文 | 本刊記者 姜紅德

城市軌道交通“智慧”之道

文 | 本刊記者 姜紅德

在高科技無(wú)孔不入的今天，南寧地鐵從規(guī)劃到施工、運(yùn)行、調(diào)試等各個(gè)階段，包括信號(hào)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、車(chē)地通信系統(tǒng)、閘機(jī)等多個(gè)子系統(tǒng)都使用了新IT技術(shù)。

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南寧又稱(chēng)綠城，是一個(gè)融合了壯族、瑤族等多個(gè)民族的省會(huì)城市，多姿多彩的民族文化風(fēng)情和民間習(xí)俗讓人流連忘返。南寧市屬于我國(guó)西南邊陲的中心，和很多東南亞國(guó)家交流頻繁，隨著這些年經(jīng)濟(jì)大發(fā)展，城市被一條條現(xiàn)代化的街道鋪滿(mǎn)，一幢幢高樓大廈拔地而起。今年6月份，我國(guó)少數(shù)民族自治區(qū)首個(gè)地鐵——南寧市地鐵1號(hào)線(xiàn)東段正式開(kāi)通試運(yùn)營(yíng)，整條線(xiàn)路全長(zhǎng)32.1公里，建有25座車(chē)站，標(biāo)志著南寧正式步入了地鐵時(shí)代。

“半城綠樹(shù)半城樓”，10月份的廣西壯族自治區(qū)首府南寧綠蔭如蓋，細(xì)雨瀝瀝，正是一年中最好的季節(jié)?！吨袊?guó)信息化》記者隨著來(lái)自全國(guó)各地的軌道交通建設(shè)單位、設(shè)計(jì)研究院所、設(shè)備制造企業(yè)以及相關(guān)機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)專(zhuān)家一起，參觀了位于南寧市中心的地鐵控制中心，實(shí)地體驗(yàn)了南寧地鐵1號(hào)線(xiàn)，并參加了同期舉行的以“新IT·悅無(wú)線(xiàn)·耀綠城”為主題的前沿技術(shù)研討會(huì)。

總體感受，南寧市作為我國(guó)智慧城市試點(diǎn)之一，在城市管理、交通規(guī)劃信息化方面可圈可點(diǎn)。作為我國(guó)少數(shù)民族自治區(qū)率先建設(shè)地下軌道交通的城市，除了開(kāi)通1號(hào)線(xiàn)之外，2號(hào)線(xiàn)也在同期進(jìn)行。在高科技無(wú)孔不入的今天，南寧地鐵從規(guī)劃到施工、運(yùn)行、調(diào)試等各個(gè)階段，包括信號(hào)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、車(chē)地通信系統(tǒng)、閘機(jī)等多個(gè)子系統(tǒng)都使用了新IT技術(shù)，在國(guó)內(nèi)軌道交通行業(yè)保持了多項(xiàng)第一。南寧軌道交通集團(tuán)建設(shè)分公司副總經(jīng)理莫志剛介紹，南寧地鐵是國(guó)內(nèi)首個(gè)將IEEE802.11ac車(chē)地?zé)o線(xiàn)通信技術(shù)應(yīng)用在PIS系統(tǒng)的地鐵線(xiàn)路，高帶寬的車(chē)地?zé)o線(xiàn)通信技術(shù)在支持地鐵車(chē)廂高清視頻播放的同時(shí)，還能將全列車(chē)24路監(jiān)控圖像全部回傳，業(yè)界領(lǐng)先。同時(shí)在地鐵的云計(jì)算應(yīng)用、采用大數(shù)據(jù)技術(shù)指導(dǎo)地鐵生產(chǎn)與營(yíng)銷(xiāo)方面也屬于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。有了新IT技術(shù)的保障，南寧市加快了向生態(tài)城市目標(biāo)前進(jìn)的步伐。

“智慧”融入南寧地鐵

近日，國(guó)家發(fā)改委、交通運(yùn)輸部聯(lián)合印發(fā)的《交通基礎(chǔ)設(shè)施重大工程建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃》指出：2016-2018年重點(diǎn)推進(jìn)103個(gè)城市軌道交通項(xiàng)目前期工作，新建城市軌道交通2000公里以上，涉及投資約1.6萬(wàn)億元?？梢钥闯?，未來(lái)3～5年城市軌道交通業(yè)將會(huì)迎來(lái)建設(shè)高峰期，北京、上海等地的地鐵也面臨著多條線(xiàn)路升級(jí)的需求。

相對(duì)于普通交通而言，地鐵建設(shè)由于各種特殊因素，在技術(shù)要求中非常嚴(yán)格：跨線(xiàn)運(yùn)營(yíng)要求對(duì)原來(lái)以線(xiàn)路為單位的獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一整合，實(shí)現(xiàn)資源合理調(diào)度和減少浪費(fèi)；在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)的影響下，地鐵現(xiàn)有系統(tǒng)與新技術(shù)如何銜接順利過(guò)渡也是個(gè)挑戰(zhàn)；由于現(xiàn)有地鐵最高行駛速度已經(jīng)超過(guò)80Km/h，未來(lái)還會(huì)持續(xù)提升，而與此同時(shí)列車(chē)最短發(fā)車(chē)間隔短已經(jīng)小于2分鐘，這對(duì)行車(chē)安全提出越來(lái)越高的要求，必須要考慮如何應(yīng)對(duì)軌道交通各子系統(tǒng)日益繁忙、信號(hào)干擾等問(wèn)題。

在南寧期間，應(yīng)大會(huì)主辦方、協(xié)辦方的邀請(qǐng)，記者對(duì)南寧地鐵1號(hào)線(xiàn)控制中心（指揮大廳）進(jìn)行了參觀，對(duì)新IT技術(shù)在提升地鐵運(yùn)營(yíng)水平和乘車(chē)感受方面深有體會(huì)。

南寧軌道交通調(diào)度指揮大廳中，中央主屏幕和幾排辦公座位占據(jù)了大部分的空間。據(jù)控制中心負(fù)責(zé)人介紹，通過(guò)車(chē)地?zé)o線(xiàn)通信系統(tǒng)可以對(duì)1號(hào)線(xiàn)地鐵在軌列車(chē)和各項(xiàng)設(shè)備、指標(biāo)、人員進(jìn)行監(jiān)控，并可以進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)度指揮。本次南寧1號(hào)線(xiàn)中采用了新華三的車(chē)載無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)，包括PIS系統(tǒng)（乘客信息服務(wù)系統(tǒng)）和CCTV（視頻監(jiān)控）系統(tǒng)，其中視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為兩部分，一部分負(fù)責(zé)地鐵運(yùn)營(yíng)情況的監(jiān)控，另一部分是公安監(jiān)控系統(tǒng)。

這兩套系統(tǒng)對(duì)技術(shù)方案提供商有很高的要求。首先要求系統(tǒng)提供高質(zhì)量的視頻播放；其次要求將車(chē)上的視頻監(jiān)控資料實(shí)時(shí)回傳，回傳就需要足夠的帶寬，同時(shí)按照公安部門(mén)的要求資料要被保存90天以上，這就對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方案提出了嚴(yán)格要求。與傳統(tǒng)車(chē)載監(jiān)控方案只能上傳兩路車(chē)廂標(biāo)清監(jiān)控圖像相比，南寧地鐵將全部視頻實(shí)時(shí)回傳可將錄像在控制中心集中存儲(chǔ)，使得數(shù)據(jù)可靠性和存儲(chǔ)成本都具有更大優(yōu)勢(shì)。更重要的是，突發(fā)列車(chē)事件時(shí)，地鐵控制中心能迅速定位故障車(chē)廂位置和事件原因，使得應(yīng)急響應(yīng)速度更快。

據(jù)介紹，南寧地鐵1號(hào)線(xiàn)P I S系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)首次采用IEEE802.11ac車(chē)地?zé)o線(xiàn)通信技術(shù)，保障了視頻的流利播放，也解決了回傳視頻監(jiān)控資料回傳的帶寬問(wèn)題。“WLAN技術(shù)成熟、穩(wěn)定、高性?xún)r(jià)比，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)多個(gè)城市多條線(xiàn)路的信號(hào)、PIS、車(chē)廂WIFI覆蓋等系統(tǒng)中。其對(duì)車(chē)地?zé)o線(xiàn)系統(tǒng)的一個(gè)要求就是要做到無(wú)縫連接，而這一點(diǎn)我們已經(jīng)在過(guò)去的案例中做到了。”南寧地鐵1號(hào)線(xiàn)車(chē)地?zé)o線(xiàn)系統(tǒng)技術(shù)提供商新華三集團(tuán)交通系統(tǒng)部總監(jiān)于志宏在接受記者采訪時(shí)說(shuō)。

現(xiàn)在，在南寧乘坐地鐵的旅客不僅可以在車(chē)廂內(nèi)觀看流暢的直播內(nèi)容，還能第一時(shí)間接收到新聞消息，享受愉悅暢快的地鐵之旅。南寧軌道交通集團(tuán)充分利用了新技術(shù)方案，推動(dòng)了整個(gè)城市邁入智慧出行時(shí)代。

智能化，軌道交通的下一步

智能化時(shí)代，新IT技術(shù)在各個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)是無(wú)孔不入。地鐵作為傳統(tǒng)行業(yè)的一個(gè)重要領(lǐng)域，近年來(lái)也被云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新概念所包圍。

當(dāng)前虛擬化和云計(jì)算技術(shù)極大的提升了IT資源的利用效率，并使新業(yè)務(wù)的上線(xiàn)更為便捷，能動(dòng)態(tài)適應(yīng)業(yè)務(wù)處理壓力。北京、深圳多個(gè)城市地鐵都已經(jīng)在TCC、NOCC等控制中心應(yīng)用到云技術(shù)。據(jù)記者了解，其他地方的地鐵業(yè)主也都提出了云計(jì)算的方案?？傮w來(lái)說(shuō)，目前云計(jì)算在地鐵行業(yè)的應(yīng)用并不算深入，很多還只是停留在虛擬化的階段。

“地鐵的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)是一個(gè)趨勢(shì)，未來(lái)一定會(huì)向云計(jì)算方向靠攏。云的核心理念是更加具有彈性，當(dāng)單個(gè)系統(tǒng)資源不能滿(mǎn)足要求時(shí)，通過(guò)云計(jì)算可以動(dòng)態(tài)地協(xié)調(diào)其他系統(tǒng)中的IT資源進(jìn)行支撐，隨著地鐵各種系統(tǒng)的增多，云計(jì)算的效益會(huì)越來(lái)越高?！庇谥竞陮?duì)記者說(shuō)。

舉例來(lái)說(shuō)，目前北、上、廣城市軌道交通都有多條線(xiàn)路，將來(lái)可以動(dòng)態(tài)地將一些閑置的資源分配到需要的系統(tǒng)上。比如某條地鐵線(xiàn)的突發(fā)事件視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)要做圖像比對(duì)的大數(shù)據(jù)分析，在該條線(xiàn)路的視頻圖像處理服務(wù)器計(jì)算能力不足時(shí)，可動(dòng)態(tài)調(diào)用其他線(xiàn)路的計(jì)算資源滿(mǎn)足這一需求，這就是云計(jì)算的核心理念。同時(shí)云計(jì)算讓維護(hù)操作更簡(jiǎn)便，過(guò)去多條線(xiàn)路多個(gè)站點(diǎn)都要逐一單點(diǎn)進(jìn)行維護(hù)，在云環(huán)境下可以遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)地集中對(duì)它們進(jìn)行維護(hù)，一旦設(shè)備壞了，不需要更換設(shè)備，可以直接將系統(tǒng)切換到別的設(shè)備上。

作為一條新建的少數(shù)民族地區(qū)的地鐵，南寧地鐵實(shí)現(xiàn)了新業(yè)務(wù)創(chuàng)新，通過(guò)云計(jì)算的概念，實(shí)現(xiàn)了云購(gòu)票機(jī)、市民一卡通無(wú)縫對(duì)接，并可以實(shí)現(xiàn)無(wú)卡、無(wú)現(xiàn)金，通過(guò)手機(jī)APP或支付寶購(gòu)票等等。目前地鐵1號(hào)線(xiàn)處于初建階段，2號(hào)線(xiàn)也已經(jīng)開(kāi)工，未來(lái)隨著各種系統(tǒng)的增加，向云計(jì)算過(guò)渡是水到渠成。

隨著地鐵互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)同樣會(huì)在未來(lái)的軌道交通中發(fā)揮重要的作用。于志宏認(rèn)為，大數(shù)據(jù)在地鐵領(lǐng)域的應(yīng)用最為主要的有幾個(gè)方面：首先是針對(duì)乘客的增值業(yè)務(wù)，在開(kāi)展地鐵乘客WiFi業(yè)務(wù)以后，向乘客推送一個(gè)符合其需求的精準(zhǔn)應(yīng)用或廣告所得的收益，可能會(huì)比乘客的地鐵票價(jià)高很多。但要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，最關(guān)鍵的是精準(zhǔn)了解乘客的潛在需求，這就是無(wú)線(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)。

其次，是針對(duì)地鐵公司生產(chǎn)系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)分析和利用價(jià)值。比如，通過(guò)在車(chē)輛上、隧道內(nèi)安裝物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，傳感器會(huì)監(jiān)控各種參數(shù)并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳，再通過(guò)大數(shù)據(jù)分析就可以判斷車(chē)輛的運(yùn)行狀況以及何時(shí)需要維護(hù)，并通知維修人員按時(shí)檢修?！耙郧拔覀兊脑O(shè)備運(yùn)維叫做故障修，就是當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)候進(jìn)行修理，這不可避免的造成業(yè)務(wù)中斷和收入損失，但是今天我們通過(guò)大數(shù)據(jù)分析對(duì)設(shè)備可以做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，在設(shè)備未出問(wèn)題之前就對(duì)其進(jìn)行更換或維修，我們稱(chēng)之為狀態(tài)修?！庇谥竞赀@樣介紹。

開(kāi)啟西南地鐵信息化新時(shí)代

據(jù)數(shù)字統(tǒng)計(jì)，截至2015年末，我國(guó)共有44個(gè)城市的軌道交通規(guī)劃獲批；有26個(gè)城市已開(kāi)通城市軌道交通線(xiàn)路3618公里。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新IT技術(shù)的發(fā)展，智慧軌道交通應(yīng)該不會(huì)離我們太遠(yuǎn)。

南寧地鐵此次在國(guó)內(nèi)率先使用IEEE802.11ac車(chē)地?zé)o線(xiàn)通信技術(shù)，還部署了車(chē)站云購(gòu)票機(jī)等諸多創(chuàng)新技術(shù)，使得乘客從便捷購(gòu)票開(kāi)始，到順利通過(guò)閘機(jī)，乘坐列車(chē)后觀看高清視頻，一路上都能體會(huì)到新IT技術(shù)帶來(lái)的諸多便利。

作為南寧地鐵P I S系統(tǒng)802.11ac車(chē)地?zé)o線(xiàn)通信解決方案供應(yīng)商，新華三交通系統(tǒng)部技術(shù)部部長(zhǎng)嚴(yán)思廣對(duì)《中國(guó)信息化》表示，新華三除了在IEEE802.11ac基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了列車(chē)高速不中斷的快速切換技術(shù)以外，還在WLAN無(wú)線(xiàn)部署、優(yōu)化方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，比如如何分配無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的頻點(diǎn)，避免地鐵不同系統(tǒng)系統(tǒng)之間，以及地鐵系統(tǒng)與外部無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)之間的相互干擾?！澳蠈幍罔F1號(hào)線(xiàn)PIS系統(tǒng)采用的是5.8G頻段，和信號(hào)系統(tǒng)可以做到互不干擾。目前WLAN在地鐵中的應(yīng)用場(chǎng)景主要包括PIS系統(tǒng)和WIFI上網(wǎng)，為避免出現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)占用一個(gè)頻段的情況，現(xiàn)有的成熟技術(shù)方案是共享一套車(chē)地?zé)o線(xiàn)系統(tǒng)，以劃分邏輯網(wǎng)絡(luò)的方式設(shè)置優(yōu)先級(jí)，保障主要的系統(tǒng)能夠順利運(yùn)行，其他系統(tǒng)則通過(guò)設(shè)置較低的優(yōu)先級(jí)分享這一網(wǎng)絡(luò)?！眹?yán)思廣說(shuō)。

大帶寬車(chē)地?zé)o線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)解決了1號(hào)線(xiàn)的監(jiān)控圖像回傳、存儲(chǔ)等問(wèn)題，提高了軌道交通的安防水平。南寧地鐵也開(kāi)啟了我國(guó)西南部地鐵信息化的新時(shí)代，為這里的眾多少數(shù)民族同胞帶來(lái)嶄新的體驗(yàn)。