论文|都市圈智能城际铁路发展理念与总体架构设计
注：本文为期刊公众号简版，完整版已发群内自取。
文章来源：《铁道运输与经济》编辑部
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李学峰，中国铁道科学研究院集团有限公司
潘明亮，深圳市地铁集团有限公司深圳铁路投资建设集团有限公司
王卫东，中国铁道科学研究院集团有限公司总工室
李平，中国铁道科学研究院集团有限公司总工室
白丽，中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所
都市圈是持续推进以人为核心的新型城镇化建设关键一环，推动实现中国式现代化的新增长极。城际铁路在构建协同发展体制机制、促进轨道交通四网融合、实现高水平一体化发展方面具有十分重要的意义。在智能铁路蓬勃发展的今天，如何构建覆盖智能城际铁路建设、运营和维护多专业的信息化整体解决方案，建设具备数据驱动、协同高效、智慧生态特点的智能城际铁路，满足都市圈智能城际铁路四网融合、互联互通、绿色可持续的发展需求，是智能城际铁路领域需要研究的重点问题。本文研究从全业务流程、全价值链条、全生态体系的角度，构建智能城际铁路信息化架构，为我国都市圈城际铁路建设、运营和运维提供指导。
1智能城际铁路
智能城际铁路（Intelligent Inter-City Railway，I2CR）：全生命周期一体化管理模式下，广泛应用新一代信息技术，整合、提升形成新型能力赋能城际铁路内外部资源，整体实现移动设备、固定设施、外部环境及其他交通方式间信息的全面感知、泛在互联、融合处理、主动学习和科学决策的新一代城际铁路系统。
2总体设计理念
都市圈智能城际铁路总体设计理念，是在都市圈建设、“四网融合”、综合交通一体化发展的引领下，以云脑为核心引擎，以数据为关键生产要素，以业务为智能化场景，以检测监测、安全控制、云边协同、人机交互、5G通信、北斗、建筑信息模型(BIM)等数字技术赋能城际铁路内外部资源为前提，体现在主动智能、个性友好的全方位服务和共建共赢、动态平衡的生态圈共享目标之中。统筹、总结为数字化赋能-生态圈共建-全方位服务的都市圈智能城际铁路总体设计理念，包含筑牢安全为本、运营高效协同、优化成本控制、重塑旅客体验、构建环境友好5个方面内容。
3总体蓝图设计
都市圈智能城际铁路的总体蓝图设计，是在数字化赋能-生态圈共享-全方位服务的总体设计理念引领下，以云脑平台数字底座为核心引擎和设计主线、采用融合5G的基础通信综合传输接入技术统筹提出的。都市圈智能城际铁路建设的总体蓝图为：以引领城际铁路发展为目标，以新技术、新材料、新工艺为支撑，以智能化全面应用为标杆，以智慧服务为中心，实现覆盖城际铁路建设、运营和维护全业务流程、全价值链条、全生态体系的智能化，在旅客服务品质、运输组织效率、安全保证能力、精益管理效益4个方面实现全面提升。
4总体架构设计
采用分类分层设计的原则，围绕1个“云脑”平台基础底座支撑的数字核心，按照城际铁路专业划分设计形成6个业务分类大板块，根据研究领域划分形成18个细分业务领域，在每个业务领域下设计梳理X个智能化应用项点，即“1-6-18-X”总体架构。
（1）“1”是一个平台，即为都市圈智能城际铁路提供支撑和服务的云脑平台，提供基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)等。
（2）“6”是六大板块，即指智能施工、智能调度与列控、智能列车、智能客运、智能检测监测、智能运维。
（3）“18”是在六大板块框架下的十八大业务领域。
智能施工板块下的关键环节智能施工领域。
智能列控与调度板块下的智能调度、智能列控、5G通信、有线通信领域。
智能列车板块下的整车设计、振动噪声管控、列车智能监控、列车智能服务领域。
智能客运板块下的智能城际票务、智能城际客站、智能运输组织领域。
智能检测监测板块下的基础设施检测监测、移动设备检测监测、灾害监测、环境监测领域。
智能运维板块下的工电供综合智能运维、动车组智能运维领域。
（4）“X”指在六大板块框架下，研发的相关业务领域智能化应用系统。
5智能功能实现
基于都市圈智能城际铁路“1-6-18-X”架构，遵循数字化赋能-生态圈共建-全方位服务的设计理念，围绕旅客服务品质、运输组织效率、安全保证能力、精益管理效益全面提升的总体蓝图，在云计算、大数据、5G、区块链、BIM、数字孪生等新一代信息技术和核心业务需求双向驱动下进一步深化智能化技术应用，通过智能城际铁路制式选型和专项方案研究，对外形成互联互通、公交化出行、全方位防护、预测修运维、可持续发展等智能化功能输出点。
6结束语
在交通强国、轨道交通“四网融合”、数字中国大力发展背景下，落实国家政策对都市圈智能城际铁路的建设发展要求，研究提出智能城际铁路的内涵，以都市圈智能城际铁路云脑平台基础底座为主线，以融合5G的基础通信架构为特征，提出了“数字化赋能-生态圈共建-全方位服务”的设计理念和4个“全面提升”的总体蓝图，构建了“1-6-18-X”的总体框架，描述了5个方面的智能功能实现。在都市圈智能城际铁路生态互联的跨制式、跨层级、跨区域互联互通智慧解决方案方面实现技术创新发展和示范效益作用，可为我国都市圈智能城际铁路建设和运营提供支撑。未来，随着新技术标杆在智能城际铁路的进一步深化探索和应用，重点在区域联程精准服务、多层级综合调度指挥、“云脑”底座与互操作、全息互联自主列控、协同体系示范验证等关键技术方面实现突破，为都市圈大客流、多层级的复杂轨道交通协同发展提供技术指导。
