英國軌道交通大數據規劃與開放共享的啟示

王 雨，劉 軍，周燦偉，李 慧

（1.北京全路通信信號研究設計院集團有限公司，北京 100070；2.重慶市鐵路（集團）有限公司，重慶 401120)

英國軌道交通路網是世界上歷史最悠久、運輸最繁忙的軌道交通網絡之一。2000年，英國政府頒布《信息自由法》，促進了信息數據在交通行業的開放共享。2014年，大數據技術被英國政府評為八項偉大技術之一。近年來，英國運輸部（Department For Transport，DFT）非常重視大數據技術在交通運輸行業的發展，開展了諸多相關分析研究。2019年，鐵路與公路監管辦公室（Office of Rail and Road，ORR）專門開發了新的數據門戶，為公眾提供更全面、互動性更強的數據服務。數據資源的開放，有力地促進了第三方開發機構的數據應用開發，提升了乘客信息服務質量。

1 英國軌道交通管理部門

DFT負責英國境內除管道內的所有交通運輸方式的行業管理。DFT下屬24個執行機構和公共機構，其中與鐵路相關的主要是鐵路與公路監管辦公室（ORR），ORR主要負責監管英國路網公司（Network Rail）對路網的有效管理、安全管理和事故調查、為經營者頒發許可證以及建設項目的批準和監管工作等。

Network Rail是一家不以營利為目的的保證有限公司，擔任軌道交通基礎設施管理者的角色，負責英國在英格蘭、威爾士和蘇格蘭的鐵路基礎設施建設、運營和開發，包括約3萬km的軌道以及英國最大的20個車站等。英國境內的鐵路運營公司從Network Rail租賃并管理車站，提供運輸服務。

2 英國運輸部的大數據規劃

2.1 提出大數據應用方向

2017年，DFT發布研究報告《交通運輸從智慧城市的大數據和物聯網中獲益的范圍研究》（以下簡稱研究報告）。研究內容包括交通運輸行業大數據的潛在機遇、面臨的挑戰、數據需求和可能的商業模式，旨在推動智慧城市環境中的大數據在交通運輸領域的應用。報告提出了大數據在交通運輸行業應用方向，其中與軌道交通相關的內容主要包括以下方面。

1）提高運輸規劃和運營理論技術：通過大數據分析技術實現現有基礎設施優化使用、需求預測、資產維護和建立交通模型。

2）提升網絡運輸效率和效能：大數據技術應用到運營和管理中去，數據分析和實施工具將提高運輸網絡規劃、管理和運營的效率和效益。

3）提高乘客服務水平：收集客戶需求和反饋（例如票務、社交媒體和 Maas 應用程序），可以改善服務，同時滿足運輸客戶對及時和準確的門到門旅程信息的日益增長的需求。

4）保障運輸安全，降低風險：大數據能夠確定因果因素和模式，從而有助于制定和實施減少安全風險的措施。例如，運輸和非運輸相關數據集(例如關于重大事件、天氣數據)可以更快地應對緊急情況和事件。

2.2 梳理交通運輸相關數據集

研究報告梳理了交通運輸行業相關的數據集，共分為9個大項：位置和空間、環境、人/物和行程、延誤和事故相關數據、公通服務、私人交通工具、貨運、國際運輸、消費及交易數據，并給出各項的概述。報告指出英國政府的數據門戶網站提供最新的英國各地與交通有關的數據集目錄，由政府部門、地方議會和相關機構上載。通過報告可以看出，英國政府提供的數據集比較具體而且均與面向民眾的運輸服務相關，這樣更有利于行業監管，以及被應用開發者利用開發信息服務產品。例如交通運輸行業相關數據集的第一大類“位置和空間”定義為“任何可以看到、觸摸到或者找到的有形的東西”其中包括：交通管制局的數字限速數據集，火車站/汽車站的位置。延誤和事故相關數據包括：體育賽事信息、實時和計劃的道路管制信息、實時事故信息、實時冬季道路鋪砂信息和實時道路施工等。

3 ORR和Network Rail的數據公開

3.1 詳盡的數據統計

ORR通過官網提供一個“數據門戶”，發布非常詳細的數據統計資料和報告。同時，用戶還可以依照英國“信息自由法”（Free Of Information，FOI）向ORR提交數據開放申請，從而獲得數據統計報告之外的符合法律要求的數據。根據官網展示，通過數據申請可獲得的數據包括“殘疾人乘坐軌道交通情況”以及“英國軌道交通每個車站提供的停車位數量”等。部分ORR統計報告的內容和更新頻率如表1所示。

除表1中列出的內容，統計數據還包括金融、健康和安全、基礎設施和排放等，所有的數據統計可以通過國家檔案館的信息平臺查閱歷史數據。

3.2 交互式的數據服務

除了詳盡的數據統計報告之外，針對利用率和關注度較高的一些基礎數據，ORR官網還提供一種“交互式統計”服務模塊，實際上是一種可視化數據檢索。通過官網的數據統計模塊，用戶可以自行搜索需要的統計數據，內容涵蓋比較廣泛，數據詳細，呈現的形式簡單易懂、美觀。檢索的主題包括“最繁忙的車站”“有多少列車準時到達”“有多少人使用鐵路”“投訴處理”“乘客、勞動力和公共安全”。數據檢索條件和視角的選擇非常豐富，例如可以通過地區、行政區域、所在線路等搜索進/出站量、換乘量；可以根據運營商、延誤時間查詢準點率，也可以根據造成延誤的原因分類檢索總的延誤時間。ORR“交互式”數據統計平臺如圖1所示。

3.3 開放的實時數據源

Network Rail在官網上面向軌道交通行業的應用開發人員提供開放的數據服務稱為數據饋贈“Data Feeds”，旨在鼓勵軌道交通行業的開發商創造更多有利于行業發展的產品。任何需要數據的個人或者機構只需要注冊一個賬戶，就可以申請獲得實時數據源的訪問。實時數據源數據包括以下方面。

1）基本列車運行計劃：包括位置和分段運行時間，每半年更新。

2）當日列車運行計劃：每日從綜合列車規劃系統中提取和更新列車時刻表，采用CIF和JSON格式，每日更新。

3）基礎信息庫：列車的位置參考信息，每月更新。

4）行駛信息：列車定位和行車事件數據，實時更新。

5）SMART：用于列車報點的列車之間安全距離偏移量，實時更新。

6）列車追蹤信息：信號系統層面的列車追蹤信息，實時更新。

7）臨時限速：臨時限速信息，每周更新。

8）臨時行車計劃：不能夠從當日運行計劃中獲得的臨時運行計劃，實時更新。

9）基礎設施模型：以XML格式從綜合列車規劃系統中每日提取基礎設施模型，每日更新。

10）延遲歸因數據：列車晚點歷史數據的歸因，每年更新。

Network Rail在官網上發布了第三方機構根據“數據饋贈”服務開發的應用產品。“Open Train Times”是開發產品之一，為旅客提供每條線路的實時列車到達和離站時間，精細到列車在信號區間的具體位置，能夠幫助旅客更好地計劃行程。“實時PPM”是另外一項開發產品，顯示每個火車公司的實時的準點率信息。它在英國路網運營中具有非常大的價值，因為在網站之前，準點率數據只能在靜態統計中獲得。該網站每月獲得1 000萬次點擊，并在英國以外的鐵路行業內外擁有用戶群。

4 國內軌道交通大數據應用和服務的建議

4.1 創建軌道交通數據集

2020年，ORR的工程師Howard Taylor在國際鐵路安全會議上做了題為“人類進步：ORR的數據接口”的報告，提到ORR的數據門戶建立在“收集了近10 000個不同的數據集”的基礎上，以便數據的存儲、調用和重新格式化。軌道交通數據集的創建，一方面是大數據應用開發者工作的基礎，另一方面對于軌道交通行業管理者和運營組織者也有著重要的意義。創建數據集能夠實現數據的有效組織，是數據資源從采集到整合利用的關鍵步驟。

目前，國內交通運輸行業管理部門對于創建數據集已經發布了一系列的政策標準，包括2017年交通運輸部辦公廳發布的《交通運輸政務信息資源目錄編制指南》以及《交通運輸基礎數據元》系列標準等，中國城市軌道交通協會也開展了大數據集的相關研究工作。但是目前還沒有專門針對軌道交通的官方的數據集發布。目前，國內各城市軌道交通主管部門和運營單位都在進行大數據相關研究和開發工作，各城市各自建立自己的數據資源目錄，各有數據分類和編碼方式，不利于軌道交通行業乃至交通運輸行業大數據的融合、交換。建議建立統一的軌道交通數據集，統一數據資源分類、元數據、編碼方式等。

軌道交通大數據資源涵蓋的范圍比較廣泛，參照英國運輸部對數據集的歸納以及ORR和Network Rail的數據公開情況，可以看出，某些軌道交通數據資源應該用于行業交互共享、服務乘客和管理部門的應用平臺開發；某些數據則主要用于企業自身的生產管理，例如人力資源和財務管理等，開放和共享的意義不大。建立格式統一的軌道交通數據集，把重點放在支撐行業監管以及提升服務水平的數據上。在此基礎上歸納軌道交通數據集如表2所示。

表2 軌道交通數據集Tab.2 Data set for rail transport

4.2 加強數據標準化建設

除了建立官方數據集以外，還應當加強相關政策標準研究，規范數據內容、格式和管理流程，促進數據融合交互。英國運輸部委托英國標準協會（BSI）進行的關于“數據標準范圍研究”的研究，報告指出系統互操作性和數據交換標準的方向，一是信息結構、內容和交換的規范；二是數據類型定義和分類；三是數據創建、交換和使用的組織流程。建議國內從下面4個方面著手建立軌道交通不同區域、不同運營主體數據融合交互的標準政策體系：一是數據交互范圍，包括交互內容和定義等；二是數據資源體系建立，包括數據分類、編碼、元數據等；三是數據交互要求，包括數據交互時間、頻率、接口要求等；四是數據管理，包括質量管理、數據安全要求等。

4.3 開發數據門戶，促進數據共享

對比英國的軌道交通數據門戶，國內軌道交通行業在數據服務的內容覆蓋面、數據精確性和開放性方面都存在較大的差距。目前國內軌道交通行業為公眾和應用開發者提供的數據主要是行業協會和管理部門發布的統計信息，發布頻率為半年或一年，能夠根據自身需求進行數據檢索的平臺或實時數據源還比較少，信息開放程度也比較低。建議參照英國軌道交通數據門戶的形式，一是在數據統計方面，建立覆蓋更全面、更精確的統計制度，特別是對于延誤賠償、殘疾人乘車情況、服務投訴情況、乘客協助等關乎人民出行體驗的內容；二是建立開放式的能夠實現互動檢索的信息平臺；三是建立實時數據源平臺，鼓勵開發者根據實時數據信息開發應用程序，為乘客出行提供更精準、更便捷的信息服務，面對商業開發提供數據源可以采用收費的形式；四是建立信息自由機制，在法律允許的范圍內賦予機構和個人根據自身需求向相關部門提出數據申請的權利，提升數據的開放性，有利于開展行業監督和促進大數據應用發展。