智能化管理平台在交通领域的应用

董 哲

（中铁电气化勘测设计研究院有限公司，天津 300250）

智能化管理平台在交通领域的应用，是响应国内轨道交通建设热潮的重要内容，尤其是在信息化技术发展的背景下，城市轨道交通建设项目增加，多地就交通领域管理提出智能交通理念，根据交通领域发展情况，积极制定智慧交通方案。加上《“十三五”国家科技创新规划》强调，坚持创新是引领发展的第一动力，以深入实施创新驱动发展战略，支撑供给侧结构性改革为主线，全面深化科技体制改革，大力推进以科技创新为核心的全面创新，塑造更多依靠创新驱动，更多发挥先发优势的引领型发展，确保如期进入创新型国家行列，为建成世界科技强国奠定坚实基础。这种情况下，必须加大对智能化管理平台在交通领域的应用研究力度，以智能化手段与管理模式等，有效提高交通领域管理效率，打造更完善的轨道交通运营管理体系。

1 研究背景

《“十三五”交通领域科技创新专项规划》强调轨道交通领域发展重点：①轨道交通综合安全评估与协同安全保障技术；②轨道交通系统全息感知与泛在融合智能化技术；③轨道交通运营与管理信息大数据深度应用；④“互联网+”轨道交通精准服务模式；⑤智能运维与应急处置。北京地铁（Beijing Subway）是服务于中国北京市的城市轨道交通系统，也是国际地铁联盟（CoMET）的14个成员之一，其第一条线路于1971年1月15日正式开通运营，使北京成为中国第一个开通地铁的城市[1]。2020年，北京地铁形成线网由30条运营，总长1 177km 的轨道交通网络。随着开通线路的增加及时代的发展，北京地铁应劲吹创新之风，汇聚行业之智，新一轮各项技术方案在未来要保持足够的先进性，引导和规范城市轨道交通行业信息化的科学发展，实现融合创新与整体提升，提升综合竞争实力，发挥行业引领作用[2]。

2 智能化管理平台在交通领域中的发展趋势与特点

2.1 发展趋势

《交通运输信息化“十三五”发展规划》指出：推进交通运输“互联网+”，要求充分利用信息技术改造传统交通运输业。云计算、大数据、物联网、移动应用、人工智能等新一代技术快速演进，“互联网+”成为经济发展新引擎，“连接一切、跨界融合”将持续催生交通运输新模式、新业态[3]。提升交通运输要素成产率的同时，对行业转型形成倒逼机制。要求地铁运输管理强化互联网思维，利用新一代技术构建车站智能管理平台，打造全新的交通运输服务的升级版。

智慧型交通系统的核心是要建立一个数据采集、首发、处理的综合交通信息系统平台。在轨道交通系统中，综合监控系统实现了与车站、线路上绝大多数机电、监控设备的对接，是轨道交通数据采集和处理的关键系统。因此，建设智慧型轨道交通信息化平台的一个核心点就是建设车站智能管理，基于新一代技术，通过与行车监控系统、车辆信息系统的有机融合实现对线路运营的一体化管控，提升管控效率和乘客服务质量[4]。在新技术快速发展的今天，新技术已经成为业务发展的基石。轨道交通行业实施业务驱动和创新策略，推进新技术与轨道交通行业的深度融合，为乘客便捷出行，运营效率提高，服务质量优质，安全稳定可控，企业运营高效，实现轨道交通现代化、智能化提供强有力的信息技术支撑[5]。

2.2 发展特点

（1）面向乘客的全方位体验；面向设备的全自动运行；面向站务人员的全方位决策；面向应急事件的全方位联动[6]。

（2）全息感知：客流监测、环境监测、综合监控、节能系统。智能诊断：设备专家管理、智能视频分析。自动运行：设备场景化运行、设备快速联动。可视化展示：更快地理解速度、更多维度的数据展示、更直观的信息展示、更全面的系统节能分析[7]。

3 智能化管理平台在交通领域的实际应用

3.1 项目案例介绍

以北京轨道交通22号线为例，全程设置21座车站，其中地下地铁站、高架站分别为18座与3座。地铁项目北京段线路为51.2 km，地下线路与高架桥线路长分别为35.5 km、15.7 km，北京段地铁站16座。地铁22号线为跨市与交通线路常态化发展提供了保障，同时为京津冀城市交通一体化发展提供了助力。

3.2 项目特点

智能化管理平台整合研究建立在各系统成熟产品基础及技术方案基础上，仅对其设备配置方案及管理模式进行调整，仍维持各系统的独立性及安全性，同时参与单位均具备丰富的技术知识储备，掌握各个专业系统技术的实现细节，不存在技术风险。本工程主要对城市轨道交通弱电系统方案及用房集约化设计整合进行研究，研究方案计划依托于北京轨道交通22号线开展，不生产具体的设备，不进入市场，不存在市场风险。智能化管理平台整合研究过程及阶段方案，需要向行业内各建设单位、运营企业、设计单位进行意见征集，修订完善技术方案，最终是否进行实施会充分考虑运营公司意见，同时各编制单位均由具有丰富经验的技术骨干力量负责对研究方案进行质量监督，不存在管理上的风险。

3.3 智能化管理应用需求

项目为有效落实智能化管理工作，必须对智能化管理设计需求详细掌握。①要求独立设置一套车站智能化平台，展现形式考虑以可视化为基础结合车站三维模型直观显示车站各类信息；②平台仅考虑进行数据展示，客流、设备管理、视频分析、能源分析等均由其他系统实施，与本平台设置接口；③平台可视化效果好，平台功能方便运营人员并尽可能服务乘客，平台具备一键关站、一键开站功能；④平台结合车控室一体化考虑，方便大屏显示。

3.4 智能化管理平台架构设计

以多级控制体系为基础，由中央级监控网络支撑，通过主干网对地铁车站运行进行监控管理。主要划分为中心控制层、车站控制层、自动化设备层。自动化设备层包括子系统控制设备，对监控对象进行实时监控管理。此外智能化管理平台还增设可视化交互系统，借助可视化交互系统、车站设备的全自动运行、智能能耗分析等新技术，将对新一代轨道交通车站智能管理应用需求进行梳理，建立面向乘客服务、设备全自动运行、人员全方位决策、应急事件全方位联动的管理体系，形成新一代车站管理平台技术架构方案，并对平台的软硬件资源需求进行规划。

3.5 智能化管理平台应用难点

智能化管理平台在交通领域中的应用，因为还处于探索与创新阶段，所以在实际应用中，存在一些难点。①交通领域覆盖范围广，智能化统筹力度小，因此管理系统之间的衔接还有待优化。②交通方式信息共享水平有待提高，尤其是运营管理方面，数据的统计与积累等依然处于被动状态，针对智能化管理平台的应用极为不利。

3.6 智能化管理平台科学应用有效措施

3.6.1 突出智能化管理平台设计重点

针对平台中的数据采集、数据存储、数据管理、数据计算、数据分析、数据输出、数据展现等不同的数据处理模块进行功能定义和模块边界划分，明确各模块间的逻辑关系和接口方式。从技术实现的角度，研究构建车站智能化管理平台所要用到的技术组件及其应当满足的技术规范。技术架构设计的内容包括三维可视化、能耗分析、信息发布、信息管理等。构建车站智能化管理平台的物理部署模式，并规划对服务器、存储、网络等硬件资源和对系统软件、平台软件、中间件、应用软件资源的实际需求。通过梳理车站智能化管理与相关专业的接口形式、接口位置、主要接口功能，明确综合监控系统与相关专业的数据接口标准与数据类型。

3.6.2 可视化交互系统的应用

（1）车站级设备监察方面，通过接入地铁车站BAS、FAS、CCTV、电扶梯等设备系统的实时运行数据并与三维模型相关联，将车站整体进行透视处理，用红、黄、绿代表站内各设备的运行状态，实现车站运行态势的快速获取。在可视化交互系统的支持下，对整个地铁车站运行态势进行全景监控，及时追踪。

（2）信息要素层级递进，宏微观无缝衔接方面。主要包括四个层级，第一层级查看地铁路各车站的空间分布、设备运行状态、故障信息等；第二层级查看地铁站周边局部地区管线、地面风亭、风机等分布态势，并推送相关信息；第三层级可将地面剖切或者消隐，查看地铁站地下设备分布、隧道走向等信息；第四层级可结合构建的三维虚拟仿真场景，查看各设备的实时运行状态，监测其运行参数。

（3）随时对地铁站隧道进行剖切查询，结合地铁站主体结构与周边地理信息、地质信息等，及时了解地铁站隧道情况。

不仅如此，智能化管理平台，借助先进信息技术，实现了地铁全景漫游浏览，鼠标输入控制漫游功能，随时浏览地铁站全景状态。加上三维真实场景的可视化，降低工艺复杂程度，关键步骤还能够强化记忆。应急预案可视化，处置流程实现了宏观掌控，一旦发生灾害可以随时分析灾害影响范围，计算地铁内的拥堵区域，为乘客规划最优逃生路线等。

显示层、大数据可视化平台、大数据计算平台与基础设施层的有效搭配，及时对地铁线网级检测进行预警，灵活优化地铁智能化管理平台的布局设计，借助数据分层与分级储存、分析挖掘与服务接口等，为智能化管理平台达到可靠的大数据引擎。

3.6.3 智能化管理平台应用的技术创新

车站实现了一键开关站，实时监测地铁站的客流量变化，并且经过定期统计预测客流量变化。实时监测地铁用电量，及时显示重要报警信息，随时做好应急处理准备。展示运营报表，通过图表对运营趋势加以分析，三维显示车站布局，积极进行应急预案演练，并且迅速安排救援工作等，真正做到了车控室一体化设计与车站管理智能化融合。不仅如此，智能化管理平台积极应用三维可视化技术，实现多系统资源共享与数据整合分析，车站管理场景化，设备快速联动，数据显示集成化与可视化，车控室一体化、人性化布置。

4 结束语

城市发展与交通规划对交通领域管理提出更多要求。面对这种情况，就需要对交通领域管理进行优化升级，科学打造智能化管理平台。通过对当前城市交通智能化管理发展趋势的分析，认识到智能化管理平台构建的必要性。在此基础上，以具体项目为载体，综合项目特点与智能化管理应用需求，总结智能化管理平台应用的有效措施，及时突出智能化设计重点，充分发挥出可视化交互系统应用优势等，以此达到提高交通领域管理水平的目的。