2023城市轨道交通发展研究论文.docx

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1、大数据背景下的城市轨道交通发展趋势探究报告摘要错误!未定义书签。ABSTRACT错误!未定义书签。引言2第1章相关概念阐述31.1 城市轨道交通的概念31.2 大数据的概念31.3 大数据的特征3第2章传统数据与大数据获取方法对比42.1 传统数据获取42.2 大数据获取4第3章大数据在城市轨道交通中的应用53.1 客流数据的处理53.2 列车运行与维修63.3 列车运行评价73.4 列车环保运行8第4章大数据背景下城市轨道交通的发展趋势84.1 实现多种研究方法的融合和交叉84.2 实现技术在准确度和成本上的优势94.3 轨道交通网络的规划与建设9第5章大数据背景下城市轨道交通的发展策略10

2、5.1 稳步发展，加强人才的培养105.2 完善城市轨道交通融资模式105.3 加强规划的科学性12第6章结语13参考文献14引言随着经济社会的不断高速发展，数据信息也在以倍数增长，在此基础上信息技术得到了快速发展，进一步推动了大数据以及大数据技术的形成与发展。当下大数据逐渐渗透到社会的各个领域，成为了社会发展不可分割的一部分，对数据进行深入地挖掘并加以分析，能获得大量隐蔽的实用信息，将会促进社会经济的高质量发展。近几年，我国也开始反复强调大数据对国家经济社会发展的重要性，提出要全面实施大数据战略，自此我国各领域都开始了对大数据的探索和应用。伴随着机械化生产的出现与快速发展，农村人口不断聚集到

3、城市工作和生活。为改善城市人口密度高的现象，政府采取了城市外扩、发展城市副中心等举措，在一定程度上提高了了城市居民的生活环境品质。但城市面积也随之增大，居民出行时耗增大，资源浪耗费增大。同时，伴随着城市半径的增大，穿城交通量增多，而城市早期建成区域整体格局相对较小，道路无法大面积拓宽，城市交通拥堵严重。在这样的情况下城市轨道交通出现，凭借载客量大、占地少等诸多优势快速发展，很大程度上解决了上述问题。城市轨道交通的规划与建设一般超前于城市空间的发展，对其具有引导作用，以其为骨架是促迸城市交通的至关重要的正确决策。新世纪以来，全世界运行了城市轨道交通的城市有439个，分属于72个国家。全球轨道交通

4、运营超过26100千米，站点总数多达26900余座。最近十几年，中国轨道交通发展速度很快，基本完成了短期建设，同时也规划了长期发展目标。目前，我国共35座城市开通城市轨道交通，其中近半数城市已开通4条以上的线路。而随着我国经济建设的迅速发展，各种交通量也在迅速增加，特别是城市交通量增加了一倍或几十倍。传统的城市轨道交通又面临着新的问题和挑战，随着城市基础设施建设的滞后，公共交通问题日益突出，“互联网+”的推广，大数据和云端计算等信息技术的进步催化了城市轨道交通的发展。大数据背景下的城轨交通突出收集和分析信息以及数据处理的智慧化，再利用人工智能进行最终的决策，从而达到交通管理的最优化。当前全球化

5、背景下，掀起新一轮的物联网、移动互联网、云计算等的信息技术的大变革，这对城市轨道交通管理工作带来巨大挑战的同时，也带来了难得的机遇。我国应当抓住这次机遇，顺应信息时代发展的潮流，进一步推动以云计算、人工智能、智能感知和大数据等为核心内容的城市轨道交通的建设，实现城市轨道交通治理创新。第1章相关概念阐述1.1 城市轨道交通的概念城市公共交通分类标准规定，城市轨道交通包括：市域快速轨道、自动导向轨道系统列车、有轨电车、轻轨、磁浮、单轨。且一般具有速度快、运量大、方便、舒适、准时、节约能源和环境污染少等优点，是城市公共交通的骨干，是绿色环保的交通体系。1.2 大数据的概念“大数据”这三个字眼第一次出

6、现是当时的麦肯锡公司给出了相关的概念：认为大数据指的是一种在传统的数据处理条件以及信息技术水平下，无法实现对其中包含的有用信息进行提取和处理分析的海量、多样化的数据集合。随后国内外开始涌现大量围绕大数据展开的讨论与研究，对大数据涵义的解释也多种多样，目前认可度较高的涵义还有另外一种：这种涵义表示为，大数据是一项通过借助更加强大的数据处理分析技术和工具，能从中挖掘出更多样化的、更有决策支持作用的有用信息的数据信息资源。以上两种涵义虽然是从不同的角度出发的，但其实内在的涵义都是对大数据的特点和积极作用的表达。综合以上观点，以及结合目前许多领域对大数据的研究，招大数据的涵义作如下界定：大数据包含了三

7、个层次的涵义：一是海量的数据，二是信息资源，三是技术;即大数据是具有数量大、覆盖广、形式多样等特征的，通过改变传统的处理方式、加强技术挖掘分析，能够从数据转换为信息输出的一种资源。1.3 大数据的特征大数据的特点从目前的大数据发展现状来看，大数据主要具备数量极大、结构多样化、时效性强、具有使用价值这四大特点。具体特点解释如下：1、数量极大首先“大数据”从字面也可看出对“大”的突出，如果不是数量很多，也就无法称之为大数据。当下企业的发展越来越迅速，导致所产生的数据的增长速度也极快，是处于一种爆发式的增长的状态，这种状况使得数据的存量内容越来越大。2、结构多样化伴随着信息化技术不断地发展而来的是，

8、相比过去数据的传输途径也越来越多，数据最终呈现出来的样式也更加多样化。传统的数据中大都包含的是结构性数据，但大数据环境下数据的结构形式是复杂多样的，不光包括具有结构性的数字类型的数据，还包括了具有非结构性特点的其他类型的资源如：图片、音频、视频等。相比过去而言内容更加丰富多样化了。3、时效性强这里的时效性主要是指在社会的各个领域数据产生的频率越来越高，以及数据传播处理的速度越来越快。4、具有使用价值大数据在社会生产发展的过程中是具有使用价值的。通过一定的大数据技术和方法不仅能提高工作效率，也能通过对数据实施技术性的挖掘与关联性的分析，从中提取出具有利用价值的有效信息。第2章传统数据与大数据获取

9、方法对比2.1 传统数据获取在以往的城市轨道交通网络进行数据分析的过程中，常常使用定量分析法或者定性分析法。前者方法主要是采用统计学知识，对城市轨道交通进行模型模拟，进而进一步研究和分析，在这个过程中，主要是采用问卷调查和走访调查的方式，对文字、数据等进行分析并保存。后者方法主要是对整个轨道交通网络进行综合分析和归纳，观察网络变化。在这个过程中，需要对调查者调查过程中的语言交流等进行记录，保证记录的时效性，但是这种方式需要耗费大量的成本。一般定性分析法中掺杂大量个人感受，数据记录容易出现不准确的情况，导致数据缺乏一定的科学性和合理性。因此为了保证数据的准确性，需要对数据进行第二次调查。总之，定

10、量分析法相比较为定性分析法，数据获取具有更高的真实性，但是调查时间相对较长。2.2 大数据获取随着科学技术的快速发展，网络基本实现全覆盖，人人一部智能手机，不仅为人们提供丰富多样的生活，还在很大程度上为人们提供便捷，利用数据采集，结合网络技术,能够实现数据的可视化发展。因此，研究数据不仅能够促进城市轨道交通的发展，还能在一定程度上为其他工程建设提供参考。具体大数据获取方式有以下两种：（1）网络数据获取。在当今大数据时代背景下，网络数据能够发挥巨大的作用。对城市轨道交通相关媒体数据和网页数据进行搜集，不仅能够将相关信息数据进行采集和整理，还能在数据信息的基础上对其进行研究和分析。现阶段，人们生活

11、处处都存在网络，学习、生活和工作也都离不开网络。在数据采集技术逐渐成熟的情况下，网络数据更是人们行为活动的一种呈现，而且还能有效扩大其应用范围。（2）居民行为数据获取。城市轨道交通的主要使用对象是居民，而且居民还是直接受益者，在城市轨道交通建设中发挥着巨大的作用。因此，需要研究居民和城市轨道交通之间的互利关系，才能加强研究轨道交通网络。利用GIS软件，对居民行为数据进行采集，进而能够获取准确的居民活动信息。另外，还能对公交卡的刷卡记录，或者列车每日人流量等进行调查和记录，作为居民行为的数据。第3章大数据在城市轨道交通中的应用3.1 客流数据的处理大数据技术在城市列车轨道交通运输过程中的最直观重

12、要的应用就是对客流数据的预测和处理，列车轨道交通中的客流数据是实时动态变化的，随着时间、季节、活动、天气条件的变化而产生相应的变化。在某些方面能够直观的反应的社会整体经济活动和生活方式的变化，是一个城市交通运输水平特征的直观反映，列车轨道交通客流具有很强的不稳定性和随机性，不稳定性主要体现在早晚高峰以及不同城市区域的客流差异上,而随机性是因为城市举办相关大型集会活动时容易引起客流变化。例如市民每天乘坐的列车信息，都能够通过列车AFC售检票系统进行记录，包括乘客的进站和出站信息，数据分析挖掘平台中将AFC系统的数据进行采集，统计明确分析出每一个车站、每一条线路每天的客流量数据，采集到各个站点间的

13、数据流量，采集到如：车站、闸机编号、列车卡编号、当前卡余额、进站时间等信息。通过记录的明细信息，在明细数据基础上进行数据的加工汇总统计，并运用一些数据可视化工具将客流变动的数据信息展示在页面上，绘制成客流数据分布图，当数据积累到一定时间后，我们就可以通过一段时间内的客流分析，看到这个车站、线路的数据变化信息，能够直观的看出各条线路之间的客流分布区间，对不同密度的客流数据，按照不同的客流量在时间、空间及时空上迸行可视化的数据内容，提供给相关的运营单位人员，可以帮助指挥中心的运营调度人员设计安排合理的列车行车密度，为运营决策提供数据支撑及决策依据。大数据技术在客流方面还有一个重要的应用就是对客流信

14、息的预测。在未来面对客流数据积累越来越多的情况下，采用数据挖掘等有效的大数据分析技术能够有效迅速及准确的找出数据内部的规律，分析列车轨道交通客流数据的变化趋势，给出未来一段时间的客流信息，帮助运营人员作出准确的决策信息。3.2 列车运行与维修列车每天都在运行，列车各项零部件及相关配套系统也在不断进行损耗，列车运行保养维修是列车轨道交通的一件大事。当前列车轨道保养维修的计划主要是根据对应设备制造商提供的一些产品基础信息来定义的，但单纯的依靠设备商的计划是会出问题的,必须与相应设备的运营实际相结合并适应和调整，不同的产品保养维修的周期可以相应的进行延长或者缩短。以武汉列车当前维修情况为例，保养维修

15、按照大致分类可以分为以下二种形式：计划预防维修、运行状态修。(1)计划预防维修计划预防维修是指按照设备制造商提供的设备维修建议，在设备未发生任何问题之前对设备进行检修，消除设备及零部件的一些安全隐患，提前预防事故的发生。这种维修计划应该是定期的，维修范围也应该很早就确定，所有涉及检修所需要的程序逻辑、器具设备也是相对固定的，在没有调整的基础上无需做一些大的变更。可以在每年的年初就制定相应的计划，然后按部就班的进行实施即可。(2)运行状态维修运行状态维修是指根据运行过程中设备和部件出现故障或者事故的情况下，或者是借助先进的仪器和检测设备，通过大数据指标信息分析发现部分设备的零部件有问题，需要根据

16、设备的实际情况，有计划的安排维修工作，在设备可能出现问题或者已经出现问题时能够及时快速、有效经济的消除安全隐患，确保设备能够良好的继续服役运行。两种维修方式的对比如下表所示：表1保养维修形式对比分类内容描述优势劣势适用范围计划预防维修根据事先确认的计划任务，当达到设备的可提前设置好计划任务，确保运营要求维修成本高，合理性不足无备份的运营要求非常严格的设备预检修时间点时，对相关设备或系统进行检查和处理运行维修状态在基于大数据的检测情况下，当设备的检测某一项数据参数超过事先确定的警戒数值，则需要进行人工干预介入维修能够及时对症下药，基于数据基础，故障设备检修周期短，最大限度确保安全检测工作量大，检测周期不好确定智能化程度高，集成化程度高的设备