智慧城市轨道交通云平台应用方案研究

　　摘要：云计算的出现和成熟为智能城市轨道交通的建设和应用提供了新的思路和方法。本文根据城市轨道交通行业的应用情况，构建了云平台的应用技术体系、业务应用和安全体系结构，促进了城市轨道交通企业的数字化和智能化改造升级。云计算应用在城市轨道交通的发展是一个逐渐引发新思维并逐渐趋于完善的过程。相关研究需要进一步深化。

　　关键词：智慧城市轨道交通;云平台;技术架构;部署架构;安全架构

　　在城市轨道交通大规模网络建设中，紧跟交通强国的发展战略，研究云平台在城市轨道交通行业的应用内容，通过分析云计算技术的特点、城市轨道交通行业的发展现状和应用情况，构建了云平台的总体应用框架、技术框架、业务应用、部署框架和安全框架，分析了云平台在城市轨道交通行业的应用发展趋势，为推动城市轨道交通的高质量发展提供应用参考。

　　1. 云平台应用方案

　　1.1云平台应用框架

　　中国中国城市轨道交通系统协会发布的《智能城市轨道交通发展大纲》 ，将云和大数据平台作为智能城市轨道交通框架的关键组成部分之一，定义了基础设施建设中智能城市轨道交通平台的建设和应用方向、大数据共享平台、综合运维管理平台、网络安全系统和智能创新应用。城市轨道交通云平台的建设和应用，将围绕推进城市轨道交通信息化、发展智能化系统、建设智能化城市轨道交通这一主题，以城市轨道交通产业核心业务为主线，在“1云平台、3安全域(安全生产域、内部管理域、对外服务域)、5业务类别(运营生产、运营管理、企业管理、建设管理、资源管理)、3建设中心(生产指挥中心、企业管理中心、客运服务中心)、1门户”总体规划和顶层设计的基础上进行。

　　1.2云平台应用技术体系结构

　　1.2.1感知层： 具有源数据采集功能，在各系统运行过程中直接生成源数据。传感层通过传感器、摄像机和其他前端传感设备、工业互联网网关、信号、综合监控、视频监控、乘客信息、访问控制和其他生产系统收集源数据。

　　1.2.2网络层： 具有各级信息系统之间的信息传输功能，覆盖物联网、互联网、无处不在的互联等技术，实现系统之间的互联，系统各单元之间的无缝传输，便于数据的充分流动和集成。

　　1.2.3基础层： 由逻辑/汇聚计算、存储、网络、安全及其他软硬件资源和打包的 Saas 组成，可供云用户直接使用，也可组合起来支持更复杂的业务场景，用户可在 Saas 之上部署和运行操作系统和应用程序。

　　1.2.3平台层： 在应用云路径中发挥关键作用，向下管理和调度 Saas 基础设施资源，向上为 Saas 提供丰富的云服务。全面为用户提供应用环境和应用框架、中间件、大数据计算等业务组件平台的部署、管理和运行服务。平台层由技术平台、数据平台和服务平台三部分组成。技术平台是集成 paas 技术链对云计算引擎的升级，数据平台是共享数据能力的平台，服务重用和服务共享是平台在业务中的主要价值。

　　1.3云平台业务应用

　　城市轨道交通云平台的应用依托资源独占性、安全性、弹性扩容的优势，拥有全域的资源统一调配和管理能力，主要承载以下业务。(1)承载和满足城轨生产运营核心业务的高负载、高级别安全、高业务连续性的运行要求，为运营生产管理的持续迭代优化及新建线路的延续服务提供良好的支撑。城轨核心的运营业务系统主要包括：信号系统、综合监控系统、乘客信息服务系统、自动售检票系统、门禁系统、线网指挥中心等。(2)为内部管理各系统(协同办公系统、人力资源管理系统、财务管理系统、合同管理系统、企业内部网站、档案管理系统、设备维护管理系统、施工调度管理系统、物资管理系统、运营日报系统、综合车务管理系统、安全管理系统等)提供云基础信息化环境，通过按需申请各业务系统所需的计算、存储、网络资源，进行动态部署和集中维护，灵活高效地满足企业内部管理信息化的基础服务需求。

　　2. 云平台应用发展趋势

　　2.1目前云融合服务的趋势

　　云计算应用程序很浅，更多地关注于 Saas 层，而 paas 业务系统的扩展仍处于初级阶段。利用微服务、集装箱和应用程序接口技术对 paas 平台进行升级和重构，实现组件共享和应用分离，将物联网、人工智能和大数据分析等技术的应用推向地面，对城市轨道交通产业的转型升级起到关键作用。Saas + paas 集成和聚合模型有利于提高生产力，利用面向服务的体系结构和微服务架构的松散耦合特性来展示纯Saas 技术无法赶上的价值和规模。

　　2.2云边缘结合趋势

　　边缘云将是未来混合云的重要组成部分。在制造业中存在着大量的产业升级需求场景，这些场景催化了边缘计算产品和行业标准的应用。连接边缘云、公共云、私有云管理和数据层是混合云开发的未来。

　　2.3国产化2020的发展趋势

　　是新创产业全面推进的起点，国内的基本软件和硬件已经从”不可用”发展到”可用” ，正在向”可用”发展。信息创新产业作为“新基础设施”的重要组成部分，将成为促进经济发展的重要措施之一。国产的 cpu 和操作系统是创业的基础，也是创业的最高技术壁垒。经过早期的探索和积累，arm + linux 已经逐渐成为主流的适应性程序，国内的 cpu 产业也得到了整体性的推动，鲲鹏、龙芯、飞腾等一批优秀的处理器应运而生。国内基础软硬件已逐步形成了丰富的商业化生态体系，生态创新能力保持健康和可持续发展。

　　3.结语

　　综上，云端运算技术应用于城市轨道交通的早期探索始于2012年。介绍了地铁在云迁移、资源利用与分配、管理效率等方面取得的成就。制定了城市轨道交通行业第一组标准，为城市轨道交通行业开发和实施云计算提供了参考。在上述研究的基础上，结合智能城市轨道交通的发展趋势，重点研究了基础设施作为服务云计算的应用领域，进一步完善了云计算的应用和实施策略，强化了平台作为服务平台的理念，研究了智能城市轨道交通云平台的应用方案。

　　参考文献：

　　[1]刘会明，高翔.下一代城市轨道交通信号系统研究[J].城市轨道交通研究，2020，23(S2)：7-11.

　　[2]朱莉，邹小星.基于大数据云平台的智慧城市轨道交通运维管理一体化体系[J].城市轨道交通研究，2020，23(S2)：1-3+22.

　　[3]郄江华，杜立立.軌道交通产业智能化发展关键技术与应用[J].工程建设与设计，2020(18)：5-8.

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文章名称： 智慧城市轨道交通云平台应用方案研究

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