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比亚迪:共创轨道交通运维智能化

比亚迪通信信号研究院院长 陈国芳/文

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随着城市轨道交通建设的快速发展,构建安全、高效的轨道交通运营管理体系,提升乘客服务体验成为大势所趋。

各大厂商充分利用云计算、大数据和人工智能等技术,助力智慧城轨的信息化、智能化、智慧化和数字化转型。在轨道交通智慧化建设的过程中,构建一套标准化数据采集和存储管理体系,搭建轨道交通数据管理平台,以实现各专业系统之间的数据共享,对于提升运营管理效率及乘客服务水平至关重要。

智慧城轨,助力轨道交通数字化转型

从目前来看,城轨行业的发展存在三大痛点:首先,传统轨道交通线路不同专业系统的烟囱式分散建立,不同专业、不同业务系统之间数据集成度低,互联互通性差,导致的不同系统设备运行协同性较差、客流波动和故障场景下调度响应速度较慢、地铁网络运输整体效能不高等问题,使其难以实现客流驱动的协同调度运行。

其次,乘客出行信息获取不及时、不全面,运营信息发布不到位,导致其出行服务信息推送不精准。

最后,目前地铁巨量设备、设施的状态检测、诊断决策及维修处置仍主要依靠人工作业,由于智能化程度较低且对检修数据的深度挖掘和分析能力不足,因此难以实现对状态的预测、预警及全寿命周期维修策略的优化,维修模式仍以“故障修、计划修”为主,且设备运维与资产管理联动不足,资产价值属性与物理属性的不一致,导致其难以支撑资产管理。

为了解决以上问题,轨道交通需充分利用云计算、大数据和人工智能等技术,建立以“智慧城轨”为核心的智慧轨道交通运营管理系统,在助力轨道交通实现数字化转型的基础上,实现运营管理效率和乘客服务水平的提升。

设备在全生命周期内运行的数据积累和沉淀,通过大数据和人工智能深度学习技术分析,可优化运营管理过程,提升设备运行的自我诊断及自我修复能力,最大化地在全生命周期内提升设备的使用效率。

数据平台,夯实智慧基础

在轨道交通数字化转型的过程中,数据平台是其先进应用互通性的基础,而智慧化程度则决定了其安全性、人性化的提升空间。

轨道交通的建设涉及车辆、轨道、信号、通信、机电、安防等各专业系统。随着轨道交通网络化建设的快速发展,设备种类和数量越来越多,设备长时间运行的故障检测和维护保障,对维保人员提出了更高的要求。

智能化技术手段能够有效减少人工维保的工作投入,提升设备维修的精准性和使用效率。当前,各专业系统主要通过增加传感器来采集设备数据,数据积累、数据分析和设备建模是一项长期任务,建立多专业高度集成的智慧城轨系统是构建数据分析模型的重要载体。

各专业设备通过数据采集工具,进行设备健康状况监测,专业设备的数据分析模型需要集成到统一的数据平台,依托共同的基础数据和工具进行综合分析,并通过该平台为各专业的应用场景提供关联分析结果,以形成全新的轨道交通统一数据平台,为充分发挥数据的价值奠定良好的数据基础。

华为基于行业场景打造的城轨沃土数字平台,以城轨云为基础,统筹各种新ICT技术,打通各类专业数据,凭借业界独特的跨云跨平台一致性体验、多技术融合等特性,向上支持应用的快速开发和灵活部署,向下则打通了连接,实现了“云管端”三者的协同。

其既是城轨数字化底座的核心,也是提供数据汇聚和数据智能、实现数字化转型的载体。无论是客户还是合作伙伴都可以通过使用平台来降低新技术的使用门槛,通过快速的系统的集成,实现数据与资源的协同共享及业务与运营的提质增效。

比亚迪通信信号有限公司(以下简称“比亚迪通号”)为比亚迪股份全资子公司,致力于提供轨道交通全自动智慧运行方案,可结合调度、网络、控制等核心技术,为城市、交通、园区等领域提供数字化智能解决方案及工程实施和运营维保服务,为人们提供安全、智能、高效的产品及舒适的体验。

目前比亚迪通号已携手华为完成了智慧车站及智慧运维联合解决方案,正式通过了互联互通测试,并于线上发布。这是华为与比亚迪签署全面战略合作之后的又一力作,意味着双方在轨道交通领域展开了更深入全面的探索。

在该方案中,华为沃土数字平台打破了烟囱式IT架构,实现了更高效的跨部门数据共享,激活了海量数据价值,向上可支持应用快速开发、灵活部署,使能各类业务敏捷创新。比亚迪通号基于华为沃土数字平台,可快速叠加开发的上层智能应用,通过比亚迪智慧车站和智能运维系统的数据处理技术,再经过数字平台,应用于连接平台的各子系统,供各系统实时采用。在更高效地解决客户痛点、满足客户需求的同时,降低了客户的时间成本、人力成本、沟通成本、生产成本、错误成本以及维护成本。

智慧车站应用实践

车站作为轨道交通线路的核心组成单元之一,目前各条线路基本满足运维及乘客服务、票卡收费等正常业务需求,但仍存在诸多亟待优化的问题:比如各子系统单独运行造成的运维效率低下;各系统产生的海量碎片数据却无法为运维决策提供有效的数据支撑;传统票卡收费服务无法满足乘客出行的智慧化服务;设备维护及应急联动信息化、智能化不足,仍需依靠人工等。

特别是随着各城市线路的不断升级改造以及新线路、线网的设计规划,其对运维及设计规划提出了更高的要求。不仅运维单位有升级改造一体化智能系统的需求,且各设计施工单位也在线路设计规划时为其提供整体智能化系统方案,同时,包括乘客、电信运营商、公交等各个交通行业的参与者,也对其提出了业务相互融合的需求,鉴于此,智慧车站的建设势在必行。

智慧车站旨在从乘客、运营、建设3个维度提高车站的智慧程度,以实现服务的人性化及运营的智能化。其通过对车站运行状态全方位的信息呈现、自动化运行、应急处理等功能,建设高效的智慧化运营管理系统,可及时快速地处理突发事件,打造高效的智慧化运营管理模式,提升乘客体验。

服务人性化。 高度智能化的PIS系统、广播系统及人脸识别售检票系统在满足车站基本运营需求的同时,还引进了新零售、共享服务、智慧物流、失物招领等功能,以及应用太阳能、大数据等技术,以使服务更加人性化。

快速无感的进站服务,包括高效精确的安检和无感的检票过闸等,以减少排队时间,提升出行效率;实时高效的客服服务,包括快速响应的线上客服以及灵活方便的线下客服等,以拓宽乘客召援渠道;个性精准的信息服务,包括多平台、多信息的联动发布,动态标志、标识主动引导等,以实现信息的个性化交互,丰富信息获取的内容;多元化的出行体验,包括预约乘车、站内商业、物流、休闲等惠民增值服务。

运营智能化。 车站设备全部按照无人值守的要求设计、生产,乘客在刷脸进站、自助购物、自助使用共享服务时,高度智能化的设备可以大幅降低人力成本。同时,设备故障诊断子系统可以及时发现设备故障并自动报修给相关人员,以及时修复,保障设备正常地安全运行。

运行状态实时全息感知,包括客流、列车、设施设备、环境等;远程智能管控,包括设备控制、客流管控、调度传达、应急指挥等,解决人工管控效率低、强度大、成本高等问题;以客流为中心的运营组织,打通了系统间的数据壁垒,实现了客流驱动的路网运力、运量调整匹配,打破了既有系统分散建立导致的数据互联互通性差、管控难度大、命令交互繁琐的局面;安全隐患主动辨识,解决了现有异常情况被动接报、风险难以预判和主动排查消隐的难题。

智能运维应用实践

智能运维系统是轨道交通运营企业的核心系统,也是保障车辆及设备可用性、安全性、经济性的必要信息化手段。比亚迪智能运维系统具有以下几大功能:可对轨道交通线路资产的全生命周期进行过程管理,对设备的维修、维护做工单跟踪处理;对其自身的系统功能进行自检并反馈状态,结合人工检测,以达到点巡检的目的;建立施工管理模块,对维修作业流程及审批进行全局控制。

该系统以资产管理为基础,设备维修为核心,集成了设备运行监测、资产生命周期管理、设备维修、设备点巡检、现场施工调度管理、车站管理等专业功能,为运维提供了一个设备管理的信息平台,通过信息的联动与深度集成,帮助线路实现了少人化运营,提升了管理的效率及可靠性,并充分利用了资源。

在线感知,通过传感、物联网、边缘计算等新技术的采用,实时采集设备、设施的健康状态数据,以提升感知的智能化水平及效率;“状态修”,通过深度挖掘感知数据,分析设施设备的劣化机理和演化规律,优化全寿命周期的修理策略,实现了诊断决策由经验支撑向数据支撑的转变;智能化作业,利用智能化无人维修装备及远程维修模式替代现场人工作业方式,并可对作业质量进行后期评价,以实现“智能化状态修”;资产联动,通过统一设施设备管理与资产管理的颗粒度,打通了运维数据与资产状态数据,保证了资产价值属性与物理属性的一致性,支撑了资产的全寿命周期管理。

智慧运维平台是基于SaaS层可伸缩的综合现代化平台,其从智能设备到云的组件,包括边缘计算、物联网络、云平台、服务应用等组成部分,均基于对前端智能化设备的数据采集,通过各种网络制式的数据传输,利用AI、大数据、IoT平台等技术手段,对各业务系统进行统一整合、统一管理、统一联动,以实现安全、高效、智慧的运维及服务管理。

比亚迪与华为的合作早在20多年前就已展开,双方见证了彼此的成长,在电子产品、汽车智能网联、智能驾驶、智慧交通、智慧园区等多方面开展了深度合作交流。

2018年1月,比亚迪与华为联合举办了无人驾驶系统发布会,其也是全球首条搭载100%自主知识产权无人驾驶跨座式单轨线路的正式通车运行。此后,双方继续深度合作,先后推出了智慧车站及智慧运维等智慧化联合解决方案,并在项目中应用论证,智慧车站和智能运维在数字化平台的实践应用,奠定了比亚迪与华为“互通互利”的联合解决方案合作模式,为智慧城轨建设打下了良好的技术及应用基础。

在智慧城轨未来的建设发展过程中,双方将联合孵化更多的智慧化解决方案,为城轨运营效率及乘客服务水平提升提供更好的技术支持。比亚迪通号致力于成为建设数字化轨道交通的驱动者和引领者,也会继续与华为共谋共建,共创未来。

伙伴证言

“比亚迪通号致力于成为建设数字化轨道交通的驱动者和引领者,将与华为共谋共建,共创未来,拥抱轨道交通智能升级大潮。”

—— 比亚迪通信信号研究院院长陈国芳

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第30期 智慧交通特辑

跨越IT&OT数字鸿沟,构建交通数字化新范式

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