《北京市“十三五”時期軌道交通運營管理規(guī)劃》和《北京市“十三五”軌道交通運營管理實施工作計劃》中相關(guān)信息化要求進一步落實。

3 研究范圍

根據(jù)管理職責不同，可以將北京軌道交通信息化劃分為生產(chǎn)管理、生產(chǎn)指揮、生產(chǎn)控制和企業(yè)辦公管理，如圖1所示。

生產(chǎn)管理定義：規(guī)劃、建設(shè)、運營階段與生產(chǎn)業(yè)務(wù)相關(guān)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，如規(guī)劃建設(shè)管理、運營管理、資產(chǎn)管理系統(tǒng)等。

生產(chǎn)指揮定義：路網(wǎng)層面跨線路、跨企業(yè)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，如調(diào)度指揮、清分清算系統(tǒng)等。

生產(chǎn)控制定義：線路層面以下（含車站）弱電及機電系統(tǒng)設(shè)備的控制管理系統(tǒng)等。

企業(yè)辦公管理定義：企業(yè)人力資源、財務(wù)管理、辦公流程及公文流轉(zhuǎn)系統(tǒng)等。

本論文研究范圍是生產(chǎn)管理、生產(chǎn)指揮范疇。生產(chǎn)控制類遵照現(xiàn)行國家標準、設(shè)計規(guī)范進行開展工作，應(yīng)遵循整體框架，滿足接入標準和數(shù)據(jù)要求。企業(yè)辦公管理由各企業(yè)根據(jù)實際業(yè)務(wù)需要分別建設(shè)。

圖1 研究范圍圖Fig.1 Scope of research

4 現(xiàn)狀及問題

4.1 組織機構(gòu)

北京軌道交通管理部門包括：政府管理部門、投融資管理單位、路網(wǎng)管理單位、建設(shè)管理單位、運營管理單位。

政府管理部門：北京市交通委，主要負責運營評估和標準制定工作等。

路網(wǎng)管理單位：北京市軌道交通指揮中心（以下簡稱指揮中心），主要負責運營協(xié)調(diào)、應(yīng)急處置、技術(shù)標準制定、管理規(guī)范制定以及業(yè)務(wù)規(guī)則制定工作等。

投融資管理單位：北京市基礎(chǔ)設(shè)施投資有限公司（以下簡稱京投公司），主要負責投融資、資產(chǎn)管理、線路規(guī)劃、ABO職責以及主持建設(shè)管理單位與運營管理單位的新建線路移交工作等。

建設(shè)管理企業(yè)：北京市軌道交通建設(shè)管理有限公司（以下簡稱軌道公司）和北京城市快軌建設(shè)管理有限公司（以下簡稱快軌公司），主要負責新線建設(shè)以及在京投公司主持下進行與運營管理單位的新建線路移交工作等。

運營管理企業(yè)：北京市地鐵運營有限公司（以下簡稱地鐵公司）、北京京港地鐵有限公司（以下簡稱京港公司）和北京市軌道交通建設(shè)管理有限公司運營子公司（以下簡稱軌道運營公司）。主要負責客運服務(wù)、維修維護、更新改造以及在京投公司主持下進行與建設(shè)管理單位的新建線路移交工作等。

4.2 線網(wǎng)規(guī)劃

到2022年底，北京軌道交通運營線路達到30條，運營里程達1 026 km，如圖2所示。北京軌道交通將步入網(wǎng)絡(luò)化、信息化建設(shè)與運營的新階段。

圖2 2022年線網(wǎng)規(guī)劃圖Fig.2 Map of network planning by 2022

4.3 信息化建設(shè)現(xiàn)狀

4.3.1 應(yīng)用系統(tǒng)

1）生產(chǎn)管理

規(guī)劃管理：相關(guān)信息化系統(tǒng)，還在建設(shè)中，現(xiàn)有業(yè)務(wù)還未實現(xiàn)信息化手段支撐。

建設(shè)管理：已有較完整信息化系統(tǒng)支撐項目建設(shè)管理，如：軌道交通建設(shè)項目標準化管理平臺、安全監(jiān)控應(yīng)急指揮平臺等，但建設(shè)全過程信息分析等功能還有待優(yōu)化。檢驗檢測業(yè)務(wù)只有AFC系統(tǒng)能支持項目建設(shè)的標準化管理，其他重要設(shè)備（信號、通信、車輛等）檢驗檢測系統(tǒng)還未建設(shè)。

運營管理：運營各企業(yè)已有部分信息化系統(tǒng)支撐主營業(yè)務(wù)管理，如：運營管理系統(tǒng)、車站管理系統(tǒng)、乘務(wù)管理系統(tǒng)等。存在主要業(yè)務(wù)信息化覆蓋還有缺位、系統(tǒng)建設(shè)分散集成度不高、標準不一、沒有形成支撐決策的合力、部分信息系統(tǒng)建設(shè)較早，技術(shù)較落后，有待升級等問題。

資產(chǎn)管理：行業(yè)資產(chǎn)管理信息系統(tǒng)已經(jīng)建立，但未與運營期的維修維護信息對接，還未實現(xiàn)真正意義的全生命周期資產(chǎn)管理。

2）生產(chǎn)指揮

目前已建成全路網(wǎng)信息中心、TCC、ACC、AFC監(jiān)視中心等生產(chǎn)指揮類信息系統(tǒng)。但是關(guān)鍵風險點客流不能準確查看、應(yīng)急事件全過程處置未能實現(xiàn)信息化閉環(huán)管理、運力運量匹配及與大交通接駁支持京津冀一體化等方面等還有很大提升空間。

全路網(wǎng)已經(jīng)實現(xiàn)網(wǎng)上購票、線路查詢及刷手機進站等功能。各運營企業(yè)有獨立的乘客服務(wù)平臺或呼叫中心，對接12328熱線、12345熱線、96166熱線、北京市政風行風網(wǎng)站 。企業(yè)微博、微信、官網(wǎng)等乘客服務(wù)平臺也分別建立，實現(xiàn)乘客投訴、信息查詢等服務(wù)。全路網(wǎng)缺少統(tǒng)一的乘客服務(wù)平臺，整合全網(wǎng)信息服務(wù)渠道，實現(xiàn)對公眾提供一體化的出行服務(wù)。

4.3.2 基礎(chǔ)設(shè)施

信息化系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，已經(jīng)從一線一建、一系統(tǒng)一建向存儲、計算、網(wǎng)絡(luò)資源池化云化發(fā)展。最大化提升資源利用效率，更應(yīng)從行業(yè)視角統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)信息化基礎(chǔ)設(shè)施。

4.3.3 標準

北京軌道交通已經(jīng)形成TCC、AFC、PIS、PA、視頻等全網(wǎng)統(tǒng)一的覆蓋生產(chǎn)指揮、生產(chǎn)控制系統(tǒng)的標準；已經(jīng)建立完整的資產(chǎn)分類編碼標準和AFC運行檢測標準；行業(yè)內(nèi)各企業(yè)已有自己的運營管理類、運營服務(wù)類、安全應(yīng)急類、設(shè)備設(shè)施類、配套設(shè)施類標準；還需要進一步完善運營服務(wù)類、安全應(yīng)急類、配套設(shè)施類及系統(tǒng)運行檢測類標準。

5 建設(shè)方案研究

5.1 總體藍圖

通過分析北京軌道交通信息化建設(shè)的現(xiàn)狀，結(jié)合政策要求和行業(yè)需求，制定北京軌道交通信息化“5321”藍圖。打造5大類應(yīng)用系統(tǒng)、構(gòu)建3類資源管理中心、依托兩張網(wǎng)絡(luò)、遵循一套標準體系，如圖3所示。

5.2 應(yīng)用方案研究

5.2.1 大數(shù)據(jù)服務(wù)中心

統(tǒng)一建設(shè)行業(yè)大數(shù)據(jù)服務(wù)中心（將現(xiàn)有信息中心升級），如圖4所示，作為第三方數(shù)據(jù)資源和交換平臺，對政府、乘客、企業(yè)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。為新線建設(shè)全過程管理、協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)化運營、調(diào)度指揮、乘客服務(wù)、設(shè)備設(shè)施維修維護、對企業(yè)客觀評估評價、與其他行業(yè)部門資源共享、與大交通接駁等提供大數(shù)據(jù)支撐。實施企業(yè)服務(wù)質(zhì)量的評估評價，開展社會化出行服務(wù)質(zhì)量監(jiān)測。

5.2.2 乘客服務(wù)類系統(tǒng)

建設(shè)路網(wǎng)統(tǒng)一多維度的乘客服務(wù)平臺，提供定制化的出行服務(wù)，保障應(yīng)急信息推送，提升人性化服務(wù)水平，實施有效監(jiān)督及評價，形成政府及行業(yè)協(xié)同的有序服務(wù)。

乘客服務(wù)類應(yīng)用系統(tǒng)按兩級建設(shè)，行業(yè)層和企業(yè)層，如圖5所示。行業(yè)層實現(xiàn)統(tǒng)一的乘客服務(wù)、服務(wù)監(jiān)督和服務(wù)質(zhì)量評價；企業(yè)層由各企業(yè)升級既有乘客服務(wù)系統(tǒng)，與行業(yè)層對接，具體處理所轄線路的投訴、問詢等。

5.2.3 生產(chǎn)指揮類系統(tǒng)

優(yōu)化路網(wǎng)層生產(chǎn)指揮系統(tǒng)，依托大數(shù)據(jù)服務(wù)中心，提高網(wǎng)絡(luò)化運營協(xié)調(diào)和指揮調(diào)度綜合能力，提升應(yīng)急處置能力，完善安全運營體系。

路網(wǎng)指揮系統(tǒng)包括既有的TCC、ACC、AFC監(jiān)視中心系統(tǒng)，新建公共安全防范監(jiān)控中心、TCC-PIS、TCC-VMS、TCC-PA系 統(tǒng)，如圖6所示。

生產(chǎn)控制層：遵照現(xiàn)行國家標準、設(shè)計規(guī)范開展工作，應(yīng)遵循本規(guī)劃體系框架，滿足接入標準和數(shù)據(jù)要求如圖6所示。

5.2.4 生產(chǎn)管理類系統(tǒng)實現(xiàn)主要業(yè)務(wù)信息化全覆蓋，加強投融資收益有效協(xié)調(diào)、提升新線建設(shè)/接收全過程管理能力、提升運營管理水平、提升企業(yè)之間的業(yè)務(wù)協(xié)同能力、提升設(shè)備檢驗檢測及新技術(shù)驗證能力以及實現(xiàn)全生命周期動態(tài)資產(chǎn)管理。

圖3 總體藍圖Fig.3 Overall blueprint

生產(chǎn)管理類應(yīng)用系統(tǒng)按兩級建設(shè)，行業(yè)層和企業(yè)層，如圖7所示。行業(yè)層統(tǒng)一建設(shè)規(guī)劃、建設(shè)、運營、投融資一體化管控系統(tǒng)；企業(yè)層根據(jù)建設(shè)、運營生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)需求建設(shè)。

5.3 技術(shù)方案研究

按照“以基礎(chǔ)設(shè)施集約促資產(chǎn)有效利用”的理念，基于云技術(shù)建設(shè)行業(yè)資源管理中心，為政府部門、區(qū)域交通、社會公眾、行業(yè)企業(yè)提供資源池，承載軌道交通生產(chǎn)管理、生產(chǎn)指揮、企業(yè)管理、乘客服務(wù)、大數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)應(yīng)用。

軌道交通資源管理中心支持不同廠商、不同架構(gòu)、不同形態(tài)（虛擬或物理）的基礎(chǔ)硬件，涵蓋計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等資源，最大限度優(yōu)化利用資源，推動信息化基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)揮最大效能。

5.4 數(shù)據(jù)方案研究

軌道交通每天產(chǎn)生大量的運營和設(shè)備數(shù)據(jù)，包括客流數(shù)據(jù)、票務(wù)數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)等。建立數(shù)據(jù)主題域，如表1所示，基于大數(shù)據(jù)分析，可以深入的洞察軌道交通規(guī)劃、建設(shè)到運營全過程，從而有針對性的進行公眾服務(wù)和行業(yè)管理。

圖4 大數(shù)據(jù)服務(wù)中心架構(gòu)圖Fig.4 Architecture of big data service center

圖5 乘客服務(wù)中心架構(gòu)圖Fig.5 Architecture of passenger service center

圖6 生產(chǎn)指揮系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.6 Architecture of production command system

圖7 生產(chǎn)管理系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.7 Architecture of production management system

強大的數(shù)據(jù)應(yīng)用能力能夠為地鐵行業(yè)帶來新的智慧化業(yè)務(wù)應(yīng)用。規(guī)范的數(shù)據(jù)管理為豐富和創(chuàng)新數(shù)據(jù)應(yīng)用提供保障，為跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用打下基礎(chǔ)，如表1所示。

表1 數(shù)據(jù)主題域Fab.1 Subject fields of data

5.5 網(wǎng)絡(luò)方案研究

城市軌道交通業(yè)務(wù)信息由孤立、單一向文字、圖片、話音、視頻等多種類型信息轉(zhuǎn)變，并不斷趨于IP化，數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)交互量大大增加，對傳輸帶寬要求也不斷提高。

北京軌道交通有線網(wǎng)絡(luò)可以劃分為管理服務(wù)網(wǎng)和安全生產(chǎn)網(wǎng)。管理服務(wù)網(wǎng)：覆蓋交通委及軌道交通各企業(yè)，為軌道交通全網(wǎng)各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)統(tǒng)一提供上層綜合承載網(wǎng)，如圖8所示。安全生產(chǎn)網(wǎng)：承載控制系統(tǒng)業(yè)務(wù)的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，隨各條線路建設(shè)同期考慮。

圖8 管理服務(wù)網(wǎng)架構(gòu)圖Fig.8 Architecture of management service network

5.6 標準

在現(xiàn)有標準的基礎(chǔ)上，補充乘客服務(wù)標準、大數(shù)據(jù)標準，完善規(guī)劃、建設(shè)、運營、試驗檢驗標準。基礎(chǔ)設(shè)施標準、網(wǎng)絡(luò)標準、信息安全標準參照國家、協(xié)會已經(jīng)頒布的標準執(zhí)行。

6 展望

隨著北京軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運營格局的形成，地鐵以其穩(wěn)定、便捷和環(huán)保的顯著優(yōu)勢，成為公眾出行的首選。做好軌道交通信息化頂層規(guī)劃，是為基于全出行鏈的智慧乘客服務(wù)、協(xié)同高效的精細化管理、支撐政府和管理的智慧決策打下基礎(chǔ)。最終實現(xiàn)安全、集約、高效、綠色、發(fā)展的智慧地鐵愿景。