城市軌道交通大數據技術應用研究

蔣影

摘要：城市軌道交通行業在快速發展的同時，要依托大數據技術，助力城市通勤效率的提升，切實滿足群眾的需求，提升服務水平。具體表現在提升運營效率、及時傳遞信息、實時運營監測和滿足多元需求等方面。基于此，對城市軌道交通大數據技術應用進行研究，以供參考。

關鍵詞：城市軌道交通;大數據技術;應用

引言

伴隨中國經濟快速發展和城鎮化進程推進，大量人口向大城市集聚，引發各種“大城市病”，其中最典型的就是交通擁堵問題。城市軌道交通運量大、準時性高、速度快、舒適度高、安全性好，顯著節省了通勤成本和時間，已成為大城市緩解交通擁堵的重要公共交通方式。

1城市軌道交通的數據特點

不同于其他方向的信息領域，城市軌道交通數據有4個明顯的特點。1）數據生成符合一定的時序規律城市軌道交通按照既定的計劃和方案來運轉，每天都能產生符合時間規律的數據，這些數據滿足一定的時間特征。2）數據生成形式多樣軌道交通數據來源于不同的業務，跨部門多用途，數據產生的方式也各不相同。數據分布的異構性使得非結構化數據占絕大部分。3）數據相互關聯雖然數據生成形式多種多樣，但是數據之間相互關聯，其中一個系統中部分數據的變化可能會引起或導致另外一個業務系統的連鎖反應。4）數據實時動態更新城市軌道交通在日常運營過程中，不間斷地產生各種數據，數據刷新速度頻繁，更新速度快，累積量大。通過分析可知，城市軌道交通數據有上述4個主要特點，類似于工業現場數據。城市軌道交通數據符合大數據的主要特征，適用于大數據處理環境。利用大數據技術實現數據的存儲、清洗、加工分析，實現城市軌道交通線網大數據中心的合理建設和有效使用，為業務系統決策提供直接的依據。線網指揮中心數據來源廣泛、顆粒眾多、維度不同、關聯性強的特點，使得傳統的數據存儲手段不能有效地發揮線網指揮中心的價值。通過大數據技術，解決海量數據存儲問題、非結構化數據關聯問題、實時數據分析問題等實際困難，有效提高線網指揮中心的數據地位，引導業務系統健康有序發展，進而提升城市軌道交通運行效率和運維安全。當前，在國內的部分城市中已經有一些線網指揮中心引入了大數據技術并指揮城市軌道交通數據中心建設。

2城市軌道交通服務存在的問題

1）效率不高。因缺乏有效的數據分析技術，難以科學預測評估交通需求，導致高峰、節假日和重大活動期間的列車運行交路和間隔規劃不夠科學，客流管控有效性不足，進而導致運行效率不高、擁堵現象較為突出。2）體驗不佳。城市市民乘坐城市軌道交通出行，有著多元的個性化的需求。因此，城市軌道交通服務也應體現出針對性、多樣化，以帶給乘客更好的體驗。但目前的城市軌道交通服務模式千篇一律，缺乏對乘客多元需求的精準把握，由此導致服務的效果差強人意。3）公眾參與度不足。在城市軌道交通服務中，公眾參與度偏低。乘客作為城市軌道交通服務的對象，僅僅是被動接受服務，在自身需求表達方面仍缺乏有效渠道，這使得城市軌道交通服務與乘客需求難以高度契合統一。4）保障不力。在城市軌道交通中，安全是首位。近年來所發生的一些突發事件，反映出城市軌道交通運營方突發情況下的保障能力不足，導致乘客人身安全受到威脅、財產遭受損失。

3城市軌道交通大數據技術應用

3.1數據資源UI平臺

數據資源UI平臺是城市軌道交通大數據中心的重要組成組件，通過建立統一的數據資源UI平臺，實現用戶對大數據中心的快速友好訪問，提供數據資源發布、數據資源搜索、數據資源聚合等用戶交互功能。數據資源UI平臺的建設實現如下的功能。1）建設集中式的標準化數據接口，整合業務數據，提供數據關聯方法。2）實現海量數據資源管理和展示，數據資源包括結構化數據、非結構化數據和半結構化數據，數據資源通過數據資源UI平臺展現給用戶。3）利用Hadoop大數據技術實現城市軌道交通海量數據資源的數據存儲分析，深入發掘數據的潛在價值。4）利用訂閱/查詢組件實現城市軌道交通數據資源UI平臺用戶的資源需求，實現數據訂閱、數據分發。5）為便于決策系統和業務優化系統及時準確地獲取特定類型的數據，數據資源UI平臺根據數據功能規劃提供數據資源訪問接口。6）為保證數據資源的完整性和準確性，基于最小權限原則，數據資源UI平臺實現用戶角色權限管理功能，根據用戶角色來確定其訪問數據資源的權限，避免數據資源非法訪問。

3.2車車通信優化

5G通信技術R16版本增強了蜂窩車聯網通信功能（CV2X），將5GNR新空口與蜂窩車聯網通信功能進行銜接整合。通常情況下，不同終端間的連接需通過基站，而城市軌道列車間的通信同樣需構建基站，對軌道道路的時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，可跳過基站，直接實現列車間通信，還可設置路側基礎設施，用以輔助通信，以此降低時延。C-V2X在5G通信技術R16版本中得到了增強，可實現終端間的直接通信，即城市軌道列車直接通信，穩定了列車通信鏈路。在城市軌道交通中，地車通信始終為重點發展內容，在新時代5G通信技術中，應以注意彌補車車通信短板，但列車間的通信環境區別于地車通信環境，只有相鄰的列車間才能夠實現穩定的車車通信，因此要求在5G通信技術應用中，結合軌道交通場景及實際運行環境進行5G通信技術網絡設計，在現有LTE-M技術基礎上引入5GNR-V技術。

3.3開啟個性定制，滿足多元需求

不同類型的乘客對城市軌道交通服務有著不同的需求。基于大數據技術，可以廣泛搜集乘客的需求信息，充分把握乘客個性化出行需求。在此基礎上，為乘客提供個性化服務。成都市突出“復合場景營造”，形成了不同站點乘客生活及社交需求相關數據，通過交通場景、生活場景和消費場景一站式營造，提升市民通勤體驗。

3.4落實具體責任，嚴抓管理養護

在管理城市軌道交通的實際過程中，務必要遵循養護到位的原則。首先，政府部門應當明確主要管理責任，建立起具備現代化特征的管理模式及軌道交通養護模式，同時，財政部門和銀行還應當適當加大資金的投入力度，確保城市軌道交通的養護資金百分百到位;其次，要積極針對城市軌道交通運行的實際情況展開評定，加大對城市軌道交通的日常養護力度及安全預防管理力度，保證各類極端天氣、氣象和地質災害都不會對城市軌道交通的正常運轉帶來影響;最后，要積極探索符合實際情況的城市軌道交通公共管理新模式及新途徑，在發揮政府部門實際作用的同時，充分調動起群眾的積極性，使得群眾能夠積極參與到軌道交通的管理和維護中，推動城市軌道交通能夠向著規范化、專業化的方向發展。

結束語

“云計算”“大數據”“互聯網+”等信息化領域的新興設計理念，在城市軌道交通快速推廣應用。國內眾多城市已開始構建數據采集、數據建模、數據治理、數據安全、數據應用為一體的線網大數據平臺，通過大數據分析技術形成智能決策分析，助力城市軌道線網協同指揮，提供強有力的大數據支撐服務。

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