城市轨道交通行业智慧发展
思瀚产业研究院    2024-10-11

城轨行业的数字化发展

作为交通运输领域中绿色发展绿色出行的典范，城市轨道交通在公共交通运输领域发挥着至关重要的作用，截至 2023年底我国已有 59个城市开通了城市轨道交通线路 338 条，从 2019 年至 2023 年新增运营里程翻了近一倍，同时城市轨道交通的信息化和数字化发展也迅猛推进。

但是，鉴于全国城轨交通建设起步不一，所处阶段不同，特别是对 “城轨交通 + 信息化”的认识程度深浅有别、信息化标准因地而异，致使各个城市轨道交通的信息化进程参差不齐，应用程度和水平差异较大，服务产品开发和管理信息应用不适应当前形势发展的需要，2020 年中国城市轨道交通协会发布了《智慧城轨发展纲要》，为行业的智慧发展进一步明确了方向和统一了架构，纲要给出了 1-8-1-1 布局结构的智慧城轨发展蓝图，以一个个城轨云与大数据平台为基础，实现八大体系的互联互通数据共享。

数字化发展需求与挑战

基于智慧城轨建设蓝图，各城市地铁企业纷纷加速深化落实数字化建设，信息化建设的成果初具规模，但我国目前各城市的城市轨道交通信息化建设和实施很难一步到位，尤其在城轨的供配电系统的数字化建设和管理上，还存在着一些问题与挑战。

在城市轨道交通运营中，因为线路长，能耗高，设备设施复杂，运行环境恶劣，导致运维成本高、管理难度大，数字化管理系统成为运行维护管理的必要手段。城市轨道交通的运行方式为电气化运行，目前在传统供电系统中因为中压侧确保着系统供电的连续性，是 100% 电气化运行的城市轨道交通的安全运行的前提，因此对中压系统的监控与管理一直较为完善，而低压侧的数字化管理还处于起步阶段，仅有一些主要回路及负载被纳入管理系统进行集中管理。

但随着社会及技术的发展，在确保安全运行的前提下，城市轨道交通越来越注重乘客体验、运行效率、绿色节能，更大量的低压底层数字化设备被应用，因此通过数字化系统架构的建设对低压侧实施有效管理的必要性和重要性突显。

目前在城轨供配电系统 400V 低压侧数字化建设中常见的一些问题与挑战：

数据利用率：在城轨云及大数据的发展过程中，为了满足当前及未来使用需求，大量的 400V 低压底层设备已升级为先进的数字化设备，但因为各地的管理模式及管理需求存在一定差异，且还处于发展建设阶段，导致大量的底层数据暂时未能纳入集中管理系统平台，从而导致的数据资源的闲置与浪费；

重复性投资：因数字化发展的分步与分阶段实施，以及不同管理系统因系统架构的原因，无法有效共享数据，各管理系统在建设实施中存在一定的重复采集数据所带来的扩展点位和增加布线难度，造成了一定的重复投资；

协议多样性：大量的 400V 底层数字化配电设备因设备多样化带来的数据源的不同，以及在通信方式上的多样性以及协议上的差异性，导致的系统平台构建的难度与复杂性增加；

容量与算力：当前大量的数据统计与分析工作由上层云平台系统计算完成，因低压配电系统设备多，数据量大，对系统的容量与算力要求较高，常导致系统运行速度慢，投资成本高；

多维度管理：在城市轨道交通运营中，安全运行、能效管理、资产管理、电能质量管理往往分属在不同的系统中，但基础数据均来自现场底层设备，如何实现现场管理和远端管理的协同配合存在困难。

针对这些痛点与需求：

如何能在城市轨道交通的设计与建设中既考虑到现阶段的运维使用需求，又考虑到未来的管理发展需求；

如何在上层系统尚未构建时，既能有效利用好当前底层设备已有的数据资产，又能预留好数据上传通道，支持未来上层各系统的数据采集；

如何既能保证底层数据的灵活性，又能实现上层数据的统一性；

如何实现现场的数字化运维管理，又能实现远端的集中统一管理；

如何有效构建系统架构，避免重复投资与重复建设，使城轨系统的数字化建设可分步分阶段实施。

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