城市轨道交通智能化发展趋势浅谈

摘要：本文阐述了近年来我国城市轨道交通行业发展迅速，建设智能化、可持续发展的城市轨道交通已成为业内关注的焦点。文章从城市轨道交通智能化及可持续发展的现状出发，对其未来发展方向进行展望，为促进城市轨道交通智能化发展提供参考和借鉴。

关键词：城市轨道交通；智能化

1引言

21世纪以来，具有节能，快捷和大运量特征的城市轨道交通建设愈发受到众多城市的关注。城市轨道交通是采用专用轨道导向运行的城市公共客运交通系统，包括地铁系统轻轨系统、有轨电车、单轨系统、自动导向轨道系统、市域快速轨道系统和磁浮系统。由于畅通、高效、可靠的交通出行不仅是出行者选择出行方式的基础，更是城市交通管理者追求的目标，所以，城市轨道交通凭借快速、便捷、安全、运量大和运输效率高等特性，成为城市公共交通的重要组成部分。在中国已经运营轨道交通的城市中，越来越多的居民选择乘坐轨道交通出行。我国社会、经济全面发展，大型、特大型城市人口迅速增长，公共交通出行的需求迅猛增加。轨道交通作为城市基础设施，具有高效、环保、准时、站点密集等特点，越来越得到社会各界认可，逐步成为城市公共交通的骨干。由于城市轨道交通投资规模大、覆盖范围宽、建设周期长、沉淀成本高，为了把握城市轨道交通可持续发展的方向，需要我们回顾过去，及时总结经验，反思轨道交通发展过程中的经验教训，分析其内在本质规律，着眼于未来，确保城市轨道交通智能化可持续化发展。近些年来我国社会主义市场经济的快速发展,我国大部分城市人口增长速度较快,对于交通出行的需求在逐步扩大.轨道交通是城市发展的基础设施,自身具有高效,环保,多站点等特点,在发展过程中逐步成为城市交通的重要组成部分。大多数城市轨道交通实际投资较大,覆盖的范围较广,为了更好的促进城市轨道交通可持续发展,当前需要对其发展规律进行分析,提出发展措施,进一步推动城市轨道交通建设。

2城市轨道交通智能化发展现状

将信息化、大数据分析和人工智能（AI）等智能化技术应用到城市轨道交通行业的目的是使其管理更高效，在提高其运营、维护、安全和服务水平的同时降低成本。目前，城市轨道交通智能化技术应用主要涉的有。

2.1提高软件系统的安全性、可用性和可靠性及硬件自检水平

研制智能化列车，提高列车相关系统的自主在线诊断、自主运行控制以及远程控制能力；探究灵活编组列车的可实施性，以运营成本和乘客出行时间为优化目标，构建列车开行方案模型；实现信号系统的高稳定性、高可靠性及自主化生产。提升机电设备、车辆和轨道设施的自动化检测和诊断水平，促进设备设施的维保由“故障修”“计划修”向“状态修”“预测修”转变。基于状态感知、物联网、云计算等技术，构建必要的在线监测、数据采集、传输和存储平台，通过算法的不断优化、自学习和校准，实现对机电设备、车辆和轨道设施状态的科学诊断，并为诊断设定阈值，进而自动生成应急处置预警提示和维保计划。

2.2实现网络化运营调度及数据采集

由于城市轨道交通线路数量不断增加，部分城市逐步构建了成规模的线路网络，为提升运输组织效率，要求对各条线路进行网络化运营。为此，需要应用更合理的优化算法和更可靠的通信技术，建立智能化的线网级调度指挥中心，实现线路间的联动及网络化运营调度。虽然，目前部分城市已实现相同制式线路的共线管理，但由于其中涉及变量甚多，需要建立的标准非常复杂，还需考虑配线设计和换乘等诸多条件，因此大面积推广还需要时间和努力。采集多源客流监测数据，构建智慧客流分析及预测系统。依托物联网、大数据平台及数据挖掘等技术，动态监测客流状况，对采集的客流数据进行分析和处理，实现对短期、长期及特殊时期客流的预测、预警，并自动输出客流疏、导、管、控的解决方案，如根据客流量确定列车每站的停靠时间、发车间隔和频次等。

3轨道交通智能化未来趋势

3.1列车全自动驾驶

列车全自动驾驶是指通过列车自动控制系统实现列车自动唤醒、自动行驶、精确停车、站台自动化作业、无人折返、自动运行调整等功能，以减少人员介入，降低人工成本及减少人为失误。然而，目前该项技术还存在以下问题：①尚无全寿命周期内的成本数据，无法进行成本比较；②随着设施设备服役年限的增长，其可靠性会逐步降低，其在缺乏合理管理和维护情况下存在的风险与人为失误造成的风险孰大孰小，目前难以评估；③许多城市在中心城区均规划建设城市轨道交通线网，若全自动运营线路上发生故障而不能快速恢复运营，势必对整个线网的运行造成影响。因此，在城市轨道交通网络化运营的背景下，应在发展和完善全自动驾驶技术的同时，不断收集和对比相关数据，做好设施设备全寿命周期的运维管理，以确保其可靠性，并综合分析全自动驾驶线路的寿命周期成本，通过数据证明全自动驾驶技术的价值。

3.2互联互通

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。然而，目前互联互通的实现受一些条件的制约：如线路的互联互通适合在城市轨道交通的建设期统筹谋划，最好是多条线路同时建设，并为其制定统一标准，以便实现最大的规模效应；制定的标准须具有前瞻性，原因在于先建线路一旦建成，后续线路也将采用与其相统一的标准，从而牺牲一定的灵活性，解决上述问题的根本方法是建立城市轨道交通行业统一的标准体系，为车辆、信号、供电和站台门等系统制定成套的统一标准，来解决城市轨道交通互联互通问题。

3.2智慧运维

智能运维是通过对设备状态数据进行采集、存储、加工，分析和判断数据信息与设备的健康状态是否吻合，并输出判断的结果，进而实现对维修策略的指导，通过物联网和不同功能的算法模块实现搭建强大且可靠的数据采集及终端回馈系统，包括传感器、网络通信及数据库；开发科学合理的分析算法，然而，目前城市轨道交通智能运维的实现面临的挑战有采用大数据、云计算等技术的数据采集和存储系统耗资巨大，数据的广泛采集与有限使用的矛盾突出；且投资与收益存在不匹配的情况。

4结论

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。本文从城市轨道交通智能化及可持续发展的现状出发，对其未来进行了展望，未来应建立起具有自身特点并可持续发展的优势，通过技术革新和管理创新，为实现我国城市轨道交通的智能化发展贡献力量。

参考文献：

[1]李义岭，喻彦喆，姚克民.城市轨道交通智能化及可持续发展现状分析与展望[J].现代城市轨道交通，2021（11）：90-94.

[2]郑晓薇．浅谈我国城市轨道交通发展及其规划［J］．都市快轨交通，1994(04)．

[3]郑永平：《城市轨道交通建设与城市可持续发展思考》，《地下铁道新技术文集》，2003年

[4]陈旭梅、童华磊、高世廉《城市轨道交通与可持续发展》,《中国科技论坛》2001年第1期.

[5]百度百科

作者:崔秀琦 单位:中国机房设施工程有限公司