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摘要：随着云计算、大数据、物联网、人工智能、5G 等新兴技术的不断发展进步，全面提升城市轨道交通的智能化程度，构建安全、高效、便捷、綠色的智慧城轨，实现整个行业的转型升级迫在眉睫。文章针对城市轨道交通信息化云平台及大数据平台建设，提出具体实施方案，助力城市轨道交通智能化﹑信息化发展。
关键词：城市轨道；交通；信息化；云平台
1 系统需求分析
通过文献收集和对深圳市地铁集团有限公司、厦门轨道交通集团有限公司的调研发现，不管是城市轨道交通第三方检测公司，还是城市轨道交通运营单位，在实际检测工作中都存在数据储存困难、分析深度不够、数据维护困难，以及数据利用率低等问题，因此急需建立城市轨道交通检测数据管理信息化平台。
具体需求主要体现在以下几个方面。
（1）整合现有检测数据资源。现阶段，由于城市轨道交通检测涉及运营管理、设施设备、供电系统、土建环境等方面，检测内容繁多，人工整理统计检测结果工作量大，检测数据、分析资料及相关档案难以长期规范保存；同时，现有城市轨道交通运营管理部门等的检测维护资料一般保留在自己手中，无法保证与政府和第三方检测机构等的检测资料无缝衔接，因此，迫切需要通过信息化手段整合现有检测数据资源，促进城市轨道交通检测资料向电子化方向发展。
（2）提高检测数据利用率。城市轨道交通检测数据存在数据类型多样、数据存储困难、数据查阅统计复杂等一系列问题，导致运营单位对检测数据的处理分析较少，数据利用率较低。因此，城市轨道交通运营单位急需依托互联网和云计算等技术进行数据统计分析和数据共享，以提高数据利用率。
（3）降低企业运维成本。现如今，大多数企业都开始进行互联网转型升级，但是大部分企业仍旧保留着传统的系统架构，即采用本地数据库管理，系统架构繁杂，依赖大量的人力和财力保证设备稳定运行，维护成本高。而基于云平台的系统架构虽然更新成本较高，但其具备相互連通、维护成本低、搭建流程简单、易于迭代等特点，是未来发展的主要趋势。据统计，2017年至今，数据库市场的增长率已超过20%，而云服务数据库占增长的80%左右，充分说明其具有的优势。因此，急需引入云服务技术，降低企业运维成本。
2应用优势
（1）降低成本，提高服务器资源利用率。利用云平台技术实现服务器整合，能够控制和减少物理服务器的数量，可明显提高每个物理服务器及其CPU的利用率，从而降低硬件成本。
（2）提高综合监控系统可靠性。ISCS通过云平台的动态热迁移、负载均衡策略、主机高可用性（HA）等高级功能，结合自身的主、备冗余机制，可以在不中断系统运行情况下进行数据和信息的迁移工作。这样可以大大提升系统运行的可靠性。
（3）实现综合监控业务快速部署，动态扩展资源。ISCS工程技术人员通过云平台主动提前规划资源增长，加快新服务器和应用部署，缩短服务器重建和应用加载时间。
（4）提高运营效率与服务水平。管理人员可利用云平台统一集中的资源监控与管理、数据分析与可视化功能，做出更科学的辅助运营决策，最终达到提高运营效率与服务水平的目的。
3发展现状
传统的城市轨道交通架构具有以下特点：①按线单独设置，设备物理位置分散且相互独立，设备占地面积大，重复投资现象明显；②用电负荷过高，供电质量可靠性差，用电浪费严重，备用蓄电池组容量过大，运维成本较高；③各专业系统各自运营，通信信道占用资源较多，闲置浪费资源现象严重；④“烟囱”式运营管理，各自为“线”，机构臃肿；⑤建设与运营过程中，各线单独建设，不同厂家、不同硬件及软件导致系统升级改造复杂、互联互通及兼容性差、标准化水平低。
目前国内城市轨道交通信息化建设及运营方面主要存在以下不足：①信息孤岛严重，各机电系统单独组网，单独运营，没有进行信息集中处置和统一调度；② 基础设施分散，各机电系统设备安装在各自独立设备机房内，机房利用率低，缺乏设备共享；③网络资源浪费，各机电系统单独组网，单独设置服务器和交换机等网络资源，形成资源浪费；④安全管控偏弱，各机电设备系统根据自身特点独立设置安全管控设施设备，无整体解决方案；⑤运维体系失衡，运营公司根据各机电设备分设管理维修机构，缺乏统一调度维修；⑥标准规范缺失，全国没有城市轨道交通信息化建设及运营方面的统一标准，各城市根据自身的管理特点独立建设及运营信息化系统；⑦建管统筹乏力，大部分城市的建设和运营部门单独设立，互相之间缺乏协调统筹，导致信息化系统建设和运营实际存在脱钩问题。
4云平台方案
云平台在保障安全的前提下实现集中指挥、信息共享，并形成“城市轨道交通网络信息化”的顶层设计。总体层面：实现安全防护可控、标准规范成形、架构合理易扩展、效率效益显著；信息层面：实现体系技术先进、应用功能领先、运行数据共享；管理层面：实现线网集中指挥、生产管理与应急指挥一体化、企业管理现代化和资源经营精准化。
4.1 云平台设计原则
云平台设计原则包括：①网络化、互联网+（线路、线网合署）的运营控制中心；②集中统一（生产、应急合一）的调度指挥中心；③异地双活的数据中心；④顶层设计的总体架构；⑤应用创新的系统功能；⑥技术先进的云计算、大数据平台；⑦新线部署和既有线迁移的融合方案；⑧整体防护的信息安全体系；⑨相互促进的工程验证和规范制定的技术路线；⑩适应网络化运营的信息化管理体系。
智慧城市轨道交通信息平台支撑运营生产信息系统、内部管理信息系统和乘客服务信息系统。根据各应用系统架构及接口关系，云平台为三大系统提供计算资源池、存储资源池及网络资源池。根据应用系统定位及业务特点，确定系统信息安全需求和可用性、可靠性及可维护性要求，并明确归属哪个系统。
4.2 云平台构建
云平台可承载的业务系统主要包括线路层面入云系统和线网层面入云系统。
线路层面入云系统。包括：①列车监控系统（ATS），该系统是列车自动控制（ATC）系统的一个重要子系统，通过与ATC系统中的其他子系统协调配合，共同完成对城市轨道交通运营列车和信号设备的管理和控制，实现对高密度、大流量的城市轨道交通运输进行自动化管理和调度；②综合监控系统（ISCS），实现全线设备、环境、乘客、灾害的综合监控管理，提供各系统间业务关联和触发联动，提高对事件的应急处理能力，提供全面信息和辅助决策支持功能，提高城市轨道交通运营指挥管理的智能化水平；③自动售检票系统（AFC），由计算机集中控制自动或半自动售票、自动检票，并进行票务管理、财务结算、客流统计分析；④乘客信息系统（PIS），通过文字、图像为进出车站的乘客提供列车到发等有关信息，引导乘客快捷方便的乘车，而且可为候车乘客提供新闻节目、播放广告等服务，具备灾害情况下的紧急疏散引导显示功能；⑤视频监视系统（CCTV），监视列车运行、掌握客流大小和方向、提高行车指挥透明度的辅助通信工具，是列车司机在车站停车后监视旅客上下车、掌握开关车门时间的重要手段，还可作为防灾调度员指挥抢险的指挥工具；⑥门禁系统（ACS），根据城市轨道交通工程的特殊条件和特点，为确保城市轨道交通安全运营，保证授权人员在授权情况下方便地进入设备及管理区域，防止非授权人员进入限制区域；⑦公专电话系统，满足管理部门、运营部门、维修部门等工作人员进行内部及外部公务联系的需求，为控制中心调度员、车站、车辆段和停车场的值班员组织指挥行车、运营管理及确保行车安全的重要通信工具。
结语
当前，城市轨道交通信息化系统建设正处于快速发展时期，应积极借鉴云平台的技术优势，带动城市轨道交通行业向信息化、智能化方向发展。然而，目前在城市轨道交通检测数据管理方面，信息化建设缓慢。本文通过对城市轨道交通检测信息化系统进行需求分析和系统架构研究，提出了基于云平台的城市轨道交通检测数据管理平台搭建思路。通过系统开发验证，该系统能很好地实现城市轨道交通检测数据管理和分析，应用技术先进，功能满足用户需求，易于企业使用与维护，能够有效提升安全检测的工作效率，具有很好的应用推广价值，同时为未来城市轨道交通行业的信息化系统建设提供借鉴。
参考文献：
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