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城市軌道交通行業(yè)智慧發(fā)展
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2024-10-11

城軌行業(yè)的數(shù)字化發(fā)展

作為交通運(yùn)輸領(lǐng)域中綠色發(fā)展綠色出行的典范，城市軌道交通在公共交通運(yùn)輸領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，截至 2023年底我國(guó)已有 59個(gè)城市開(kāi)通了城市軌道交通線路 338 條，從 2019 年至 2023 年新增運(yùn)營(yíng)里程翻了近一倍，同時(shí)城市軌道交通的信息化和數(shù)字化發(fā)展也迅猛推進(jìn)。

但是，鑒于全國(guó)城軌交通建設(shè)起步不一，所處階段不同，特別是對(duì) “城軌交通 + 信息化”的認(rèn)識(shí)程度深淺有別、信息化標(biāo)準(zhǔn)因地而異，致使各個(gè)城市軌道交通的信息化進(jìn)程參差不齊，應(yīng)用程度和水平差異較大，服務(wù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和管理信息應(yīng)用不適應(yīng)當(dāng)前形勢(shì)發(fā)展的需要，2020 年中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)發(fā)布了《智慧城軌發(fā)展綱要》，為行業(yè)的智慧發(fā)展進(jìn)一步明確了方向和統(tǒng)一了架構(gòu)，綱要給出了 1-8-1-1 布局結(jié)構(gòu)的智慧城軌發(fā)展藍(lán)圖，以一個(gè)個(gè)城軌云與大數(shù)據(jù)平臺(tái)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)八大體系的互聯(lián)互通數(shù)據(jù)共享。

數(shù)字化發(fā)展需求與挑戰(zhàn)

基于智慧城軌建設(shè)藍(lán)圖，各城市地鐵企業(yè)紛紛加速深化落實(shí)數(shù)字化建設(shè)，信息化建設(shè)的成果初具規(guī)模，但我國(guó)目前各城市的城市軌道交通信息化建設(shè)和實(shí)施很難一步到位，尤其在城軌的供配電系統(tǒng)的數(shù)字化建設(shè)和管理上，還存在著一些問(wèn)題與挑戰(zhàn)。

在城市軌道交通運(yùn)營(yíng)中，因?yàn)榫€路長(zhǎng)，能耗高，設(shè)備設(shè)施復(fù)雜，運(yùn)行環(huán)境惡劣，導(dǎo)致運(yùn)維成本高、管理難度大，數(shù)字化管理系統(tǒng)成為運(yùn)行維護(hù)管理的必要手段。城市軌道交通的運(yùn)行方式為電氣化運(yùn)行，目前在傳統(tǒng)供電系統(tǒng)中因?yàn)橹袎簜?cè)確保著系統(tǒng)供電的連續(xù)性，是 100% 電氣化運(yùn)行的城市軌道交通的安全運(yùn)行的前提，因此對(duì)中壓系統(tǒng)的監(jiān)控與管理一直較為完善，而低壓側(cè)的數(shù)字化管理還處于起步階段，僅有一些主要回路及負(fù)載被納入管理系統(tǒng)進(jìn)行集中管理。

但隨著社會(huì)及技術(shù)的發(fā)展，在確保安全運(yùn)行的前提下，城市軌道交通越來(lái)越注重乘客體驗(yàn)、運(yùn)行效率、綠色節(jié)能，更大量的低壓底層數(shù)字化設(shè)備被應(yīng)用，因此通過(guò)數(shù)字化系統(tǒng)架構(gòu)的建設(shè)對(duì)低壓側(cè)實(shí)施有效管理的必要性和重要性突顯。

目前在城軌供配電系統(tǒng) 400V 低壓側(cè)數(shù)字化建設(shè)中常見(jiàn)的一些問(wèn)題與挑戰(zhàn)：

數(shù)據(jù)利用率：在城軌云及大數(shù)據(jù)的發(fā)展過(guò)程中，為了滿足當(dāng)前及未來(lái)使用需求，大量的 400V 低壓底層設(shè)備已升級(jí)為先進(jìn)的數(shù)字化設(shè)備，但因?yàn)楦鞯氐墓芾砟Ｊ郊肮芾硇枨蟠嬖谝欢ú町悾疫€處于發(fā)展建設(shè)階段，導(dǎo)致大量的底層數(shù)據(jù)暫時(shí)未能納入集中管理系統(tǒng)平臺(tái)，從而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)資源的閑置與浪費(fèi)；

重復(fù)性投資：因數(shù)字化發(fā)展的分步與分階段實(shí)施，以及不同管理系統(tǒng)因系統(tǒng)架構(gòu)的原因，無(wú)法有效共享數(shù)據(jù)，各管理系統(tǒng)在建設(shè)實(shí)施中存在一定的重復(fù)采集數(shù)據(jù)所帶來(lái)的擴(kuò)展點(diǎn)位和增加布線難度，造成了一定的重復(fù)投資；

協(xié)議多樣性：大量的 400V 底層數(shù)字化配電設(shè)備因設(shè)備多樣化帶來(lái)的數(shù)據(jù)源的不同，以及在通信方式上的多樣性以及協(xié)議上的差異性，導(dǎo)致的系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建的難度與復(fù)雜性增加；

容量與算力：當(dāng)前大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析工作由上層云平臺(tái)系統(tǒng)計(jì)算完成，因低壓配電系統(tǒng)設(shè)備多，數(shù)據(jù)量大，對(duì)系統(tǒng)的容量與算力要求較高，常導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行速度慢，投資成本高；

多維度管理：在城市軌道交通運(yùn)營(yíng)中，安全運(yùn)行、能效管理、資產(chǎn)管理、電能質(zhì)量管理往往分屬在不同的系統(tǒng)中，但基礎(chǔ)數(shù)據(jù)均來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)底層設(shè)備，如何實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)管理和遠(yuǎn)端管理的協(xié)同配合存在困難。

針對(duì)這些痛點(diǎn)與需求：

如何能在城市軌道交通的設(shè)計(jì)與建設(shè)中既考慮到現(xiàn)階段的運(yùn)維使用需求，又考慮到未來(lái)的管理發(fā)展需求；

如何在上層系統(tǒng)尚未構(gòu)建時(shí)，既能有效利用好當(dāng)前底層設(shè)備已有的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，又能預(yù)留好數(shù)據(jù)上傳通道，支持未來(lái)上層各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集；

如何既能保證底層數(shù)據(jù)的靈活性，又能實(shí)現(xiàn)上層數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性；

如何實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字化運(yùn)維管理，又能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端的集中統(tǒng)一管理；

如何有效構(gòu)建系統(tǒng)架構(gòu)，避免重復(fù)投資與重復(fù)建設(shè)，使城軌系統(tǒng)的數(shù)字化建設(shè)可分步分階段實(shí)施。

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