城市軌道交通智能化發展趨勢淺談

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摘要：本文闡述了近年來我國城市軌道交通行業發展迅速，建設智能化、可持續發展的城市軌道交通已成為業內關注的焦點。文章從城市軌道交通智能化及可持續發展的現狀出發，對其未來發展方向進行展望，為促進城市軌道交通智能化發展提供參考和借鑒。

關鍵詞：城市軌道交通；智能化

1引言

21世紀以來，具有節能，快捷和大運量特征的城市軌道交通建設愈發受到眾多城市的關注。城市軌道交通是采用專用軌道導向運行的城市公共客運交通系統，包括地鐵系統輕軌系統、有軌電車、單軌系統、自動導向軌道系統、市域快速軌道系統和磁浮系統。由于暢通、高效、可靠的交通出行不僅是出行者選擇出行方式的基礎，更是城市交通管理者追求的目標，所以，城市軌道交通憑借快速、便捷、安全、運量大和運輸效率高等特性，成為城市公共交通的重要組成部分。在中國已經運營軌道交通的城市中，越來越多的居民選擇乘坐軌道交通出行。我國社會、經濟全面發展，大型、特大型城市人口迅速增長，公共交通出行的需求迅猛增加。軌道交通作為城市基礎設施，具有高效、環保、準時、站點密集等特點，越來越得到社會各界認可，逐步成為城市公共交通的骨干。由于城市軌道交通投資規模大、覆蓋范圍寬、建設周期長、沉淀成本高，為了把握城市軌道交通可持續發展的方向，需要我們回顧過去，及時總結經驗，反思軌道交通發展過程中的經驗教訓，分析其內在本質規律，著眼于未來，確保城市軌道交通智能化可持續化發展。近些年來我國社會主義市場經濟的快速發展,我國大部分城市人口增長速度較快,對于交通出行的需求在逐步擴大.軌道交通是城市發展的基礎設施,自身具有高效,環保,多站點等特點,在發展過程中逐步成為城市交通的重要組成部分。大多數城市軌道交通實際投資較大,覆蓋的范圍較廣,為了更好的促進城市軌道交通可持續發展,當前需要對其發展規律進行分析,提出發展措施,進一步推動城市軌道交通建設。

2城市軌道交通智能化發展現狀

將信息化、大數據分析和人工智能（AI）等智能化技術應用到城市軌道交通行業的目的是使其管理更高效，在提高其運營、維護、安全和服務水平的同時降低成本。目前，城市軌道交通智能化技術應用主要涉的有。

2.1提高軟件系統的安全性、可用性和可靠性及硬件自檢水平

研制智能化列車，提高列車相關系統的自主在線診斷、自主運行控制以及遠程控制能力；探究靈活編組列車的可實施性，以運營成本和乘客出行時間為優化目標，構建列車開行方案模型；實現信號系統的高穩定性、高可靠性及自主化生產。提升機電設備、車輛和軌道設施的自動化檢測和診斷水平，促進設備設施的維保由“故障修”“計劃修”向“狀態修”“預測修”轉變。基于狀態感知、物聯網、云計算等技術，構建必要的在線監測、數據采集、傳輸和存儲平臺，通過算法的不斷優化、自學習和校準，實現對機電設備、車輛和軌道設施狀態的科學診斷，并為診斷設定閾值，進而自動生成應急處置預警提示和維保計劃。

2.2實現網絡化運營調度及數據采集

由于城市軌道交通線路數量不斷增加，部分城市逐步構建了成規模的線路網絡，為提升運輸組織效率，要求對各條線路進行網絡化運營。為此，需要應用更合理的優化算法和更可靠的通信技術，建立智能化的線網級調度指揮中心，實現線路間的聯動及網絡化運營調度。雖然，目前部分城市已實現相同制式線路的共線管理，但由于其中涉及變量甚多，需要建立的標準非常復雜，還需考慮配線設計和換乘等諸多條件，因此大面積推廣還需要時間和努力。采集多源客流監測數據，構建智慧客流分析及預測系統。依托物聯網、大數據平臺及數據挖掘等技術，動態監測客流狀況，對采集的客流數據進行分析和處理，實現對短期、長期及特殊時期客流的預測、預警，并自動輸出客流疏、導、管、控的解決方案，如根據客流量確定列車每站的停靠時間、發車間隔和頻次等。

3軌道交通智能化未來趨勢

3.1列車全自動駕駛

列車全自動駕駛是指通過列車自動控制系統實現列車自動喚醒、自動行駛、精確停車、站臺自動化作業、無人折返、自動運行調整等功能，以減少人員介入，降低人工成本及減少人為失誤。然而，目前該項技術還存在以下問題：①尚無全壽命周期內的成本數據，無法進行成本比較；②隨著設施設備服役年限的增長，其可靠性會逐步降低，其在缺乏合理管理和維護情況下存在的風險與人為失誤造成的風險孰大孰小，目前難以評估；③許多城市在中心城區均規劃建設城市軌道交通線網，若全自動運營線路上發生故障而不能快速恢復運營，勢必對整個線網的運行造成影響。因此，在城市軌道交通網絡化運營的背景下，應在發展和完善全自動駕駛技術的同時，不斷收集和對比相關數據，做好設施設備全壽命周期的運維管理，以確保其可靠性，并綜合分析全自動駕駛線路的壽命周期成本，通過數據證明全自動駕駛技術的價值。

3.2互聯互通

城市軌道交通互聯互通不只是實現設備接口協議的標準化和設備的信息互換，其實質在于列車跨不同線路的過軌運行，這將改變原有城市軌道交通以單線為基礎的行車調度指揮模式。互聯互通具有降低成本和提高運輸服務質量的優勢。可減少整個線網的車輛數量，而且用于停放、維修和檢測車輛的場地和設備也隨之減少；由于互聯互通線路的設備實現了標準化，因此可對車輛、供電、信號、站臺門等系統進行規模化生產、采購、存儲、安裝、調試和維保，從而降低相關成本。同時互聯互通的實現能夠減少換乘次數，縮短乘客乘車時間；采用快、慢車混跑的運營組織模式，可滿足不同乘客的乘車需求，提高運輸服務質量。然而，目前互聯互通的實現受一些條件的制約：如線路的互聯互通適合在城市軌道交通的建設期統籌謀劃，最好是多條線路同時建設，并為其制定統一標準，以便實現最大的規模效應；制定的標準須具有前瞻性，原因在于先建線路一旦建成，后續線路也將采用與其相統一的標準，從而犧牲一定的靈活性，解決上述問題的根本方法是建立城市軌道交通行業統一的標準體系，為車輛、信號、供電和站臺門等系統制定成套的統一標準，來解決城市軌道交通互聯互通問題。

3.2智慧運維

智能運維是通過對設備狀態數據進行采集、存儲、加工，分析和判斷數據信息與設備的健康狀態是否吻合，并輸出判斷的結果，進而實現對維修策略的指導，通過物聯網和不同功能的算法模塊實現搭建強大且可靠的數據采集及終端回饋系統，包括傳感器、網絡通信及數據庫；開發科學合理的分析算法，然而，目前城市軌道交通智能運維的實現面臨的挑戰有采用大數據、云計算等技術的數據采集和存儲系統耗資巨大，數據的廣泛采集與有限使用的矛盾突出；且投資與收益存在不匹配的情況。

4結論

中國城市軌道交通的發展正在不斷提高國產化，整個行業處于轉型升級的階段，作為城市的公共交通工具，必須多措并舉，努力解決城市軌道交通建設、運營、開發等各種問題，提高運營管理水平，大力推動新技術應用。目前，城市軌道交通已成為大中型城市的動脈、城市發展的引領、城市公共交通的主導。隨著行業的迅猛發展，以及運營線路數量的快速增加，其運營的經濟壓力也在不斷增大，智能化及可持續發展已成為城市軌道交通發展的必然趨勢。本文從城市軌道交通智能化及可持續發展的現狀出發，對其未來進行了展望，未來應建立起具有自身特點并可持續發展的優勢，通過技術革新和管理創新，為實現我國城市軌道交通的智能化發展貢獻力量。

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[5]百度百科

作者:崔秀琦 單位:中國機房設施工程有限公司