論文|都市圈智能城際鐵路發(fā)展理念與總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
注:本文為期刊公眾號簡版,完整版已發(fā)群內(nèi)自取。

文章來源:《鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)》編輯部
源網(wǎng)址:https://mp.weixin.qq.com/s/VPDuXOQyS_wCaDNroqafCQ
李學(xué)峰,中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司
潘明亮,深圳市地鐵集團(tuán)有限公司深圳鐵路投資建設(shè)集團(tuán)有限公司
王衛(wèi)東,中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司總工室
李平,中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司總工室
白麗,中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司電子計(jì)算技術(shù)研究所?

都市圈是持續(xù)推進(jìn)以人為核心的新型城鎮(zhèn)化建設(shè)關(guān)鍵一環(huán),推動實(shí)現(xiàn)中國式現(xiàn)代化的新增長極。城際鐵路在構(gòu)建協(xié)同發(fā)展體制機(jī)制、促進(jìn)軌道交通四網(wǎng)融合、實(shí)現(xiàn)高水平一體化發(fā)展方面具有十分重要的意義。在智能鐵路蓬勃發(fā)展的今天,如何構(gòu)建覆蓋智能城際鐵路建設(shè)、運(yùn)營和維護(hù)多專業(yè)的信息化整體解決方案,建設(shè)具備數(shù)據(jù)驅(qū)動、協(xié)同高效、智慧生態(tài)特點(diǎn)的智能城際鐵路,滿足都市圈智能城際鐵路四網(wǎng)融合、互聯(lián)互通、綠色可持續(xù)的發(fā)展需求,是智能城際鐵路領(lǐng)域需要研究的重點(diǎn)問題。本文研究從全業(yè)務(wù)流程、全價值鏈條、全生態(tài)體系的角度,構(gòu)建智能城際鐵路信息化架構(gòu),為我國都市圈城際鐵路建設(shè)、運(yùn)營和運(yùn)維提供指導(dǎo)。
1智能城際鐵路
智能城際鐵路(Intelligent Inter-City Railway,I2CR):全生命周期一體化管理模式下,廣泛應(yīng)用新一代信息技術(shù),整合、提升形成新型能力賦能城際鐵路內(nèi)外部資源,整體實(shí)現(xiàn)移動設(shè)備、固定設(shè)施、外部環(huán)境及其他交通方式間信息的全面感知、泛在互聯(lián)、融合處理、主動學(xué)習(xí)和科學(xué)決策的新一代城際鐵路系統(tǒng)。
2總體設(shè)計(jì)理念
都市圈智能城際鐵路總體設(shè)計(jì)理念,是在都市圈建設(shè)、“四網(wǎng)融合”、綜合交通一體化發(fā)展的引領(lǐng)下,以云腦為核心引擎,以數(shù)據(jù)為關(guān)鍵生產(chǎn)要素,以業(yè)務(wù)為智能化場景,以檢測監(jiān)測、安全控制、云邊協(xié)同、人機(jī)交互、5G通信、北斗、建筑信息模型(BIM)等數(shù)字技術(shù)賦能城際鐵路內(nèi)外部資源為前提,體現(xiàn)在主動智能、個性友好的全方位服務(wù)和共建共贏、動態(tài)平衡的生態(tài)圈共享目標(biāo)之中。統(tǒng)籌、總結(jié)為數(shù)字化賦能-生態(tài)圈共建-全方位服務(wù)的都市圈智能城際鐵路總體設(shè)計(jì)理念,包含筑牢安全為本、運(yùn)營高效協(xié)同、優(yōu)化成本控制、重塑旅客體驗(yàn)、構(gòu)建環(huán)境友好5個方面內(nèi)容。
3總體藍(lán)圖設(shè)計(jì)
都市圈智能城際鐵路的總體藍(lán)圖設(shè)計(jì),是在數(shù)字化賦能-生態(tài)圈共享-全方位服務(wù)的總體設(shè)計(jì)理念引領(lǐng)下,以云腦平臺數(shù)字底座為核心引擎和設(shè)計(jì)主線、采用融合5G的基礎(chǔ)通信綜合傳輸接入技術(shù)統(tǒng)籌提出的。都市圈智能城際鐵路建設(shè)的總體藍(lán)圖為:以引領(lǐng)城際鐵路發(fā)展為目標(biāo),以新技術(shù)、新材料、新工藝為支撐,以智能化全面應(yīng)用為標(biāo)桿,以智慧服務(wù)為中心,實(shí)現(xiàn)覆蓋城際鐵路建設(shè)、運(yùn)營和維護(hù)全業(yè)務(wù)流程、全價值鏈條、全生態(tài)體系的智能化,在旅客服務(wù)品質(zhì)、運(yùn)輸組織效率、安全保證能力、精益管理效益4個方面實(shí)現(xiàn)全面提升。

4總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
采用分類分層設(shè)計(jì)的原則,圍繞1個“云腦”平臺基礎(chǔ)底座支撐的數(shù)字核心,按照城際鐵路專業(yè)劃分設(shè)計(jì)形成6個業(yè)務(wù)分類大板塊,根據(jù)研究領(lǐng)域劃分形成18個細(xì)分業(yè)務(wù)領(lǐng)域,在每個業(yè)務(wù)領(lǐng)域下設(shè)計(jì)梳理X個智能化應(yīng)用項(xiàng)點(diǎn),即“1-6-18-X”總體架構(gòu)。

(1)“1”是一個平臺,即為都市圈智能城際鐵路提供支撐和服務(wù)的云腦平臺,提供基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)、平臺即服務(wù)(PaaS)等。
(2)“6”是六大板塊,即指智能施工、智能調(diào)度與列控、智能列車、智能客運(yùn)、智能檢測監(jiān)測、智能運(yùn)維。
(3)“18”是在六大板塊框架下的十八大業(yè)務(wù)領(lǐng)域。
智能施工板塊下的關(guān)鍵環(huán)節(jié)智能施工領(lǐng)域。
智能列控與調(diào)度板塊下的智能調(diào)度、智能列控、5G通信、有線通信領(lǐng)域。
智能列車板塊下的整車設(shè)計(jì)、振動噪聲管控、列車智能監(jiān)控、列車智能服務(wù)領(lǐng)域。
智能客運(yùn)板塊下的智能城際票務(wù)、智能城際客站、智能運(yùn)輸組織領(lǐng)域。
智能檢測監(jiān)測板塊下的基礎(chǔ)設(shè)施檢測監(jiān)測、移動設(shè)備檢測監(jiān)測、災(zāi)害監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域。
智能運(yùn)維板塊下的工電供綜合智能運(yùn)維、動車組智能運(yùn)維領(lǐng)域。
(4)“X”指在六大板塊框架下,研發(fā)的相關(guān)業(yè)務(wù)領(lǐng)域智能化應(yīng)用系統(tǒng)。
5智能功能實(shí)現(xiàn)
基于都市圈智能城際鐵路“1-6-18-X”架構(gòu),遵循數(shù)字化賦能-生態(tài)圈共建-全方位服務(wù)的設(shè)計(jì)理念,圍繞旅客服務(wù)品質(zhì)、運(yùn)輸組織效率、安全保證能力、精益管理效益全面提升的總體藍(lán)圖,在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、5G、區(qū)塊鏈、BIM、數(shù)字孿生等新一代信息技術(shù)和核心業(yè)務(wù)需求雙向驅(qū)動下進(jìn)一步深化智能化技術(shù)應(yīng)用,通過智能城際鐵路制式選型和專項(xiàng)方案研究,對外形成互聯(lián)互通、公交化出行、全方位防護(hù)、預(yù)測修運(yùn)維、可持續(xù)發(fā)展等智能化功能輸出點(diǎn)。
6結(jié)束語
在交通強(qiáng)國、軌道交通“四網(wǎng)融合”、數(shù)字中國大力發(fā)展背景下,落實(shí)國家政策對都市圈智能城際鐵路的建設(shè)發(fā)展要求,研究提出智能城際鐵路的內(nèi)涵,以都市圈智能城際鐵路云腦平臺基礎(chǔ)底座為主線,以融合5G的基礎(chǔ)通信架構(gòu)為特征,提出了“數(shù)字化賦能-生態(tài)圈共建-全方位服務(wù)”的設(shè)計(jì)理念和4個“全面提升”的總體藍(lán)圖,構(gòu)建了“1-6-18-X”的總體框架,描述了5個方面的智能功能實(shí)現(xiàn)。在都市圈智能城際鐵路生態(tài)互聯(lián)的跨制式、跨層級、跨區(qū)域互聯(lián)互通智慧解決方案方面實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展和示范效益作用,可為我國都市圈智能城際鐵路建設(shè)和運(yùn)營提供支撐。未來,隨著新技術(shù)標(biāo)桿在智能城際鐵路的進(jìn)一步深化探索和應(yīng)用,重點(diǎn)在區(qū)域聯(lián)程精準(zhǔn)服務(wù)、多層級綜合調(diào)度指揮、“云腦”底座與互操作、全息互聯(lián)自主列控、協(xié)同體系示范驗(yàn)證等關(guān)鍵技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)突破,為都市圈大客流、多層級的復(fù)雜軌道交通協(xié)同發(fā)展提供技術(shù)指導(dǎo)。