英国轨道交通大数据规划与开放共享的启示

王 雨，刘 军，周灿伟，李 慧

（1.北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070；2.重庆市铁路（集团）有限公司，重庆 401120)

英国轨道交通路网是世界上历史最悠久、运输最繁忙的轨道交通网络之一。2000年，英国政府颁布《信息自由法》，促进了信息数据在交通行业的开放共享。2014年，大数据技术被英国政府评为八项伟大技术之一。近年来，英国运输部（Department For Transport，DFT）非常重视大数据技术在交通运输行业的发展，开展了诸多相关分析研究。2019年，铁路与公路监管办公室（Office of Rail and Road，ORR）专门开发了新的数据门户，为公众提供更全面、互动性更强的数据服务。数据资源的开放，有力地促进了第三方开发机构的数据应用开发，提升了乘客信息服务质量。

1 英国轨道交通管理部门

DFT负责英国境内除管道内的所有交通运输方式的行业管理。DFT下属24个执行机构和公共机构，其中与铁路相关的主要是铁路与公路监管办公室（ORR），ORR主要负责监管英国路网公司（Network Rail）对路网的有效管理、安全管理和事故调查、为经营者颁发许可证以及建设项目的批准和监管工作等。

Network Rail是一家不以营利为目的的保证有限公司，担任轨道交通基础设施管理者的角色，负责英国在英格兰、威尔士和苏格兰的铁路基础设施建设、运营和开发，包括约3万km的轨道以及英国最大的20个车站等。英国境内的铁路运营公司从Network Rail租赁并管理车站，提供运输服务。

2 英国运输部的大数据规划

2.1 提出大数据应用方向

2017年，DFT发布研究报告《交通运输从智慧城市的大数据和物联网中获益的范围研究》（以下简称研究报告）。研究内容包括交通运输行业大数据的潜在机遇、面临的挑战、数据需求和可能的商业模式，旨在推动智慧城市环境中的大数据在交通运输领域的应用。报告提出了大数据在交通运输行业应用方向，其中与轨道交通相关的内容主要包括以下方面。

1）提高运输规划和运营理论技术：通过大数据分析技术实现现有基础设施优化使用、需求预测、资产维护和建立交通模型。

2）提升网络运输效率和效能：大数据技术应用到运营和管理中去，数据分析和实施工具将提高运输网络规划、管理和运营的效率和效益。

3）提高乘客服务水平：收集客户需求和反馈（例如票务、社交媒体和 Maas 应用程序），可以改善服务，同时满足运输客户对及时和准确的门到门旅程信息的日益增长的需求。

4）保障运输安全，降低风险：大数据能够确定因果因素和模式，从而有助于制定和实施减少安全风险的措施。例如，运输和非运输相关数据集(例如关于重大事件、天气数据)可以更快地应对紧急情况和事件。

2.2 梳理交通运输相关数据集

研究报告梳理了交通运输行业相关的数据集，共分为9个大项：位置和空间、环境、人/物和行程、延误和事故相关数据、公通服务、私人交通工具、货运、国际运输、消费及交易数据，并给出各项的概述。报告指出英国政府的数据门户网站提供最新的英国各地与交通有关的数据集目录，由政府部门、地方议会和相关机构上载。通过报告可以看出，英国政府提供的数据集比较具体而且均与面向民众的运输服务相关，这样更有利于行业监管，以及被应用开发者利用开发信息服务产品。例如交通运输行业相关数据集的第一大类“位置和空间”定义为“任何可以看到、触摸到或者找到的有形的东西”其中包括：交通管制局的数字限速数据集，火车站/汽车站的位置。延误和事故相关数据包括：体育赛事信息、实时和计划的道路管制信息、实时事故信息、实时冬季道路铺砂信息和实时道路施工等。

3 ORR和Network Rail的数据公开

3.1 详尽的数据统计

ORR通过官网提供一个“数据门户”，发布非常详细的数据统计资料和报告。同时，用户还可以依照英国“信息自由法”（Free Of Information，FOI）向ORR提交数据开放申请，从而获得数据统计报告之外的符合法律要求的数据。根据官网展示，通过数据申请可获得的数据包括“残疾人乘坐轨道交通情况”以及“英国轨道交通每个车站提供的停车位数量”等。部分ORR统计报告的内容和更新频率如表1所示。

除表1中列出的内容，统计数据还包括金融、健康和安全、基础设施和排放等，所有的数据统计可以通过国家档案馆的信息平台查阅历史数据。

3.2 交互式的数据服务

除了详尽的数据统计报告之外，针对利用率和关注度较高的一些基础数据，ORR官网还提供一种“交互式统计”服务模块，实际上是一种可视化数据检索。通过官网的数据统计模块，用户可以自行搜索需要的统计数据，内容涵盖比较广泛，数据详细，呈现的形式简单易懂、美观。检索的主题包括“最繁忙的车站”“有多少列车准时到达”“有多少人使用铁路”“投诉处理”“乘客、劳动力和公共安全”。数据检索条件和视角的选择非常丰富，例如可以通过地区、行政区域、所在线路等搜索进/出站量、换乘量；可以根据运营商、延误时间查询准点率，也可以根据造成延误的原因分类检索总的延误时间。ORR“交互式”数据统计平台如图1所示。

3.3 开放的实时数据源

Network Rail在官网上面向轨道交通行业的应用开发人员提供开放的数据服务称为数据馈赠“Data Feeds”，旨在鼓励轨道交通行业的开发商创造更多有利于行业发展的产品。任何需要数据的个人或者机构只需要注册一个账户，就可以申请获得实时数据源的访问。实时数据源数据包括以下方面。

1）基本列车运行计划：包括位置和分段运行时间，每半年更新。

2）当日列车运行计划：每日从综合列车规划系统中提取和更新列车时刻表，采用CIF和JSON格式，每日更新。

3）基础信息库：列车的位置参考信息，每月更新。

4）行驶信息：列车定位和行车事件数据，实时更新。

5）SMART：用于列车报点的列车之间安全距离偏移量，实时更新。

6）列车追踪信息：信号系统层面的列车追踪信息，实时更新。

7）临时限速：临时限速信息，每周更新。

8）临时行车计划：不能够从当日运行计划中获得的临时运行计划，实时更新。

9）基础设施模型：以XML格式从综合列车规划系统中每日提取基础设施模型，每日更新。

10）延迟归因数据：列车晚点历史数据的归因，每年更新。

Network Rail在官网上发布了第三方机构根据“数据馈赠”服务开发的应用产品。“Open Train Times”是开发产品之一，为旅客提供每条线路的实时列车到达和离站时间，精细到列车在信号区间的具体位置，能够帮助旅客更好地计划行程。“实时PPM”是另外一项开发产品，显示每个火车公司的实时的准点率信息。它在英国路网运营中具有非常大的价值，因为在网站之前，准点率数据只能在静态统计中获得。该网站每月获得1 000万次点击，并在英国以外的铁路行业内外拥有用户群。

4 国内轨道交通大数据应用和服务的建议

4.1 创建轨道交通数据集

2020年，ORR的工程师Howard Taylor在国际铁路安全会议上做了题为“人类进步：ORR的数据接口”的报告，提到ORR的数据门户建立在“收集了近10 000个不同的数据集”的基础上，以便数据的存储、调用和重新格式化。轨道交通数据集的创建，一方面是大数据应用开发者工作的基础，另一方面对于轨道交通行业管理者和运营组织者也有着重要的意义。创建数据集能够实现数据的有效组织，是数据资源从采集到整合利用的关键步骤。

目前，国内交通运输行业管理部门对于创建数据集已经发布了一系列的政策标准，包括2017年交通运输部办公厅发布的《交通运输政务信息资源目录编制指南》以及《交通运输基础数据元》系列标准等，中国城市轨道交通协会也开展了大数据集的相关研究工作。但是目前还没有专门针对轨道交通的官方的数据集发布。目前，国内各城市轨道交通主管部门和运营单位都在进行大数据相关研究和开发工作，各城市各自建立自己的数据资源目录，各有数据分类和编码方式，不利于轨道交通行业乃至交通运输行业大数据的融合、交换。建议建立统一的轨道交通数据集，统一数据资源分类、元数据、编码方式等。

轨道交通大数据资源涵盖的范围比较广泛，参照英国运输部对数据集的归纳以及ORR和Network Rail的数据公开情况，可以看出，某些轨道交通数据资源应该用于行业交互共享、服务乘客和管理部门的应用平台开发；某些数据则主要用于企业自身的生产管理，例如人力资源和财务管理等，开放和共享的意义不大。建立格式统一的轨道交通数据集，把重点放在支撑行业监管以及提升服务水平的数据上。在此基础上归纳轨道交通数据集如表2所示。

表2 轨道交通数据集Tab.2 Data set for rail transport

4.2 加强数据标准化建设

除了建立官方数据集以外，还应当加强相关政策标准研究，规范数据内容、格式和管理流程，促进数据融合交互。英国运输部委托英国标准协会（BSI）进行的关于“数据标准范围研究”的研究，报告指出系统互操作性和数据交换标准的方向，一是信息结构、内容和交换的规范；二是数据类型定义和分类；三是数据创建、交换和使用的组织流程。建议国内从下面4个方面着手建立轨道交通不同区域、不同运营主体数据融合交互的标准政策体系：一是数据交互范围，包括交互内容和定义等；二是数据资源体系建立，包括数据分类、编码、元数据等；三是数据交互要求，包括数据交互时间、频率、接口要求等；四是数据管理，包括质量管理、数据安全要求等。

4.3 开发数据门户，促进数据共享

对比英国的轨道交通数据门户，国内轨道交通行业在数据服务的内容覆盖面、数据精确性和开放性方面都存在较大的差距。目前国内轨道交通行业为公众和应用开发者提供的数据主要是行业协会和管理部门发布的统计信息，发布频率为半年或一年，能够根据自身需求进行数据检索的平台或实时数据源还比较少，信息开放程度也比较低。建议参照英国轨道交通数据门户的形式，一是在数据统计方面，建立覆盖更全面、更精确的统计制度，特别是对于延误赔偿、残疾人乘车情况、服务投诉情况、乘客协助等关乎人民出行体验的内容；二是建立开放式的能够实现互动检索的信息平台；三是建立实时数据源平台，鼓励开发者根据实时数据信息开发应用程序，为乘客出行提供更精准、更便捷的信息服务，面对商业开发提供数据源可以采用收费的形式；四是建立信息自由机制，在法律允许的范围内赋予机构和个人根据自身需求向相关部门提出数据申请的权利，提升数据的开放性，有利于开展行业监督和促进大数据应用发展。