智慧化背景下地铁运营系统的安全韧性与管理优化研究

一、智慧地铁的演进趋势与系统集成特征

随着城市交通拥堵与碳减排压力持续加大，地铁作为低碳、高效、智能化的公共交通方式，在城市发展中的战略地位愈发突出。当前，我国地铁正处于由“基础设施建设”向“系统智慧运营”升级的关键阶段。智慧车站成为智慧地铁建设的前沿阵地，其核心特征是对既有通信系统、PIS（乘客信息系统）、ATS（自动列控系统）等多个子系统进行集成，实现实时信息可视化、应急联动发布以及照明智能调控等功能。

以大连地铁为例，智慧车站通过对通信 PIS 系统和智慧管控平台的对接，实现了列车进站时自动增强站台照明、紧急事件时快速发布预警文字等功能。这些应用不仅提升了运营效率，更改善了乘客的出行体验。通信系统以 TCPSocket 接口方式，将 PIS 数据实时发送至智慧管控平台，形成“数据—感知—响应”闭环流程。

从技术架构来看，智慧车站以通信网络为基础，将设备感知、数据采集、服务执行整合于一体，在车站控制室即可完成照明调整、设备监测、信息发布等任务。系统整体呈现出集中化、集成化、可视化、高响应的特点，标志着地铁从传统人工管理向数据驱动与智能响应的转型迈出关键一步。

智慧车站的建设，不仅是技术演进的必然结果，也是应对地铁运营复杂性和安全性的新路径。它既是乘客体验的窗口，又是地铁企业数字化能力的集中体现。其背后是大数据、云平台、传感网络等多种先进技术的集成，是我国轨道交通“智慧治理”理念的深度落地。

二、客运预算管理的结构性难题与优化路径

作为典型的公益性城市基础服务，地铁运营长期面临投入大、收益低、服务强的运行格局，如何在保障服务水平的同时加强财务可控性，是每一个运营主体必须面对的课题。预算管理不仅仅是一个财务手段，更是支撑企业战略落地与资源配置精准化的核心环节。尤其是在地铁客运业务中，预算控制关系到服务设施、乘客体验、安全保障等多个维度，其科学性直接决定了企业的运营效率与社会责任履行能力。

地铁客运预算在编制环节存在明显短板。由于预算定额多基于历史经验数据设定，而未能充分吸收现场运营反馈，导致预算编制与实际需求存在显著偏离。与此同时，预算执行过程中的刚性控制也有待加强。一方面，虽然预算体系设计了审批与调整流程，但在实际执行中，生产需求的紧迫性往往使得调剂行为在流程外进行，形成“变通性调剂”常态化的隐性现象。尤其是授予各业务部门的调剂权限缺乏统一指导标准，导致预算执行弹性过大，约束机制失效。另一方面，预算执行记录仍依赖人工登记或分散台账，缺乏统一的信息平台支持，导致数据反馈滞后，考核无法形成闭环。以厦门地铁为例，部分站点的预算执行情况需由财务人员定期手动核对，与业务部门形成“信息孤岛”，影响了预算执行效率与透明度。

预算分析作为预算管理的关键环节，也面临“看得见、动不了”的困境。虽然财务系统能够提供二级科目的核算与统计，但业务层面的实际需求往往更为细化，科目口径的不统一使得分析难以“对齐”，导致预算分析结果难以直接用于指导下一周期的编制和执行。此外，当前预算考核多以执行率等“结果性指标”为主，缺乏对预算执行过程中的调剂频率、价格波动、物资有效率等“过程性指标”的系统考评，无法准确识别预算使用效率与控制能力差异，进一步弱化了预算的激励与纠偏功能。

值得关注的是，当前部分地铁公司已开始探索“预算沙盘推演”技术，通过对预算执行情况进行模拟回放与场景推演，辅助制定下一年度预算编制策略。这种技术手段不仅提升了预算的可预判性与应变能力，也为企业整体经营战略提供了数据支持。未来，随着人工智能与大数据技术的发展，预算编制将不再是“手工统计+经验估算”的被动行为，而将成为一种预测性、智能化、联动式的主动管理方式。

三、韧性导向下的地铁车站运营安全能力构建

在地铁高频运行、人员密集、外部环境不确定性增强的背景下，单一依赖工程冗余的传统安全理念已难以支撑复杂系统的稳定性。韧性理论应运而生，强调系统在遭受冲击时的自适应、自恢复能力，成为现代地铁运营安全治理的重要理论支撑。

以南京地铁为例，研究团队构建了基于“物理—人员—组织—环境”四大子系统的运营安全韧性评估模型，通过 DEMATEL 和 G1 法识别指标间作用路径，并引入博弈论组合赋权，最终结合云模型完成韧性量化评估。实证结果表明，各车站在设备性能、人员响应能力、应急演练机制等方面存在显著差异，其中南京南站在组织预案和技术系统冗余性方面表现突出，体现出优秀的韧性能力。

韧性的核心不在于完全防止风险，而在于系统在冲击后的有序应变与高效恢复。吸收力、适应力、恢复力是构成韧性能力的三大支柱，分别对应风险初始抑制、动态调整反应、以及事后重构过程。因此，在车站管理中需强化以下建设：一是优化物理子系统，如提高关键设备冗余设计；二是提升人员应急培训与专业响应能力；三是完善组织结构与预案机制，建立跨部门应急联动流程；四是塑造良好的安全文化环境，形成系统内生的风险防控能力。

地铁运营的本质是一种“高密度、零容错”的服务形态，而韧性思维则为其构建了在不确定性中寻求确定性的系统保障框架，是未来智慧车站安全管理的核心理念。

四、面向中断情景的应急调度与多模式疏散策略

在地铁突发事件高发的今天，如列车故障、断电、自然灾害等导致的运营中断，极易引发车站拥堵、乘客滞留甚至群体性事件。因此，地铁运营的智慧化管理不能停留在“常态调度”层面，更需构建高响应能力的“非常态应急体系”。

传统以应急公交为主的单一疏散模式在灵活性和响应效率上存在局限。赖元文团队提出的“多模式疏散策略”通过整合应急公交与应急出租车资源，在中断区域内构建组合出行网络，以降低乘客出行延误与运营成本为双重目标。研究通过构建数学模型并引入遗传算法求解，在福州市地铁 1 号线实证测试中取得了 9.2%的成本下降和 22.4%的时间节约。

这一策略的核心在于，打破疏散工具的单一性，依据滞留点、通勤密度、道路通达条件等要素实施差异化调度。其中，应急公交适用于大规模、路径固定的站点串联，而出租车则更适合个性化、“点对点”直达疏运。两者联合，有效提升了疏散策略的柔性与精度。

此外，乘客疏散方案的设定还需考虑其行为心理与偏好。研究引入累积前景理论，在出行延误、舒适度、费用等多重因素下模拟乘客决策模型，为调度方案提供用户视角的反馈依据。未来，可结合共享出行、自行车接驳等新型出行方式，构建以乘客为中心的多层级疏散响应体系。

这种“弹性调度+心理建模 :+ 技术平台”三位一体的应对机制，为地铁突发事件下的运营安全与服务连续性提供了全新视角，是智慧地铁不可或缺的能力模块。

五、结语：

智慧化、精细化、韧性化、多元化，正在成为地铁运营系统发展的关键词。从通信数据融合到预算管理创新，从韧性能力重塑到突发应对协同，本文结合最新研究成果与工程实践案例，系统梳理了智慧地铁建设的关键路径。未来，随着技术迭代与城市治理水平提升，地铁将不再仅是物理通道，更将成为智能城市的感知中枢与韧性枢纽。