城市轨道交通智慧化发展方向及实现途径

发布时间：2020-11-04所属分类：科技论文浏览：1次

摘 要： 摘要：当前我国正在进入到新型城镇化建设时期，网络化已经成为现代城市轨道交通未来的发展方向，作为城市最重要的基础设施之一，城市轨道交通系统的完善和发展对于现代化城市可持续发展有着重要的作用。 关键词：城市轨道交通智慧化发展方向;实现途径; 目前

　　摘要：当前我国正在进入到新型城镇化建设时期，网络化已经成为现代城市轨道交通未来的发展方向，作为城市最重要的基础设施之一，城市轨道交通系统的完善和发展对于现代化城市可持续发展有着重要的作用。

　　关键词：城市轨道交通智慧化发展方向;实现途径;

　　目前，城市轨道交通智慧化发展已成为必然趋势，现代化城市应借助现代信息技术和人工智能技术，寻求更加适合自身发展的智慧方法，构建智慧化、信息化的城市轨道交通体系，为乘客提供更加安全、便捷、舒适的智慧交通系统，推动城市轨道交通高质量发展。

　　城市轨道交通智慧化发展方向

　　1.轨道交通数据智慧采集。所谓数据采集实际上就是获取数据的过程，城市轨道交通方面数据采集工具如摄像头、传感器等都是比较常见的，借助这些设备工具能够将采集的数据转化为多种物理量信息，例如，车辆行驶速度、噪音、压力、温度、轮轨力等，当然这些物理量信息既可以是数字量，也可以是模拟量;数据智慧采集的方法主要是定期采集，即有一定的数据采集周期，在一定的数据采集周期内对同一个数据进行重复性采集，而针对轨道交通的数据采集通常收集到的数据都是瞬时物理数值，同时也有一部分物理量是某一段时间内的特定数值，如振动加速度。以高速列车轨道交通为例，高速列车轨道交通运行数据直接关系到运行安全以及乘客的乘坐舒适度，但是由于针对轨道交通的数据采集大都是瞬时物理数值，所以通常高速列车数据采集需要大量的传感器等相关设备;故如何更加高效智慧的获取高速列车轨道交通的运行数据必然是这一领域需要考虑的重要问题，也可以说如果没有数据智慧采集就不可能实现智慧轨道。

　　2.轨道交通数据智慧融合。城市轨道交通数据智慧融合就是针对系统中所用到的大量不同类型传感器获取的数据信息，在同一个标准的基础上，根据事先构建的规则集，通过自动化智能化的分析、综合以及集成形成数据集合，方便后续的数据分析、挖掘以及决策任务。由于城市轨道交通所使用的传感器种类有很多，而不同的传感器以及轨道交通系统有各自的特点，所以在设计轨道交通数据融合模型的时候必须要考虑到不同传感器和系统需求，例如，GIS系统与铁路工务结合的系统，该数据实际上没有时间维，系统所采集的列车信息所使用的经纬度定位与当前轨道线路公里标定位不同;一些来自于传统物理量的传感器获取的数据空间维也没有时间维，所以列车加速度传感器数据空间维度所体现的数据实际上是列车线路公里标，所以在设计轨道交通数据融合模型的过程中，一方面需要根据不同数据融合级别要求来进行，另一方面还需要针对多源异质异构数据特点，构建多层次的轨道交通数据融合模型，这样能够逐层构建多级别的数据融合体系。同时在轨道交通数据融合模型体系下，还需要针对城市轨道交通多样性特点研究多级别融合体系的不同融合技术之间的整合和扩展，构建数据融合规则库，通过多信息融合来实现轨道交通目标定位、跟踪等信息树立，同时通过多源异质异构数据整个构建时空坐标同一的数据分析空间，最终实现智能化的轨道交通管理。

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　　3.轨道交通数据智慧挖掘。数据智慧挖掘是数据库知识发现和挖掘的关键技术，主要的任务是进行关联性分析、聚类分析、分类预测、时序模拟、偏差分析等，应用到轨道交通智慧研究方法，就是针对轨道交通运营列车、路线、道路、牵引供电以及调度指挥等系统积累的海量融合数据进行挖掘以及全面综合分析，及时找出轨道交通运行的安全隐患，为轨道交通安全运行提供智慧决策支持。以高速铁路轨道交通为例，针对货运、客运、物流等主要的轨道交通运营类型，借助数据智慧挖掘可以实现流量预测、安全性能分析以及乘客分类等职能，进而更好的指导列车运行，同时借助数据挖掘技术还可以分析客流组织、评价换乘枢纽布局以及站台乘客行为等。构建面向数据挖掘的轨道交通信息集成模型是未来轨道交通数据智慧化发展的重要方向，这些模型能够对轨道交通工具运行安全数据，主要是大量传感器所采集的数据信息开展全面管理，借助数据智慧融合和挖掘，及时发现轨道交通工具异常运行状况、道路桥梁等病害、牵引供电系统异常状况等故障，获取外部环境对轨道交通工具运行安全的影响模式以及相互之间的关系，及时实现在线预警，为轨道交通主动安全预警提供数据决策支持。

　　二、城市轨道交通智慧化实现途径

　　1.加强核心技术的研发与应用。在研发层面，以企业为主体，联合科研院所，坚持自主创新与开放合作相结合。首选的方式是引进先进技术，在消化吸收的基础上进行创新;不得已的条件下，从基础开始独立研发(可以在国内或国外进行)。在应用层面，需要政府采取措施，加大自主产品的推广应用。由于种种原因，许多国产设备系统(如信号调度系统)的应用很少，发现问题、进行改善的可能性也因此减少，从而形成恶性循环。当前，我国处于城市轨道交通大发展时期，也是国产设备系统发展和应用的战略机遇期。政府应建立新技术、新产品的市场准入和容错机制，综合运用政府采购、科技保险、示范工程、首台(套)重大技术装备示范应用和尽职免责机制等措施，促进自主创新成果的规模化应用。在此基础上，相关企业应加强品牌创建，力求扩大市场，在技术达到国际先进水平的条件下，利用我国市场规模的优势，及时形成标准，引导国际市场接纳和使用中国标准。

　　2.构建智慧化运营管理和服务体系。智慧化运营管理和服务的主体为政府和城市轨道交通运营企业。城市轨道交通运营企业应该通过各种方式和途径提高运营管理和服务水平，其中重要的方式就是加强智慧化建设，例如，采用新技术进行安检，推广手机支付，将相关信息数据开放，以便第三方为公众提供更好的智慧化信息引导服务等。政府的相关工作有防止为智慧而智慧，要以功能为导向，注重实效;建立合适的机制，调动相关企业主体的积极性。具体内容为加强对政府购买服务的考核，将补贴与城市轨道交通运营企业的服务质量挂钩，促进企业提升服务质量;加强对运营安全的监管，以及对运营企业效率和效益(如单位能耗等)的考核。

　　3.培育和发展城市轨道交通新业态。城市轨道交通换乘站点和运行途中的巨大客流量，以及由乘客信息服务需求带来的流量经济、枢纽经济、数字经济发展环境，是城市轨道交通建设和运营中必须考虑的重大发展机遇和价值增值领域。培育和发展城市轨道交通新业态需要做到发挥城市轨道交通客流量大的优势，利用场景应用，积极发展流量经济，充分发掘信息基础设施的潜在价值功能;利用换乘站点客流集中的优势，以及站点上盖建筑物的开发建设机遇，发挥导流系统的作用，培育城市轨道交通枢纽经济;利用发展流量经济、枢纽经济所形成的大数据积累，提高数据挖掘和抓取能力，发展大数据经济，为其他领域发展大数据经济提供数据矿产资源。

　　总的来说，现代化城市轨道交通智慧化发展建设是一个系统性的漫长过程，同城化时代的到来，轨道交通的普及和发展对智慧轨道交通提出了更多的要求，现代化城市想要更好地实现轨道交通智慧化发展就必须借助现代信息技术，寻求更加适合自身城市轨道交通发展的智慧方法，逐步改善轨道交通运行方式，通过数据智慧采集、融合、挖掘、决策构建智能化、信息化的城市轨道交通体系，为乘客提供更加安全、便捷、舒适的智慧交通系统，推动城市轨道交通健康可持续发展。——论文作者：张航