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数字中国 智慧交通 畅通北京 忠诚担当——访北京市地铁运营公司副总工程师、企业发展部部长顾庆宜先生
  • 《UPS应用》杂志曲学基主编、孙阳执行主编应约来到位于西直门立交桥西南隅的北京市地铁运营有限公司,采访北京市地铁运营有限公司副总工程师、企业发展部部长顾庆宜先生。

    元宵节前夕,北京早已洋溢在一片节日的气氛中,人们不仅沉浸在祥和之中,更是在2019年开门红大干的忙碌之中。2月18日,《UPS应用》杂志曲学基主编、孙阳执行主编应约来到位于西直门立交桥西南隅的北京市地铁运营有限公司,采访北京市地铁运营有限公司副总工程师、企业发展部部长顾庆宜先生。
      
      对于土生土长的北京人来讲,北京地铁是再熟悉不过的了,因为每日的出行都要搭乘这最为便捷的交通工具。从小时记忆中的1号线大开槽建设开始,不经意间北京地铁已经历经了50个寒冬暑往,现在北京地铁业已成为首都现代化的一个象征。在北京市地铁运营有限公司办公楼内,顾庆宜先生早已在办公室迎候我们了。顾庆宜先生曾在2018年第十四届UPS供电系统及其基础设施技术峰会上作为演讲嘉宾向大会作了《轨道交通数据的特点及应用》报告,这次我们已经是第二次见面,所以老朋友见面分外亲热。
      
      顾庆宜先生现任北京市地铁运营有限公司资深技术专家、副总工程师、企业发展部部长;教授级高工;具有监理工程师、设备监造师资格;《都市快轨交通》第三届编辑委员会委员;北京市轨道交通建设运营专家。他作为技术类的专家已经在北京地铁工作了大半辈子,是北京地铁发展的见证者。我们就北京地铁的发展,智慧城市中数字地铁的特点、功能,地数据中心的建设和运维,未来北京地铁的发展规划等话题进行了采访和交流。
      
      国有独资,忠诚担当
      
      记者:北京地铁处在身边,与之天天交道,应该说是很熟悉了,但我们对于地铁运营有限公司却知之甚少,请顾总先给我们介绍一下公司情况。
      
      顾总:北京市地铁运营有限公司(简称地铁公司)是北京市市属大型国有独资公司,是国内最早成立的城市轨道交通运营企业,开通运营了新中国第一条地铁。截止至2018年底,地铁公司有员工3.5万人,运营管理了北京市城市轨道交通22条线路中的16条线路(其中包括1号线、2号线、5号线、6号线、7号线、8号线、9号线、10号线、13号线、15号线、八通线、机场线、房山线、昌平线、亦庄线、S1线),总运营里程达到500公里,车站303座,57座换乘车站。
      
      顾总继续向我们介绍到,北京地铁2018年年客运量达到31.16亿人次,占公共交通总运量的51.47%。安全行车4.83亿车公里,两次延误5分钟以上事故间平均车公里达到947万车公里,创造了新的记录;列车正点率和运行图兑现率分别达到99.9%和99.95%,乘客满意率达到96%左右,在国际地铁协会中安全、能耗等方面指标继续保持领先水平。
      
      顾总用略带骄傲的语气继续向我们讲到,北京地铁出色完成了奥运会、60周年国庆阅兵、党的十九大、一带一路和抗战胜利70周年等重大活动的运输服务保障任务。同时北京地铁还在城市遇到雨雪雾等极端恶劣天气时,能够充分发挥地铁的独特优势和作用,保障城市正常运行。赢得了“政府信赖、乘客满意、社会好评、同行称赞”的品牌形象,为落实首都城市战略定位、推动京津冀协同发展、建设国际一流的和谐宜居之都做出了应有的重要贡献。企业的使命是,畅通北京,让首都更美好。企业的精神是,忠诚担当,联动创新。
      
      顾总还向我们讲起了北京地铁不平凡的发展历史。北京地铁最早是根据战备需要的理念开始建造的,回顾地铁公司五十年的发展历程,北京地铁的发展可以分为六个阶段。
      
      第一个阶段从1953年到1969年筹备建设时期。第二个阶段从1970年到1975年的北京地铁“工改兵”时期。第三个阶段从1975年到1984年的交通局(公交总公司)时期。第四个阶段从1984年到2001年的总公司体制时期。第五个阶段从2001年到2008年的奥运会筹办时期。第六个阶段从2009年至今的“六型地铁”建设时期。
      
      我们望着顾总质朴的脸庞,听着他深情的介绍,眼前浮现着北京地铁50年辉煌历史的一张张、一页页,深深地为发生在我们身边的巨大变化感动着……
      
      智慧城市 智慧地铁
      
      记者:北京地铁有着辉煌的昨天,眼下我们已进入到智慧城市的前夜,当然需要各行各业都要先行智慧化,才能谈及城市的智慧化,在这方面,北京地铁的智慧化进程如何?
      
      顾总:建设智慧城市,是北京加快工业化、信息化、城镇化、农业现代化融合,提升城市可持续发展能力的战略选择。智慧地铁是建设智慧城市的重要组成部分,将按照走集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化道路的总体要求,统筹物质、信息和智力资源,推动新一代信息技术创新应用,加强城市轨道交通智能化建设,积极发展轨道交通的智慧应用,提高轨道交通基础设施的承载能力和服务水平。
      
      随着我国新型城镇化进程不断深入,城市轨道交通迎来高速发展的机遇,同时城轨的大规模建设,网络化运营也为城轨带来了巨大的挑战。如何在客流量快速增长的情况下保证服务质量,如何在巨量资产增长中做到有效管理,成为城市轨道交通运营企业要面对的问题。
      
      1、智慧地铁理念和建设目标
      
      智慧地铁就是利用人工智能、大数据、云计算、物联网等新一代信息技术,以及社交网络、移动支付等新型工具和方法,通过实现对乘客需求、车辆运行、设备状态、车站设施等基本要素的全面透彻感知,建设包含智慧乘客服务、智慧运营组织、智慧设备管控的综合智慧城市轨道交通运营服务与管控体系。
      
      智慧地铁建设目标是让乘客更便捷更舒适;让运营更安全更高效;让设备更稳定更可靠;让管理更科学更经济;让发展更平衡更充分。目前随着新型工具和方法的成功应用,在技术应用层面上已经为我们建设智慧地铁提供了无限的可能和技术支持。
      
      2、智慧地铁中数字地铁的特点
      
      城市轨道交通是技术高度密集型行业,涉及的专业多,面向的领域广。数字地铁的特点是数据量大(车辆设备运行维护数据、客流数据、视频数据等),数据要求时效性强(列车自动运行监控数据、客流数据等),数据的关联性强(运营、服务、管理等),安全性要求高(车辆设备运行安全等),精准度要求高(列车自动追踪运行等)等等。智慧地铁建设正在致力于以安全管理和运营服务智慧化的目标,积极打造数据地铁的基础能力。
      
      一是“高速数据传输能力”,即通过建立一个覆盖轨道交通全系统的高速数据*传输网络,实现各类数据的互联共享和及时传递;二是“大数据管理能力”,即建立轨道交通网络数据中心,将原本分散在各个专业、或者遗失的各类数据信息进行分类汇总、集中存贮、科学管理,开展大数据的分析挖掘工作;三是“数字化管理能力”,即构建城市轨道交通三维数字化管理平台,将传统的轨道交通设施设备管理从抽象的文字信息管理转化为三维可视数字化管理,形成更加科学、便捷、高效、直观的数字化管理系统。
      
      3、建设智慧地铁的需求及实现功能
      
      按照轨道交通运营管理的理念,从运营商的运营管理需求和乘客出行需求综合考虑其功能的实现。
      
      (1)运营商的运营管理需求及功能
      
      北京地铁致力于建设更高水准的“六型地铁”(平安型、人文型、高效型、节约型、法治型、创新型),打造国内领先、世界一流的轨道交通运营商。运营管理需求(目标导向)及功能:

       安全运营方面:车辆、设备、设施安全运营保障(列车无人、自动驾驶;车辆、系统设备、设施运行状态检测感知,故障监测、预警,实现状态维修;运行维护远程技术支持;故障处置、抢险救援应急会商、应急处置等);智能化运营管理(客流实时监测、预判、预警;智能化运行、调度指挥等);安全运营评估、隐患治理等。
      
      乘客服务方面:提供运营服务设施(提供良好的出行、乘车环境,乘客自动识别进出站,智能化安检,智慧化咨询等各类智能化服务)、服务信息(乘客出行导航系统,乘客关注的各类实时信息)、增值服务(随着出行,按照乘客所需可享受到超值的服务)等。
      
      效益效能方面:优化生产组织方式、维修管理模式,依托网络化、信息化手段提升资源利用率,低碳环保,在不断提升运营安全可靠性和优质服务的前提下降低运营管理成本等。
      
      科学管理方面:管理信息化、数据共享、统计分析、预警预判、优化管理流程等,不断提升运营管理水平。
      
      (2)乘客的出行需求及功能:
      
      北京地铁为乘客提供快乐出行:安全、高效、便捷、服务。乘客需求(以人为本)及功能:
      
      安全可靠方面:不出事故、故障降到最低,突出地铁运营本质安全等。
      
      方便快捷方面:运行准点、出行便捷、导向清晰、信息及时准确等。
      
      环境舒适方面:乘车环境(拥挤度、环境质量、感受温馨)、车站环境(环境质量、视觉效果、感受温馨)等。
      
      增值服务方面:在乘坐轨道交通的整个过程里,享受到的增值服务(手机上网便捷可靠、所需信息的及时获取、穷尽可能的各种需求的满足感)等。
      
      通过建设智慧地铁,实现轨道交通运营管理纵向应用集成化、运营管理现代化、养护维修系统化、调度指挥智能化、集团管理精细化、乘客服务便捷化、应用联动一体化的目标。
      
      智慧地铁 数据先行
      
      记者:感谢顾总为我们描述了智慧地铁理念和建设目标。我们知道任何一件事情都需要有落地的措施和举动才能实现理念和目标,实现智慧地铁应该用得着我们目前所说的时髦词——数据先行,具体而言我们想知道北京地铁在数据中心建设方面是如何做的。
      
      顾总:实现智慧地铁抓住数据中心建设自始至终是我们的抓手之一。在这方面我们有分析、有计划、有措施、有管控。
      
      1、北京地铁数据中心建设相关环境因素分析一是北京地铁从69年中国第一条地铁通车至今已有五十年的发展历史,目前运营有16条线路,各条线路建设于不同年代,代表着各年代不同时期的发展技术水平,形成了车辆系统设备制式多,提供产品的厂商多,给建设智慧地铁带来了数据标准、接口标准不同的问题。二是北京轨道交通规划、建设、运营三分开体制,且轨道交通运营由三家运营公司承担,给已形成大规模网络化运营的北京城市轨道交通在安全运营管理、为乘客提供优质服务方面带来了一体化建设、统一建设运营服务标准等问题。三是数据中心建设要按照需求导向、目标导向原则,充分考虑与管理体制机制、数据应用相结合。
      
      鉴于此北京市成立了轨道交通路网指挥中心,统筹协调轨道交通规划、建设、运营一体化,统筹指挥协调大规模网络化运营中多家运营单位同网运行情况下的运营服务管理。为此路网指挥中心在小营指挥中心建立了市轨道交通数据中心,随着轨道交通的快速发展,运营规模的不断扩大,还将在石门营再建设与之相适应的市轨道交通数据中心。同时制定相应轨道交通数据标准和接口标准,规范轨道交通规划、建设、运营单位的数据建设管理标准。规范轨道交通规划、建设、运营单位按照各自发展需求及具体情况建设本单位的数据中心,并按照路网指挥中心的要求向路网指挥中心提供相关的数据资料。
      
      2、北京地铁数据中心建设
      
      鉴于北京地铁拥有50年的发展现状以及“大联动机”组织架构模式的企业特点,结合“智慧地铁总体架构”准则,制定了北京地铁特有的总体架构模式,丰富完善数据层,充实全量数据仓库,满足“大联动机”组织架构模式的数据中心总体架构,并采取购买服务的方式开展北京地铁数据中心的建设。
      
      其架构功能特点如下:
      
      (1)总体架构
      
      智慧地铁总体构架由感知层、网络层、数据层、平台层、应用展示层及信息安全保障平台构成。
      
      感知层应具备源数据的采集功能,源数据应在各系统的运行过程中直接产生。源数据的采集应通过数据平台及各应用系统的传感器等实现,感知层应既能获取标量信息,又能获取视频、音频和图像等矢量信息;

        网络层应具有信息系统层级间的信息传输功能,网络层包括通信传输网、数据网、移动通信网及互联网;
      
      数据层应具有信息系统基础数据、共享数据、源数据的采集、存储和交换功能;平台层应具有信息的数据处理、统计、分析等功能。
      
      为数据的全生命周期管理和实时数据、历史、周期性数据分析、挖掘提供技术支撑;可构建生成轨道交通企业所需要各种指标及分析模型;
      
      应用展示层主要包括运营生产、运营管理、企业管理、建设管理、资源管理等领域的应用及轨道交通企业门户网站。应用展示层可根据需要,扩展各领域的新应用。
      
      (2)功能概述
      
      数据管控中心:通过业务数据标准化、规范化,打破业务系统的数据孤岛,实现跨部门、分公司之间的业务数据整合,加强业务之间的联动性和业务效率的提升;
      
      大数据集成中心:在数据规范化的基础上,集成管理系统和专业设备系统的运行数据,实现公司总部层面所有业务数据的收集、汇总。目前系统中已经集成客流数据、运力运量数据、维修维护数据、一卡通公司地理信息系统(GIS)可视化平台等数据;
      
      统计分析中心:基于大数据集成,实现各类业务数据的跨业务的整合、分析和统计,如各类设备资产占比分析、未来时段客流量预计分析等,成为管理辅助决策的必备工具。
      
      (3)特点描述:
      
      技术先进,成本可控:采用最新的大数据开发技术,通过横向扩展方式,满足公司现有及未来5-10年的数据采集、管治、分析、辅助决策的业务需求,预计到2020年末,全量数据仓库存储各类数据总量可达500T左右。
      
      数据动态管控:通过数据管治,实现业务系统之间的数据动态管控,减少数据差异提升数据和报表的质量。目前已经实现人员信息、账号安全、运营日报、进出站客流(MLC一期)的集中管控和数据统一分发;
      
      实时指标管理:通过有效的跨平台业务数据的整合,逐步实现CoMET、百分制等实时对标系统,通过大屏幕、门户、移动微信等手段,实现展示指标的实时(天、周、月)的自动分析及对标,方便管理层对业务的趋势进行动态管控。
      
      (4)全量数据仓库建设
      
      全量数据仓库将系统间数据归集和分发,实现数据交易平台和企业服务总线ESB(Enterprise Service Data)的功能。数据交易平台就是一个服务的中介,实现服务等级协议SLA(Service Level Agreement,负载均衡,流量控制,缓存,事务控制,加密传输),服务管理监控(异常处理,服务调用及消息数据记录,系统及服务的状态监控,配置管理)。
      
      美好未来 古都再变
      
      记者:感谢顾总向我们如此详细地介绍了北京智慧地铁的数字化建设方案,可以说不但是我们,北京市民如果能看您的介绍也都会感谢和欢欣鼓舞的。最后我们还想听一听未来北京地铁的发展规划。
      
      顾总:建设北京地铁有你、有我、也有他(她),可以说,每一个人都不是局外人,只不过我们是直接建设和运营管理者。我们在建设和运营管理过程中,广大的乘客及各方面的理解就是对我们付出的大力支持。近几年我们的地铁发展规划是这样的。
      
      1、发展规划
      
      到2021年,北京市轨道交通将陆续建设开通新机场线,3、12、17、19号线,平谷线,CBD线等多条运营线路,运营线路将达到30余条,运营里程达到1000公里以上,轨道交通日平均客运量将接近2000万人次。
      
      2、全面建设智慧地铁
      
      城市轨道交通将依托于信息化,实现运营管理的网络化、数字化、智能化,全面建设智慧地铁。其中:信息化是基础:包含智慧地铁建设的顶层设计、建设规划;制定相应的标准、规则;构建信息化构架(五层平台);建设基础网络;确保网络信息安全等;网络化是资源:优化运营组织(跨线运营);优化规划建设、运营维修管理(资源共享);优化调度指挥(网络集中运行指挥)等;
      
      数字化是管理:建设完善轨道交通建设运行管理的指标体系、标准体系、建模统计分析等管理应用;
      
      智能化是应用:感知(预警、预测、预判等);解耦(遥信、遥测、遥控、遥调等);智能管控(无人驾驶、自动驾驶等)。
      
      3、实现首都地铁轨道交通高质量发展
      
      树立新理念:建立以满足人民日益增长的美好出行需求为根本目标的新发展理念。采用新技术:开展移动互联网、大数据、云计算等新技术在轨道交通行业的应用,体系化获取自主知识产权。
      
      建立新机制:研究满足轨道交通交通持续安全、高效、均衡、有序运营的新工作机制。搭建新平台:推动北京智慧地铁行动计划新工作平台研究,通过实施招缓系统、乘客服务中心、地铁专用*网络等项目实现落地。
      
      4、实现新目标
      
      构建多系统融合的全出行链乘客服务中心,让乘客更便捷更舒适;建设路网智慧调度系统、建设智能安检系统,让运更安全更高效;自动化控制系统优化、一体化综合列车运行控制,让设备更稳定更可靠;列车灵活编组研究、自建*通讯网络、建设大数据资源中心,让管理更科学更经济。
      
      我们期待着与各行各业密切合作,为高质量建设首都智慧城市、智慧地铁做出贡献。
      
      编辑:Harris
      
      

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