5G+AI智慧轨交解决方案在神铁二号线的应用实践

　　1.总体介绍

　　为贯彻落实国家、天津市委市政府关于5G、人工智能、云计算等新技术的战略部署，助力新质生产力高质量发展，神铁二号线(天津)轨道交通运营有限公司联合神州高铁轨道交通运营管理有限公司、中国铁塔股份有限公司天津市分公司、中国移动通信集团天津有限公司、浪潮通信技术有限公司，在天津地铁2号线创新性开展了5G+AI智慧城轨的应用实践。

　　通过“5G+AI+视联网平台+车端”融合方案创新应用，将天津地铁2号线车端高清视频信息，通过移动5G专网上传至天津地铁2号线控制中心运营安防集成平台，融合AI智算如人脸识别、疲劳分析、肢体识别等新技术，实现了列车司机行为监控、乘客行为识别等创新应用，确保行车安全、乘客安全;在车端，通过移动5G专网实现了高清视频片源下载播放，降低了以往通过人工现场拷贝方式的成本，实现降本增效;同时，移动5G专网承载的5G布控球、记录仪等便携式终端设备，将前端音视频数据实时回传，实现了科学的作业管理，有效提升了地铁作业的安全性。

　　本应用实践成果创新性地将“5G、人工智能”等数智化技术与“5G公专网五域切片、一网多用、共建共享”等绿色技术相结合，协同赋能轨交行业转型发展，并发布了《轨道交通5G一网多用白皮书》，打造了多个全国第一，第一个轨道交通存量线路改造建成5G公专网、第一个基于业务需求及网络评估完成的五域切片设计、第一个完成5G公专网的五域切片验证、第一个以租代建的轨交领域合作商务模式，为轨交行业高质量发展提供参考量纲。

　　产业联动方面，“产研用”企业联动，拉动轨交、信息化产业链发展，带动了数智技术与绿色技术的双提升。社会民生价值贡献方面，本成果强化了地铁公共安全管理和应急处置能力，构建了更加安全稳定的地铁运营及运维环境，保障人民安全，服务社会民生。社会文化价值贡献方面，本成果曾亮相2024年6月世界智能博览会，扩大了社会影响力。同时，通过5G实现地铁列车片源下载、文旅宣传，以文润城、以文兴业，践行在推动文化传承发展上善作善成。

　　2.主要做法

　　天津地铁2号线5G+AI智慧城轨创新应用建设项目在天津地铁2号线展开全面建设，通过精心构建 5G 专网基础设施，精准部署先进的基站与核心网设备并提供优质网络服务，赋予城轨高带宽、低时延且高可靠的通信能力;在列车端配备高性能 5G TAU设备，实现高清视频信息实时上传，借助 AI 智能分析功能深度挖掘数据价值;基于云计算技术搭建的视联网及运营管理平台，融合人脸识别、疲劳分析、肢体识别等前沿 AI 技术，达成全方位安全监控与智能化深度分析;最后进行系统集成调试，以高度自动化与智能化的流程确保 5G 专网、车端设备与平台软件紧密融合、高效协同运作，全方位展现项目在智慧城轨领域的卓越先进性与创新引领性。

　　(1)创新性融合5G与AI技术，实现智能化安全监控与管理。

　　通过移动5G专网将天津地铁2号线车端的高清视频信息实时上传至地铁控制中心的运营安防集成平台，结合人工智能技术(如人脸识别、疲劳驾驶分析、肢体识别等)，实现对列车司机行为的智能监控以及对乘客异常行为的精准识别，全面提升行车安全和乘客安全保障水平。通过这一创新应用，构建起主动预警与实时响应的智能安全管理体系。

　　(2)优化内容传输方式，实现降本增效。

　　利用移动5G专网的高速传输能力，实现车端高清视频片源的远程高效下载与播放，替代传统的人工现场拷贝方式，显著优化地铁运营过程中数据传输与管理模式，大幅降低人工操作成本，提升运营效率。

　　(3)实时作业数据回传，提升地铁作业安全性与科学性。

　　基于移动5G专网承载的5G布控球、记录仪等便携式终端设备，前端音视频数据可实时回传至地铁安全作业管理平台，实现对地铁作业过程的实时监控与科学管理，进一步提升作业安全性与管理效率，为地铁运营提供更加精准可靠的安全保障。

　　(4)车载信息实时传输，提升地铁应急处置效率。

　　基于移动5G专网承载的TAU连接车载视频监控和PIS设备，实现控制中心可以调看车载视频监控。当车厢发生紧急情况需远程指挥的情况时，5G专网平台具备向列车PIS屏发送紧急文字的功能，引导乘客快速疏散，提升地铁应急处置效率。

　　(5)安防云平台搭建，统一管理运维增效。

　　天津地铁2号线5G+AI智慧城轨创新应用建设项目创新搭建安防云平台，成熟稳定云平台支撑城轨关键业务实现资源灵活调度、稳定可靠、保障运行安全。安防云平台计算、存储、网络资源一体化设计，统一建设，降低初期建设成本及运维成本。系统进行统一设计防护，资源、数据、运维更安全。

　　3.取得成效

　　(1)技术融合创新

　　天津地铁2号线5G+AI智慧城轨创新应用建设项目，实现了轨道交通5G+AI一网多用创新实践，利用“5G、人工智能”等数字化技术，通过“5G公专网五域切片、一网多用、共建共享”等绿色低碳方案，替代WIFI、LTE-M、TETRA等传统行业专网，助力轨道交通行业数字化转型，实现高质量发展。

　　通过深度整合 5G 与 AI 技术，构建起智能化的网络管理与资源调配体系。利用 AI 算法精准剖析网络流量与业务需求，实现网络资源与行业潮汐特性的完美契合，确保大带宽、低时延、高可靠的通信服务品质。

　　(2)资源共享创新

　　项目在轨道交通通信基础设施共建共享方面，实现三家电信运营企业基础资源共建共享，减少重复建设，大幅降低行业成本。

　　在行业外共享方面，充分共享5G公网闲置资源，通过AI算法实现网络资源与行业潮汐特点的资源调度匹配的融合5G五域切片网络，保障大带宽、低时延、高可靠。在车端高清视频实时回传、司机行为智能监控、PIS 片源传输等业务应用中，均能根据实际需求灵活分配网络资源，确保各业务流畅运行，同时避免资源浪费。

　　(3)应用模式创新

　　项目创新推出“5G+AI+视联网平台+车端”融合方案，并在多个应用场景取得显著成效。在车端高清视频实时回传方面，借助5G高速网络与AI智能处理技术，实现了列车行驶过程中高清视频的稳定、实时传输，为地铁运营监控与安全管理提供了强有力的数据支持。在司机行为智能监控方面，运用 AI 图像识别与行为分析技术，对司机的操作行为、精神状态等进行实时监测与预警，极大提升了地铁运营的安全性与可靠性。

　　2023年9月，在天津市交通运输委、天津市工业和信息化局、天津市通信管理局指导下，联合中国移动通信集团天津有限公司、中国铁塔股份有限公司天津市分公司创新发布《轨道交通5G一网多用白皮书》，以数智能力助力天津地区城市轨道交通建设发展，深入研究了城市轨道交通在智慧转型过程中对通信网络建设的要求，形成了5G网络支持下的轨道交通业务画像，制定了5G公专网建设方案，落地了十余项5G+智慧城轨典型应用场景，并创下全国“四个第一”：

　　(1)全国第一个轨道交通存量线路改造建成5G+MEC公专网;

　　(2)全国第一个轨道交通线路基于业务画像建模及网络评估优化完成五域切片设计;

　　(3)全国第一个完成5G公专网的五域切片验证;

　　(4)全国第一个通过以租代建模式确定商务模型并给行业提供可参考的量纲。