本文摘要：【摘要】云計算能夠有效解決傳統IT架構與部署模式下城市軌道交通系統存在的問題，達到軟硬件資源共享與按需調配的目的。文章主要內容通過探討云平臺在城市軌道交通中的使用環境，分析了城市軌道交通融合云平臺的建設方案，為推進我國城軌行業實現信息化建設發展提供部
【摘要】云計算能夠有效解決傳統IT架構與部署模式下城市軌道交通系統存在的問題，達到軟硬件資源共享與按需調配的目的。文章主要內容通過探討云平臺在城市軌道交通中的使用環境，分析了城市軌道交通融合云平臺的建設方案，為推進我國城軌行業實現信息化建設發展提供部分參考價值。
【關鍵詞】城市軌道工程 ;交通項目 ;云平臺
1 引言
在我國，云計算在各領域發展十分迅速，但是在城軌行業起步較晚。目前諸多城市城軌交通相關專業，如通信、信號、綜合監控、AFC等核心業務系統仍舊以傳統服務器運營模式為主，整體架構陳舊、操作技術落后以及不同系統間存在信息孤島，并導致各系統安全管控能力弱、系統運行成本高，還會占用大量的人力、物力資源，不符合我國提倡的綠色發展理念。
2020年以來，隨著《城市軌道交通云平臺構建技術規范》(T/CAMET 11002-2020)等行業標準的編制及云計算、大數據、AI及5G技術在軌道交通的逐步應用，根據城軌系統運行現狀，積極引進云計算技術，搭建軌道交通融合云平臺，促使各子系統能夠通過該平臺實現資源共享，提高硬件資源利用率的同時，降低系統運行成本，提高城市軌道工程建設、運營水平已成趨勢。
2 云平臺在城市軌道交通工程的使用環境
2.1 政治環境根據我國出臺的《國務院關于印發促進大數據發展行動綱要通知》內容來看，從國家層面已經對大數據以及云計算技術引起重視。此外，在《推進“互聯網+”便捷交通促進智能交通發展的實施方案》中，對于交通運輸行業引進大數據、云計算技術進行了明確指導，這些都為云平臺在軌道交通工程中的使用提供了支持[1]。
2.2 政府響應近年來地方政府對云計算技術的應用態度來看，各行業在發展過程中都將云計算、大數據等作為信息網絡建設的前端選項，云南省在2021年2月印發的《云南省國民經濟和社會發展第十四個五年計劃和二〇三五年遠景目標綱要》中，明確指出在“十四五”時期，云南將大力推進“數字云南”建設。此外，針對城市軌道交通工程，各地為實現建設運營資源統一化、精細化管理，均積極引進云平臺。
2.3 行業背景2020年，在行業部門和協會的推進下，業內積極開展《城市軌道交通云平臺構建技術規范》編制，同時在新修訂的《城市軌道交通綜合監控系統工程技術標準》(GB/T 50636-2018)中，對于城軌工程的云計算應用做出了明確規定，指出了城軌工程監控系統可以采用云平臺方案。目前，在城軌交通行業發展過程中，不少專家及單位對于云計算技術的應用進行了反復驗算與論證，并取得了諸多成果，如昆明地鐵已建成并投運的 4 號線，以綜合監控系統為依托，將涉及的信號系統、AFC系統等建設從傳統模式上升到云平臺，運用云技術，構建網絡化云存儲中心，其他云計算技術也在不斷推進中[2]。
3 城市軌道交通融合云平臺建設方案
3.1 總體規劃
針對城軌工程而言，在構建云平臺過程中需要明確平臺功能。通常情況下會涉及運營生產、運營管理、企業管理、建設管理以及資源管理五個方面，承載城軌交通系統的內外部服務網以及安全生產網。以此實現生產指揮、企業管理以及乘客服務等功能。
云計算服務模式有三種，分別為軟件即服務、基礎設施即服務以及平臺即服務，我們將其稱為SaaS、IaaS、PaaS。IaaS主要提供基礎資源，通常為企業級別的私有云;PaaS是構建軟件部署平臺的基礎，可以將硬件以及操作系統不斷細化，用戶在使用過程中無需關心基礎資源;SaaS指代的是將軟件的開發、管理工作直接交給第三方，用戶在應用過程中無需擔心技術問題，但是該技術實現行業間的場景交互較為困難，通用性不高[3]�；诖�，根據城軌交通工程運行需求來看，宜采用IaaS構建私有云，形成城軌安全生產云，采用SaaS或PaaS構建混合云，保障工程內部辦公自動化，實現人力資源管理、項目運維管理等。有關城市軌道交通工程對外門戶網站、云售票等可以構建對外服務云。
3.2 業務部署有關城軌融合云平臺的數據處理工作、存儲工作主要集中在線網控制中心(OCC)數據中心機房，有關人員需要對系統容災問題引起重視。常見手段為冗余容災解決方案，在異地設置災備數據中心，防止主中心故障時影響系統運行，保障用戶在使用城軌系統業務時實現無感切換[4]。有關城市軌道交通融合云平臺業務部署包含有綜合監控系統、清分中心系統與自動售檢票系統、信號ATS系統、視頻監控系統等，通過以下內容對此詳細論述。
3.2.1 綜合監控系統通過云平臺整合傳統城軌系統服務器、數據中心、交換機以及磁盤列陣等。有關停車場、車輛段以及控制中心等工作站采用云桌面終端。在停車場以及車站取消物理服務器，通過設置虛擬備用實時服務器的方式，滿足車站本地自動控制需求，以便在骨干網絡或車輛段發生故障時能夠自動存儲數據，在網絡恢復后將數據上傳。
3.2.2 清分中心與自動售檢票系統清分中心與自動售檢票系統又被稱為 ACC/AFC/，利用與計算技術能夠直接將其原有的5層機構壓縮至3層。其存儲資源與計算工作都由云平臺統一部署，弱化線路中心級軟件功能，將管理功能上移到清分中心。這樣一來，工作站能夠對車站終端設備以及票務統一管理，但是考慮到網絡支付平臺的信息安全問題，建議票務統一管理工作在外部服務網中部署[5]。
3.2.3 信號ATS系統在構建城軌系統交通融合平臺時 ，有關信號ATS整體架構不變，但是需要將數據主中心以及備用數據中心統一納入到云平臺當中，實現統一建設與管理。主數據中心與備用數據中心整體架構保持一致，列車運行表、調度工作站以及現場ATS工作站需要采用云桌面方式進行部署。
3.2.4 視頻監控系統在部署視頻監控板塊時，可以考慮將傳統城軌系統中的線路級平臺優化升級，構建線網級平臺，減少視頻監控時的數據處理層級，使流程管理、數據處理以及數據接口運行更加簡潔高效。在處理各車站視頻時，需要采用集中存儲原則，主控中心和備用控制中心采取同步機制，將視頻資源共享與利用。在車輛段應專門設置獨立的視頻存儲設備，在主控制中心發生故障的情況下，車輛段云存儲需要將一天的視頻信息存儲下來[6]。
3.2.5 公務電話與專用電話系統在當前 VoIP 軟交換方案得到廣泛推廣應用的背景下，通過云平臺集中部署核心軟交換平臺，利用云計算技術，降低平臺建設成本，提高其擴展性的同時，滿足城軌系統公務電話用戶對系統的需求。在此過程中，因為考慮到資源共享建設理念，可以應用公專合一方案，實現公務電話與專用電話資源共享。
3.3 安全設計有關城軌交通融合
云平臺安全體系涉及主體較多，包含有城軌運維單位、業務部門、云平臺提供方等，因為各主體對自身管理范圍內的資源控制力度有所不同，所以需要結合實況構建安全共建、責任共管的模型，以此保障系統運行安全。具體而言，有關城軌交通融合云平臺安全框架可以分為主機安全、終端安全、應用安全等方面，在滿足各層面運行需求的同時要做好安全管理、安全服務等工作。
�、偎^的終端安全包含有監控終端、辦公終端以及不同類型服務器的運行安全。工作人員可以通過設置防火墻、部署防病毒軟件以及入侵防御等手段保障主機安全。②主機安全主要指代的是不同服務器安全，融合云平臺想要保障其穩定運行，可以通過部署主機入侵防護、軟件白名單等方式，保障各主機安全穩定的運行。③數據安全指代的是城軌系統運行時產生的所以數據信息，這也是城軌交通融合云平臺的重點運行內容，需要從數據隔離、訪問控制等方面提高安全管理水平，保障相關數據信息安全不泄露。
④通常情況下應用層的安全涉及到系統業務是否能夠穩定運行，可以采用安全沙箱或者WAF等技術保障系統應用安全。
4 發展趨勢
有關城市軌道交通融合云平臺建設是從基礎設施往上的云化，逐漸整合上層應用，這是城軌行業的發展趨勢。目前，我國正在建設或者已落地的云平臺項目均以IaaS層為主，因此在往后的方案中需要對PaaS以及SaaS不斷深化，以便能夠為用戶提供更好地體驗。在我國一、二線城市，軌道交通建設規劃是城市發展的重要內容之一，線路總數往往高達20條往上，因此軌道交通云平臺在構建過程中需要考慮多方面，從城市交通網以及城市群的角度出發，構建融合云平臺，以此最大化地利用交通云平臺優勢。
5 結語
綜上所述，在現代化信息技術水平不斷提高的背景下，傳統城軌系統已經不能滿足現代城軌工程的發展。云計算技術的引進與應用，構建交通融合云平臺，有助于推動城軌工程信息化建設，將原有系統優化升級，提高系統運行速度與安全的同時，降低系統運行成本，為城軌交通工程得以實現持續發展奠定基礎。
參考文獻
[1] 劉芽，劉占英，麻永華，等 . 基于云計算技術的城市軌道交通信息化平臺發展探索[J].現代城市軌道交通，2019(9)：126-130
.[2] 李倩 . 基于云平臺的城市軌道交通檢測數據系統構建研究與應用[J].現代城市軌道交通，2020(2)：83-88.
[3] 呂希奎，王奇勝，孫培培 . 基于三維地理信息系統與建筑信息模型融合的城市軌道交通線路設計方法[J].城市軌道交通研究，2018，21(12)：112-115.
[4] 湯石男，李冰 . 基于云平臺的城市軌道交通綜合監控系統方案[J]. 城市軌道交通研究，2020，212(5)：84-89+93.
[5] 李高科，吳卉，杜呈欣，高凡，吳躍 . 智慧城市軌道交通云平臺建設構想及其架構與應用部署研究[J].鐵路計算機應用，2020，284(11)：74-76+81.
[6] 張育雨，何志林.基于BIM+GIS的城市軌道交通項目智慧管控云平臺系統設計與建設實踐[J].中國建設信息化，2020(11)：3.
作者：向濱
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