新一代信息技术深度融入轨道交通建设,加快城市间互联互通
中国城市轨道交通的发展正在不断提高国产化,整个行业处于转型升级的阶段,作为城市的公共交通工具,必须多措并举,努力解决城市轨道交通建设、运营、开发等各种问题,提高运营管理水平,大力推动新技术应用。目前,城市轨道交通已成为大中型城市的动脉、城市发展的引领、城市公共交通的主导。随着行业的迅猛发展,以及运营线路数量的快速增加,其运营的经济压力也在不断增大,智能化及可持续发展已成为城市轨道交通发展的必然趋势。
北京、上海等大城市的城市轨道交通建设在世界上处于遥遥领先的地位。根据国际公共交通联合会(UITP)统计简报,城市轨道交通开通线路排名前三的国家分别为中国、德国和美国。截至2019年年底,中国累计40个城市开通城市轨道运营线路6730.3公里,德国、美国开通运营线路分别为3147.6公里和1296.7公里。
轨道交通建设和运营涉及的领域和技术非常多,对包括工程施工、装备制造、通信信号、运行控制和智能化服务,以及各类感知、数据传输、信息处理服务和安全监测预警等在内的行业具有非常强的综合带动作用。最后,轨道交通的投资建设和运营,将催生轨道交通沿线的土地开发利用、站点辐射区域的商业化提升,区域产业结构等也将发生重大变化,对社会经济的影响巨大。“
城市轨道交通互联互通不只是实现设备接口协议的标准化和设备的信息互换,其实质在于列车跨不同线路的过轨运行,这将改变原有城市轨道交通以单线为基础的行车调度指挥模式。互联互通具有降低成本和提高运输服务质量的优势。可减少整个线网的车辆数量,而且用于停放、维修和检测车辆的场地和设备也随之减少;由于互联互通线路的设备实现了标准化,因此可对车辆、供电、信号、站台门等系统进行规模化生产、采购、存储、安装、调试和维保,从而降低相关成本。同时互联互通的实现能够减少换乘次数,缩短乘客乘车时间;采用快、慢车混跑的运营组织模式,可满足不同乘客的乘车需求,提高运输服务质量。
一般来说,基础设施建设具有公共属性、普惠属性、市场低效属性、统筹属性几大特点。5G、人工智能、大数据中心、工业互联网等领域将成为类似道路桥梁、机场轨道的基础设施,因此在当前城市轨道交通的发展过程中,5G、大数据、物联网等新一代信息技术融入建设、运营和管理服务等方面将是主要趋势。同时,也将加速这些技术的普及和推广,使之与城市发展形成互动,从而推动其中的通用型产业获得更多发展机遇和市场。
云计算、大数据、物联网、人工智能、5G、卫星通信、区块链等新兴信息技术的全面应用,构建了安全、便捷、高效、绿色、经济的新一代中国式智慧型城市轨道交通。作为一切信息技术的通信保障,5G凭借其大带宽、快速传输、低延时等优势,可有效保障交通通信服务质量和效率,这是保障城轨运行可靠性和安全性的关键所在。首先,从建设规范的角度,5G可推动系统配置的革新和优化。其次,将5G技术融入运控体系中,能大大提高系统的响应性能和运作能力。应对轨道交通多业务通信需求,5G能有效处理列车运行控制系统数据、管理数据,提高轨道交通系统的维护效率和系统安全性。此外,5G还可与大数据技术相结合,为轨道交通客流管控、联动调度等提供运营支持。
5G移动通信技术具有超高速率、超大连接和超低时延三大性能。我国5G技术的研究和应用目前处在世界领先水平,正在大踏步进入一个万物互联的新时代。在日常出行乘坐的公交地铁上,5G设备的应用使整个庞大的城市轨道交通系统运行和控制更加稳定、高效、安全。车载闭路电视、车站通信子系统、乘客信息系统、其它管理运维系统之间每时每刻都在进行着巨大的数据传输,5G技术的应用将打破这一瓶颈,使发展进入一个无限通信的全新时代。
人工智能的引入打开了轨道交通的智慧之门。从浅层次来看,基于人工智能人脸识别技术,解决了实名制身份识别和登记、安检排队等问题,实现快速进出站管理,甚至无感通行,目前这些都已得到了应用。从更深层次来看,人工智能将助力实现列车最佳化的运行控制,完善、优化、推广列车全自动运行系统。此外,人工智能+大数据可助力工控安全,实现包括数据深度解析、内容数据和攻击预警的自动识别、工控网络行为智能学习等。
大数据的引入,是一个全面而又细密的布局过程,几乎在城市轨道交通建设和运行的每一个过程都能体现。从前期的轨道交通规划(包括城市的空间结构、功能布局、职住分布及综合交通运行特征规划),到后期的轨道交通工控系统日常运维管理(包括建立完善的安全防范应急机制和智能安全防范管理平台),再到危机预警、建立防范机制(包括提高对潜在风险的智能分析和有效识别能力,建立完善的安全防范应急机制,自动生成防御策略),都需要大数据结合城轨信息云。营运平台、管理监控智慧生产平台,都结合智慧城市的数据,并进行大数据分析,随时对生产进行调整。在未来城市轨道交通的投资建设中,加大对5G等新一代信息技术的投资力度,是进一步实现城市智慧轨道交通建设的主要动力之一。
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