南京地鐵集團：大數據在城軌行業的應用（46頁）.pdf

1、中國城市軌道行業大數據在城軌行業的應用南京地鐵集團有限公司楊旭CONTENTS目錄/城軌大數據應用背景01城軌大數據應用現狀02城軌大數據應用場景指南03城軌大數據應用實施路徑040506城軌大數據安全城軌大數據應用案例PART 01城軌大數據應用背景1背 景Google首席執行官埃里克施密特首次提出“云計算”的概念國際電信聯盟（ITU）正式提出了“物聯網”的概念中本村提出區塊鏈概念國務院印發促進大數據發展行動綱要習總書記在十九大報告提出“推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合創新引領、綠色低碳、共享經濟、現代供應鏈、人力資本服務等領域培育新增長點、形成新動能”。中國城市軌道交通協會信

2、息化專業委員會開展中國城市軌道交通行業大數據應用指南編制工作中國城市軌道交通協會發布中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要編制愿景1123全面客觀反映城軌行業大數據應用及趨勢為城軌企業中長期信息化發展規劃提供標準和指南為勾畫出軌道交通大數據的建設內容和路徑城軌大數據的概念城軌大數據來源及分類城軌大數據的特點城軌大數據的價值管理域數據生產域數據外部服務域數據多源異構性動態性時空性價值性安全性提高公共交通職能履行能力與質量提高企業管理水平與科學決策能力創新企業經營發展模式增強企業的綜合競爭力促進“智慧城市”的建設支撐智慧城軌建設財務、資產、項目、合同、線網、設施設備、物資、人力、安全、企業管理、乘客、產

3、品服務、市場、利益相關方14個類別基本概念1PART 02城軌大數據應用現狀2城軌大數據應用現狀數據規劃情況 截至2019年，89.96%城軌企業自主開展或委托第三方開展信息系化規劃工作，對公司信息化框架、技術架構、數據管理和實施步驟進行總體規劃設計。各單位的規劃設計重點主要集中在業財一體化、資產一體化、運營一體化等方面。各企業已建立及準備建立的數據規范和標準，按類型分布，統計如下表：企業信息系統建設情況根據調研數據，城軌企業信息化系統已建和在建的數量總計為639個，企業平均信息化系統建設數量為18個。信息化系統建設數量小于10個的有7家，10個-17個的有9家，18-29個的有8家，大于等于

4、30個的有7家。信息化業務覆蓋情況 截至2019年，在信息化業務覆蓋率方面，有21%企業信息化全面覆蓋業務領域，9%涵蓋半數以上業務領域，26%企業信息化系統涵蓋部分業務領域且系統耦合度比較緊，13%企業信息化涵蓋部分業務領域，系統松耦合，22%企業初步覆蓋業務領域，9%企業基本無覆蓋信息化發展階段 目前，52.17%企業處于管理信息系統階段，26%企業處于辦公電子化階段，13%企業處于事務處理階段，9%企業進入決策支持階段2城軌大數據應用現狀2城軌大數據應用現狀大數據、云計算等新技術應用情況 僅有2家企業應用了人工智能新技術，有9家企業應用了大數據技術，有6家企業應用了物聯網技術，18家企業

5、無新技術應用?？梢钥闯龅罔F公司的新技術應用尚存在較大空間，大部分城軌企業仍尚未將新技術應用于相關系統中 企業對IaaS的應用處于增長階段，35%的企業IaaS程度達到60%以上，39%的企業IaaS化程度沒有達到30%，22%的企業仍然采用傳統物理設備或虛擬化軟件的模式來構建基礎架構環境主數據管理及數據安全 截至2019年，對主數據管理情況調研發現，超過一半的城軌企業準備開展或正在開展主數據識別工作，主要集中在組織、人力、物資、設備、資產等板塊應用 數據安全管理方面，平均每家企業有3個列入安全等保的系統，有10家企業沒有列入安全等保的系統，22家企業有列入安全等保的系統2現狀綜述在數據治理方面

6、，大部分企業的數據管理與應用尚處于起步階段，主要以局部應用和科研課題研究為主各城軌企業數據管理方面的關注度和業務進度差異較大各城軌企業信息系統覆蓋率和業務一體化系統集成的比例越來越高，服務器計算能力和存儲能力均處于較高水平。這些基礎性建設為后期大數據應用的數據采集、后臺存儲、分布式計算提供了強大的資源條件現階段城市軌道交通行業信息化處于快速發展階段軌道交通行業基于大數據技術的智能化項目和實踐應用越來越受到高度重視2現狀綜述海量的動態數據存儲和處理困難數據分析和領域知識融合不足數據集成技術復雜，面臨專業系統分割和安全壁壘目前的數據資源標準化程度不高，“信息孤島”問題突出數據規劃和管理機制尚未健全

7、數據安全問題將成為未來信息化工作的重要任務大數據分析逐步向人工智能應用領域發展數據規劃和數據治理的重要性凸顯大數據與城市軌道交通業務深度融合“大數據平臺”及智能化應用逐步納入規劃和建設內容存在問題分析發展趨勢PART 03城軌大數據應用場景指南3城軌大數據典型應用場景城軌大數據典型應用場景類型p 以城市軌道交通價值鏈為主線，按照規劃、建設、運營、開發四個業務板塊，劃分為 13 個業務環節并以此作為城軌大數據應用場景對應業務領域的覆蓋關系p 城軌大數據典型的應用場景可分為：大數據輔助規劃設計、數據中心與決策支持、工程建設大數據應用、智慧乘客服務、智能運營安全、設施設備智能化運維、智能能源管理、智

8、能運輸組織、綠色地鐵建設、供應鏈優化與創新、客流分析與預測、資源經營開發、云服務與數據交易十三種類型3規劃板塊大數據應用場景01利用大數據挖掘分析技術，形成有效的對城市軌道交通線網規劃設計提供數據支撐利用大數據挖掘分析技術，形成有效的對城市軌道交通線網規劃設計提供數據支撐為新線規劃設計提供數據支撐為新線規劃設計提供數據支撐02城軌大數據可以將工程設計中各個環節所需要的信息知識資源有機集成在一起，提升工程設計能力，保障工程質量城軌大數據可以將工程設計中各個環節所需要的信息知識資源有機集成在一起，提升工程設計能力，保障工程質量為工程設計提供數據檢測與優化為工程設計提供數據檢測與優化01采集各線路控

9、制中心及業務系統的信息，建立數據共享平臺，匯總各類數據采集各線路控制中心及業務系統的信息，建立數據共享平臺，匯總各類數據監控數據融合與共享監控數據融合與共享03匯總對外發布信息，實現集通信工具、呼叫中心等一體化信息發布渠道，通過知識庫及預測結果調用綜合，將分析和反饋信息進一步收集，實現信息的收納和共享匯總對外發布信息，實現集通信工具、呼叫中心等一體化信息發布渠道，通過知識庫及預測結果調用綜合，將分析和反饋信息進一步收集，實現信息的收納和共享 基于大數據與多媒體的集成應用基于大數據與多媒體的集成應用02根據業務需求建模導入數據倉庫，將數據進行分類、存儲、分析和挖掘，建立完整的元數據管理體系根據業

10、務需求建模導入數據倉庫，將數據進行分類、存儲、分析和挖掘，建立完整的元數據管理體系數據中心、數據中心、數據倉庫數據倉庫 的建設框架的建設框架大數據輔助規劃設計數據中心與決策支持3建設板塊大數據應用場景工程建設大數據應用工程質量工程進度工程安全結合信息技術發展，通過對重點監控點電子旁站數據的采集，將質量監控數據歸檔至城軌企業數據中心，通過數據挖掘分析，形成重點質量監控部位，通過重點質量監控部位列表進一步指導重點監控點電子旁站部署工作，迭代上述工程質量數據監測，持續提升工程質量3建設板塊大數據應用場景工程建設大數據應用工程質量工程進度工程安全針城軌企業工程進度管理，以工程線為主線，包括計劃、任務、

11、進度、物資、資料、質安，以資金線為輔線，包括合同、發票、收支、預算、費用、成本，雙線并行。通過收款進度、付款進度、工程進度交織，相互受控情況，給出進度預判3建設板塊大數據應用場景工程建設大數據應用工程質量工程進度工程安全通過大數據分析，解決現場檢查不到位、安全信息傳遞難，彌補傳統方法和技術監管中的缺陷，變被動監管為主動監控，有據可查，責任落實。3運營板塊大數據應用場景運營板塊大數據應用場景智慧乘客服務智能運營安全設施設備智能化運維智能能源管理智能運輸組織綠色地鐵建設供應鏈優化與創新客流分析與預測通過對線網運營組織、行車調度數據、客流數據、環境數據、安全數據、客運服務信息、設備運行數據等相關數據

12、進行采集、存儲和處理，打通運營各環節之間的數據互聯互通，實現軌道交通運營全流程數據的集成與貫通，使軌道運營能夠更高效、更精準3運營板塊大數據應用場景運營板塊大數據應用場景智慧乘客服務智能運營安全設施設備智能化運維智能能源管理智能運輸組織綠色地鐵建設供應鏈優化與創新客流分析與預測城軌企業在運營安全方面的工作重點主要圍繞安檢和應急事故等方面，通過引用大數據技術，在合理的時間內對軌道交通中的海量數據進行有效處理，為運營安全提供新的有效手段和保障3運營板塊大數據應用場景運營板塊大數據應用場景智慧乘客服務智能運營安全設施設備智能化運維智能能源管理智能運輸組織綠色地鐵建設供應鏈優化與創新客流分析與預測設施

13、設備運維的智能化和精細化管理，是目前行業研究熱點和重點應用領域。國內部分地鐵公司經過多年的探索和驗證，著手建立大數據、智能化的實際應用方面已經積累了大量的經驗和成效。利用大數據技術建立故障處理專家庫，對每臺設備的每次故障現象和處理步驟等信息進行記錄，當設備故障出現時，通過大數據技術進行分析從而得到較為準確的處理建議3運營板塊大數據應用場景運營板塊大數據應用場景智慧乘客服務智能運營安全設施設備智能化運維智能能源管理智能運輸組織綠色地鐵建設供應鏈優化與創新客流分析與預測利用物聯網數據和精細化統計，落實能源消耗統計方面的數據積累，以大數據技術為核心，采用 BIM 技術建立大數據中心，通過大數據分析既

14、往行車與客流的關系，優化行車組織和節能運營圖，建立運營綜合場景的能耗關聯指標體系，實現智能化能源管理3運營板塊大數據應用場景運營板塊大數據應用場景智慧乘客服務智能運營安全設施設備智能化運維智能能源管理智能運輸組織綠色地鐵建設供應鏈優化與創新客流分析與預測使用智能設備、智能軟件構建網絡化運輸組織平臺，借助客流數據分析情況實現運輸計劃的智能化編制，通過科學合理的運輸編排，實現運力與客流的精準匹配，最大限度提高軌道交通車輛的使用效率3運營板塊大數據應用場景運營板塊大數據應用場景智慧乘客服務智能運營安全設施設備智能化運維智能能源管理智能運輸組織綠色地鐵建設供應鏈優化與創新客流分析與預測城市軌道交通行業

15、積極倡導綠色地鐵理念，通過大數據技術對軌道建設以及運營過程中產生的聲環境影響、振動環境影響、地表水環境影響、電磁輻射影響以及環境空氣影響等多種數據進行采集分析，從而發現綠色地鐵建設中環保領域潛在的各種相關性，并在此基礎上制定環境保護策略，及早預防和阻止新的環境破壞行為3運營板塊大數據應用場景運營板塊大數據應用場景智慧乘客服務智能運營安全設施設備智能化運維智能能源管理智能運輸組織綠色地鐵建設供應鏈優化與創新客流分析與預測在倉儲物流等供應鏈管理方面，利用互聯網云計算、大數據、視頻監控、移動智能設備等最新技術，提升大線網生產物資需求預測的準確性，實現物流全過程跟蹤以及信息透明化，建立高效的物資倉儲和

16、配送領用管理體系，實現物資的快速進出倉3運營板塊大數據應用場景運營板塊大數據應用場景智慧乘客服務智能運營安全設施設備智能化運維智能能源管理智能運輸組織綠色地鐵建設供應鏈優化與創新客流分析與預測客流量是城市軌道交通規劃、設計、建設及運營各環節的基本依據，客流預測是城市軌道交通建設的一個十分重要的環節，是各項設計工作的基礎，科學的客流預測，對城市軌道交通可行性研究、城市軌道交通線網布局規劃以及城市軌道交通建設規模、建設水平等問題的決策都有著及其重要的作用。城軌大數據在反應地理區塊和客流之間的關系方面擁有高度參考意義，通過研究并將更多的參考數據納入預測的模型，是實現新線客流科學預測的重要基礎條件3開

17、發板塊大數據應用場景資源經營開發資源經營開發資源發開策劃商業誘導廣通商資源優化u 利用城軌大數據，可以開發多種分析模型用于支撐用地規劃設計和選址論證、房產（物業）開發工作u 結合城市軌道交通線路客流情況、車站各出入口客流占比，對地下商貿中的商業街、零星網點的選址做出指導u 上蓋物業購物中心消費者的軌跡分析，有效鑒別購物中心商業結構、品牌親和力等關鍵要素，為招商管理工作提供支持u 大數據能更好的反饋商業目標群體的需求和用戶習慣，進而優化產品，以更快的速度和更有針對性的服務解決大多數人的需求，實現效益最大化u 大數據在商業誘導應用中最重要作用是快速批量實現用戶標簽及畫像u 利用大數據分析技術對廣告

18、、通訊、商鋪等資源的商業價值進行深入挖掘，分析人群畫像，進行資源消費人群的精確定位u 通過聚類分析、相似人群擴散等方法進行挖掘與尋找潛在的消費者，打破傳統廣通商資源在獲取消費人群信息時的限制u 建立個性化的營銷方式，通過用戶喜好使得廣告獲得更好的轉化并獲得高效的收益資源經營方面的城軌大數據主要涉及客流信息、房產信息、商業信息、地理信息、環境信息、人口信息等結構化數據以及社交媒體等非結構化數據，為資源經營開發提供量化的決策依據。3開發板塊大數據應用場景n 城軌運營所涉及的數據龐大且復雜，城軌云所具有的強大的數據處理和運算能力以及智能化特點，能夠為城軌的運行提供強大的數據處理支持n 推動城軌云在軌

19、道交通領域的應用時機基本已經成熟，城軌云是信息技術應用的體現，通過將城軌云與城市軌道交通相關的技術規范相結合，使之與軌道交通相融合用以獲得更好的應用效果云服務與數據交易云服務與數據交易3開發板塊大數據應用場景n 在可見的未來，將城市軌道交通服務大數據平臺接入政府的數據管理中心，獲取與運輸服務相關的信息，建立科學的模型，對相關數據分析，預測市民出行，以優化各城市交通方式的運營組織和其之間的銜接n 對于企業的管理人員，可以通過分析相關有價值的數據進行優化和指導生產與經營；對于乘客，則可通過交通數據信息系統提供的交通服務信息，以實現便捷出行云服務與數據交易云服務與數據交易PART 04城軌大數據應用

20、實施路徑4數據規劃頂層設計數據管理組織與制度規范建設數據標準體系設計元數據與主數據管理體系規劃大數據平臺建設規劃建立健全數據管理組織，明確數據管理組織架構及部門崗位職責，完善數據管理的制度規范與工作流程，以保障數據管理工作的有序開展（I）數據交互標準體系規劃（II）數據管理標準體系規劃（III）數據應用標準體系（IV）數據安全標準體系（I）在數據規劃基礎上制定主數據編碼規范體系（II）建立主數據管理體系（III）通過主數據管理平臺，實現數據模型管理、元數據管理、數據質量管理、數據交換管理及流程管控等功能 規劃軌道交通大數據平臺的技術框架、應用模塊、數據模型、數據采集及實施路徑等包括主數據管理系

21、統、數據中心、商業智能BI的一體化技術框架和應用領域規劃4數據治理體系設計元數據資源編目主數據管理數據標準體系建設元數據資源編目主數據管理數據標準體系建設通過編目形成的“數據資源目錄”含有各數據資源的描述信息p 便于用戶對數據資源的檢索、定位和獲取p 幫助企業決策者明晰企業所擁有的數據資產以及其數據資產的管理狀態p 提供企業數據資產顯性化的應用入口，真正實現數據的可見、可管、可用通過對主數據值進行控制，可以跨系統的使用和共享來自權威數據源的、協調一致的、高質量主數據p 降低數據解析成本和復雜度，p 支撐跨部門、跨系統數據融合應用p 建立有效的主數據管控體系，主要由主數據管理制度、管理組織、管理

22、流程、管理評價等方面構成數據標準可以理解為一種協議、一種規范，通過這種協議實現數據規范定義、產生標準數據、促進業務融合貫通，為進一步的數據分析打好基礎p 城軌大數據標準體系主要由七個類別的標準組成：基礎標準、數據標準、技術標準、平臺和工具標準、管理標準、安全和隱私標準、行業應用標準4大數據支撐平臺建設城軌大數據平臺概念與框架p 從全產業鏈條角度看，城軌大數據平臺是價值鏈、產業鏈實現數據互聯的重要樞紐。p 從平臺基礎建設角度看，首先需要大數據基礎設施的支撐，其次需要城軌數據采集、存儲、分析、可視化等關鍵技術支撐，以滿足未來多模態、高通量、強關聯特征的軌道交通大數據環境中支撐城軌應用。此外還需具備

23、運營管理保障措施，通過監控、告警、備份、恢復和優化等手段，保障整個數據處理架構的穩定、高效。p 軌道交通大數據平臺框架結構主要由數據采集層、數據傳輸層、數據存儲層、數據服務層、數據分析層、數據應用層、數據展示層及數據標準體系、數據保障體系組成。4大數據支撐平臺建設展示層通過數據可視化技術，利用各類圖表、儀表盤、GIS、3D 模型等進行數據展示，為決策管理者構建管理駕駛艙、管控看板等工具應用層是經過技術封裝后的數據應用系統，實現智能化的業務管理和決策支持功能分析層分為結構化數據分析和非結構化數據分析清傳輸層包括企業內網、生產專網及 4G/5G、工業總線、IOT、WIFI 等方式，在保障數據安全的

24、前提下，實現多網融合的數據傳輸服務層主要包括數據治理、數據共享和數據主題域存儲層主要包括各類業務系統的關系型數據庫以及非結構化數據的文件存儲服務器采集層主要包括業務管理系統和生產系統兩類系統接口4大數據支撐平臺建設標準體系城軌大數據標準體系主要包括數據采集、存儲、管理、共享、使用、安全等標準規范，明確數據的范圍和格式、數據管理的權限和內容、以及數據接口對接格式和訪問方式等保障體系城軌大數據平臺保障體系主要包括數據及網絡信息安全保障、運行維護保障、人才技術保障、評價考核保障等 4大數據應用場景開發大數據應用場景開發及系統建設應循序漸進，在充分理解業務的基礎之上進行數據準備，通過完善的樣本數據進行

25、模型開發和驗證評估，根據評估結果開展大數據應用場景的開發業務理解數據準備建 模評 估PART 05城軌大數據安全5城軌大數據安全保障城軌大數據安全數據安全防護體系數據安全分類數據傳輸安全數據存儲安全數據應用安全技術數據安全管理制度具備以下數據全生命周期的安全技術能力：數據分類分級、數據細粒度訪問控制、數據加密保護、數據脫敏、日志審計、數據安全擦除、數據防泄露等5城軌大數據安全保障城軌大數據安全數據安全防護體系數據安全分類數據傳輸安全數據存儲安全數據應用安全技術數據安全管理機制p 確保城軌數據在傳輸過程中的保密性、可用性和完整性，保障城軌數據傳輸通道的可靠性p 明確相關類型、級別的城軌數據的傳輸

26、安全管理要求，利用加密、簽名、鑒別、認證等機制對傳輸中的城軌數據進行安全授權、安全防護p 監控城軌數據傳輸時的安全策略執行情況，必要時對城軌數據的整體交換流程進行審計、審批、授權、備案等管理，防止傳輸過程中可能引發的敏感城軌數據泄漏、城軌數據破壞等5城軌大數據安全保障城軌大數據安全數據安全防護體系數據安全分類數據傳輸安全數據存儲安全數據應用安全技術數據安全管理機制（1）數據冗余存儲：分布式存儲技術、數據復制備份（2）存儲數據加密：對城軌數據庫敏感信息、對象存儲城軌數據、身份認證加密、城軌數據傳輸等四 個層面加密管理（3）城軌大數據平臺應為每個用戶提供從存儲、計算、工具到中臺的全生命周期的空間隔

27、離5城軌大數據安全保障城軌大數據安全數據安全防護體系數據安全分類數據傳輸安全數據存儲安全數據應用安全技術數據安全管理機制統一訪問控制、訪問來源控制、安全認證、數據權限、安全審計、入侵防范、惡意代碼防范5城軌大數據安全保障城軌大數據安全數據安全防護體系數據安全分類數據傳輸安全數據存儲安全數據應用安全技術數據安全管理機制p 包括安全崗位管理制度、系統操作權限管理制度、安全培訓制度、用戶管理制度、新服務及新功能模塊安全評估、用戶投拆舉報處理、信息發布審核、合法資質查驗和公共信息巡查、城軌數據信息安全保護、安全事件監測、報告和應急處理制度、現行法律、法規、規章、標準和行政審批文件等。p 對城軌數據管理人員或操作人員執行的日常管理建立操作規程PART 06大數據應用案例6城軌大數據應用案例-地鐵客流分析站點分析客流出行頻次新線預測寧波軌道交通乘客大數據應用平臺6大數據應用案例-國網上海電力智能配電大數據應用 用電預測-聚類用戶預測迪士尼投運周邊商戶用電分析6大數據應用案例-鐵科院城軌大數據應用路徑OD分析圖車站實時預測圖大數據架構分層模式