智慧乘务综合服务系统
研究背景
当前上海地铁已经属于超大规模网络，开通线路数量、列车数量均暂居世界第一，传统的运营管理模式已无法满足现实需求，数字化转型是应对上述痛点的有效途径之一。
研究成果
针对上海地铁乘务管理业务的痛点与难点，技术中心数字化部自研智慧乘务综合服务系统。该项目以“乘务管理移动化、信息化和智慧化”为目标，借助云计算、大数据等信息化技术，以5G专网技术为通信载体，构建了城市轨道交通智慧乘务及司机排故综合服务系统（智乘SmartCrew），有效提升了运营效率、管理效能和服务品质。核心成果智乘SmartCrew系统可为轨道交通乘务管理人员提供6大类合计22项核心功能。
主要创新点：
1）自主研发了司机智慧排班子系统，该系统可灵活调整数十项排班参数和规则，通过内嵌的乘务计划“组环+排班”优化模型及对应的“启发式决策+模型分解+列生成求解”算法，从全局角度优化排班计划，合理、均衡分配任务，实现司机和乘务任务的最优配置，有效解决传统人工排班需耗时数日、难度高、任务不均衡等问题。
2）构建了高效的一次出乘管理数字化新模式：依托本系统，乘务管理人员可对值乘司机全过程作业流程实施数字化管控。通过智能终端实现“乘务排班、动态派班、健康检测、出乘检车、值乘驾驶、列车监护、异常上报、排故支持、退勤管理”等一站式乘务管理功能。
3）自主研发了智能司机辅助排故子系统：针对目前影响司机故障处置的主要痛点问题，研发了智能辅助排故系统。该系统主要特点包括支持全开放式智能后台系统，通过智乘终端为司机提供引导式故障识别与向导式排故流程指导，有效降低了人为失误导致的列车救援事件发生。
4）创新研发了全自动运行智能监护功能：智乘终端为全自动运行现场监护人员提供实时行车预警、紧急信息推送等功能。多职能人员可利用移动终端，实时查看超过1400个信号及列车核心控制系统的关键码位数据，满足了全自动运行列车多职能人员对列车进行监护的需求。在列车发生故障时，系统可实时推送列车故障信息并自动跳转辅助排故子系统，极大提升了全自动运行线路的应急处置效能。
5）首次基于5G公专网技术构建了高聚合智乘网络架构，在隧道内实现50兆稳定传输。运营高峰阶段专网用户延时可控制在30毫秒以内，极大提高了突发应急情况下值乘司机的应急处置能力。同时首次采用5G切片技术保证司机手台在极端大客流下依然保持极低延时，使其不会因为网络抖动而造成业务延迟。首创端到端实时加密技术，确保与信号系统、车辆智慧运维系统安全接口通信。
目前本系统已整体应用于上海地铁10、14、18号线，针对城市轨道交通乘务管理数字化程度较低问题，智乘系统现场应用后，司机生产率由2022年0.591提升至2023年0.683，提升比例15.6%。针对轨道交通司机排故无数字化辅助手段问题，辅助排故系统应用后，全网由于司机人为失误导致的救援事件发生明显下降。
本项目经中国科学院上海科技查新咨询中心查询论证，综合水平达到国内领先水平。同时荣获多项省部级奖项，包括“上海市交通工程学会科技进步一等奖”“世界5G大会-5G应用揭榜赛三等奖”“城市轨道交通行业信息化最佳实践优秀案例”等。
未来展望
城市轨道交通智慧乘务及司机辅助排故综合服务系统的推广和应用将为城市轨道交通行业带来多方面的积极效益，促进城市交通的安全、高效、便捷和智能化发展，对城市的可持续发展和社会的和谐稳定具有重要意义，同时将助力上海地铁加快数字化转型。
图文：周天诺
来源：上海地铁技术中心/数字化研究部
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