贵阳轨道交通线网城轨云与大数据平台的建设分析

陈明华　汪峥　张思宇　谭冠华

摘  要：对贵阳轨道交通线路信息化系统运营及建设现状进行了调查，对其存在的问题分进行了分析，对贵阳轨道交通线网城轨云与大数据平台方案进行了研究，结合呼和浩特、太原等地城轨云平台的建设经验，根据《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》要求，从必要性、可行性和紧迫性三方面论证了进行贵阳轨道交通线网城轨云与大数据平台的建设势在必行、刻不容缓。

关键词：智慧城轨；信息孤岛；互联互通；资源共享

中图分类号：TP39；U283.4 文献标识码：A 文章编号：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世紀是信息的时代，信息处理技术突飞猛进、日新月异，信息技术的发展给人类社会带来了前所未有的冲击和变革。中国城市轨道交通协会《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》（以下简称《智慧城轨发展纲要》）于2020年3月发布，《智慧城轨纲要》的发布为各地轨道交通发展指明了信息化建设方向[1]。结合纲要要求，为构建安全、便捷、高效、绿色的新一代中国式智慧型城市轨道交通，贵阳轨道也在这方面进行了积极的探索和研究，完成了《贵阳轨道顶层信息化规划》，并根据规划完成了轨道交通线网城轨云与大数据平台框架建设。

1  线网规划及线路建设情况

1.1  线网规划

2008年和2015年，贵阳市政府分别批复了两轮轨道交通线网规划，共9条线（1号线、2号线、3号线、4号线、S1线、S2线、S3线、S4线、G1线），线网规模467 km，总投资约2 785亿元。

1.2  建设规划

2010年9月和2016年7月，国家发改委分别批复了两轮贵阳轨道交通建设规划，共6条线（1号线、2号线一期、2号线二期、3号线一期、S1线一期、S2线一期北段），线网规模约170 km，总投资约968亿元。

1.3  线路情况

1.3.1  运营线路情况

目前开通了1、2号线两条线路，其中1号线全长35.1 km，设25座车站、1座车辆段和1座停车场，在诚信路站附近设控制中心，与2号线共用，于2019年12月开通试运营；2号线全长43.6 km，设32座车站、1座车辆段和1座停车场，于2020年4月开通试运营；1、2号线通信、信号、综合监控、自动售检票等弱电系统均按《地铁设计规范》（GB 50157—2013）[2]要求的常规方案进行设置。

1.3.2  在建线路情况

目前在建有3号线和S1线两条线路，其中3号线路全长43.1 km，设29座车站、1座车辆段和1座停车场，在中曹司站附近设控制中心，与S1线和S2线共用，计划于2023年开通试运营，由中国中铁联合体采用PPP模式[3]承建；S1线全长30.32 km，设13座车站、1座车辆段和1座停车场，计划于2024年开通试运营，由中国铁建联合体采用PPP模式承建；3号线和S1线通信、信号、综合监控、自动售检票等弱电系统初步设计方案均按《地铁设计规范》（GB 50157—2013）要求的常规方案进行设计。

1.3.3  存在的问题

由于贵阳轨道建设的第一轮信息化项目，基础架构只局限于1、2号线，没有形成线网级的架构支撑，无法支撑集团公司长期的信息化工作要求，集团公司各部门之间信息壁垒依然存在，且在此基础上要满足开展大数据工作的条件并不具备，基础设施、业务扩展及系统功能等方面尚有较多不足的地方，主要表现在以下几个问题：

由于缺乏前期统筹规划和考虑，既有1、2号线控制中心信息机房与民用通信机房共用，空间较小，供电、UPS及机柜均无预留，无法满足未来后期大数据应用的发展需要。信息化业务系统支撑不足，功能应用分散，没有统一和共享的平台，数据分散，没有集成的综合展示和分析应用，新兴的云计算和大数据技术等应用不足。已建的信息系统相对独立，不同系统之间数据共享较少，系统之间数据编码标准尚未完全统一，未形成完善的数据管理制度及标准。

在规划建设方面，目前只对建设档案、工程图纸进行了管理，对工程项目的立项、项目执行、项目后期的几个阶段缺乏信息化的管理；在运营管理方面，建立起了客运组织管理、调度管理、乘务管理、站务管理、票务管理、维修管理、安全监控应急管理、乘客客服管理，但在维修管理、乘务管理、施工调度等业务中缺乏移动化应用；在资源开发方面，目前还没有建立相应的信息化管理系统；在经营管理方面，包括电子报销管理、费用控制等在内的费控管理也没有建立起来，不能满足营改增价税分离和不同业务场景下的费用分摊管理要求；没有建立起从建设期、试运行期和运营期三个阶段完整的资产管理，没有建立从价值流、实物流和信息流等多种维度的采购、到货、安装/施工、实物移交、竣工结算、资产转资、资产折旧等全生命周期的资产管理，在采购管理、设备维护、资产管理上还存在“三码合一”的问题。在综合管理方面，虽然建立起了贵阳轨道的统一门户[4]和OA系统[5]，但在质量安全、合约法规、监察审计、党群工作等领域，还没有信息化系统的支持，移动化应用还无法大面积使用。

2  貴阳轨道交通线网城轨云与大数据平台方案研究

2.1  贵阳轨道顶层信息化规划情况

结合既有线路信息系统的建设情况及存在的问题，根据《交通强国战略纲要》[6]《智慧城轨发展纲要》，贵阳轨道于2020年完成了《贵阳轨道顶层信息化规划》，主要研究了智慧城轨如何在贵阳轨道落地实施，主要以贵阳轨道城轨云与大数据平台为重要抓手来切入实施和建立健全贵阳轨道智慧城轨体系。

规划主要从基础构架、应用体系、数据体系及IT运维4个方面进行了规划，依托智慧城轨云平台，承载运营生产、运营管理、企业管理、建设管理、资源管理等相关业务，遵循互联网+城市轨道交通的理念，具体可概括为“13531”，如图1所示。

具体解释如下：

1）搭建1个平台，即：城市轨道交通智慧城轨云平台[7-9]。城市轨道交通云平台依托云计算技术，进行计算、存储、网络等信息基础设施的建设。

2）依托3个域，即：安全生产域、内部管理域、外部服务域。各网络按分类、分级的基本原则部署应用系统。

3）拓展5大业务领域，即：运营生产、运营管理、企业管理、建设管理、资源管理。

4）构建3个中心，即：智慧安全生产中心、智慧企业管理中心、智慧外部服务中心。智慧安全生产中心承担城市轨道交通安全生产、应急指挥功能。智慧企业管理中心承担城市轨道交通企业内部信息化功能，主要包括各类管理系统。智慧外部服务中心承担轨道集团对外服务功能。

5）打造1个门户，即城市轨道交通智慧门户，应用统一呈现。

2.2  必要性分析

2.2.1  城市轨道交通“一张网”的需要

贵阳城市地形被黔灵山脉、百花山脉、南岳山脉所切割，城市建设用地较零碎，城市空间布局呈狭长形、组团形，城市组团间地面交通走廊有限，贵阳周边有安顺、遵义、黔南、黔东南等城市群、都市圈，高大运量的轨道交通作为连接城市组团间、城市群、都市圈的交通工具已成为必然，其具备的运送客流大、承载能力强、便捷、准时、环保等特点为城市向更大规模的城镇化发展、更高质量的经济发展、更美好的社会主义高级阶段前进提供更高的承载能力。根据国家发改委发布的《2021年新型城镇化和城乡融合发展重点任务》的通知，要推广交通“一卡通”、二维码“一码畅行”，构建贵阳轨道交通城轨云平台后，可通过城轨云平台实现贵阳与全国其他城市轨道交通的“互通”功能，实现网上未来全国轨道交通“一张网”的更高目标，就如全国高铁一张网一样便捷，更能以人民至上为中心，高质量发展城市轨道交通。

2.2.2  交通多网融合发展的需要

交通多网融合[10]是充分发挥各种交通制式的优势以及互补作用，贵阳贵安高度融合发展的需要及“强省会五年行动”方案指明了交通间融合的发展方向，推动贵阳贵安智慧城轨交通建设，建立城轨云及大数据平台，使轨道交通建设、管理、运营等更智慧、更智能、更安全、更便以服务于人民群众。贵阳贵安已在高度融合发展的路上，与周边城市群的轨道交通连接有高铁沪昆线、成贵线、渝黔线、贵南线等，贵阳已成为高铁云集的枢纽中心，根据国家发改委《2021年新型城镇化和城乡融合发展重点任务》，综合交通枢纽应优化布局，建成一体化综合客运枢纽和衔接高效的综合货运枢纽，促进各类交通方式无缝接驳、便捷换乘，在研究贵阳贵安的城市轨道交通与高铁的接驳换乘物理关系后，构建贵阳轨道城轨云与大数据平台后，有通过城轨云及大数据平台实现与其他交通网上“互通”的基础条件。

2.2.3  轨道交通高质量发展的需要

贵阳轨道交通网络化运营后，自动售检票系统、综合监控系统、门禁系统、能源管理系统、通信各子系统等配置的服务器、工作站等设备集中布置，可实现多线资源共享，节约能耗；线网数据统一管理、存储等带来近期建设投资较分散布置方案不增加、远期各条线接入后不大规模重复投入软硬件设施，节约了建设投资；通过一个城轨交通云与大数据平台对轨道交通外便捷接驳及协调，对轨道交通内统筹运营管理，营造高质量、可持续发展的轨道交通线网运营环境。

2.2.4  构建智慧公共交通、智慧城市的需要

近年来，贵州省提出了强省会五年行动战略，贵阳贵安融合一体化发展，抢抓历史机遇，全面融合发展，不断完善交通网络体系，这需要加强城市交通基础设施的建设。目前建立起了以轨道集团为主、融入公交公司的新集团框架，于2022年4月8日更名为贵阳市公共交通投资运营集团有限公司，新集团组建后，拥有2条地铁运营线路、241条公交运营线路，2条地铁在建项目和1条有轨电车在建项目，全面统筹贵阳公共交通规划、建设、投资和运营管理。通过构建贵阳轨道交通线网智慧城轨云，通过充分利用大数据、云计算和人工智能等技术，更好地统筹公共交通网络化、信息化、智慧化建设和运营，全面提升贵阳贵安公共交通服务和城市治理水平。智慧公共交通是智慧城市最重要的一部分，也为贵阳构建智慧城市提供了基础数据和平台。

2.3  紧迫性分析

贵阳轨道已建成运营1号线、2号线，约76 km，在建线路3号线一期、S1线一期，约74 km，至2024年将开通4条轨道交通运营线路，全长约150 km，日客运量将跃升至约为100万人次。我市轨道交通的中心将从轨道交通线路的建设转至网络化的运营管理上。为迎接近期规划建设完成后大规模网络化建设、运营带来的挑战，贵阳轨道须引入先进的信息化管理手段，以提升路网服务能力、运营安全水平与运营成本管控效率。通过构建贵阳轨道交通线网云与大数据平台的建设，以满足线网化建设和运营管控，建设时间要随3号线、S1线建设工期同步甚至提前完成，时间较紧迫。

2.4  可行性分析

2.4.1  国内其他城市建设经验

目前，呼和浩特及太原初期的线路建设模式是采用PPP建设模式，均已按中央高质量发展轨道交通的要求以及《智慧城轨发展纲要》相关指导文件和规范进行了城轨云平台的建设，优化调整原来的初步设计方案，并已开通运营；北京、深圳、武汉等地已按城轨云进行了项目研究和招标，现正处于项目实施阶段。已经建成运营的城轨云平台经验可供借鉴。

2.4.2  贵阳建设的可行性

根据前期贵阳轨道交通线网规划及建设规划布置的OCC、已经实施的TCC完成情况，按照2019年9月国务院印发的《交通强国战略纲要》，结合《智慧城轨发展纲要》及相关规范的要求，从实施条件、技术方案、投资等方面进行了分析；其中利用二号线二期信息化建设项目完成贵阳轨道交通线网城轨云与大数据平台企业管理中心建设，主要包含协同办公系统（OA）、人力管理、采购管理、物资管理、合同管理、党建、企业经营数据管理等企业管理的系统建设；利用原3号线一期、S1线一期各系统中分散布置的设备变为集中设置，整体投资较初步设计基本不变的条件，搭建起贵阳轨道城轨云平台安全生产中心，原3号线和S1线初步设计方案中信号ATS系统、自动售检票系统、综合监控系统、门禁系统、能源管理系统、通信各子系统等配置的服务器、工作站等设备将集中统一布置到贵阳轨道城轨云与大数据平台，不再单独配置；经与3号线和S1线两家PPP项目公司多次沟通协调，已达成一致意见，专项技术方案并获得贵阳市政府审批同意，平台建设具备可实施性。

2.5  建设方案和实施情况

贵阳轨道交通线网城轨云与大数据平台主要集中设置于中曹司控制中心及麦架车辆段线网指挥中心，硬件主要由中心网络设备、中心网络安全设备、中心计算服务器、中心存储设备、中心云桌面、一体化机房等构成。其中，中曹司主数据中心作为贵阳轨道交通线网城轨云与大数据平台的主中心，分别为安全生产网、内部服务网以及外部服务网构建三个独立资源池。安全生产网资源池根据业务需求为ATS、ISCS、AFC等提供计算资源、存储资源及各类云服务等；内部服务网资源池为各企业管理业务系统提供数据备份服务；外部服务网资源池为各类乘客服务系统提供计算、存储资源、各类云服务等。

贵阳轨道交通线网城轨云与大数据平台分两个项目建设，利用二号线信息化二期进行的贵阳轨道交通线网城轨云与大数据平台企业管理中心项目于2021年年底完成招标和实施，现正进行系统试运行，计划于2023年6月30日正式上线；利用3号线一期和S1线一期进行的贵阳轨道交通线网城轨云与大数据平台安全生产中心项目于2023年年初完成招标，现在进行该项目的实施，计划于2023年年底与3号线一期工程线路的接入和整体同步开通试运营，2024年年底完成S1线线路接入，并为后期新建线路和既有1、2号线改造预留接入条件，最终实现贵阳轨道交通线网整个城轨云与大数据平台的建设，智慧城轨云系统架构如图2所示。

3  结  论

打造智慧城轨已成为全国城市轨道交通行业共识，数字化、智能化、智慧化已成为城市轨道交通技术发展的趋势。贵阳作为国家级大数据产业发展集聚区、大数据交易中心，贵阳轨道城轨云平台的建设势在必行，刻不容缓，充分利用“中國数谷”政策红利，践行“智慧城轨、轨道担当”，必将为轨道交通行业在智慧城轨的探索和实践上作出积极的示范。

参考文献：

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[4] 雷海红，张伟燕，孔思淇.基于WEB应用的工程门户系统设计实现 [J].科学与信息化，2021（14）：51-54.

[5] 李文彬.地铁1号线OA网络系统浅析和管理 [J].数字技术与应用，2018，36（1）：226+228.

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[7] 李中浩.建设标准化的城市轨道交通云和大数据平台 [J].城市轨道交通研究，2021，24（6）：12+228.

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[9] 张博宇.城市轨道交通大数据平台技术应用研究 [J].科学与信息化，2020（23）：157.

[10] 金昱，訾海波.上海市轨道交通多网融合规划实践 [J].交通工程，2020，20（5）：7-13.

作者简介：陈明华（1979—），男，汉族，四川渠县人，高级工程师，本科，研究方向：城市轨道交通数字化、智能化和智慧化；汪峥（1990—），男，汉族，江西南昌人，高级工程师，硕士研究生，研究方向：城市轨道交通数字化、智能化和智慧化；张思宇（1987—），男，汉族，宁夏银川人，工程师，硕士研究生，研究方向：城市轨道交通信息化；谭冠华（1993—），男，汉族，湖南郴州人，工程师，硕士研究生，研究方向：铁路信号、城市轨道交通信息化。

收稿日期：2023-03-28

基金项目：四川省科技计划项目（2021YFG0172）