摘要：運營數據是實現軌道交通客流控制、誘導、預測和狀態分析的基礎。對于國內已建成并投入運營的軌道交通線路或線網而言，應根據城市軌道交通實際情況，選擇運營數據，進行運營效果評價、運營狀態界定和運營可靠性分析等，為此，本文針對軌道交通AFC系統的運營數據，開展數據管理分析與探討。
　　
　　關鍵詞：軌道交通；AFC系統；運營管理；數據分析；機制策略；數據應用
　　
　　0引言
　　
　　隨著軌道交通系統運營水平的提高以及廣大乘客對服務水平需求的不斷增長，迫切要求軌道交通各運營部門之間進行數據交互管理和分工協作[1、2]，如果能對軌道交通運營過程中獲得的數據進行有效的整合利用，建立相應的運營決策體系，及時有效地組織運營調度，通過優化資源配置來完善城市軌道交通系統管理，就能提高城市軌道交通的運營效率。
　　城市軌道交通自動售檢票系統（AFC）為乘客提供快捷的購票、檢票服務，實現票務工作自動化管理，它是城市軌道交通運營不可缺少的一個非常重要的系統，為運營的科學管理提供依據。
　　1城市軌道交通運營數據管理的三個重要環節
　　目前國內很多城市軌道交通的網絡化運營管理處于探索階段，對軌道交通運營數據的管理更是缺乏行之有效的研究。因此，理清運營數據管理過程中的數據采集、數據分析和數據應用三個環節的內容和相互關系，加強相互協調，對提高服務水平和城市軌道交通運營決策至關重要。
　　
　　
　　圖1運營數據管理的三個環節
　　圖1為運營數據管理三個環節之間的相互關系，從中不難發現，運營數據管理是一個持續不斷完善和改進的過程，數據采集為數據分析提供基礎，數據分析直接為數據應用服務，數據應用再反饋到數據采集，為數據采集提供新的思路。
　　在軌道交通AFC系統投入運營之后，會自動生成一系列數據，在此基礎上可利用數據預測，數據挖掘和數據融合等技術進行數據分析，數據分析結果將成為運營決策的依據。例如，根據AFC系統采集的客流數據，對城市軌道交通系統的運營狀況或服務水平做出判別和評定等。
　　軌道交通運營部門面對日益增加的AFC系統數據信息，如何有效地利用數據管理技術，使運營部門降低成本，防范風險等成為需要研究的課題。
　　1.1數據采集
　　數據采集是運營數據管理三個環節中的第一個環節，也是數據管理的前提和基礎。軌道交通AFC系統以票卡為基礎，一方面利用計算機管理購票、檢票、計費、收費、統計的全部過程，加快了售檢票速度，提高了收費效率，另一方面AFC系統中常用的閘機、自動售票機、半自動售票機、自助充值機、自主查詢機等設備，通過計算機系統記錄大量的歷史運營數據，供相關人員參考應用，主要包括的數據有：
　　高峰客流、平均運距、斷面客流、極端客流、全日早晚高峰小時客流、某一特定時間內客流、節假日客流、換乘客流、平均票價、車票發售情況、設備使用情況、票務收益、客流OD分布數據和單程票及IC卡使用比例等。
　　1.2數據分析
　　在獲得的歷史運營數據基礎上，可以進行數據分析。以客流數據分析為例，客流數據是軌道交通AFC系統采集的主要數據之一。
　　通常，客流數據的分析和預測可以分為兩個方面：一是短時的軌道交通客流預測，其主要目的是為運營部門的客運調度與客運組織服務；二是中長時間的軌道交通客流預測，主要作為城市軌道交通系統建設規模的重要判據。以下針對AFC系統采集的數據，采用時間序列模型進行短時客流預測分析。
　　1.2.1時間序列模型
　　ARIMA（Autoregressive-IntegratedMovingAverage，自回歸移動平均數）時間序列是一種線性預測模型，模型首先針對非平穩隨機序列ni=(t)，進行d階差分，再利用ARMA（p，q）進行預測。ARIMA帶有3個模型參數p，d，q，所以，也常寫為ARIMA（p，d，q），其中p為自回歸周期數，d為差分階數，q為移動平均周期數。它的原始預測模型可寫成：
　　▽dyt=φtyt-1＋F2yt-2＋...＋φpyt-p＋αt-θαt-1-...-θqαt-q（1）
　　應用此模型進行軌道交通的短時客流預測，y為客流量；α為零均值白噪聲；φ,θ為模型參數。
　　1.2.2客流短時預測分析
　　在綜合考慮客流時空特性的基礎上，預測軌道交通站點的短時客流量。某城市軌道交通車站運營時每5min的進站客流數據為基礎，借助SAS軟件中的ARIMA子程序來實現預測分析，結合模型的相關性檢驗、白噪聲檢驗等規則不斷調試，確定模型參數（自回歸、周期性階數），根據歷史數據對模型進行回歸并預測，將預測結果與實際值比較，預測效果見圖2，圖2中黑色線為實際客流數據，紅色線為預測客流數據。
　　
　　圖2短時客流預測效果圖
　　由圖2可知，一天中每5min客流量呈現有峰有谷，顯然是一系列不平穩的數據。在進行差分處理后，數據擬合達到基本要求，可見運用時間序列方法可以簡單而有效地檢驗模型的預測效果，還可以根據預測的客流數據情況來應對不斷變化的客運需求，保證運力充足可靠。所以，將時間序列方法應用于軌道交通短時客流量預測是可行的。
　　1.3數據應用
　　根據采集的運營數據，通過數據分析，為運營管理提供依據。如對城市軌道交通系統的運營狀況或服務水平做出判別和評定等，運營決策部門據此改進工作，提高運營系統的綜合管理水平，這就是數據管理的最終目的。以短時客流預測為例，如在遇到極端客流的情況下，需要制定方案進行客流疏散，進行車站通道和站臺客流組織等。以下簡單介紹其在運營決策中的應用。
　　根據軌道交通AFC系統記錄的客流數據，軌道交通監控中心結合當前系統運行的特征參數和其他有關信息，可以利用數據分析方法進行軌道交通客流的實時預測，一旦預測到有突發情況而引起局部客流量的劇增，對軌道交通系統的正常運營產生了很大沖擊，那么系統客流擁擠運營狀態將會被確認，同時確認擁擠狀態發生的類型以及地點，隨之將這些相關信息傳送給運營管理決策人員；運營管理決策人員據此合理確定客流擁擠區域的緊急疏導范圍，在考慮擁擠區域車站的出入口、閘機口、樓扶梯、通道等數量及通過能力、站臺面的容納能力、列車的載客量、售檢票方式、行車組織等諸多因素的基礎上，制定出客流在車站內部的引導和控制方案；隨后將客流擁擠狀態信息發送給現場運營管理人員，及時地對可能到來的擁擠現場進行準備、指揮和調度；現場運營管理人員執行調度命令并匯報執行結果，同時新的運營數據反饋到軌道交通控制中心，實現科學的實時客流預測與客流擁擠狀態下有效運輸組織和運營管理的互動，確保軌道交通系統的效率和運營服務質量。
　　除了進行現場指揮與疏導外，及時有效的救護車服務、消防車服務和車輛修理服務等對盡快疏導現場擁擠也是非常必要的；為縮短恢復軌道交通正常運營狀態所需要的時間，除對車站內部的客流進行引導之外，還可以通過為出行者提供有關擁擠發生的時間、地點、影響范圍等信息，引導客流避開擁擠區域，達到平穩客流、減輕擁擠區域客流壓力的目的，還要對即將進站的客流進行控制，主要是通過信息及時發布誘導控制減少進站客流，運用強制手段緩解擁擠地點的軌道交通壓力。
　　2運營管理與機制策略
　　鑒于軌道交通的運營管理離不開規劃設計的結果,離不開經營機制與策略。同時,交通又必須滿足城市居民的出行需求并完成規劃設計運量、獲取最大經濟效益兩大任務。尤其是經濟效益方面,認為交通效益不佳,世界上的許多地方的軌道交通其建設由政府出資,運營虧損由政府補貼,這種狀況似乎已成思維定式。
　　事實上,畢竟還有如大阪、新加坡、莫斯科、漢城、圣地亞哥和馬尼拉、香港等城市不同程度地取得盈利和回收投資。對此,目前我國離獲得盈余、回收投資還有一定距離,應充分利用城市軌道交通（AFC）系統運營數據分析的結果，加強運營管理,講究運營機制與策略,提高管理水平,以改善財務狀況,減少經營虧損,甚至爭取有余。為此,應該遵循如下原則,處理好以下幾方面的關系。
　　2．1運營管理與經營策略
　　運營管理階段是城市軌道交通工程建設中的最終階段。它是規劃、設計階段的最終體現,也是工程建設階段終了的標志,運營管理要取得好的效果、效益,必須講究如下策略：
　　2.1.1線路建設策略
　　充分利用軌道運輸資源,為乘客提供安全、可靠和高效的服務按照成本一效益原則,建設經濟效益好的新線。
　　2.1.2發展物業和多經策略
　　在軌道線路附近、線路上方或下方開發物業、發展多經,為公司謀求財政收益和增加客流。
　　2.1.3管理機制及運作策略
　　吸引并留住具有各方才干的員工,發揮他們的潛力,使他們人人感到自己受到器重在既有資產及日后增加資產的基礎上,努力提高服務質量,策劃從乘客處獲得足夠效益,不僅抵償服務支出,而且努力使資產保值增值,保持合理負債水準,并向股東提供所擔風險和所期望相稱的回報保持與政府的良好關系,保證不間斷地得到來自政府的支持。同時,保持與兄弟單位、協作單位的合作關系,并爭取社會各界的同情、支持和理解。
　　3結束語
　　城市軌道交通運營數據管理分析的內涵和外延在不斷發展當中，運營數據挖掘分析的實質是一種管理思想的應用，這是一個循序漸進的過程，作為運營決策部門的重要環節，在運營效率上發揮著舉足輕重的作用。在未來的很長一段時間內，軌道交通運營企業不再是面臨如何獲得實時客流數據的問題，而是如何從大量的動態和實時數據中提取直觀的軌道交通運行狀態信息來加強自身的運營管理水平。
　　運營數據管理給城市軌道交通運營部門帶來的效益不僅在于加強了數據的利用程度，更大的效益是提高了軌道交通運營企業的活力，對于軌道交通系統的快速發展具有推動作用。
　　
　　參考文獻
　　[1]毛保華．城市軌道交通系統運營管理．北京：人民交通出版社，2006.
　　[2]張寧，高朝暉，王健．軌道交通AFC系統票卡管理分析．都市快軌交通，2008，21（1）.