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公共交通在過去十年中經(jīng)歷了許多變革，城市交通則發(fā)生了巨變。數(shù)字化創(chuàng)新為我們的生活和出行方式帶來了許多令人興奮的改變。數(shù)字化發(fā)展迅速，信息技術(shù)的每一項進(jìn)展、每一次進(jìn)步、每一段旅程，都使我們的工作方法更加以人為本， 這也是信息技術(shù)行業(yè)需要保持的方向。數(shù)字化是全球商業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ钪胁粩喟l(fā)展的重要趨勢，是指組織、行業(yè)或國家采用或更多地應(yīng)用數(shù)字和計算機(jī)技術(shù)。換言之，數(shù)字化代表運用數(shù)字技術(shù)來提高處理效率，降低總成本，提高生產(chǎn)率（如運營和維護(hù)），建立新的商業(yè)模式， 以及帶來新的收入和增值機(jī)會。數(shù)字化是一個逐步進(jìn)入數(shù)字商業(yè)模式的過程。技術(shù)不斷加速進(jìn)步，顯而易見，公共交通已經(jīng)從新的數(shù)字發(fā)展中獲益匪淺。新興技術(shù)也開始影響公共交通行業(yè)。國際公共交通聯(lián)會(UITP) 認(rèn)為公共交通是由人創(chuàng)造的，這些變化是由人主導(dǎo)的。因此，為確保充分發(fā)揮數(shù)字化的潛力，更好地滿足乘客需求，我們必須引領(lǐng)潮流。智能手機(jī)加快了人們對技術(shù)的采納應(yīng)用，5G 網(wǎng)絡(luò)也將為此過程帶來飛速發(fā)展。乘客期望的是無縫的旅行體驗和實時信息。運用互聯(lián)傳感器和診斷工具、大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能(AI) 等先進(jìn)技術(shù)，公共交通行業(yè)可以智快速地從數(shù)據(jù)中解讀出有用的信息。這將使在業(yè)務(wù)活動（規(guī)劃、運營和維護(hù)）中提高資產(chǎn)可用性和成本效益的方式發(fā)生根本轉(zhuǎn)變。軌道交通行業(yè)的技術(shù)應(yīng)用非常迅速。過去二十年中，全球的運輸公司應(yīng)用新技術(shù)為乘客帶來更舒適的出行體驗。地鐵和其他主要公共交通系統(tǒng)已從簡單的公共交通服務(wù)，發(fā)展成為綜合性的公共交通提供商。這些公共交通系統(tǒng)不僅能將乘客送往目的地，還將繼續(xù)擁抱數(shù)字化發(fā)展，提供保安、客戶服務(wù)、運營支持等服務(wù)。乘客對真實信息的需求不斷增長，出行數(shù)據(jù)也變得更加個性化、可識別和可預(yù)測，從而帶動出現(xiàn)了一批以自動化、人工智能解決方案為支撐的新技術(shù)，進(jìn)而推動以下領(lǐng)域的發(fā)展：智能車站、智能出行、智能運營、智能維護(hù)。本文討論軌道交通行業(yè)數(shù)字化的5 大趨勢：軌道運營數(shù)字化、資產(chǎn)維護(hù)數(shù)字化、基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)數(shù)字化、控制與信號系統(tǒng)數(shù)字化、客戶體驗數(shù)字化， 具體內(nèi)容如下： 軌道運營數(shù)字化不僅能夠提高車站工作人員、司機(jī)、中層管理人員和運營人員的效率和生產(chǎn)力， 還可以為運營人員提供屏幕滾動警告、中央化交通管制、軌道圖等實時信息。馬德里地鐵已經(jīng)開始對公司運營進(jìn)行數(shù)字化。該公司開展了一個范圍廣泛的大型跨部門項目。項目由線路運營管理部門負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)，同時還考慮了客戶意見和內(nèi)部員工的愿景。2018 年至今，項目一直保持全面運轉(zhuǎn)，經(jīng)歷了幾個不同的階段，涵蓋以下領(lǐng)域：供車站人員使用的平板電腦、檢查車站設(shè)施的數(shù)字化流程、供運輸人員使用的平板電腦、前端信息數(shù)字化顯示器、操作人員數(shù)字化時間記錄、數(shù)字化運行文檔資源庫。馬德里地鐵運營數(shù)字化的大型項目已經(jīng)使內(nèi)外部客戶直接獲益。外部客戶：減少紙張消耗，降低環(huán)境影響；改進(jìn)設(shè)施內(nèi)事故定位和監(jiān)控等管理流程；提供實時路線信息，包括故障、事件、旅游點以及地鐵沿線其他交通形式的換乘信息；改進(jìn)客戶溝通。
內(nèi)部客戶：改進(jìn)內(nèi)部程序和咨詢工作的響應(yīng)性和可靠性；更好地整合不同系統(tǒng)的信息，更有效地執(zhí)行任務(wù)；提供各種內(nèi)部通信渠道；使最新信息和文件易于獲?。唤档凸ぷ鲌鏊纳鐣睦盹L(fēng)險；減少手動數(shù)據(jù)處理相關(guān)錯誤。
2. 資產(chǎn)維護(hù)數(shù)字化除了系統(tǒng)的設(shè)計、獲取、運行和停運外，有效的維護(hù)也是整體資產(chǎn)管理策略和指導(dǎo)方針的關(guān)鍵部分。數(shù)字化顛覆了軌道交通行業(yè)中所有的傳統(tǒng)資產(chǎn)維護(hù)活動，旨在維護(hù)資產(chǎn)的全面數(shù)字化部署， 最終將為構(gòu)建安全可靠的系統(tǒng)鋪平道路。通過采用適當(dāng)?shù)臄?shù)字化轉(zhuǎn)型策略，公共交通運營商可以在減少部分成本，提高服務(wù)質(zhì)量和可靠性， 并最大化利用實物資產(chǎn)。通過能夠?qū)W習(xí)、診斷現(xiàn)有問題，并基于歷史數(shù)據(jù)分析預(yù)測未來可能故障的維護(hù)系統(tǒng)，軌道運輸行業(yè)可望實現(xiàn)更智能的資產(chǎn)管理。這類維護(hù)系統(tǒng)還應(yīng)能夠制定相應(yīng)的維護(hù)補救措施。視情維護(hù)策略和問題預(yù)測指導(dǎo)方針是優(yōu)化：有效的資產(chǎn)管理決策，及時識別未來的可能故障，提高資產(chǎn)可用性，以及提高可維護(hù)性的關(guān)鍵和必要工具。為實現(xiàn)上述目標(biāo)，應(yīng)達(dá)到以下4 個主要要求， 即準(zhǔn)確識別維護(hù)故障、精確校準(zhǔn)傳感器、準(zhǔn)確評估故障原因和趨勢、制定有效的減損措施和預(yù)防策略。西門子與ST Engineering Electronics 公司合作開發(fā)并應(yīng)用軌道交通企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng) (REAMS)， 是一套數(shù)字化資產(chǎn)管理解決方案，具備充分的數(shù)據(jù)分析能力和專業(yè)知識。新加坡市區(qū)線（共92 輛列車， 34 站）已經(jīng)引進(jìn)了REAMS 系統(tǒng)，新加坡其他地鐵線路也考慮未來加入這一項目。軌道車輛狀態(tài)自動監(jiān)測系統(tǒng)。智能監(jiān)測和監(jiān)控系統(tǒng)正在改變公共交通運營商管理各類風(fēng)險、入侵、軌道交叉口和駕駛員行為的方式。得益于安全、性能和可靠性方面的不斷改進(jìn)，公共交通行業(yè)已經(jīng)規(guī)劃、安裝越來越多的監(jiān)測和監(jiān)控系統(tǒng)。許多地鐵運營商或是將收集的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲在本地服務(wù)器上， 或是將其集成到主要公司的信息技術(shù) (IT) 系統(tǒng)中。為滿足自身的特殊要求，許多地鐵公司都有定制的軌道車輛狀態(tài)監(jiān)測軟件。UITP 軌道車輛分委會進(jìn)行的一項研究表明，大多數(shù)地鐵運營商并不使用原始設(shè)備制造商 (OEM)/ 供應(yīng)商，而是自行維護(hù)設(shè)備。盡管認(rèn)為監(jiān)測系統(tǒng)相當(dāng)可靠，在系統(tǒng)無法正常工作時，地鐵運營商仍然傾向于進(jìn)行手動檢查。要使地鐵運營商完全采用監(jiān)測系統(tǒng)，還需要提高地鐵運營商對這項技術(shù)及其可靠性的信心。軌道車輛狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的主要優(yōu)缺點如下： 維護(hù)：優(yōu)化、自動化、勞動力減少、危機(jī)預(yù)測。
服務(wù)可用性：最大限度地減少服務(wù)故障，減少事故和停運時間。
質(zhì)量信息：進(jìn)一步了解軌道車輛的狀況，提供調(diào)查數(shù)據(jù)、問題指標(biāo)預(yù)測。
供應(yīng)商：地鐵運營商通常面臨缺乏原始設(shè)備制造商的支持、復(fù)雜的驗證， 以及維護(hù)培訓(xùn)等問題。在最終決定安裝自動監(jiān)測系統(tǒng)之前， 最好與所有利益相關(guān)方共同商討， 使其充分了解要求和可能的限制條件。同時， 監(jiān)測系統(tǒng)的供應(yīng)商只能是具有可靠成績的企業(yè)。
設(shè)備：有些監(jiān)測系統(tǒng)很難集成到主要I T 系統(tǒng)中， 還有可能有操作條件方面的限制， 需要由技術(shù)高超的人員來維修和維護(hù)。系統(tǒng)硬軟件最好能支持個性化設(shè)置。采購合同應(yīng)明確指出系統(tǒng)可用性、測量精度、使用條件和維護(hù)責(zé)任方面的系統(tǒng)要求。
服務(wù)質(zhì)量：有些系統(tǒng)并不可靠，會出現(xiàn)檢測錯誤等問題。公共交通企業(yè)還需要一些時間才能對監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性更有信心。集成監(jiān)測系統(tǒng)與主要IT 系統(tǒng)可能有助于公共交通企業(yè)找到最佳的檢測和數(shù)據(jù)訪問位置。數(shù)據(jù)規(guī)模、使用方法、數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)訪問等數(shù)據(jù)管理問題以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的特殊技能也是重要的考慮因素。
3. 基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)數(shù)字化在軌道基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)方面，物聯(lián)網(wǎng)、傳感器和設(shè)備的應(yīng)用為問題/ 損壞檢測、預(yù)防性維護(hù)和協(xié)調(diào)其他系統(tǒng)、政府機(jī)構(gòu)、物流供應(yīng)商和運輸模式引入了新方式。最近，公共交通運營商和系統(tǒng)供應(yīng)商共同發(fā)起了許多數(shù)字化應(yīng)用，以期提高系統(tǒng)安全性，降低維護(hù)成本，優(yōu)化資產(chǎn)可用性、問題檢測和減損策略。![]()
①日本鐵道技術(shù)研究所引入人工智能技術(shù)檢測隧道裂②為盡可能減少人工檢查工作，倫敦交通局 (TfL) 嘗試通過人工智能視頻分析檢查軌道緊固件一些國家的地鐵運營商已經(jīng)開始利用客運列車收集軌道沿線的設(shè)備信息，并在維護(hù)中心進(jìn)一步評估收集得來的設(shè)備信息。這一舉措不僅提高了設(shè)備檢查的頻率和效率，還降低了夜間的維護(hù)和維修成本。新加坡大眾捷運系統(tǒng) (SMRT) 運營商過去曾依靠耗時費力且數(shù)據(jù)密集的框架來規(guī)劃和完成故障檢修工作，以達(dá)到可接受的軌道條件。目前，這家公司正與 Bentley 軟件公司合作開發(fā)一套高度自動化的預(yù)見性決策支持系統(tǒng) (PDSS)，用于提高規(guī)劃線路大修等維護(hù)活動的效率。該系統(tǒng)為維護(hù)團(tuán)隊提供了支持最佳決策的先進(jìn)數(shù)據(jù)處理和可視化能力，其中包括：
PDSS 系統(tǒng)還可實現(xiàn)主動維護(hù)。計劃任務(wù)（如數(shù)據(jù)收集、現(xiàn)場測量和任務(wù)優(yōu)先級排序）過去每天需要花費數(shù)小時，現(xiàn)在已完全實現(xiàn)自動化，大大降低人為錯誤的風(fēng)險。如此一來，SMRT 現(xiàn)在得以重點關(guān)注嚴(yán)重的軌道缺陷和潛在的老化軌道問題。PDSS 系統(tǒng)同時提供了數(shù)據(jù)的完全、無限制訪問權(quán)限，還支持視情鋼軌更換計劃， 預(yù)計將減少每年需更換的鋼軌總長度。
智能識別技術(shù)應(yīng)用在地鐵站中日漸普遍，這不僅體現(xiàn)在票務(wù)系統(tǒng)方面，也體現(xiàn)在提高安全性和改進(jìn)維護(hù)工作方面。在車站列車維護(hù)方面，亞洲一些地鐵公司已經(jīng)在維修中心安裝了固定圖像探測器，并讓機(jī)器人在進(jìn)行手動維修之前快速掃描列車部件。數(shù)字化控制與信號系統(tǒng)可以大幅提高鐵路運營的可靠性和性能。從基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)管理的角度來看， 數(shù)字化控制與信號系統(tǒng)還將淘汰過時的鐵路信號箱和笨重的銅線。以下是有關(guān)控制與信號系統(tǒng)數(shù)字化的幾個例子： 德國鐵路路網(wǎng)股份公司是德國聯(lián)邦鐵路公司旗下一家主要子公司，德國鐵路系統(tǒng)的大部分均歸該公司所有，由該公司運營。通過“數(shù)字控制命令與信號技術(shù)”研究項目，德國鐵路路網(wǎng)股份公司對其列車控制系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)字化，為未來做準(zhǔn)備。
客戶體驗日益成為軌道交通運營商的關(guān)鍵話題。乘客要求獲得更好的服務(wù)和實時信息。乘客期望變化得越來越快，新的出行方式提供商進(jìn)入行業(yè)， 使競爭愈加激烈。為與時俱進(jìn)，軌道交通企業(yè)必須采用新技術(shù)，提供數(shù)字體驗。軌道交通企業(yè)應(yīng)將乘客作為體驗的中心，可以借助技術(shù)來改善乘客體驗和提高乘客忠誠度。在新冠肺炎疫情期間采用客流系統(tǒng)管理火車站的擁擠程度就是最近的例子，下圖展示的是如何利用不同技術(shù)，基于物聯(lián)網(wǎng)傳感器和人工智能進(jìn)行車輛、車站客流分析。![]()
利用人工智能應(yīng)用與乘客進(jìn)行數(shù)字通信。人工智能對從先進(jìn)技術(shù)生成的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，并將規(guī)律聯(lián)系起來起到至關(guān)重要的作用。人工智能在火車站客戶支持中心的普及率已經(jīng)顯著提高。軌道交通中最常見的人工智能應(yīng)用包括：客戶分析、實時運營管理、智能票務(wù)系統(tǒng)、預(yù)見性維護(hù)、調(diào)度與時間安排、多式聯(lián)運計劃工具。歐洲經(jīng)驗：過去七八年間，歐洲鐵路在實現(xiàn)與車站和站點乘客的透明化通信方面取得了矚目的進(jìn)展。相關(guān)服務(wù)包括：信息量更大且更容易使用的網(wǎng)站、運行車輛相關(guān)實時信息、購票服務(wù)、車載信息娛樂服務(wù)、動態(tài)乘客及時刻表信息。許多鐵路運營商已經(jīng)在車上為乘客提供互聯(lián)網(wǎng)多媒體門戶網(wǎng)站。奧地利聯(lián)邦鐵路公司(?BB) 通過朗朗上口的口號吸引乘客選擇其鐵路服務(wù)。在德國，鐵路乘客可以在超過135 個車站的德國聯(lián)邦鐵路公司(DB) 休息室以及城際快車(ICE) 上網(wǎng)。
機(jī)器人越來越多地在世界各地提供客戶服務(wù)，有助于解決包括員工要求、語言問題和實時客戶分析在內(nèi)的諸多挑戰(zhàn)。日本經(jīng)驗：東日本鐵路公司利用自然語言處理 (NLP) 和模式識別技術(shù)在東京開發(fā)并部署了交流機(jī)器人。這臺多語種人形機(jī)器人能夠回答有關(guān)公共交通系統(tǒng)、附近設(shè)施和觀光活動的問題。機(jī)器人的輸入數(shù)據(jù)含超過200 個常見問題及其答案， 數(shù)據(jù)通過采訪旅行和商業(yè)“客戶服務(wù)”人員得到。這臺交流機(jī)器人可以減少車站“客戶服務(wù)”人員被咨詢的次數(shù)。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型過渡期間的挑戰(zhàn)數(shù)字化帶來的挑戰(zhàn)包括：
? 技術(shù)挑戰(zhàn)：傳輸和通信帶寬、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、網(wǎng)絡(luò)安全、標(biāo)準(zhǔn)不一致、標(biāo)準(zhǔn)過時。
? 商業(yè)挑戰(zhàn)：供應(yīng)鏈碎片化、數(shù)據(jù)治理與管理、保修服務(wù)、專有軟件。
? 經(jīng)濟(jì)/ 商業(yè)案例：初始投資和維護(hù)成本高。
? 組織和人力資源：對管理和企業(yè)文化的影響， 對 IT 維護(hù)技能的要求。
? 法律法規(guī)：受到安全部門/ 公共交通運營商/ 保險公司的抵制以及復(fù)雜招標(biāo)要求對技術(shù)開發(fā)的阻礙。
互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字技術(shù)的興起正在重塑行業(yè)觀念，引領(lǐng)創(chuàng)新趨勢，深刻影響城市軌道交通的方方面面。數(shù)字發(fā)展為軌道運營帶來了獨特機(jī)遇，有望成為向更環(huán)保、更可持續(xù)的公共交通模式轉(zhuǎn)型不可或缺的一部分。軌道交通行業(yè)的數(shù)字化能提高鐵路系統(tǒng)的性能、競爭力、安全和安保，數(shù)字化解決方案還可以提高軌道交通運營的效率和成本效益。大多數(shù)軌道交通運營商都清楚如何借助數(shù)字技術(shù)的力量來節(jié)約成本，改進(jìn)服務(wù)，發(fā)展更智能的基礎(chǔ)設(shè)施，提供更好的乘客體驗。重要的是，運營商應(yīng)認(rèn)真考慮有關(guān)隱私、監(jiān)管安全、數(shù)據(jù)和專有系統(tǒng)所有權(quán)、公眾可接受性、就業(yè)影響以及擱淺資產(chǎn)投資的問題。
來源：中國城市軌道交通協(xié)會、《城市軌道交通》
曾淑儀，國際公共交通聯(lián)會 （UITP）亞太區(qū)執(zhí)行總監(jiān)
Jaspal Singh，國際公共交通聯(lián)會 （UITP）信息技術(shù)與發(fā)展高級專家