北京轨道交通信息化总体规划的研究

陈 楠

(北京市基础设施投资有限公司，北京 100101)

1 概述

《北京“十三五”智能交通体系规划》明确提出“通过大数据开放、信息共享形成用数据说话、决策、管理、创新的治理模式，切实来提升管理和服务水平” 。《京津冀协同发展规划纲要》提出 “以轨道交通为骨干的交通网络促进区域一体化发展的要求”。 《北京市 “十三五”时期信息化发展规划》也要求“通过大数据云计算等新技术加快信息化建设来支撑主营业务做强做大，加强资源统筹规划，推进基础设施数据标准的建设，提高国有资产利用率，为政府提供一体化信息支撑为公众提供便捷服务”。

近年来，北京市轨道交通一直呈现快速发展的态势，实现了稳中有进的持续健康发展，为改善市民出行做出了积极贡献。到2017年底，北京地铁运营线路达到22条，运营车站370座，运营里程608 km，工作日日均客运量达1 168.69万人次。北京轨道交通成网络化运营格局已经形成，在规划、建设、运营全生命周期管理过程中的压力和不足也逐渐显现。2017年初北京市交通委提出北京市轨道交通信息化研究新命题，以构建北京轨道交通信息化建设蓝图，加快推进北京轨道交通信息化建设步伐，助力北京轨道交通高质量发展。

2 研究目的

打造“安全、智慧、协调、共享、集约、发展”的北京轨道交通，助力智慧轨道愿景实现，本研究的主要目的如下。

统筹规划：理清行业信息化建设现状及需求，找到差距，形成行业信息化统一规划。避免重复建设，提高资源效益，解决政府规划与企业规划之间的衔接与协同问题。

全面提升：提升服务水平，提升运营安全，加强国有资产管理，协同增效，支撑协调/管理、规划建设、运营的科学决策。

解决立项：明确行业信息化建设路线，解决信息化项目立项，指导轨道交通行业信息化有序建设。

落实政策：将《北京“十三五”智能交通体系规划》、《北京市国资委“十三五”信息化发展专项规划》、《北京市“十三五”时期轨道交通运营管理规划》和《北京市“十三五”轨道交通运营管理实施工作计划》中相关信息化要求进一步落实。

3 研究范围

根据管理职责不同，可以将北京轨道交通信息化划分为生产管理、生产指挥、生产控制和企业办公管理，如图1所示。

生产管理定义：规划、建设、运营阶段与生产业务相关的生产管理系统，如规划建设管理、运营管理、资产管理系统等。

生产指挥定义：路网层面跨线路、跨企业的生产管理系统，如调度指挥、清分清算系统等。

生产控制定义：线路层面以下（含车站）弱电及机电系统设备的控制管理系统等。

企业办公管理定义：企业人力资源、财务管理、办公流程及公文流转系统等。

本论文研究范围是生产管理、生产指挥范畴。生产控制类遵照现行国家标准、设计规范进行开展工作，应遵循整体框架，满足接入标准和数据要求。企业办公管理由各企业根据实际业务需要分别建设。

图1 研究范围图Fig.1 Scope of research

4 现状及问题

4.1 组织机构

北京轨道交通管理部门包括：政府管理部门、投融资管理单位、路网管理单位、建设管理单位、运营管理单位。

政府管理部门：北京市交通委，主要负责运营评估和标准制定工作等。

路网管理单位：北京市轨道交通指挥中心（以下简称指挥中心），主要负责运营协调、应急处置、技术标准制定、管理规范制定以及业务规则制定工作等。

投融资管理单位：北京市基础设施投资有限公司（以下简称京投公司），主要负责投融资、资产管理、线路规划、ABO职责以及主持建设管理单位与运营管理单位的新建线路移交工作等。

建设管理企业：北京市轨道交通建设管理有限公司（以下简称轨道公司）和北京城市快轨建设管理有限公司（以下简称快轨公司），主要负责新线建设以及在京投公司主持下进行与运营管理单位的新建线路移交工作等。

运营管理企业：北京市地铁运营有限公司（以下简称地铁公司）、北京京港地铁有限公司（以下简称京港公司）和北京市轨道交通建设管理有限公司运营子公司（以下简称轨道运营公司）。主要负责客运服务、维修维护、更新改造以及在京投公司主持下进行与建设管理单位的新建线路移交工作等。

4.2 线网规划

到2022年底，北京轨道交通运营线路达到30条，运营里程达1 026 km，如图2所示。北京轨道交通将步入网络化、信息化建设与运营的新阶段。

图2 2022年线网规划图Fig.2 Map of network planning by 2022

4.3 信息化建设现状

4.3.1 应用系统

1）生产管理

规划管理：相关信息化系统，还在建设中，现有业务还未实现信息化手段支撑。

建设管理：已有较完整信息化系统支撑项目建设管理，如：轨道交通建设项目标准化管理平台、安全监控应急指挥平台等，但建设全过程信息分析等功能还有待优化。检验检测业务只有AFC系统能支持项目建设的标准化管理，其他重要设备（信号、通信、车辆等）检验检测系统还未建设。

运营管理：运营各企业已有部分信息化系统支撑主营业务管理，如：运营管理系统、车站管理系统、乘务管理系统等。存在主要业务信息化覆盖还有缺位、系统建设分散集成度不高、标准不一、没有形成支撑决策的合力、部分信息系统建设较早，技术较落后，有待升级等问题。

资产管理：行业资产管理信息系统已经建立，但未与运营期的维修维护信息对接，还未实现真正意义的全生命周期资产管理。

2）生产指挥

目前已建成全路网信息中心、TCC、ACC、AFC监视中心等生产指挥类信息系统。但是关键风险点客流不能准确查看、应急事件全过程处置未能实现信息化闭环管理、运力运量匹配及与大交通接驳支持京津冀一体化等方面等还有很大提升空间。

全路网已经实现网上购票、线路查询及刷手机进站等功能。各运营企业有独立的乘客服务平台或呼叫中心，对接12328热线、12345热线、96166热线、北京市政风行风网站 。企业微博、微信、官网等乘客服务平台也分别建立，实现乘客投诉、信息查询等服务。全路网缺少统一的乘客服务平台，整合全网信息服务渠道，实现对公众提供一体化的出行服务。

4.3.2 基础设施

信息化系统基础设施建设，已经从一线一建、一系统一建向存储、计算、网络资源池化云化发展。最大化提升资源利用效率，更应从行业视角统筹规划建设信息化基础设施。

4.3.3 标准

北京轨道交通已经形成TCC、AFC、PIS、PA、视频等全网统一的覆盖生产指挥、生产控制系统的标准；已经建立完整的资产分类编码标准和AFC运行检测标准；行业内各企业已有自己的运营管理类、运营服务类、安全应急类、设备设施类、配套设施类标准；还需要进一步完善运营服务类、安全应急类、配套设施类及系统运行检测类标准。

5 建设方案研究

5.1 总体蓝图

通过分析北京轨道交通信息化建设的现状，结合政策要求和行业需求，制定北京轨道交通信息化“5321”蓝图。打造5大类应用系统、构建3类资源管理中心、依托两张网络、遵循一套标准体系，如图3所示。

5.2 应用方案研究

5.2.1 大数据服务中心

统一建设行业大数据服务中心（将现有信息中心升级），如图4所示，作为第三方数据资源和交换平台，对政府、乘客、企业提供数据服务。为新线建设全过程管理、协调网络化运营、调度指挥、乘客服务、设备设施维修维护、对企业客观评估评价、与其他行业部门资源共享、与大交通接驳等提供大数据支撑。实施企业服务质量的评估评价，开展社会化出行服务质量监测。

5.2.2 乘客服务类系统

建设路网统一多维度的乘客服务平台，提供定制化的出行服务，保障应急信息推送，提升人性化服务水平，实施有效监督及评价，形成政府及行业协同的有序服务。

乘客服务类应用系统按两级建设，行业层和企业层，如图5所示。行业层实现统一的乘客服务、服务监督和服务质量评价；企业层由各企业升级既有乘客服务系统，与行业层对接，具体处理所辖线路的投诉、问询等。

5.2.3 生产指挥类系统

优化路网层生产指挥系统，依托大数据服务中心，提高网络化运营协调和指挥调度综合能力，提升应急处置能力，完善安全运营体系。

路网指挥系统包括既有的TCC、ACC、AFC监视中心系统，新建公共安全防范监控中心、TCC-PIS、TCC-VMS、TCC-PA系 统，如图6所示。

生产控制层：遵照现行国家标准、设计规范开展工作，应遵循本规划体系框架，满足接入标准和数据要求如图6所示。

5.2.4 生产管理类系统实现主要业务信息化全覆盖，加强投融资收益有效协调、提升新线建设/接收全过程管理能力、提升运营管理水平、提升企业之间的业务协同能力、提升设备检验检测及新技术验证能力以及实现全生命周期动态资产管理。

图3 总体蓝图Fig.3 Overall blueprint

生产管理类应用系统按两级建设，行业层和企业层，如图7所示。行业层统一建设规划、建设、运营、投融资一体化管控系统；企业层根据建设、运营生产管理业务需求建设。

5.3 技术方案研究

按照“以基础设施集约促资产有效利用”的理念，基于云技术建设行业资源管理中心，为政府部门、区域交通、社会公众、行业企业提供资源池，承载轨道交通生产管理、生产指挥、企业管理、乘客服务、大数据等业务应用。

轨道交通资源管理中心支持不同厂商、不同架构、不同形态（虚拟或物理）的基础硬件，涵盖计算、存储、网络等资源，最大限度优化利用资源，推动信息化基础设施发挥最大效能。

5.4 数据方案研究

轨道交通每天产生大量的运营和设备数据，包括客流数据、票务数据、设备状态数据等。建立数据主题域，如表1所示，基于大数据分析，可以深入的洞察轨道交通规划、建设到运营全过程，从而有针对性的进行公众服务和行业管理。

图4 大数据服务中心架构图Fig.4 Architecture of big data service center

图5 乘客服务中心架构图Fig.5 Architecture of passenger service center

图6 生产指挥系统架构图Fig.6 Architecture of production command system

图7 生产管理系统架构图Fig.7 Architecture of production management system

强大的数据应用能力能够为地铁行业带来新的智慧化业务应用。规范的数据管理为丰富和创新数据应用提供保障，为跨系统数据共享和应用打下基础，如表1所示。

表1 数据主题域Fab.1 Subject fields of data

5.5 网络方案研究

城市轨道交通业务信息由孤立、单一向文字、图片、话音、视频等多种类型信息转变，并不断趋于IP化，数据量和数据交互量大大增加，对传输带宽要求也不断提高。

北京轨道交通有线网络可以划分为管理服务网和安全生产网。管理服务网：覆盖交通委及轨道交通各企业，为轨道交通全网各类业务数据、视频数据统一提供上层综合承载网，如图8所示。安全生产网：承载控制系统业务的生产网络，随各条线路建设同期考虑。

图8 管理服务网架构图Fig.8 Architecture of management service network

5.6 标准

在现有标准的基础上，补充乘客服务标准、大数据标准，完善规划、建设、运营、试验检验标准。基础设施标准、网络标准、信息安全标准参照国家、协会已经颁布的标准执行。

6 展望

随着北京轨道交通网络化运营格局的形成，地铁以其稳定、便捷和环保的显著优势，成为公众出行的首选。做好轨道交通信息化顶层规划，是为基于全出行链的智慧乘客服务、协同高效的精细化管理、支撑政府和管理的智慧决策打下基础。最终实现安全、集约、高效、绿色、发展的智慧地铁愿景。