摘要：在城轨行业数字化转型大背景下，本文结合多年城轨运营生产综合管理经验，围绕大数据技术在该领域的设计、实施、场景应用及实施效果进行了详细的阐述。在大数据和AI时代，数据已经成为了一种全新的资源和生产要素，当爆发式增长的数据遇到空前的算力和连接力，所引发的“聚变”效应正全面的拉动数字化模式的变革，向数字与业务的深度融合方向推进。本项目围绕企业数字化转型基本概念、方法论，构建了以运营生产管理业务为核心、以数据为驱动的综合管控平台，覆盖了全运营生产管理各领域的业务、数据，推进万物互连，加强了新型数字化创新能力，形成了生产管控数字生态，完成了数字化转型的价值体系重构。
随着轨道交通运营生产网络化规模不断扩大，运营生产管理模式日益复杂，运营生产管理压力急剧上升，城轨生产管理业务的痛点、难点愈加凸显。一是各系统间数据资源共享程度低、业务融合及工作协同效率不足。二是数据可信、可用、可管、及时性不高，导致不能完全发挥数据应有的价值。三是对完整的生产业务流精细化管控不足，不能满足“安全、高效、全面、优质”的生产管理业务诉求。四是无法以数据以切口，深挖数据价值，并基于数据来驱动业务，解决生产管理业务上的难点、痛点。为贯彻“交通强国”发展目标，落实《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》、《中国城市轨道交通绿色城轨发展行动方案》等相关行动部署。天津轨道运营集团有限公司在2021年发布的《运营集团信息化工作三年行动计划》中提出了构建基于大数据驱动的城市轨道交通运营生产综合管控平台的数字化转型战略部署。
2 信息化建设目标
为进一步推动企业数字化转型进程，打破信息孤岛，挖掘数据价值，天津轨道交通运营集团有限公司依据多年的生产管理经验，以生产业务为主线，以数据为驱动，以数字化、网络化、智慧化为手段，依托云平台及数据共享平台，构建了多版块数据互联互通，覆盖全运营生产的高精度、高可用的运营生产管控平台。实现全生命周期运营生产业务的数字化管控，达到提高生产管控的主动性、扩大管理效能范围、促进生产管理能级提升，减少人、财、物成本投入的目的，实现了运营生产精细化、数字化管理的建设目标。
3 信息化建设规划
运营生产综合管控平台建设规划依据数字化转型方法论结合生产管理实际业务情况，分以下三个步骤实现：现状分析、架构设计、明晰实施路径。
一是依据信息系统接入标准体系，理清现有IT资源，即计算、存储、网络、安全、数据、技术、支撑平台等资源现状。二是明确生产业务数字化愿景，并结合现云计算、大数据、物联网、区块链、5G、AI等技术趋势，适当超前的识别关键业务场景的切入点，解决现有生产管理领域的难点、痛点。三是梳理了生产业务流及数据流，通过详细调研、研讨，结合生产管理业务进行数据及业务层面的梳理和融合，形成整体战略的项目建设规划。通过详细的需求调研，明确运营生产综合管控数字化愿景，目标，审视支撑系统的各环节资源，完善现状分析环节形成的价值流、数据流及业务流。针对运营生产管控业务各关键场景进行数字化分析，并基于大数据和业务趋势、新技术支撑，从系统功能、业务模型、体系建立、数据模型、平台支撑、数据支撑、服务支撑几个层面进行系统架构的设计绘制，支撑项目整体数字化场景的实现。
基于运营生产综合管控平台架构设计和数字化关键举措，制定总体实施策略、项目计划清单、项目细化分解，最终实现基于集团整体战略的项目统筹规划清单。
4 信息化产品选型
2021年天津地铁完成了该项目的建设规划，对标国内、外相近行业在运营生产管控方面的智慧化建设及数字化转型应用案例，开展了深入的交流、考察。过程中邀请了设计院、软件科研机构等相关领域专家参与研讨。经调研分析，轨道交通行业内无成熟套装软件产品，天津地铁决定走定制研发路线，开展数字化、智慧化建造探索，紧扣“智慧城轨、绿智融合”的主线，针对天津地铁运营生产综合管控凸显的诸多问题，坚持统一设计、统筹规划、分布实施的建设理念，充分利用现有IT资源及先进IT技术手段，对现有大数据平台进行分析、评估、重组，整合海量多源异构数据及动态衍生数据，实现“以业务为核心，以平台为支撑、以数据为驱动”的总体设计愿景。
5 信息化实施过程及应用系统内容
5.1 数据汇聚：打破孤立“烟囱”，实现以数据驱动业务，弱化运营生产各环节人工操作环节
数据汇聚是把分散到各个应用子系统的数据（包括结构化、半结构化和非结构化数据），实施或定时批量地汇聚到大数据平台上，构成大数据平台的源数据。在此基础上，本项目突出天津地铁运营生产管理业务为核心的主线贯穿作用，串联人员、组织、合同、预算、成本、施工、设备维修、物资、采购、风控、指标及其他衍生数据，以数据规范生产业务管理业务流程，建立城轨信息化运营生产管理体系网络。依托大数据平台，以数据驱动运营生产的各个环节并融合为一个整体，弱化各业务节点人工操作环节，实现生产数据互联互通，整合数据资源，挖掘生产潜力，对运营生产业务实行全生命周期的数字化管控。
5.2 数据治理：让数据可信、可用、可管
数据治理关系数据质量，影响运营生产综合管控业务数字化的有效性。在运营生产管控平台中数据成为了核心价值，串联了与生产相关的各信息系统数据，为保障数据的真实性、及时性、有效性，数据治理在数据汇聚之后成为了一项重点工作：一是依托数据共享平台，梳理数据资产目录，理清各业务数据流走向，通过数据图谱化，管理海量数据、同种数据、多级数据，理清了数据脉络。二是建立数据质量监控平台，实现了数据的全生命周期管理，确保数据的准确性、可用性、安全性，做到事前安全策略、事中数据流管控、事后数据审计分析。三是建立数据标准，设立管理标准、业务标准、技术标准，并对名称、定义、规则、标准四个层面进行统一，实现数据的标准创建、标准管理及映射管理，保障数据的规范性。
生产管理相关的海量数据存于数据共享平台中，数据融合具有举足轻重的作用，经过数据治理的标准化运作后，基于天津地铁运营生产管理各业务环节，建立了生产计划、生产管控、生产指标、成本核算、生产考核、辅助决策6个数据模型。针对各业务特点进行体系构建和数据建模，将生产任务进行量化，实现业务可衡量，生产进度可管控，确保了数据加工的业务价值，有利于屏蔽生产管理业务变化的影响，屏蔽原始数据的异常，使数据结构更清晰、透明、利于数据溯源。让沉淀的数据服务于应用，是数据汇聚、数据治理、数据融合后输出的成果，是数据与业务真正结合在一起。数据沉淀后，不仅可提供企业内部使用，也可对第三方开发，连接上、下游用户，形成数据生态圈。该项目通过数据沉淀后提供的灵活服务能力将系统的顶层应用划分监管审计层、运营主体层、系统应用层向不同用户提供服务。
6 信息系统建设成效
天津城轨运营生产综合管控平台的建立为城市轨道行业特定首创，具备敏捷响应、多源融合、通用扩展等特征，为构建复杂多变的线网级运营生产管控业务赋予了更大的价值。依托数据共享平台、云服务、IT服务等现有基础资源，构建了面向不同层级用户的运营生产管控服务，促进了以运营生产为主线的多数据、多业务的高效协同。该项目于2022年10月的投入使用，具有完整自主知识产权，其建设成果可在轨道交通及相关生产行业领域中广泛推广应用。
6.1 大数据驱动：助力生产管控业务创新实践
大数据的应用是该系统落地的基础，通过数据汇聚、数据治理、数据沉淀、数据融合、数据沉淀等技术手段，实现了各运营生产业务领域数据的高度集成和快速响应，同时降低了生产管控的难度，大幅提升了运管生产管理效率。同时该项目的落地为多源生产数据提供了智能化、可视化的承载平台，深入天津城轨运营生产全貌，并可基于大数据进行智能生产仿真预测，综合呈现各生产相关业务版块数据指标，使运营生产整体态势数字化，立体化、动态化，实现运营生产业务的协同联动及精细化管理。
6.2 数字赋能：生产管理全生命周期数字化
运营生产管控平台项目的落地，覆盖了全运营生产领域的业务、流程、数据，打通了人员、组织、预算、合同、成本、施工、维修、设备、物资、采购、风控等各业务之间的数据壁垒，实现了全要素、全场景、全流程的综合生产运营管理，探索和验证了创新式的生产管理模式，从全生命周期数字化管理出发，挖掘数据的最大价值，增强了运营生产的可控度，保障了运营生产的可持续发展，打造了城轨运营生产综合管理领域数字化转型标杆。
6.3 智慧探索：驶入数据化“快车路”
运营生产管理数字化、智慧化本着统一规划、统筹设计、分布实施的理念，高度契合《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》“1811”布局，通过构建业务模型、体系模型、数据模型，为各智能化场景的建设提供了数智底座基础，使各项业务可感知、可预测、可联动，促进生产、管控、安全、效率、体验等方面的全面提升。
6.4 降本增效：全面提升运营生产经济和社会效益
运营生产管理机制的数字化创新，实现了各业务版块的高效协同，以数据驱动业务，精简流程，提高了管理流程、生产过程的透明度，降低管理成本，大幅度提升工作效率；依托大数据平台，保证了各环节的动态数据的及时性、真实性、有效性和可追溯性，实现了安全生产与经营发展的协同发展。随着系统在天津轨道交通运营的实施应用，可对各专业化子公司常规性设备设施各类指标情况及生产成本进行配置优化，并根据公司运营保障需求，充分利用降本空间，对重点生产项目进行战略布置，促进运营生产成本管控，实现“降本增效”。自系统落地实用，成本节支1000余万元，产生了一定的经济效益。随着系统的逐步推进实施，2021年至2022年各生产单位年度计划启动率100%，生产完成率连续两年均高于公司年度94%的指标要求，最高达到97.43%，比较系统应用推广之前计划完成率整体提升约7.77%。另常规性标准化生产配套成本同比下降了约1780万元，生产组织安排趋于更加智慧、科学、合理，在服务国民乘坐地铁平稳出行、国企改革和城轨行业降本增效方面具备一定的社会价值。
7 信息化建设经验总结
7.1用数字技术实现运营生产管控愿景目标
实现一体化运营生产综合管控，实际上是解决运营生产体系数据统筹、治理、融合、沉淀及互联互通的问题。依靠智慧化、数字化的技术手段，打破传统运营生产管理体系的“壁垒”，增强上下游数据的内外衔接，能够让数据、业务融合为整体，同时也必须建立数据的全生命周期管理理念，保障数据的安全性、有效性、及时性、可塑性。因此，项目的成功落地需要在规划阶段充分考虑对现有IT资源、数据资源的合理利用，梳理、重构，通过顶层设计对组织、业务、数据进行数字化转型规划，形成愿景图、规划蓝图、架构设计图、项目实施部署，最终形成项目的成功落地。
7.2实施建设，抓紧数据化转型重心
项目实施过程中，先行利用新技术，成为数字化赋能全过程、全生命、全周期的关键步骤，保证了在建设、实施过程中规划蓝图的顺利执行。数字化赋能建设，能实现数据与业务的有效衔接，保障项目自上而下的贯彻落实。面临建设场景复杂、海量数据接入、业务流程繁多等复杂问题，要以主数据的治理为抓手，抓紧数字化转型重心，合理规划各项资源，以数字赋能建设，全面把控项目建设综合概况、投资、进度、安全、质量、人员、设备等信息，遵循“上承规划建设，下启数字化建设”模式，实现项目的快速落地。
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