基于数据驱动的城市轨道交通智慧出行服务研究

王洪臣

(济南轨道交通集团建设投资有限公司 山东 济南 250101)

0 概述

随着城市日益发展，轨道交通在缓解出行压力和交通分担方面起到了关键性作用，逐渐受到人们的广泛关注。针对乘客出行体验差、信息发布不及时等迫切需要关注和解决的现状问题，本文以乘客需求为导向，利用人工智能、芯片、云计算、数据中心等新一代信息技术，打造智慧出行服务平台及生态体系，运用大数据思维，助力推进城市轨道交通信息化建设和数字化转型。

基于用户体验地图[1]，从人、物、环境和互动的整体性视角，对乘客出行链中各个关键环节进行梳理，全方位构建城市轨道交通乘客服务体系，为乘客提供全场景的票务服务、站务服务、乘务服务和客运组织，并进行人性化服务水平评价研究，全面提升城市轨道交通服务品质。

1 智慧出行服务平台

聚焦城市轨道交通进站、购票、乘车、换乘及出站全过程，通过技术支撑与数据支撑，整合各类资源，建立场景化、智能化、人性化的智慧出行综合服务平台，提供安全、可靠、舒适、便捷、经济的零距离出行服务。

1.1 互联网+出行云

业务范围的拓展和多样化的需求，对系统灵活性和高效性提出更高要求，演绎出行新方式，实现“同厅指挥、高效协同、数据共享、业务联动”的管控模式。围绕乘客驱动和数据驱动两条主线，开展顶层规划设计，建立智慧出行数字化信息平台，致力于以技术创新提升服务质量。针对实际需求，从乘客智能服务、车站智能感知入手，采用“标准引领、灵活定制”的技术体系，搭建智慧城轨交通出行云，通过整合现有资源，在便捷、安全、人性化等方面进行提升，形成综合服务“数据湖”，为全面实现智慧出行提供强有力数据支撑(见图1)。

图1 “互联网+出行服务”平台应用架构

(1)乘客服务中心。从网络化互联互通着手，进行多系统融合，以满足线网智慧客流组织、互联网售检票、乘客信息服务、视频监控和门户网站等多元业务需要，并根据受众群体的不同，不断丰富功能，实现无感支付、智能引导、智能查询、智能预警、智能客服等应用，提升整体运营服务水平。

(2)客流分析系统。以乘客个体仿真技术为基础，构建城市轨道交通客流大数据应用平台，为日常客运组织提供全路网监测和预警服务，为突发情况下的应急处置提供量化分析结果和可靠依据。利用人工智能算法进行精细化客流(OD)清分模型和预测模型优化，实现乘客特征和出行规律的精准分析；通过关联分析和数据挖掘进行乘客画像实时描绘，以提供全出行链的个性化精准信息服务。

(3)实时效果评价。按照“智能感知、精准定位、风险预警、及时修复”原则，以乘客出行服务体系为基础依据，兼顾运营业务和服务成本，从弹性时间、期望费用、设备可靠性、运力配置、服务能力、舒适度、投诉响应等多维度开展出行效用和服务质量分析，通过实时动态评估，及时反馈服务过程中的不足，并给出改进措施和建议，便于有针对性地进行精准调整，从而形成正循环。

1.2 综合示范应用

随着移动互联网的发展，打造智慧交通已是大势所趋。各城市轨道交通都在不同程度上进行探索、尝试、实践和思考，将新兴技术与出行场景融合，在考虑实施模式、综合效用基础上，进行了以下智慧服务推广应用，主要包括智能边门、刷脸门禁、智能客服平台、智慧安检以及线上线下一站式的乘客资讯等服务内容。

(1)多元化智慧票务。自动售检票系统迎来了移动化、区域一体化、无感化的创新应用[1]和功能完善，给乘客提供多种支付方式、车票媒介、票种票制选择，以及更便捷的票务服务。交通一卡通、银联闪付在地铁与公交互联互通使用，有实体卡、NFC虚拟卡两种形式，实现“一卡通行”；智能手机的普及，二维码电子车票广泛应用，实现“一码通行”；生物识别和行为识别技术直接用于过闸，实现“无感通行”。

(2)乘客出行APP。作为信息沟通的载体和媒介，乘客接受程度高，从起初的出行信息、扫码过闸等主业务[2]，到现在增加的各类信息推送、店铺推荐、电商入口以及金融服务等功能，业务边界不断拓展。由于潜在用户基数大、使用频率高，乘客出行APP、公众号、门户网站已成为不可或缺的标配，相辅相成提供多样性本地服务，不断拓展异地漫游和外部服务。

(3)新型一体化安检。基于人脸识别、乘客行为分析、可信名单管控等技术，由人体热成像测温、安检票务一体机、太赫兹安检系统、集中智能判图平台[3]等融合实现智慧安检，逐渐深化为轨道交通乃至各种交通制式的安检、票检互认，并试点实名制认证免安检，实现一站式安检、票检服务，有效提升大客流下的乘客通行效率。

(4)多功能智能客服。试点无人智能客服中心、智能云站务员、问询机器人，探索微客服模式，通过智能语音[4]自动处理，给乘客提供“一对一”的咨询互动；并结合无人值守场景设置应用人脸识别智慧边门，带来不同的服务体验。

(5)新型乘客信息服务。根据各站特点，推出温湿度自动调节、智慧站台门、智能照明[5]、车窗屏、拥挤度显示[6]等不同的功能，提供全方位、立体化的服务。物联网、5G[7]、BIM、WIFI技术应用让服务再升级，VR指引和AR全景360°监控功能，做到综合信息发布、客流智能引导；ATS感知客流信息，适应性动态调整运行图。

(6)智能运维[8]健康管理。为更好地提供出行服务，利用数字化诊断进行预警处理，实现24 h智能巡站排查隐患，当突发大面积故障时，快速反应、各级联动、及时处置，提升运营管理水平。

2 多源数据融合创新

以数据为支撑建设智慧车站，积极探索数据驱动的智慧出行服务模式，为乘客提供全方位、多元化、零距离的优质服务。同时，打通线上、线下数据，将数据资源变成数据资产，形成以用户为中心的商业增值运营模式。

2.1 大数据概览

城市轨道交通在运营过程中产生售票类、检票类、自助类和客服类等多维度数据[9]，主要涵盖线网基础信息、设备运行状态、业务管理信息和乘客交互信息，既有内部数据又有外部的环境、资讯、交通衔接等各类信息。为加强元数据资源管理，对海量的实时数据、历史数据进行汇集形成数据仓库。

2.2 数据开发利用

统筹城市轨道交通数据应用，对海量的结构化、半结构化、非结构化数据信息进行采集、整理、分析、利用，有效打破“信息孤岛”和“数据烟囱”，解决当前汇聚数据不全面、数据标准不统一、智慧应用较少等问题。通过多源异构数据融合、关联处理和深度挖掘，推动信息化建设向“集约整合、全面互联、开放共享”发展。

整合ACC、EAM、PSCADA、FAS、BAS、ISCS等专业数据，实现客流、行车、设备数据的集中统一。按照资产化要求，对这些原始的数据进行清洗加工、脱敏处理、统计分析、聚类分析、OD算法、关联分析等算法和模型处理，推进数据标准化，并以AI赋能大数据可视化的形式展示出来。通过不断摸索，开展技术攻关，逐步形成了以互联网票务为核心的“城轨新经济”业务生态体系。

2.3 出行信息服务

业务产生数据，数据驱动业务，借助大数据平台进行统计学分析、模拟仿真、理论论证、实测数据等信息综合研判，挖掘用户数据价值，实现智能决策、增值服务，给乘客提供更好的出行体验。

(1)个性化定制服务。以用户为中心，积极探索智慧客流感知技术、无人驾驶技术、智慧安检新技术，强化创新驱动，助力运营服务能力和管理效能提升。在保护个人隐私的前提下，基于大数据平台开展用户画像研究，推广互联网购票、定制化出行规划、动态信息查询等应用，提供全方位的精准高效服务，以扩展城市轨道交通服务的广度和深度。

(2)推进信息化运营。在实践中不断探索，借助云服务平台和智能终端应用，谋求运营管理和服务品质的创新，助力高质量发展。同时创新工作思路，致力于公众服务和商业服务研究，通过科研成果转化赋能，支撑企业战略及管理决策，实现转型升级和可持续发展。

(3)多网融合发展。建设城市群一体化交通网，推进干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道交通融合发展。在乘客体验特征分析基础上，结合SWOT分析方法，从宏观和微观层面加强高频乘客乘车黏性、非轨道乘客向高频乘客转移及热点片区改善等研究，坚持PDCA机制，形成规划、设计、运营的全生命周期闭环。

3 思考与展望

随着新一代信息技术的发展， 科技城轨与智慧出行紧密结合， 不断丰富拓宽应用功能场景， 吸引培育了更多的出行客流， 不仅提升了地铁服务质量和运营管理水平， 而且给乘客提供了更高质量的出行体验， 取得了显著的社会效益和经济效益。 下一步需要深入吸收总结各地实施经验， 深度结合地铁生态场景， 以智慧地铁项目建设为契机， 运用互联网的思维不断开展智慧出行和数据驱动研究， 推进城市轨道交通信息化服务创新， 努力打造行业新标杆。