1 城市轨道交通智能化

将信息化、大数据分析和人工智能（AI）等智能化技术应用到城市轨道交通行业的目的是使其管理更高效，在提高其运营、维护、安全和服务水平的同时降低成本。目前，城市轨道交通智能化技术应用主要涉及以下方面。

（1）提高系统的安全性、可用性和可靠性。例如，研制智能化列车，提高列车相关系统的自主在线诊断、自主运行控制以及远程控制能力；探究灵活编组列车的可实施性，以运营成本和乘客出行时间为优化目标，构建列车开行方案模型 ；实现信号系统的高稳定性、高可靠性及自主化生产 。

（2）实现网络化运营调度。由于城市轨道交通线路数量不断增加，部分城市逐步构建了成规模的线路网络，为提升运输组织效率，要求对各条线路进行网络化运营。为此，需要应用更合理的优化算法和更可靠的通信技术，建立智能化的线网级调度指挥中心，实现线路间的联动及网络化运营调度。虽然，目前部分城市已实现相同制式线路的共线管理，如上海地铁 3 号、4 号线的共线运营，以及重庆市轨道交通多条线路列车的共线运行，但由于其中涉及变量甚多，需要建立的标准非常复杂，还需考虑配线设计和换乘等诸多条件，因此大面积推广还需要时间和努力。

（3）采集多源客流监测数据，构建智慧客流分析及预测系统。依托物联网、城轨云、大数据平台及数据挖掘技术，动态监测客流状况，对采集的客流数据进行分析和处理，实现对短期、长期及特殊时期客流的预测、预警，并自动输出客流疏、导、管、控解决方案，如根据客流量确定列车每站的停靠时间、发车间隔和频次等。

（4）提升机电设备、车辆和轨道设施的自动化检测和诊断水平，促进设备设施的维保由“故障修”“计划修” 向“状态修”“预测修”转变 。基于状态感知、物联网、建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）、云计算及 5G 等技术，构建必要的在线监测、数据采集、传输和存储平台，建立数据与设备状态关联的知识图谱和运算模型，通过算法的不断优化、自学习和校准，实现对机电设备、车辆和轨道设施状态的科学诊断，并为诊断设定阈值，进而自动生成应急处置预警提示和维保计划。目前，将 BIM 技术应用从建设阶段扩展到运维阶段，搭建基于 BIM 的城市轨道交通基础设施运维管理平台已成为此领域的重要研究方向。

（5）实现安全保障工作的智能化。智能化巡检和综合监控技术的应用是当前行业安全保障智能化的主要体现。例如，将激光雷达、雷达和图像自动识别等技术用于对隧道、道床、钢轨和扣件的自动化巡检，以及对侵入车辆限界异物的快速识别；研发安检自动判图软件以及基于视频的分析技术，以实现对大客流、火灾、治安事件等突发情况的预警提示，为城市轨道交通工作人员在此种情况下做出快速准确的判断、采取合理的应对方案提供依据。

（6）实现服务的便捷化及人性化。例如，实现有闸机条件下的售检票电子化；基于状态感知、物联网等技术，构建智能环境控制系统，对车厢、站厅、站台的温度、湿度、灯光照度等进行智能调节，提高乘客的舒适度；推进基于实名制、个人信用体系的跨平台、跨场景乘车票务服务，利用生物识别、无感支付等技术，提高售检票及乘车的智能化水平；通过丰富终端设备的便民应用功能，聚合多平台出行服务内容，根据乘客出行需求订制化提供多种出行解决方案以及“职、住、憩、 游”等方面的延伸服务。