貴陽軌道交通線網城軌云與大數據平臺的建設分析

陳明華　汪崢　張思宇　譚冠華

摘? 要：對貴陽軌道交通線路信息化系統運營及建設現狀進行了調查，對其存在的問題分進行了分析，對貴陽軌道交通線網城軌云與大數據平臺方案進行了研究，結合呼和浩特、太原等地城軌云平臺的建設經驗，根據《中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要》要求，從必要性、可行性和緊迫性三方面論證了進行貴陽軌道交通線網城軌云與大數據平臺的建設勢在必行、刻不容緩。

關鍵詞：智慧城軌；信息孤島；互聯互通；資源共享

中圖分類號：TP39；U283.4 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2023）12-0039-04

Analysis on the Construction of Guiyang Rail Transit Network Urban Rail Cloud and

Big Data Platform

CHEN Minghua1， WANG Zheng2， ZHANG Siyu2， TAN Guanhua2

（1.Guiyang Public Transport Investment and Operation Group Co.， Ltd.， Guiyang? 550081， China;

2.China Railway Eryuan Engineering Group Co.， Ltd.， Chengdu? 610036， China）

Abstract： A survey is conducted on the current operation and construction status of the informatization system for Guiyang rail transit lines， and the existing problems are analyzed. A study is conducted on the urban rail cloud and big data platform solutions for the Guiyang rail transit network. Based on the construction experience of urban rail cloud platforms in Hohhot， Taiyuan， and other places， and in accordance with the requirements of the “Outline for the Development of Smart Urban Rail Transit in China”， it has been demonstrated from three aspects： necessity， feasibility， and urgency that the construction of Guiyang rail transit network urban rail cloud， and big data platform is imperative and urgent.

Keywords： smart urban rail; Information Island; interconnection; resource sharing

0? 引? 言

21世紀是信息的時代，信息處理技術突飛猛進、日新月異，信息技術的發展給人類社會帶來了前所未有的沖擊和變革。中國城市軌道交通協會《中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要》（以下簡稱《智慧城軌發展綱要》）于2020年3月發布，《智慧城軌綱要》的發布為各地軌道交通發展指明了信息化建設方向[1]。結合綱要要求，為構建安全、便捷、高效、綠色的新一代中國式智慧型城市軌道交通，貴陽軌道也在這方面進行了積極的探索和研究，完成了《貴陽軌道頂層信息化規劃》，并根據規劃完成了軌道交通線網城軌云與大數據平臺框架建設。

1? 線網規劃及線路建設情況

1.1? 線網規劃

2008年和2015年，貴陽市政府分別批復了兩輪軌道交通線網規劃，共9條線（1號線、2號線、3號線、4號線、S1線、S2線、S3線、S4線、G1線），線網規模467 km，總投資約2 785億元。

1.2? 建設規劃

2010年9月和2016年7月，國家發改委分別批復了兩輪貴陽軌道交通建設規劃，共6條線（1號線、2號線一期、2號線二期、3號線一期、S1線一期、S2線一期北段），線網規模約170 km，總投資約968億元。

1.3? 線路情況

1.3.1? 運營線路情況

目前開通了1、2號線兩條線路，其中1號線全長35.1 km，設25座車站、1座車輛段和1座停車場，在誠信路站附近設控制中心，與2號線共用，于2019年12月開通試運營；2號線全長43.6 km，設32座車站、1座車輛段和1座停車場，于2020年4月開通試運營；1、2號線通信、信號、綜合監控、自動售檢票等弱電系統均按《地鐵設計規范》（GB 50157—2013）[2]要求的常規方案進行設置。

1.3.2? 在建線路情況

目前在建有3號線和S1線兩條線路，其中3號線路全長43.1 km，設29座車站、1座車輛段和1座停車場，在中曹司站附近設控制中心，與S1線和S2線共用，計劃于2023年開通試運營，由中國中鐵聯合體采用PPP模式[3]承建；S1線全長30.32 km，設13座車站、1座車輛段和1座停車場，計劃于2024年開通試運營，由中國鐵建聯合體采用PPP模式承建；3號線和S1線通信、信號、綜合監控、自動售檢票等弱電系統初步設計方案均按《地鐵設計規范》（GB 50157—2013）要求的常規方案進行設計。

1.3.3? 存在的問題

由于貴陽軌道建設的第一輪信息化項目，基礎架構只局限于1、2號線，沒有形成線網級的架構支撐，無法支撐集團公司長期的信息化工作要求，集團公司各部門之間信息壁壘依然存在，且在此基礎上要滿足開展大數據工作的條件并不具備，基礎設施、業務擴展及系統功能等方面尚有較多不足的地方，主要表現在以下幾個問題：

由于缺乏前期統籌規劃和考慮，既有1、2號線控制中心信息機房與民用通信機房共用，空間較小，供電、UPS及機柜均無預留，無法滿足未來后期大數據應用的發展需要。信息化業務系統支撐不足，功能應用分散，沒有統一和共享的平臺，數據分散，沒有集成的綜合展示和分析應用，新興的云計算和大數據技術等應用不足。已建的信息系統相對獨立，不同系統之間數據共享較少，系統之間數據編碼標準尚未完全統一，未形成完善的數據管理制度及標準。

在規劃建設方面，目前只對建設檔案、工程圖紙進行了管理，對工程項目的立項、項目執行、項目后期的幾個階段缺乏信息化的管理；在運營管理方面，建立起了客運組織管理、調度管理、乘務管理、站務管理、票務管理、維修管理、安全監控應急管理、乘客客服管理，但在維修管理、乘務管理、施工調度等業務中缺乏移動化應用；在資源開發方面，目前還沒有建立相應的信息化管理系統；在經營管理方面，包括電子報銷管理、費用控制等在內的費控管理也沒有建立起來，不能滿足營改增價稅分離和不同業務場景下的費用分攤管理要求；沒有建立起從建設期、試運行期和運營期三個階段完整的資產管理，沒有建立從價值流、實物流和信息流等多種維度的采購、到貨、安裝/施工、實物移交、竣工結算、資產轉資、資產折舊等全生命周期的資產管理，在采購管理、設備維護、資產管理上還存在“三碼合一”的問題。在綜合管理方面，雖然建立起了貴陽軌道的統一門戶[4]和OA系統[5]，但在質量安全、合約法規、監察審計、黨群工作等領域，還沒有信息化系統的支持，移動化應用還無法大面積使用。

2? 貴陽軌道交通線網城軌云與大數據平臺方案研究

2.1? 貴陽軌道頂層信息化規劃情況

結合既有線路信息系統的建設情況及存在的問題，根據《交通強國戰略綱要》[6]《智慧城軌發展綱要》，貴陽軌道于2020年完成了《貴陽軌道頂層信息化規劃》，主要研究了智慧城軌如何在貴陽軌道落地實施，主要以貴陽軌道城軌云與大數據平臺為重要抓手來切入實施和建立健全貴陽軌道智慧城軌體系。

規劃主要從基礎構架、應用體系、數據體系及IT運維4個方面進行了規劃，依托智慧城軌云平臺，承載運營生產、運營管理、企業管理、建設管理、資源管理等相關業務，遵循互聯網+城市軌道交通的理念，具體可概括為“13531”，如圖1所示。

具體解釋如下：

1）搭建1個平臺，即：城市軌道交通智慧城軌云平臺[7-9]。城市軌道交通云平臺依托云計算技術，進行計算、存儲、網絡等信息基礎設施的建設。

2）依托3個域，即：安全生產域、內部管理域、外部服務域。各網絡按分類、分級的基本原則部署應用系統。

3）拓展5大業務領域，即：運營生產、運營管理、企業管理、建設管理、資源管理。

4）構建3個中心，即：智慧安全生產中心、智慧企業管理中心、智慧外部服務中心。智慧安全生產中心承擔城市軌道交通安全生產、應急指揮功能。智慧企業管理中心承擔城市軌道交通企業內部信息化功能，主要包括各類管理系統。智慧外部服務中心承擔軌道集團對外服務功能。

5）打造1個門戶，即城市軌道交通智慧門戶，應用統一呈現。

2.2? 必要性分析

2.2.1? 城市軌道交通“一張網”的需要

貴陽城市地形被黔靈山脈、百花山脈、南岳山脈所切割，城市建設用地較零碎，城市空間布局呈狹長形、組團形，城市組團間地面交通走廊有限，貴陽周邊有安順、遵義、黔南、黔東南等城市群、都市圈，高大運量的軌道交通作為連接城市組團間、城市群、都市圈的交通工具已成為必然，其具備的運送客流大、承載能力強、便捷、準時、環保等特點為城市向更大規模的城鎮化發展、更高質量的經濟發展、更美好的社會主義高級階段前進提供更高的承載能力。根據國家發改委發布的《2021年新型城鎮化和城鄉融合發展重點任務》的通知，要推廣交通“一卡通”、二維碼“一碼暢行”，構建貴陽軌道交通城軌云平臺后，可通過城軌云平臺實現貴陽與全國其他城市軌道交通的“互通”功能，實現網上未來全國軌道交通“一張網”的更高目標，就如全國高鐵一張網一樣便捷，更能以人民至上為中心，高質量發展城市軌道交通。

2.2.2? 交通多網融合發展的需要

交通多網融合[10]是充分發揮各種交通制式的優勢以及互補作用，貴陽貴安高度融合發展的需要及“強省會五年行動”方案指明了交通間融合的發展方向，推動貴陽貴安智慧城軌交通建設，建立城軌云及大數據平臺，使軌道交通建設、管理、運營等更智慧、更智能、更安全、更便以服務于人民群眾。貴陽貴安已在高度融合發展的路上，與周邊城市群的軌道交通連接有高鐵滬昆線、成貴線、渝黔線、貴南線等，貴陽已成為高鐵云集的樞紐中心，根據國家發改委《2021年新型城鎮化和城鄉融合發展重點任務》，綜合交通樞紐應優化布局，建成一體化綜合客運樞紐和銜接高效的綜合貨運樞紐，促進各類交通方式無縫接駁、便捷換乘，在研究貴陽貴安的城市軌道交通與高鐵的接駁換乘物理關系后，構建貴陽軌道城軌云與大數據平臺后，有通過城軌云及大數據平臺實現與其他交通網上“互通”的基礎條件。

2.2.3? 軌道交通高質量發展的需要

貴陽軌道交通網絡化運營后，自動售檢票系統、綜合監控系統、門禁系統、能源管理系統、通信各子系統等配置的服務器、工作站等設備集中布置，可實現多線資源共享，節約能耗；線網數據統一管理、存儲等帶來近期建設投資較分散布置方案不增加、遠期各條線接入后不大規模重復投入軟硬件設施，節約了建設投資；通過一個城軌交通云與大數據平臺對軌道交通外便捷接駁及協調，對軌道交通內統籌運營管理，營造高質量、可持續發展的軌道交通線網運營環境。

2.2.4? 構建智慧公共交通、智慧城市的需要

近年來，貴州省提出了強省會五年行動戰略，貴陽貴安融合一體化發展，搶抓歷史機遇，全面融合發展，不斷完善交通網絡體系，這需要加強城市交通基礎設施的建設。目前建立起了以軌道集團為主、融入公交公司的新集團框架，于2022年4月8日更名為貴陽市公共交通投資運營集團有限公司，新集團組建后，擁有2條地鐵運營線路、241條公交運營線路，2條地鐵在建項目和1條有軌電車在建項目，全面統籌貴陽公共交通規劃、建設、投資和運營管理。通過構建貴陽軌道交通線網智慧城軌云，通過充分利用大數據、云計算和人工智能等技術，更好地統籌公共交通網絡化、信息化、智慧化建設和運營，全面提升貴陽貴安公共交通服務和城市治理水平。智慧公共交通是智慧城市最重要的一部分，也為貴陽構建智慧城市提供了基礎數據和平臺。

2.3? 緊迫性分析

貴陽軌道已建成運營1號線、2號線，約76 km，在建線路3號線一期、S1線一期，約74 km，至2024年將開通4條軌道交通運營線路，全長約150 km，日客運量將躍升至約為100萬人次。我市軌道交通的中心將從軌道交通線路的建設轉至網絡化的運營管理上。為迎接近期規劃建設完成后大規模網絡化建設、運營帶來的挑戰，貴陽軌道須引入先進的信息化管理手段，以提升路網服務能力、運營安全水平與運營成本管控效率。通過構建貴陽軌道交通線網云與大數據平臺的建設，以滿足線網化建設和運營管控，建設時間要隨3號線、S1線建設工期同步甚至提前完成，時間較緊迫。

2.4? 可行性分析

2.4.1? 國內其他城市建設經驗

目前，呼和浩特及太原初期的線路建設模式是采用PPP建設模式，均已按中央高質量發展軌道交通的要求以及《智慧城軌發展綱要》相關指導文件和規范進行了城軌云平臺的建設，優化調整原來的初步設計方案，并已開通運營；北京、深圳、武漢等地已按城軌云進行了項目研究和招標，現正處于項目實施階段。已經建成運營的城軌云平臺經驗可供借鑒。

2.4.2? 貴陽建設的可行性

根據前期貴陽軌道交通線網規劃及建設規劃布置的OCC、已經實施的TCC完成情況，按照2019年9月國務院印發的《交通強國戰略綱要》，結合《智慧城軌發展綱要》及相關規范的要求，從實施條件、技術方案、投資等方面進行了分析；其中利用二號線二期信息化建設項目完成貴陽軌道交通線網城軌云與大數據平臺企業管理中心建設，主要包含協同辦公系統（OA）、人力管理、采購管理、物資管理、合同管理、黨建、企業經營數據管理等企業管理的系統建設；利用原3號線一期、S1線一期各系統中分散布置的設備變為集中設置，整體投資較初步設計基本不變的條件，搭建起貴陽軌道城軌云平臺安全生產中心，原3號線和S1線初步設計方案中信號ATS系統、自動售檢票系統、綜合監控系統、門禁系統、能源管理系統、通信各子系統等配置的服務器、工作站等設備將集中統一布置到貴陽軌道城軌云與大數據平臺，不再單獨配置；經與3號線和S1線兩家PPP項目公司多次溝通協調，已達成一致意見，專項技術方案并獲得貴陽市政府審批同意，平臺建設具備可實施性。

2.5? 建設方案和實施情況

貴陽軌道交通線網城軌云與大數據平臺主要集中設置于中曹司控制中心及麥架車輛段線網指揮中心，硬件主要由中心網絡設備、中心網絡安全設備、中心計算服務器、中心存儲設備、中心云桌面、一體化機房等構成。其中，中曹司主數據中心作為貴陽軌道交通線網城軌云與大數據平臺的主中心，分別為安全生產網、內部服務網以及外部服務網構建三個獨立資源池。安全生產網資源池根據業務需求為ATS、ISCS、AFC等提供計算資源、存儲資源及各類云服務等；內部服務網資源池為各企業管理業務系統提供數據備份服務；外部服務網資源池為各類乘客服務系統提供計算、存儲資源、各類云服務等。

貴陽軌道交通線網城軌云與大數據平臺分兩個項目建設，利用二號線信息化二期進行的貴陽軌道交通線網城軌云與大數據平臺企業管理中心項目于2021年年底完成招標和實施，現正進行系統試運行，計劃于2023年6月30日正式上線；利用3號線一期和S1線一期進行的貴陽軌道交通線網城軌云與大數據平臺安全生產中心項目于2023年年初完成招標，現在進行該項目的實施，計劃于2023年年底與3號線一期工程線路的接入和整體同步開通試運營，2024年年底完成S1線線路接入，并為后期新建線路和既有1、2號線改造預留接入條件，最終實現貴陽軌道交通線網整個城軌云與大數據平臺的建設，智慧城軌云系統架構如圖2所示。

3? 結? 論

打造智慧城軌已成為全國城市軌道交通行業共識，數字化、智能化、智慧化已成為城市軌道交通技術發展的趨勢。貴陽作為國家級大數據產業發展集聚區、大數據交易中心，貴陽軌道城軌云平臺的建設勢在必行，刻不容緩，充分利用“中國數谷”政策紅利，踐行“智慧城軌、軌道擔當”，必將為軌道交通行業在智慧城軌的探索和實踐上作出積極的示范。

參考文獻：

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作者簡介：陳明華（1979—），男，漢族，四川渠縣人，高級工程師，本科，研究方向：城市軌道交通數字化、智能化和智慧化；汪崢（1990—），男，漢族，江西南昌人，高級工程師，碩士研究生，研究方向：城市軌道交通數字化、智能化和智慧化；張思宇（1987—），男，漢族，寧夏銀川人，工程師，碩士研究生，研究方向：城市軌道交通信息化；譚冠華（1993—），男，漢族，湖南郴州人，工程師，碩士研究生，研究方向：鐵路信號、城市軌道交通信息化。

收稿日期：2023-03-28

基金項目：四川省科技計劃項目（2021YFG0172）