軌道交通行業數字化質量管理的持續改進與優化探究

華北理工大學 楊順 孫鳳芹

實現城市軌道交通數字化管理是當前軌道交通行業發展的主要內容。為了進一步提高產業水平，盡快實現城市軌道交通數字化管理，主要從數字軌道軟件系統的模型框架出發，對云計算等系統的結構進行分析和應用研究，解決管理數字城市軌道交通的意義。為了實現鐵路交通的現代化管理，提出了統一的數據鏈接設計方案和關鍵設計措施。

現如今，隨著我國城市軌道交通發展的速度越來越快，軌道交通以機電設備集成、計算機和通信技術的開發為藍本，實現了數字化和信息化的發展水平，并且后續的發展又提出了數字化管理和集約化管理的目標，在發展的過程當中需要積極地改善軌道交通現有的擁堵情況，通過優化管理手段，降低運營成本的方式，更好地實現軌道交通行業的數字化發展。想要提升軌道交通的數字化建設以及發展的水平，就必須要結合著現有的互聯網技術和數字化技術。數字軌道交通系統主要指的就是軌道交通系統在設計到規劃，再到項目完成和交付的整個階段，都使用了數字化的內容，通過大數據技術和計算機技術，實現了管理運營的信息化一體化和多樣化。軌道交通系統的管理信息數據以及業務信息數據，能夠依照著標準和技術規范，實現流程的完整化和信息化。與此同時，實現了統計分析數據共享以及多種業務的整合。

1 軌道交通行業數字化發展的必要性

首先就是能夠更好地實現整體軌道交通信號、通信管理和控制傳輸等多應用的優化，并實現調度服務運行指揮和管理的多元使用。其次就是建設軌道交通行業數字化發展，能夠實現行業內部的一體化數字管理，提升管理水平以及信息共享水平，幫助軌道交通內部與外部的管理部門之間的數據對接和信息傳輸，并實現實時的數據共享。最后就是能夠更好地提升軌道交通行業的管理水平和市場競爭水平，并且降低人力管理成本和運維成本，改善現如今軌道交通在運行過程當中出現的虧損情況。

2 軌道交通行業數字化質量管理的內容

2.1 軌道交通行業數字化質量管理框架

數字軌道數字網絡綜合運營平臺的軟件體系結構包括體系結構模型、參考模型和參考框架。該體系結構模型需要根據自身功能的改善和增強進行調整。除了提供服務內容外，還需要建立仿真模擬的實驗來進行數據備份共享、發送、共享內存和備份。通過系統可以直接使用虛擬仿真數據對各個系統進行仿真。社會現實互動模擬主要包括對軌道交通項目現有數字解決方案的調查研究、情況分析、改進、檢查和確定，以確定是否可以用于交付社會。在數字軌道交通系統交付和建設完成后，需要滿足未來的市場需求，并將其應用到生產、運營、管理和維護中，以確保實用性、完整性、適應性和可拓展性。軌道交通行業的數字化質量管理基礎設施主要包括數據信息的控制、傳輸調節和存儲以及數據采集中的多項技術和理論。根據軌道交通服務系統的需求和實際使用情況，將與工程技術團隊合作進行開發和設計。軌道交通行業的數字化質量管理具有強烈的實時發展特征和分布式管理特征，結合現有的應用平臺和互聯網使用框架，可以基于計算技術實現云計算技術的應用，并提升資源和數據的集中分布管理水平?；诖?，所有的架構均都實現了安全隱藏的軟件控制，這可能在開發和運營成本方面存在差異。系統架構的詳細分析如下。

（1）云計算架構。云計算框架在資源共享以及節能環保方面有著較為明顯的優勢，但是在使用的過程當中，需要應用第三方軟件，因其管理的難度以及任務的調度，很難對信息反饋的實時性進行保證，出現的不穩定因素也較多，這就導致了通信數據在傳輸的過程當中，對于寬帶的要求比較高，因此無法實現實時的系統生產[1]。

（2）分布式存儲和處理。分布式存儲和處理主要就是通過面向服務系統的體系技術框架來設計和實現的，該技術框架適用于階段性的增長以及整體的規劃。在應用和開發的過程當中，機器容易出現不同業務系統需要獨立部署和運行的情況。

（3）集中存儲，分布式處理。分布式存儲和處理的方式開發較為容易，也能夠更好地確保實時存儲、集中存儲、分布式處理的方式，能夠實現數據的共享管理以及恢復。除此以外，受到多項業務系統分散的影響，需要提升數據的傳輸能力和寬帶的帶寬，來確保數據處理的實時性和安全性。

（4）一體化存儲處理多業務模式。一體化存儲處理多業務模式是一種較為適當的處理辦法，能夠更好地實現多業務多系統的部門共享和應用存儲，與此同時，也可以滿足多個系統當中的同步運行，確保了實時性和穩定性的要求。但對于設計系統的需求還要進行進一步的細化，并對產生的資源消耗以及時間的問題進行調整，并且還需要調整內部通信網絡和狀態架構。

2.2 軌道交通行業數字化質量管理措施

2.2.1 多線一中心

現如今，軌道交通想要實現多線一中心的方式，就必須要進行地鐵規劃的調整，以方便城市交通的出行。在進行軌道交通出行建設的過程當中，大部分的設計者都會選擇使用先設計骨架，隨后再設計擴充內容的方法，進行軌道交通網絡建設的過程當中，建設周期會比較長，通常來說會需要產生4 ～5 年的投入運營時間，因此就需要對整體的交通網絡進行規劃，隨后再對內部建設進行細化。在我國軌道交通建設的發展初期，投入到運營當中的資金和精力比較少，因此在設計的過程當中會使用一條線路的方式來進行行為設計，通常會涉及一個運營中心，運營中心內部主要就包括了通信控制、電力信號以及售票和檢票系統等，而后續隨著運營線路的增多，以及城市投入到運營當中的資金越來越多，就表示現如今的發展模式，已經無法適應當前的結構和運行內容，使用數字化處理的方式，能夠在單線的基礎之上形成一個控制室，來對后續的多條線路進行控制。具有代表性的交通網絡中心設置就是對多條軌道線路進行集成，設置一個有著多基礎的自動化控制系統，而集成建筑當中的內容可以分為一個仿真中心和兩個操控中心，也就是實現了應急指揮救援中心、模擬演練中心和線路網運行中心一體化的方式[2]。除此以外，為了更好地方便不同線路之間的乘客可以實現有效的換乘，在進行線路建設的過程當中，也需要加入結算中心和發布中心，更好地對整個線路軌道的運行情況進行指揮，也能夠方便線路之間的信息共享。

2.2.2 多個網絡合二為一

現如今，面對著日益復雜的信息網絡和運行網絡，需要強化政府部門和建設單位之間的協調和協商能力，幫助鐵路能夠正向地運行。在進行運行設計和地鐵工程設計的過程當中，其內容主要包含了信息通信、火警電話、廣播和電力控制系統等，也包含了火災報警信息和車輛管理信息，受到施工周期的影響，各個施工單位之間也存在著一定的差異，因此需要首先構建起符合自己實際情況的網絡構架和系統，然后通過統一的局域網連接建立地鐵內部通信網絡，同時，這不可避免地會涉及網絡設備和布線的重復操作，從而造成龐大的系統結構，導致復雜的線路問題不利于今后線路網絡的擴大。而數字軌道系統的核心是將多個網絡進行合并處理，以此來實現更好的網絡平臺建設[3]。

2.2.3 多系統集成

數字地鐵進行網絡系統建設的過程當中，其內容主要包含了運維系統以及實際的生產系統，其他的輔助系統也包括了通信管理系統、訊號系統、監控系統等，后續也需要包含業務開發和業務整頓的綜合管理系統。通過強化支持和管理的方式，實現了業務服務主數據管理以及產品管理的無縫集成，在系統城市軌道發展和運行的過程當中，實現了分層軟件的系統架構控制和地面的優化管理，強化了不同系統之間的數據共享和數據分析。設置出來的多系統集同的方式主要包含了控制系統、通信系統以及監控系統等，實時對列車的運行狀態、車輛的設備情況以及人員情況進行把控，也可以通過系統共享的方式，對出現的多種突發事件進行處理，確保了軌道交通在運行過程當中的運行安全[4]。

3 軌道交通行業數字化質量管理的持續改進與優化

3.1 統一設計規劃

統一設計分階段實施，并且因地制宜的發展，是城市軌道在建設過程當中最為基礎的原則。軌道交通在建設時，如果只是單純從技術層面考慮的話，其主要包括的內容、實際的管理方式、城市以及政府現有的發展策略和其他的互相關系等，可以說這是一個系統化的管理流程，也是在后續實施過程當中一個整體的實施方法。而我國現有的許多地鐵城市都使用了數字化的建設模式，通過滿足不同領域的不同需求，并通過各部門全面的前期項目規劃和線路模擬信息化，考慮了各系統之間的配合，各部門之間的信息可以自由共享和交換。軌道交通項目綜合管理與應用信息系統的設計與實現由專業人員進行，他們熟悉項目中提到的整個工作流程，以及其他站點的項目內容和管理目標，也可以結合著數值的轉變以及具體要求有針對性地進行調解。對于前期設計、項目平衡、業務系統以及整體規劃當中的各項情況進行整體設計，實現項目審核總結人員培訓的多項階段的文檔標志，也能夠更好地實現系統的進度發展。依據著國內和國外有關城市軌道交通系統建設的成功經驗來看，在城市軌道項目建設的初期，軌道交通需要將網絡系統進行集成，實現智能化的實時委任，并且將委任的任務交付給有著較好規劃能力和系統設計能力的企業，先制定出明確的整體設計方案和技術評價項目要求，隨后完成項目內容，在后期實現數字化建設以及技術準備的過程當中，也需要合理的控制，還必須在生產管理系統之間、生產線規劃、設計和施工之間實施[5]。需要充分考慮生產線系統在不同階段和不同運行過程當中產生的建設成本，實現工程設計及總體規劃，并考慮到系統與公司內部在運營管理之間的數據和集成內容。舉例來說，在進行自動驗票的過程當中，需要實現內部財務系統的資源共享和資源優化，才能夠更好地完成財務和核算的一體化實施。運維和管理系統方面，需要保證建設方和采購方設備交付、物資供應等數據的一致性。

3.2 數據對接站設計

在數字化軌道交通領域，不同的業務板塊需要明確權責，相互之間存在交叉引用關系。因此，數據采集、存儲和架構需要完整一體，以確保系統領域的完善并實現數據共享。各個業務系統產生的數據包括結構、采集系統和處理方法等，為明確使用和存儲結構，不同時間的企業和供應商參與不同領域的施工對象時可能會出現不一致情況。為避免后期建設問題，需查詢各部門和其他部門所需的數據生成情況。不同領域產生的采集系統、結構系統和處理辦法需要與存儲系統對接，以在不同時間、地點和領域實現信息對接。數據信息需滿足完整的供應鏈條關系，建立完備的分類和組織架構，并根據實際使用情況提供明確且統一的數據端口，便于后續數據業務的引用和使用[6]。

4 總結

通過以上的分析能夠把握軌道交通在進行數字化質量管理過程當中的各項內容，也為后續軌道交通數字化建設管理提供了明確的建設方法以及建設思路，實現了多系統集成的方式，能夠更好地降低軌道交通在進行數字化當中所使用的人力成本和物力成本。在提升管理小組的同時，也能夠幫助不同的領域以及不同的系統之間展開實時的資源互換以及數據傳輸，并且依據軌道交通設計的原則，也能夠在實際運營的過程當中幫助系統之間互相結合，明確各自職責。