1 前言

在信息技术快速发展的今天，智慧化是城市轨道交通（以下简称“城轨”）高质量发展的必然趋势。我国是当今世界上城轨使用率最高的国家之一。根据国家的战略部署，城轨的发展应坚持中国特色、以人为本、世界眼光的战略思维，把握自主创新、安全可控的技术路线，促进现代信息技术与城轨的深度融合，从而推进智慧城轨的建设。

在这样的大背景下，深圳市紧跟智慧城轨的建设纲领，以建设智慧城市作为当前目标，致力于构建城轨大脑，主动适应当前城轨支撑技术信息化、运输制式多元化、线网布局网络化、运营方式智能化、工程建设规模化、融资方式多样化的趋势，以实现城轨交通的资源整合、模式创新和效能优化。

2 智慧城轨的发展方向——城轨大脑

城轨大脑是城轨系统网络化后、向与人类大脑高度相似方向进化的过程中形成的类脑巨系统架构。城轨大脑通过类脑神经元网络（城轨网络及互联网）将社会各要素（包括人、人工智能（AI）、生产资料、生产工具等）和城轨系统各要素（包括车站、列车、出入口、票务系统等）连接起来，从而实现人与人、人与城轨、城轨与城轨的交互，城轨大脑在云群体智能和云机器智能的驱动下通过云反射弧实现对世界的认知、判断、决策、反馈和改造（图1）。

随着城轨工程业务系统自动化、信息化水平的提高，以及网络化信息共享程度的增强，城轨大脑的建设已初具条件。城轨大脑可分为设施层、感知层、应用层、平台服务层和表现层，各层的功能如下。

（1）设施层包括城轨系统主控制中心和灾备中心的服务器，以及用于连接其他层设备的物理线路和交换机。设施层在城轨大脑这个“类脑系统”中承担着神经中枢的功能，是承载云计算和大数据应用的物理设备，也是各层之间相互连接、进行信息交换的重要物理枢纽。

（2）感知层包含城轨系统中的摄像头、气敏传感器、声音采集器等各类传感器，在城轨大脑中作为感知神经存在。其功能是采集城轨各系统的各类数据，并上传至平台服务层，供云计算及大数据处理之用。它可使城轨大脑与物理世界建立连接。

（3）应用层作为城轨大脑的运动神经，其功能是根据平台服务层发出的指令操控城轨系统中的生产、办公设备，以及无人驾驶列车和云机器人等。其利用云计算以及大数据应用实现底层设施的无人化、智慧化，从而提升城轨系统的安全性及效率。

（4）平台服务层是城轨大脑的核心组成部分，功能是储存、处理、管理从各层获得的数据。其架构包括：①城轨各类用户及相关的各社会机构、政府机构连接形成的城轨右大脑——云群体智能；②各类传感、音视频监控、生产办公设备连接形成的城轨左大脑——云机器智能。云群体智能和云机器智能的结合是实现城轨大脑智能的基础，可加深城轨各系统之间的融合，从而提高城轨系统的智慧化水平和工作效率，增强其可扩展性。

（5）表现层是城轨大脑中连接城轨系统和人的重要部分。其功能是展示数据，将经平台服务层整合或处理的信息反馈给人，以辅助其做出决策、采取措施，从而达到简化运营工作流程、减少运营所需人力物力、提高运营效率的目的。

综上所述，城轨大脑的形成与发展已经成为当今智慧城轨系统发展的必然趋势。

图1 城轨大脑构造

3 深圳市轨道交通概况及智慧化发展历程

3.1 概况

深圳市是我国第5 个拥有城轨系统的城市，截至2020 年10月已开通运营11条线路，运营总里程约411 km，形成覆盖深圳市宝安区、龙华区、龙岗区、罗湖区、福田区、南山区、光明区、益田区8 个市辖行政区的城轨线路网络。据统计，深圳市轨道交通2019 年的日均客运量为584.6 万人次（同比上涨13.2%）。面对如此庞大的客流量以及日均客流量高速增长的情况，深圳市致力于升级其城轨相关技术，建设智慧城轨，以提升城轨系统的客运能力。

3.2 智慧化发展历程

在深圳市轨道交通一、二期工程建设中，深圳市地铁集团有限公司（以下简称“深圳地铁公司”）作为深圳市轨道交通的建设运营单位，按照各系统设备的具体功能对其进行专业划分及构建，每个业务系统独立建设。此阶段的技术创新方向是，通过构建集成平台，利用系统间的接口打通数据壁垒，从而实现专业间的功能联动，如综合监控系统（ISCS）、综合安防系统（ISDS）的构建（图2）。

文章来源：《智慧中国》 网址: http://www.zhzgzzs.cn/qikandaodu/2021/0712/2324.html