北京軌道交通信息化總體規劃的研究

陳 楠

(北京市基礎設施投資有限公司，北京 100101)

1 概述

《北京“十三五”智能交通體系規劃》明確提出“通過大數據開放、信息共享形成用數據說話、決策、管理、創新的治理模式，切實來提升管理和服務水平” ?！毒┙蚣絽f同發展規劃綱要》提出 “以軌道交通為骨干的交通網絡促進區域一體化發展的要求”。 《北京市 “十三五”時期信息化發展規劃》也要求“通過大數據云計算等新技術加快信息化建設來支撐主營業務做強做大，加強資源統籌規劃，推進基礎設施數據標準的建設，提高國有資產利用率，為政府提供一體化信息支撐為公眾提供便捷服務”。

近年來，北京市軌道交通一直呈現快速發展的態勢，實現了穩中有進的持續健康發展，為改善市民出行做出了積極貢獻。到2017年底，北京地鐵運營線路達到22條，運營車站370座，運營里程608 km，工作日日均客運量達1 168.69萬人次。北京軌道交通成網絡化運營格局已經形成，在規劃、建設、運營全生命周期管理過程中的壓力和不足也逐漸顯現。2017年初北京市交通委提出北京市軌道交通信息化研究新命題，以構建北京軌道交通信息化建設藍圖，加快推進北京軌道交通信息化建設步伐，助力北京軌道交通高質量發展。

2 研究目的

打造“安全、智慧、協調、共享、集約、發展”的北京軌道交通，助力智慧軌道愿景實現，本研究的主要目的如下。

統籌規劃：理清行業信息化建設現狀及需求，找到差距，形成行業信息化統一規劃。避免重復建設，提高資源效益，解決政府規劃與企業規劃之間的銜接與協同問題。

全面提升：提升服務水平，提升運營安全，加強國有資產管理，協同增效，支撐協調/管理、規劃建設、運營的科學決策。

解決立項：明確行業信息化建設路線，解決信息化項目立項，指導軌道交通行業信息化有序建設。

落實政策：將《北京“十三五”智能交通體系規劃》、《北京市國資委“十三五”信息化發展專項規劃》、《北京市“十三五”時期軌道交通運營管理規劃》和《北京市“十三五”軌道交通運營管理實施工作計劃》中相關信息化要求進一步落實。

3 研究范圍

根據管理職責不同，可以將北京軌道交通信息化劃分為生產管理、生產指揮、生產控制和企業辦公管理，如圖1所示。

生產管理定義：規劃、建設、運營階段與生產業務相關的生產管理系統，如規劃建設管理、運營管理、資產管理系統等。

生產指揮定義：路網層面跨線路、跨企業的生產管理系統，如調度指揮、清分清算系統等。

生產控制定義：線路層面以下（含車站）弱電及機電系統設備的控制管理系統等。

企業辦公管理定義：企業人力資源、財務管理、辦公流程及公文流轉系統等。

本論文研究范圍是生產管理、生產指揮范疇。生產控制類遵照現行國家標準、設計規范進行開展工作，應遵循整體框架，滿足接入標準和數據要求。企業辦公管理由各企業根據實際業務需要分別建設。

圖1 研究范圍圖Fig.1 Scope of research

4 現狀及問題

4.1 組織機構

北京軌道交通管理部門包括：政府管理部門、投融資管理單位、路網管理單位、建設管理單位、運營管理單位。

政府管理部門：北京市交通委，主要負責運營評估和標準制定工作等。

路網管理單位：北京市軌道交通指揮中心（以下簡稱指揮中心），主要負責運營協調、應急處置、技術標準制定、管理規范制定以及業務規則制定工作等。

投融資管理單位：北京市基礎設施投資有限公司（以下簡稱京投公司），主要負責投融資、資產管理、線路規劃、ABO職責以及主持建設管理單位與運營管理單位的新建線路移交工作等。

建設管理企業：北京市軌道交通建設管理有限公司（以下簡稱軌道公司）和北京城市快軌建設管理有限公司（以下簡稱快軌公司），主要負責新線建設以及在京投公司主持下進行與運營管理單位的新建線路移交工作等。

運營管理企業：北京市地鐵運營有限公司（以下簡稱地鐵公司）、北京京港地鐵有限公司（以下簡稱京港公司）和北京市軌道交通建設管理有限公司運營子公司（以下簡稱軌道運營公司）。主要負責客運服務、維修維護、更新改造以及在京投公司主持下進行與建設管理單位的新建線路移交工作等。

4.2 線網規劃

到2022年底，北京軌道交通運營線路達到30條，運營里程達1 026 km，如圖2所示。北京軌道交通將步入網絡化、信息化建設與運營的新階段。

圖2 2022年線網規劃圖Fig.2 Map of network planning by 2022

4.3 信息化建設現狀

4.3.1 應用系統

1）生產管理

規劃管理：相關信息化系統，還在建設中，現有業務還未實現信息化手段支撐。

建設管理：已有較完整信息化系統支撐項目建設管理，如：軌道交通建設項目標準化管理平臺、安全監控應急指揮平臺等，但建設全過程信息分析等功能還有待優化。檢驗檢測業務只有AFC系統能支持項目建設的標準化管理，其他重要設備（信號、通信、車輛等）檢驗檢測系統還未建設。

運營管理：運營各企業已有部分信息化系統支撐主營業務管理，如：運營管理系統、車站管理系統、乘務管理系統等。存在主要業務信息化覆蓋還有缺位、系統建設分散集成度不高、標準不一、沒有形成支撐決策的合力、部分信息系統建設較早，技術較落后，有待升級等問題。

資產管理：行業資產管理信息系統已經建立，但未與運營期的維修維護信息對接，還未實現真正意義的全生命周期資產管理。

2）生產指揮

目前已建成全路網信息中心、TCC、ACC、AFC監視中心等生產指揮類信息系統。但是關鍵風險點客流不能準確查看、應急事件全過程處置未能實現信息化閉環管理、運力運量匹配及與大交通接駁支持京津冀一體化等方面等還有很大提升空間。

全路網已經實現網上購票、線路查詢及刷手機進站等功能。各運營企業有獨立的乘客服務平臺或呼叫中心，對接12328熱線、12345熱線、96166熱線、北京市政風行風網站 。企業微博、微信、官網等乘客服務平臺也分別建立，實現乘客投訴、信息查詢等服務。全路網缺少統一的乘客服務平臺，整合全網信息服務渠道，實現對公眾提供一體化的出行服務。

4.3.2 基礎設施

信息化系統基礎設施建設，已經從一線一建、一系統一建向存儲、計算、網絡資源池化云化發展。最大化提升資源利用效率，更應從行業視角統籌規劃建設信息化基礎設施。

4.3.3 標準

北京軌道交通已經形成TCC、AFC、PIS、PA、視頻等全網統一的覆蓋生產指揮、生產控制系統的標準；已經建立完整的資產分類編碼標準和AFC運行檢測標準；行業內各企業已有自己的運營管理類、運營服務類、安全應急類、設備設施類、配套設施類標準；還需要進一步完善運營服務類、安全應急類、配套設施類及系統運行檢測類標準。

5 建設方案研究

5.1 總體藍圖

通過分析北京軌道交通信息化建設的現狀，結合政策要求和行業需求，制定北京軌道交通信息化“5321”藍圖。打造5大類應用系統、構建3類資源管理中心、依托兩張網絡、遵循一套標準體系，如圖3所示。

5.2 應用方案研究

5.2.1 大數據服務中心

統一建設行業大數據服務中心（將現有信息中心升級），如圖4所示，作為第三方數據資源和交換平臺，對政府、乘客、企業提供數據服務。為新線建設全過程管理、協調網絡化運營、調度指揮、乘客服務、設備設施維修維護、對企業客觀評估評價、與其他行業部門資源共享、與大交通接駁等提供大數據支撐。實施企業服務質量的評估評價，開展社會化出行服務質量監測。

5.2.2 乘客服務類系統

建設路網統一多維度的乘客服務平臺，提供定制化的出行服務，保障應急信息推送，提升人性化服務水平，實施有效監督及評價，形成政府及行業協同的有序服務。

乘客服務類應用系統按兩級建設，行業層和企業層，如圖5所示。行業層實現統一的乘客服務、服務監督和服務質量評價；企業層由各企業升級既有乘客服務系統，與行業層對接，具體處理所轄線路的投訴、問詢等。

5.2.3 生產指揮類系統

優化路網層生產指揮系統，依托大數據服務中心，提高網絡化運營協調和指揮調度綜合能力，提升應急處置能力，完善安全運營體系。

路網指揮系統包括既有的TCC、ACC、AFC監視中心系統，新建公共安全防范監控中心、TCC-PIS、TCC-VMS、TCC-PA系 統，如圖6所示。

生產控制層：遵照現行國家標準、設計規范開展工作，應遵循本規劃體系框架，滿足接入標準和數據要求如圖6所示。

5.2.4 生產管理類系統實現主要業務信息化全覆蓋，加強投融資收益有效協調、提升新線建設/接收全過程管理能力、提升運營管理水平、提升企業之間的業務協同能力、提升設備檢驗檢測及新技術驗證能力以及實現全生命周期動態資產管理。

圖3 總體藍圖Fig.3 Overall blueprint

生產管理類應用系統按兩級建設，行業層和企業層，如圖7所示。行業層統一建設規劃、建設、運營、投融資一體化管控系統；企業層根據建設、運營生產管理業務需求建設。

5.3 技術方案研究

按照“以基礎設施集約促資產有效利用”的理念，基于云技術建設行業資源管理中心，為政府部門、區域交通、社會公眾、行業企業提供資源池，承載軌道交通生產管理、生產指揮、企業管理、乘客服務、大數據等業務應用。

軌道交通資源管理中心支持不同廠商、不同架構、不同形態（虛擬或物理）的基礎硬件，涵蓋計算、存儲、網絡等資源，最大限度優化利用資源，推動信息化基礎設施發揮最大效能。

5.4 數據方案研究

軌道交通每天產生大量的運營和設備數據，包括客流數據、票務數據、設備狀態數據等。建立數據主題域，如表1所示，基于大數據分析，可以深入的洞察軌道交通規劃、建設到運營全過程，從而有針對性的進行公眾服務和行業管理。

圖4 大數據服務中心架構圖Fig.4 Architecture of big data service center

圖5 乘客服務中心架構圖Fig.5 Architecture of passenger service center

圖6 生產指揮系統架構圖Fig.6 Architecture of production command system

圖7 生產管理系統架構圖Fig.7 Architecture of production management system

強大的數據應用能力能夠為地鐵行業帶來新的智慧化業務應用。規范的數據管理為豐富和創新數據應用提供保障，為跨系統數據共享和應用打下基礎，如表1所示。

表1 數據主題域Fab.1 Subject fields of data

5.5 網絡方案研究

城市軌道交通業務信息由孤立、單一向文字、圖片、話音、視頻等多種類型信息轉變，并不斷趨于IP化，數據量和數據交互量大大增加，對傳輸帶寬要求也不斷提高。

北京軌道交通有線網絡可以劃分為管理服務網和安全生產網。管理服務網：覆蓋交通委及軌道交通各企業，為軌道交通全網各類業務數據、視頻數據統一提供上層綜合承載網，如圖8所示。安全生產網：承載控制系統業務的生產網絡，隨各條線路建設同期考慮。

圖8 管理服務網架構圖Fig.8 Architecture of management service network

5.6 標準

在現有標準的基礎上，補充乘客服務標準、大數據標準，完善規劃、建設、運營、試驗檢驗標準?；A設施標準、網絡標準、信息安全標準參照國家、協會已經頒布的標準執行。

6 展望

隨著北京軌道交通網絡化運營格局的形成，地鐵以其穩定、便捷和環保的顯著優勢，成為公眾出行的首選。做好軌道交通信息化頂層規劃，是為基于全出行鏈的智慧乘客服務、協同高效的精細化管理、支撐政府和管理的智慧決策打下基礎。最終實現安全、集約、高效、綠色、發展的智慧地鐵愿景。