数智赋能城轨运营：创新路径、实践探索与未来展望

目录

1. 引言：城轨发展新阶段与数智化转型必然性

2. 数智赋能城轨运营的核心路径与实践图谱

2.1 路径一：构建以数据为驱动的精准化、预见性运营决策体系

2.2 路径二：研发与应用行业级人工智能大模型，重塑生产与服务流程

2.3 路径三：打造“轨道+”智慧出行生态，实现一体化协同服务

3. 当前面临的挑战与关键对策

4. 总结与展望

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摘要：在全球城市化进程加速与数字技术革命的交汇点，中国城市轨道交通行业正经历从规模扩张向高质量发展的深刻转型。面对持续增长的运营里程与客流压力，传统的依赖人力和经验的管理模式已难以为继。本文系统探讨了以大数据、人工智能、物联网等为代表的数智技术如何深度赋能城轨运营。文章首先剖析了行业转型的宏观背景与核心驱动力，继而构建了数据驱动决策、AI大模型重塑业务流程、跨制式交通智慧协同三大核心赋能路径，并结合北京、青岛、南宁等地的前沿实践案例进行实证分析。最后，论文指出现阶段面临的数据孤岛、技术应用不均衡及安全风险等挑战，并从顶层设计、技术攻关、生态构建等维度提出对策与展望，旨在为行业的高质量、可持续发展提供理论参考与实践指引。

关键词：智慧城轨；人工智能；大数据；运营优化；数字化转型

1. 引言：城轨发展新阶段与数智化转型必然性

城市轨道交通作为现代都市的“大动脉”与“生命线”，其发展水平直接关系到城市运行效率与居民生活品质。截至2024年底，中国内地累计有58个城市投运城轨交通线路，总里程超过1.2万公里，且“十四五”期间年均新增运营里程预计超过1000公里-1。如此庞大的网络规模与持续的建设速度，标志着中国城轨行业已全面转入“建设运营并重、以运营为主导”的新阶段-5。然而，规模的快速扩张也同步带来了运营成本居高不下、安全管控压力剧增、服务品质提升遭遇瓶颈等严峻挑战-1-7。

在此背景下，以数据为关键生产要素，以人工智能为核心驱动力的数智化转型，不再是锦上添花的选项，而是行业破解发展难题、培育新质生产力的必然选择。2024年2月，国家数据局等17部门联合印发《“数据要素×”三年行动计划（2024—2026年）》，明确将交通运输列为重点赋能领域，为行业数智化转型提供了强有力的政策指引-1。数智化并非简单的技术叠加，而是通过数据贯通、智能算法与业务场景的深度融合，实现对运营管理、乘客服务、设备维护等全链条的重塑与优化，最终达成降本、增效、提质、保安的核心目标。

2. 数智赋能城轨运营的核心路径与实践图谱

数智技术对城轨运营的赋能是全方位的，其核心路径可归纳为以下三个层面，并在全国多个城市的创新实践中形成了丰富的应用图谱。

2.1 路径一：构建以数据为驱动的精准化、预见性运营决策体系

传统城轨运营高度依赖人工经验与固定时刻表，难以动态响应瞬息万变的客流与网络状态。数智化的首要任务是将分散的“数据孤岛”整合为可感、可知、可分析的“数据资源池”，进而实现从“经验驱动”到“数据驱动”的决策模式变革。

实践案例：北京地铁双井站——大客流智慧管控“样板间”
作为日均换乘量接近4万人次的大客流换乘站，北京地铁双井站面临巨大的安全与服务压力-2。其试点上线的“视频智能综合分析应用系统”，通过对既有监控视频的AI升级改造，实现了对站内客流的实时、精准感知与预测-4。该系统具备三大核心能力：

1. 实时感知与预警：系统自动统计各区域客流密度与行进速度，并首创三级预警机制。例如，当摄像头可视范围内乘客达40-60人时自动触发三级报警，通知工作人员现场疏导-2-6。

2. 协同联动与智能限流：系统能同步联动7号线与10号线的车站控制室，一旦换乘通道客流超标，可自动启动双线协同限流，从单点应对升级为网络化协同-2。

3. 历史比对与主动调配：系统具备历史客流比对功能，若实时客流较日常同期增长超过10%，将提前预警，使人力、物资等资源的调配更加主动和“心中有数”-4。

此外，该系统还将数据智能延伸至精细化服务与安全防控领域，如自动识别乘客摔倒、主动发现携带婴儿车或轮椅的乘客以提供帮助、监测人物分离物品以防遗失等，实现了运营安全与人文关怀的双重提升-2-4。

2.2 路径二：研发与应用行业级人工智能大模型，重塑生产与服务流程

通用大模型在专业性、实时性和可信性上难以满足城轨垂直领域的严苛要求-7。因此，研发具有行业知识的专用大模型，成为深化数智赋能、解决复杂系统问题的关键突破。

实践案例：青岛地铁——城轨行业首个人工智能大模型
2025年4月，由青岛地铁牵头研发的我国城轨行业首个人工智能大模型正式发布，填补了行业空白-5。该大模型采用了“1个大模型+18个智能体”的混合专家架构，并非追求单一模型的“全能”，而是通过大模型作为“总调度”，协同调用针对供电、车辆、机电等不同专业场景训练的“专家智能体”-7。这种设计实现了从通用智能到专业智能的跨越。其应用成效显著：

• 效率与成本双优化：在青岛地铁6号线的试点中，该体系使运营效率提升超过40%，生产作业流程缩减超过60%，成本降低超过30%-7。预计到2028年全部线路开通后，年运营成本可节省超10亿元-5。

• 场景深度覆盖：大模型及其智能体已赋能设备智能维修、故障应急处置、智慧乘客服务等多个场景。例如，在应急指挥中，大模型可快速学习应急预案，辅助生成处置方案，极大缩短决策时间-7。

2.3 路径三：打造“轨道+”智慧出行生态，实现一体化协同服务

城轨效能的最终体现，在于其作为城市公共交通骨架，能否与公交、慢行等其它交通方式无缝衔接，构成一个高效、便捷的整体出行系统。数智技术是打通各系统壁垒、实现一体化协同的“黏合剂”。

实践案例：南宁——“轨道+公交+慢行”一体化智慧出行
南宁市以人工智能技术为核心，构建了全国首创的“地铁+公交”协同智慧调度系统，成为城市出行的“智慧大脑”-8-10。该系统的核心在于数据融合与智能决策：

• 动态协同调度：AI算法实时汇聚地铁列车位置、公交车辆GPS、实时客流、路况等多维数据。例如，系统可根据高铁到站信息预测地铁1号线南宁东站的客流激增，并提前调度周边公交线路加密班次，实现“高铁-地铁-公交”的链式接驳-10。

• 服务生态延伸：以“南宁轨道一码通城”APP/小程序为载体，整合了地铁、公交、区域响应式“的巴”、共享单车、充电桩查询乃至周边消费优惠等多种服务，实现了“一码通行、一码生活”-8-10。其创新的区域响应式“的巴”，通过AI整合区域内出行需求、智能派单，平均候车时间仅5-8分钟，有效解决了“最后一公里”难题-10。

表：国内典型城市数智赋能城轨运营实践对比

实践城市	核心举措	关键技术/系统	主要成效	赋能焦点
北京	智慧车站试点	视频智能综合分析系统	实现大客流精准预警与协同限流；主动服务特殊乘客-2-4。	单站精细化运营与安全管理
青岛	行业大模型研发	“1+N”混合专家型城轨大模型	运营效率提升>40%，作业流程缩减>60%，成本降低>30%-7。	全系统生产流程智能化重塑
南宁	一体化出行生态	“地铁+公交”协同调度系统；MaaS平台	核心区公交接驳覆盖率91.51%；“的巴”平均候车<8分钟；实现一码通城-8-10。	多制式交通网络协同与服务延伸
成都	智能装备应用	智能巡检机器人、激光清洗技术	车辆检修机器人故障检出率达98%；激光清洗提升维护环保性与效率-9。	运维环节的自动化与智能化替代

3. 当前面临的挑战与关键对策

尽管数智化转型已取得显著成果，但作为复杂的系统工程，其在推进过程中仍面临一系列深层次挑战。

1. 数据壁垒与“孤岛”问题依然突出：不同线路、不同系统（如信号、供电、车辆）间信息化架构不统一，导致数据标准各异、共享困难，制约了数据要素价值的充分释放-1。

2. 技术应用“点高面低”，发展不均衡：个别标杆项目技术先进，但全行业、全网络的应用普及率和深度不足，中小型地铁公司受资金、技术人才所限，转型步履维艰-1。

3. 新型基础设施的安全风险：云计算、物联网等新基座的分布式部署，在提升灵活性的同时，也带来了网络攻击面扩大、数据安全防护难度增加等新型安全隐患-1。

针对上述挑战，未来需从多维度协同发力：

• 强化顶层设计与标准统一：行业层面需加快制定统一的数据标准、接口规范与信息安全体系，为数据的跨系统流通与共享奠定基础-1。

• 倡导“共研共建共享”生态模式：借鉴青岛地铁联合19家单位组建“人工智能联合创新体”的经验-7，鼓励业主单位、科技企业、科研院所形成创新共同体，避免重复研发，降低单个企业的转型门槛与风险。

• 坚持“业务牵引、价值导向”原则：技术应用必须紧扣运营成本、安全、效率、服务等核心业务痛点，通过科学的投资回报分析，优先部署价值场景，确保数字化转型的实效性。

4. 总结与展望

数智化转型是中国城市轨道交通行业应对未来挑战、实现高质量发展的战略抉择。从北京双井站的“站级智能”，到青岛的“系统级智能”，再到南宁的“网络级智能”，实践表明，数智赋能正沿着从点至线、从线至网的路径纵深发展。其核心价值在于，通过数据与智能算法，将城轨这一巨型复杂系统变得可感知、可分析、可预测、可控制。

展望未来，数智赋能城轨运营将呈现三大趋势：一是深化融合，人工智能、数字孪生、北斗导航等技术将与城轨业务实现更紧密的“基因级”融合；二是泛在延伸，智能应用将从运营环节向规划、建设、装备制造等全产业链延伸，并可能向园区、港口等相似封闭场景输出能力-7；三是以人为本，技术的终极目标将更加聚焦于提升乘客出行的获得感、幸福感与安全感，构建更有温度、更富韧性的智慧出行生活圈。

总之，数智化是一场深刻的产业变革。它要求城轨行业不仅要进行技术升级，更需要在组织架构、管理流程、人才体系和产业生态上进行系统性重构。唯有坚持创新驱动、协同共进，方能驾驭数字浪潮，推动中国城轨事业驶向更加智慧、高效、绿色的未来。