云技術(shù)在城市軌道交通清分系統(tǒng)的應(yīng)用研究

何維

（沈陽(yáng)地鐵集團(tuán)有限公司，遼寧沈陽(yáng) 110011）

0.引言

隨著近年來(lái)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)以及構(gòu)建完善城市圈的不斷發(fā)展，城市軌道交通建設(shè)的步伐逐漸加快，清分系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)軌道交通多線路之間任意換乘，在不同的運(yùn)營(yíng)主體之下能夠?qū)崿F(xiàn)包括車票發(fā)行、自動(dòng)售票以及票務(wù)清算等的統(tǒng)一管理。依據(jù)2020 年3 月12 日發(fā)布的《中國(guó)城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》，將時(shí)下最新的云技術(shù)應(yīng)用到城市軌道交通清分系統(tǒng)中成為必要趨勢(shì)，能夠有效提高運(yùn)營(yíng)管理效率和設(shè)備利用率，降低建造成本，使系統(tǒng)靈活擴(kuò)展[1]。本文基于沈陽(yáng)地鐵建設(shè)規(guī)劃，對(duì)沈陽(yáng)地鐵清分系統(tǒng)及線路中心系統(tǒng)融合上云的方案進(jìn)行分析研究，并給出相應(yīng)的解決方案。

1.沈陽(yáng)地鐵清分系統(tǒng)現(xiàn)狀、規(guī)劃與發(fā)展趨勢(shì)分析

根據(jù)沈陽(yáng)市軌道交通線路規(guī)劃，截至2020 年6 月，沈陽(yáng)已有1 號(hào)線、2 號(hào)線、9 號(hào)線一期和10 號(hào)線4 條線路在運(yùn)營(yíng)。根據(jù)最新編制完成的沈陽(yáng)市快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃圖，新地鐵線網(wǎng)在原規(guī)劃的13 條地鐵線基礎(chǔ)上增加了3 條新線路，并由原來(lái)的400km 增至630km。屆時(shí)沈陽(yáng)軌道交通建設(shè)規(guī)劃共16 條線及延伸線。

清分中心于2011 年正式投入運(yùn)營(yíng)，是沈陽(yáng)地鐵AFC系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)清分中心系統(tǒng)，負(fù)責(zé)地鐵公司與“盛京通”間的清分對(duì)賬；負(fù)責(zé)1、2、4、9、10 號(hào)線各線路內(nèi)部換乘線路間的清分對(duì)賬，ACC 系統(tǒng)設(shè)置異地?cái)?shù)據(jù)后備中心，位于渾南車輛段內(nèi)。隨著沈陽(yáng)地鐵線網(wǎng)的迅速擴(kuò)大，既有ACC 系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理能力、認(rèn)證處理能力、票卡生產(chǎn)能力、生產(chǎn)在線存儲(chǔ)能力等方面不能滿足未來(lái)沈陽(yáng)地鐵的發(fā)展需求，因此需要新建沈陽(yáng)地鐵自動(dòng)售檢票線網(wǎng)清分系統(tǒng)。

2.城市軌道交通清分系統(tǒng)云平臺(tái)構(gòu)架

云平臺(tái)技術(shù)是通過(guò)大數(shù)據(jù)儲(chǔ)存管理、資源調(diào)度以及安全技術(shù)虛擬化等多種方式結(jié)合應(yīng)用在城市軌道交通建設(shè)當(dāng)中，為新建城市的軌道交通系統(tǒng)提供安全可靠的保障，也有利于后續(xù)城市交通軌道系統(tǒng)的統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)和管理。沈陽(yáng)地鐵ACC 和MLC 合設(shè)為ANCC，主要由清分系統(tǒng)和多線路中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、線路數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)、車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)信息安全系統(tǒng)等構(gòu)成[2]。系統(tǒng)構(gòu)成圖如圖1 所示。

ANCC 云平臺(tái)總體規(guī)劃圖如圖2 所示。

除了云平臺(tái)的基本架構(gòu)外，ANCC 還需考慮主備中心設(shè)置的方案。主要方案有：

（1）同城異地雙活災(zāi)備，主備中心均入云集中部署；

（2）單活中心+傳統(tǒng)物理災(zāi)備（按系統(tǒng)需求實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)或數(shù)據(jù)災(zāi)備）。

方案比選：方案一系統(tǒng)投資、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、系統(tǒng)資源利用、系統(tǒng)可靠性等方面有優(yōu)勢(shì)。

近期線路可采用方案二：?jiǎn)位钪行?部分業(yè)務(wù)物理災(zāi)備；推薦采用方案一：同城異地雙活災(zāi)備，主備中心均入云集中部署。

ANCC 按信息安全三級(jí)進(jìn)行配置，部署防火墻、數(shù)據(jù)交換平臺(tái)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)審計(jì)系統(tǒng)、運(yùn)維審計(jì)系統(tǒng)、入侵檢測(cè)系統(tǒng)、漏洞掃描系統(tǒng)、配置核查系統(tǒng)、服務(wù)器和工作站準(zhǔn)入及防病毒、安全管理平臺(tái)以及業(yè)務(wù)終端應(yīng)用防護(hù)軟件等。

ANCC 的主要功能如下：（1）數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能；（2）應(yīng)用集群系統(tǒng)：主要包括清算管理子系統(tǒng)、報(bào)表管理子系統(tǒng)、參數(shù)管理子系統(tǒng)、模式管理子系統(tǒng)、票務(wù)管理子系統(tǒng)、安全管理子系統(tǒng)、審計(jì)管理子系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)商管理子系統(tǒng)、決策支持子系統(tǒng)、收益管理子系統(tǒng)等功能；（3）發(fā)卡功能；（4）密鑰管理功能；（5）數(shù)據(jù)交換功能；（6）數(shù)據(jù)備份功能；（7）網(wǎng)絡(luò)管理功能；（8）測(cè)試功能；（9）時(shí)鐘管理功能；（10）異地容災(zāi)數(shù)據(jù)備份管理功能；（11）大屏幕顯示功能。

3.城市軌道交通云平臺(tái)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)今我國(guó)云平臺(tái)技術(shù)在城市軌道交通清分系統(tǒng)中的應(yīng)用方向是嘗試構(gòu)建起更為高效、安全的運(yùn)營(yíng)調(diào)度和安全管理，大力促進(jìn)建筑信息模型（BIM）和人工智能（AI）技術(shù)更好地融合和運(yùn)用。

其中人工智能（AI）是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，通過(guò)對(duì)人類思維過(guò)程的模擬來(lái)進(jìn)行同等效用的延伸和擴(kuò)展運(yùn)用，包括當(dāng)下的圖像識(shí)別、機(jī)器人系統(tǒng)等技術(shù)都是依托其完成實(shí)施。隨著目前人工智能理論及技術(shù)的日漸成熟，可以預(yù)想到它將會(huì)給人類帶來(lái)大量的新興科技產(chǎn)品。而基于云平臺(tái)技術(shù)的城市軌道交通清分系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的窘境，依托先進(jìn)的人工智能技術(shù)，將有關(guān)云計(jì)算與智能運(yùn)維的分析實(shí)踐能力相結(jié)合，將成為下一步云平臺(tái)的建設(shè)重點(diǎn)方向[3]。

另外，可將私有云與公有云相結(jié)合，這樣可以幫助部分企業(yè)省去大量的私有云平臺(tái)的數(shù)據(jù)維護(hù)費(fèi)用和平臺(tái)搭建費(fèi)用，因?yàn)樗接性聘鼮殛P(guān)注規(guī)模是否夠大、適用性是否夠高、成本是否足夠低廉。因此，對(duì)于中小型企業(yè)來(lái)說(shuō)，絕大部分選擇公有云的使用，可以降低云計(jì)算基礎(chǔ)的設(shè)施維護(hù)成本，而對(duì)安全系數(shù)有較高要求的大型企業(yè)來(lái)說(shuō)，私有云平臺(tái)是最合適的選擇。而對(duì)城市軌道交通系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其建設(shè)目的還需要為市民提供良好的出行解決方案、為旅客搭建良好的服務(wù)體驗(yàn)，因此，國(guó)內(nèi)的城市軌道建設(shè)企業(yè)都在努力構(gòu)建私有云平臺(tái)，以求達(dá)到最好的應(yīng)用效果。

4.結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前云平臺(tái)建設(shè)在城市軌道交通清分系統(tǒng)的使用中尚處于起步階段，相關(guān)的信息系統(tǒng)建設(shè)還沒(méi)有建立起成熟的數(shù)據(jù)庫(kù)，云平臺(tái)架構(gòu)下的城市交通系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中還處于試驗(yàn)階段。軌道交通清分系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)分析能力可以為各運(yùn)營(yíng)單位提高運(yùn)營(yíng)管理水平，是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)，在云平臺(tái)技術(shù)下的軌道交通清分系統(tǒng)在未來(lái)一定還有更廣闊的應(yīng)用前景。