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北京智慧城轨建设路径分析
2020/9/1 9:28:00   轨道世界      关键字:北京 智慧城轨 建设 分析      浏览量:
北京智慧轨道交通致力于打造面向乘客、面向服务的智慧地铁,有助于加强轨道交通技术创新引领,进一步提升北京轨道交通行业服务管理水平,实现北京轨道交通高质量发展,推进智慧轨道交通产业布局。
  北京智慧轨道交通致力于打造面向乘客、面向服务的智慧地铁,有助于加强轨道交通技术创新引领,进一步提升北京轨道交通行业服务管理水平,实现北京轨道交通高质量发展,推进智慧轨道交通产业布局。
  基于智能轨道交通系统实现对轨道交通运输体系中各种要素(如人、车辆及设备设施、环境等),进行全面感知、泛在互联、协同运行,利用物联网、大数据、云计算、移动终端、社交网络等新一代信息技术,结合人工智能、知识工程技术等,用信息的手段提升乘客出行满意度及运营管理水平,用科技的手段和创新的管理理念降低建设、运营维护成本。
  北京轨道交通智慧化发展的机遇
  党的十九大,习近平总书记提出推动大数据、物联网、人工智能和实体经济深度融合,明确提出建设“智慧社会”。2020年8月6日,交通运输部印发《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》,围绕加快建设交通强国总体目标,推动交通基础设施数字转型、智能升级,建设便捷顺畅、经济高效、绿色集约、智能先进、安全可靠的交通运输领域新型基础设施。
  2020年6月10日,北京市政府新闻办举行发布会,发布《关于加快培育壮大新业态新模式促进北京经济高质量发展的若干意见》和“新基建、新场景、新消费、新开放、新服务”5个行动方案,构建“1+5”系列政策体系,提出“准确把握数字化、智能化、绿色化、融合化发展趋势,在疫情防控常态化前提下,加快推进新型基础设施建设,持续拓展前沿科技应用场景”,促进北京经济高质量发展。
  另一方面,大数据、云计算、物联网、5G、人工智能、图像识别等技术的飞速发展和成熟应用。政策支持和技术保障为北京轨道交通智慧化提供了可能性和可行性。
  与此同时,智慧地铁也受到轨道交通业界的高度关注,广州市发布了《新时代城市轨道交通创新与发展(广州2019)》,上海申通地铁也对智慧地铁进行了一系列探索与实践。2020年3月12日,中国城市轨道交通协会发布《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》,从行业层面对智慧城轨建设的发展战略、建设目标、重点任务、实施路径、体制机制和保障措施等进行了统筹规划、顶层设计。
  北京轨道交通发展现状
  目前北京轨道交通已经进入信息化、多制式轨道交通的运营阶段,网络化集中管理需求显著。与此同时,北京轨道交通的建设进程中,伴随着既有线路设备老化等问题,新建线路和既有线改造线路工程同时开展、同步进行。经过50年的发展,截止2019年底,北京轨道交通已建成线路23条,运营里程699.3公里。在此过程中,信息化及装备水平取得了长足的进步,具体体现在以下两方面。
  信息化建设初具规模
  北京轨道交通已经建成网络化调度指挥管理系统,轨道交通信息中心覆盖存储客流、清算、票务、设备设施、列车运行及基础数据共6大类数据,172项指标;同时已建设覆盖全生命周期的轨道交通资产管理信息系统,共覆盖21大类资产数据,实现资产管理精细化、专业化、科学化;票务方面,大力发展互联网+ 轨道交通,23条线实现二维码乘车,提高服务人性化、便利化水平;建设方面,搭建安全质量管理体系及信息化平台,覆盖17条线,有效遏制建设中重大生产安全事故发生。
  装备制造水平不断进步
  北京轨道交通燕房线全自动运行系统是中国首条自主研发的地铁线路自动运行系统,全面实现列车最高自动化等级(GoA4),北京轨道交通大兴机场线同样按照GoA4等级建设,已于2019年9月开通运营。经过多年发展,北京轨道交通采用多种制式车型,适应不同线路需要:首都机场线采用L 型车提高爬坡能力;西郊线采用有轨电车增强观赏性;大兴机场线采用时速160公里的D型车提高旅行速度;其他线路采用A、B型车适应不同客流需要。与此同时,各制式车型的国产化率不断提高。
  另一方面,随着城市经济水平的快速发展,市民对城市交通的出行需求也体现出差异化,供需矛盾日益突出,“公交慢、地铁挤、开车堵”等问题日益突出。新技术和大运量,给北京轨道交通带来新的创新与挑战。
  北京智慧轨道交通发展路径
  北京轨道交通全行业在多年建设运营的积淀下,站在以智慧地铁为目标的新起点,坚持“以人为本”的“价值导向”, 基于“问题导向”与“目标导向”结合,以“满足人民群众美好出行需求,实现北京轨道交通高质量发展”为目标,编制完成《北京智慧轨道交通发展行动策划方案》,找准痛点、断点、梗阻点,明确途径和方法,全面推动北京智慧地铁高质量发展,为交通强国战略增砖添瓦。
  建设具有一定自组织能力、判断能力、创新能力、持续进化的先进轨道交通,打造——倚“脸”出行、依“人”运营、以“云”支撑、一“脑”决策的首都“智慧化名片”,使北京轨道交通成为国际一流、国内领先的智慧轨道交通。
  具体来说,北京智慧轨道交通发展行动可以概括为依托 “一个智慧轨道交通中心”、“一批示范工程”、“一套标准体系”,打造五类智慧地铁应用体系,具体发展蓝图如下图所示。在此基础上,北京轨道交通在智慧轨道交通策划的落地过程中,逐渐摸索出了以下几方面的落地路径。
  北京智慧轨道交通发展蓝图
  面向乘客全出行链的智慧乘客服务
  智慧乘客服务方面,依托北京轨道交通指挥中心,统一提供线网级统一标准的智慧乘客服务,建设“以车流、人流、票流为核心、行业一体化的乘客信息服务平台”,通过一码通等互联网渠道为乘客提供自主信息服务。整合乘客信息服务业务,形成统一、完善、标准的乘客信息服务体系,与市民形成互动,提升乘客出行满意度。
  票务及安检方面,对路网既有ACC 票务清分系统升级、在车站设置新一代AFC 系统前端设备,为乘客提供多元化的票务服务。建立北京轨道交通行业乘客信用体系,基于乘客群体区分安检级别,提升安检效率。通过人脸识别、大数据、视频分析技术,通过安检与检票一体化设计,便于乘客快速进站。采用视频行为分析,在全市轨道交通范围内推动无感安检建设,减员增效。
  增强调度指挥高效协同能力的智能车辆/ 设备运行
  智能车辆/ 设备运行方面,依托升级既有轨道交通指挥中心,打破“一线一中心”的调度模式及线路间乘客信息壁垒,打造“路网级智慧轨道交通中心”,将其建设成为北京轨道交通综合乘客服务中心、线网调度指挥中心、清分清算中心、成网设备监视中心、云、大数据中心。
  通过全貌监视收集海量数据信息,后台进行大数据评估分析,构建全路网运营调度整体图景,根据日常运营信息跟踪比对进行自动预警,并相应开展乘客全出行链的引导、沟通信息服务,必要时进行应急处置,实现“点、线、网”协同作业,提高指挥调度的集约化、智能化、科学化水平,以有效配置路网资源、保障安全高效的运营秩序、缓解客流压力和提高服务水平。
  通过改造既有调度指挥大厅,实现多线路行车调度共用大屏、成网设备集中调度,满足线路调度指挥整合、调度管理集约化的要求;通过改造或新建设备机房、生产业务用房,实现各线机房集中设置,承载智慧轨道交通各中心级业务,满足智慧轨道交通各中心级系统设置的需求。
  提升维修维护效率的智能车辆/ 设备维护
  智能车辆/设备维护方面,建设路网设备管控平台,提高设备管控能力。借鉴北京轨道交通路网级AFC监视中心成功经验,逐步实现对线网信号、供电、车辆等关键设备运行状态进行管控。通过大数据分析,增强全网设备状态感知和辅助决策能力,提高线网故障应急处置能力,促进维修模式从“计划修”、“故障修”向“状态修”、“预测修”转变。同时,优化再造设备维护模式和流程,进一步提升轨道交通运维护水平,在建设、运营、维护等方面提质增效。
  “全线网一朵云”的北京轨道交通云平台
  统一建设北京轨道交通云平台。集约化利用基础设施,提升基础设施利用率,降低建设及运维成本。北京轨道交通以“全线网一朵云,共用资源,统一云管平台管理”为原则,已编制完成《北京市轨道交通云平台总体规划》。
  北京轨道交通云平台的基本构架如下图所示,结合北京轨道交通目前各在建线、新建线的建设时序,先期将北京轨道交通3号线、11号线、12号线、13号线、17号线、19号线、28号线, 共7条在建线/ 改造线/ 新建线统一纳入线网云平台建设范围,中心云平台具备未来新建或改造线路的接入能力。通信、综合监控、AFC、PIS 等专业规划入云,11、28、13 号线的线路中心云化并纳管车站资源,车站设置后备服务器;3、12、17、19 号线的线路中心云化,车站采用传统物理终端方式。
  北京轨道交通云平台总体构架
  北京智慧轨道交通标准体系
  完善并制定行业标准规范,北京智慧轨道交通标准体系如上图所示。全面推进北京轨道交通设备设施标准化水平,提升其在网络化运行条件下的运行水平,引入对新建及改造关键系统设备准入管控,为设备系统的互联、互通、互换提供前提保障,保障轨道交通技术引进的可持续发展。
  北京智慧轨道交通标准体系
  提升网络化运营关键设备检验检测能力。依托标准规范,落地关键设备检验检测工作,在已有的自动售检票、视频监视、乘客信息系统检测基础上,进一步提升对网络化关键设备准入的检测能力,实现系统软、硬件互通互换,提高系统运营安全性和可靠性,降低建设和运营成本。
  北京智慧轨道交通带动产业发展
  对智慧轨道交通的创新发展的探索及实践,同时也是在工程和研究中带动产业的升级,轨道交通行业的“新基建”同时也是依托产业链,打造新的行业生态的过程。在北京智慧轨道交通建设过程中,探索出一条带动产业发展的路径:首先形成顶层规划方案,包括业务功能规划、工程项目策划及科研标准项目策划,经最小系统测试验证后,打造智慧地铁示范工程,形成智慧地铁标准、智慧地铁方案、智慧地铁模式。之后再扩展到新建线、既有线改造工程中,根据不同场景及条件进行方案动态匹配调整后,推广到其它城市轨道交通项目,最后促进形成先进轨道交通智慧服务体系,带动智慧地铁装备制造产业集群。
  智慧轨道交通的建设不止是如何把新技术应用到轨道交通领域的过程,更需要的是融合技术和业务需求,从原来的技术驱动型创新,转向技术+ 需求驱动型创新。产业创新的另一个发展趋势是从单一产品创新到集成产品创新,这种转变和创新的变化,其实就提出了产学研用结合、协同创新的需求。
  京投公司通过集中轨道交通行业投资规划、建设、运营管理企业、设计院、科研院所、高等院校、装备制造企业的核心技术资源和创新能力,构建优势互补、资源共享的协同创新机制,协调“产、学、研、用”等资源,加强行业内各产业板块间协同,形成合力,补齐业务短板,继续提升轨道交通优势产业竞争力,促进轨道交通行业持续创新发展,形成轨道交通行业新业态,助力轨道交通高质量发展。

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