2021建在大数据上的郑州地铁地铁已经成为了很多人出行的必备交通工具,有些地铁甚至成为了网红的打卡地点,例如穿山越江的重庆地铁、拥有 200 个入口 50 多个站台的日本新宿地铁等等。在乘坐地铁的时候,你是否思考过地铁是如何运行的?其中应用了哪些 IT 技术?...... 本文将以郑州地铁为例,讲述地铁运营中的 IT 技术。
1轨道交通有哪些关键系统?
我国城市轨道交通信息化系统一般是由 6 个子系统组成,分别是:信号系统、综合监控系统、自动售检票系统、综合安防系统、通信系统、乘客资讯系统。根据国家统计局和交通部 2016 年公开的数据,以上 6 个子系统的市场规模占比分别为信号系统 26%、综合监控系统 23%、自动售检票系统 17%、综合安防系统 13%、通信系统 11%、乘客资讯系统 10%。
其中,城市轨道交通信号系统会随着微电子技术、计算机技术、通信技术的发展而不断发展,地面与车载设备的安全信息传输方式大致经历了模拟轨道电路、数字轨道电路和无线通信3个阶段。地铁信号系统正在从 20 世纪 90 年代的基于数字轨道电路的 ATC 系统向基于无线通信的 ATC 系统过渡,即 CBTC,逻辑上由联锁系统、列车自动防护系统 ATP、列车自动运行系统 ATO 和列车自动监督系统 ATS 共4部分组成。
根据相关预测,2022 年城市轨道交通信息化系统整体市场规模将达到 477 亿元,其中占比最大的子系统——信号系统的市场规模将达到 124 亿元。
在城市轨道交通飞速发展的时候,郑州地铁的信息化建设和数字化转型也走上了“快车道。”2013 年 12 月 28 日,郑州地铁首次开通,目前已经开通了 7 条线路,还有多条线路在规划中。2020 年,郑州地铁在官网的“招标 / 比选公告”模块中一共发布了 10 余次信息化建设的相关采购信息,包括信号系统、监控系统、通信系统、存储扩容等。
据悉,目前郑州地铁的信息化团队分为集团信息管理部和运营分公司信息管理部两级架构,两级信息管理部门都处于公司整体规划之下,所有信息化建设先进行顶层统筹设计,避免重复建设,然后分步骤、分阶段建设。在前几年的信息化建设中,信息管理部已经针对管理域各业务系统建成了一套管理平台,郑州地铁信息部管理部副部长李昱见表示:“我们内部称其为一体化信息管理平台,为什么叫一体化呢?它包含了两个意思,一是针对全局性的系统,我们来统筹,一杆子到底,横向到边,纵向到各个单位;二是打破壁垒,避免出现系统孤岛。”
目前郑州地铁的信息化建设和数字化转型总共涉及了 40 多个系统,覆盖了大部分的主营业务,包括人、事、财务、合同等企业管理系统和运营生产系统。在转型之前,郑州地铁面临的主要问题是业务部门数量多、业务复杂、数据孤岛情况严重、管理难度高等等。
3人太多、换乘难,日均 150 万客流量如何达成?
“换乘难”几乎是所有地铁运营管理的难题,也是乘客非常关注的热点问题。据了解,郑州的人口超过了千万,地铁的日均客流量 150 多万,高峰期会突破 200 万,如何快速、安全、准确地将这些乘客送到目的地呢?
为了准确了解客流情况,郑州地铁每条路线都上线了售票系统,系统顶层设计了大脑用来清分结算。乘客从进站到出站算是一笔完整的交易,需要计算出票价以及整个进出站过程的流向,每天的计算量非常大。之前,郑州地铁使用的 Oracle 数据库,由于数据量庞大、运算方式消耗资源,需要几个小时才能计算完成,经常是后半夜才能拿到报表。现在,利用大数据平台,将原先很大的数据库切分成小块的数据库,同时计算并汇总结果,报表完成时间缩短到了几分钟。
除此之外,郑州地铁已经有七条线路实现了网络化运营,借助大数据可以更好的完成客流应急处理。当某个站点出现故障或者应急,周边的其它站点可能会受到波及,那么何时出现的异常、波及范围有多大...... 之前,这些影响都是靠大家的经验,现在可以在经验的基础上应用大数据,郑州地铁将客流交易数据、乘客交易数据、当天出现的关键事件(例如球赛、展会)以及天气情况等数据收集起来,汇总到基于历史客流的算法模型中,利用人工智能的方法做出判断,甚至可以在大型活动举办之前做出预判,提前调配站务人员。
郑州地铁运营分公司站务中心副主任孟萌表示:“事实上,从 2013 年开通以来,在每次大客流之前,我们都会做客运组织。但是这件事情会面临一个难点,就是当某个站点发生大客流时,我们无法准确判断客流是从那个地方过来,尤其是现在,郑州地铁有十几个换乘站,乘客的多线路选择对客流组织的影响很大。”
郑州地铁智能客流分析预测系统采用了星环的容器云平台 TDC 和大数据平台 TDH。其中,TDC 提供了容器云基础资源,大数据平台提供数据接入、存储、分析能力。
智能客流分析预测系统上线以后,可以精准通过系统数据看到车站的主要客流流向,包括客流到达点,我