基于大數據驅動的城市軌道交通運營生產綜合管控平臺
2025年08月06日 17:37 |
來源：
城市交通網 ·
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基于大數據驅動的城市軌道交通
運營生產綜合管控平臺
摘要：在城軌行業數字化轉型大背景下，本文結合多年城軌運營生產綜合管理經驗，圍繞大數據技術在該領域的設計、實施、場景應用及實施效果進行了詳細的闡述。在大數據和AI時代，數據已經成為了一種全新的資源和生產要素，當爆發式增長的數據遇到空前的算力和連接力，所引發的“聚變”效應正全面的拉動數字化模式的變革，向數字與業務的深度融合方向推進。本項目圍繞企業數字化轉型基本概念、方法論，構建了以運營生產管理業務為核心、以數據為驅動的綜合管控平臺，覆蓋了全運營生產管理各領域的業務、數據，推進萬物互連，加強了新型數字化創新能力，形成了生產管控數字生態，完成了數字化轉型的價值體系重構。
隨著軌道交通運營生產網絡化規模不斷擴大，運營生產管理模式日益復雜，運營生產管理壓力急劇上升，城軌生產管理業務的痛點、難點愈加凸顯。一是各系統間數據資源共享程度低、業務融合及工作協同效率不足。二是數據可信、可用、可管、及時性不高，導致不能完全發揮數據應有的價值。三是對完整的生產業務流精細化管控不足，不能滿足“安全、高效、全面、優質”的生產管理業務訴求。四是無法以數據以切口，深挖數據價值，并基于數據來驅動業務，解決生產管理業務上的難點、痛點。
為貫徹“交通強國”發展目標，落實《中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要》、《中國城市軌道交通綠色城軌發展行動方案》等相關行動部署。天津軌道運營集團有限公司在2021年發布的《運營集團信息化工作三年行動計劃》中提出了構建基于大數據驅動的城市軌道交通運營生產綜合管控平臺的數字化轉型戰略部署。
2 信息化建設目標
為進一步推動企業數字化轉型進程，打破信息孤島，挖掘數據價值，天津軌道交通運營集團有限公司依據多年的生產管理經驗，以生產業務為主線，以數據為驅動，以數字化、網絡化、智慧化為手段，依托云平臺及數據共享平臺，構建了多版塊數據互聯互通，覆蓋全運營生產的高精度、高可用的運營生產管控平臺。實現全生命周期運營生產業務的數字化管控，達到提高生產管控的主動性、擴大管理效能范圍、促進生產管理能級提升，減少人、財、物成本投入的目的，實現了運營生產精細化、數字化管理的建設目標。
3 信息化建設規劃
運營生產綜合管控平臺建設規劃依據數字化轉型方法論結合生產管理實際業務情況，分以下三個步驟實現：現狀分析、架構設計、明晰實施路徑。
一是依據信息系統接入標準體系，理清現有IT資源，即計算、存儲、網絡、安全、數據、技術、支撐平臺等資源現狀。二是明確生產業務數字化愿景，并結合現云計算、大數據、物聯網、區塊鏈、5G、AI等技術趨勢，適當超前的識別關鍵業務場景的切入點，解決現有生產管理領域的難點、痛點。三是梳理了生產業務流及數據流，通過詳細調研、研討，結合生產管理業務進行數據及業務層面的梳理和融合，形成整體戰略的項目建設規劃。
通過詳細的需求調研，明確運營生產綜合管控數字化愿景，目標，審視支撐系統的各環節資源，完善現狀分析環節形成的價值流、數據流及業務流。針對運營生產管控業務各關鍵場景進行數字化分析，并基于大數據和業務趨勢、新技術支撐，從系統功能、業務模型、體系建立、數據模型、平臺支撐、數據支撐、服務支撐幾個層面進行系統架構的設計繪制，支撐項目整體數字化場景的實現。
基于運營生產綜合管控平臺架構設計和數字化關鍵舉措，制定總體實施策略、項目計劃清單、項目細化分解，最終實現基于集團整體戰略的項目統籌規劃清單。
4 信息化產品選型
2021年天津地鐵完成了該項目的建設規劃，對標國內、外相近行業在運營生產管控方面的智慧化建設及數字化轉型應用案例，開展了深入的交流、考察。過程中邀請了設計院、軟件科研機構等相關領域專家參與研討。經調研分析，軌道交通行業內無成熟套裝軟件產品，天津地鐵決定走定制研發路線，開展數字化、智慧化建造探索，緊扣“智慧城軌、綠智融合”的主線，針對天津地鐵運營生產綜合管控凸顯的諸多問題，堅持統一設計、統籌規劃、分布實施的建設理念，充分利用現有IT資源及先進IT技術手段，對現有大數據平臺進行分析、評估、重組，整合海量多源異構數據及動態衍生數據，實現“以業務為核心，以平臺為支撐、以數據為驅動”的總體設計愿景。
5 信息化實施過程及應用系統內容
5.1 數據匯聚：打破孤立“煙囪”，實現以數據驅動業務，弱化運營生產各環節人工操作環節
數據匯聚是把分散到各個應用子系統的數據（包括結構化、半結構化和非結構化數據），實施或定時批量地匯聚到大數據平臺上，構成大數據平臺的源數據。在此基礎上，本項目突出天津地鐵運營生產管理業務為核心的主線貫穿作用，串聯人員、組織、合同、預算、成本、施工、設備維修、物資、采購、風控、指標及其他衍生數據，以數據規范生產業務管理業務流程，建立城軌信息化運營生產管理體系網絡。依托大數據平臺，以數據驅動運營生產的各個環節并融合為一個整體，弱化各業務節點人工操作環節，實現生產數據互聯互通，整合數據資源，挖掘生產潛力，對運營生產業務實行全生命周期的數字化管控。
5.2 數據治理：讓數據可信、可用、可管
數據治理關系數據質量，影響運營生產綜合管控業務數字化的有效性。在運營生產管控平臺中數據成為了核心價值，串聯了與生產相關的各信息系統數據，為保障數據的真實性、及時性、有效性，數據治理在數據匯聚之后成為了一項重點工作：一是依托數據共享平臺，梳理數據資產目錄，理清各業務數據流走向，通過數據圖譜化，管理海量數據、同種數據、多級數據，理清了數據脈絡。二是建立數據質量監控平臺，實現了數據的全生命周期管理，確保數據的準確性、可用性、安全性，做到事前安全策略、事中數據流管控、事后數據審計分析。三是建立數據標準，設立管理標準、業務標準、技術標準，并對名稱、定義、規則、標準四個層面進行統一，實現數據的標準創建、標準管理及映射管理，保障數據的規范性。
生產管理相關的海量數據存于數據共享平臺中，數據融合具有舉足輕重的作用，經過數據治理的標準化運作后，基于天津地鐵運營生產管理各業務環節，建立了生產計劃、生產管控、生產指標、成本核算、生產考核、輔助決策6個數據模型。針對各業務特點進行體系構建和數據建模，將生產任務進行量化，實現業務可衡量，生產進度可管控，確保了數據加工的業務價值，有利于屏蔽生產管理業務變化的影響，屏蔽原始數據的異常，使數據結構更清晰、透明、利于數據溯源。
讓沉淀的數據服務于應用，是數據匯聚、數據治理、數據融合后輸出的成果，是數據與業務真正結合在一起。數據沉淀后，不僅可提供企業內部使用，也可對第三方開發，連接上、下游用戶，形成數據生態圈。該項目通過數據沉淀后提供的靈活服務能力將系統的頂層應用劃分監管審計層、運營主體層、系統應用層向不同用戶提供服務。
6 信息系統建設成效
天津城軌運營生產綜合管控平臺的建立為城市軌道行業特定首創，具備敏捷響應、多源融合、通用擴展等特征，為構建復雜多變的線網級運營生產管控業務賦予了更大的價值。依托數據共享平臺、云服務、IT服務等現有基礎資源，構建了面向不同層級用戶的運營生產管控服務，促進了以運營生產為主線的多數據、多業務的高效協同。該項目于2022年10月的投入使用，具有完整自主知識產權，其建設成果可在軌道交通及相關生產行業領域中廣泛推廣應用。
6.1 大數據驅動：助力生產管控業務創新實踐
大數據的應用是該系統落地的基礎，通過數據匯聚、數據治理、數據沉淀、數據融合、數據沉淀等技術手段，實現了各運營生產業務領域數據的高度集成和快速響應，同時降低了生產管控的難度，大幅提升了運管生產管理效率。
同時該項目的落地為多源生產數據提供了智能化、可視化的承載平臺，深入天津城軌運營生產全貌，并可基于大數據進行智能生產仿真預測，綜合呈現各生產相關業務版塊數據指標，使運營生產整體態勢數字化，立體化、動態化，實現運營生產業務的協同聯動及精細化管理。
6.2 數字賦能：生產管理全生命周期數字化
運營生產管控平臺項目的落地，覆蓋了全運營生產領域的業務、流程、數據，打通了人員、組織、預算、合同、成本、施工、維修、設備、物資、采購、風控等各業務之間的數據壁壘，實現了全要素、全場景、全流程的綜合生產運營管理，探索和驗證了創新式的生產管理模式，從全生命周期數字化管理出發，挖掘數據的最大價值，增強了運營生產的可控度，保障了運營生產的可持續發展，打造了城軌運營生產綜合管理領域數字化轉型標桿。
6.3 智慧探索：駛入數據化“快車路”
?運營生產管理數字化、智慧化本著統一規劃、統籌設計、分布實施的理念，高度契合《中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要》“1811”布局，通過構建業務模型、體系模型、數據模型，為各智能化場景的建設提供了數智底座基礎，使各項業務可感知、可預測、可聯動，促進生產、管控、安全、效率、體驗等方面的全面提升。
6.4 降本增效：全面提升運營生產經濟和社會效益
運營生產管理機制的數字化創新，實現了各業務版塊的高效協同，以數據驅動業務，精簡流程，提高了管理流程、生產過程的透明度，降低管理成本，大幅度提升工作效率；依托大數據平臺，保證了各環節的動態數據的及時性、真實性、有效性和可追溯性，實現了安全生產與經營發展的協同發展。
隨著系統在天津軌道交通運營的實施應用，可對各專業化子公司常規性設備設施各類指標情況及生產成本進行配置優化，并根據公司運營保障需求，充分利用降本空間，對重點生產項目進行戰略布置，促進運營生產成本管控，實現“降本增效”。自系統落地實用，成本節支1000余萬元，產生了一定的經濟效益。
隨著系統的逐步推進實施，2021年至2022年各生產單位年度計劃啟動率100%，生產完成率連續兩年均高于公司年度94%的指標要求，最高達到97.43%，比較系統應用推廣之前計劃完成率整體提升約7.77%。另常規性標準化生產配套成本同比下降了約1780萬元，生產組織安排趨于更加智慧、科學、合理，在服務國民乘坐地鐵平穩出行、國企改革和城軌行業降本增效方面具備一定的社會價值。
7 信息化建設經驗總結
7.1用數字技術實現運營生產管控愿景目標
實現一體化運營生產綜合管控，實際上是解決運營生產體系數據統籌、治理、融合、沉淀及互聯互通的問題。依靠智慧化、數字化的技術手段，打破傳統運營生產管理體系的“壁壘”，增強上下游數據的內外銜接，能夠讓數據、業務融合為整體，同時也必須建立數據的全生命周期管理理念，保障數據的安全性、有效性、及時性、可塑性。因此，項目的成功落地需要在規劃階段充分考慮對現有IT資源、數據資源的合理利用，梳理、重構，通過頂層設計對組織、業務、數據進行數字化轉型規劃，形成愿景圖、規劃藍圖、架構設計圖、項目實施部署，最終形成項目的成功落地。
7.2實施建設，抓緊數據化轉型重心
項目實施過程中，先行利用新技術，成為數字化賦能全過程、全生命、全周期的關鍵步驟，保證了在建設、實施過程中規劃藍圖的順利執行。數字化賦能建設，能實現數據與業務的有效銜接，保障項目自上而下的貫徹落實。面臨建設場景復雜、海量數據接入、業務流程繁多等復雜問題，要以主數據的治理為抓手，抓緊數字化轉型重心，合理規劃各項資源，以數字賦能建設，全面把控項目建設綜合概況、投資、進度、安全、質量、人員、設備等信息，遵循“上承規劃建設，下啟數字化建設”模式，實現項目的快速落地。
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