當前,世界各國廣泛采用以信息化促進城市軌道交通發(fā)展的戰(zhàn)略,我國強力推進“互聯(lián)網(wǎng)+城市軌道交通”戰(zhàn)略,云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興信息技術(shù)已進入到大規(guī)模開發(fā)和應用階段。
一個時期以來,我國城市軌道交通采用一線一批、一批一建的模式,各信息系統(tǒng)隨用隨建、相對獨立,缺少統(tǒng)籌規(guī)劃,應用、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡、設備設施等資源集約利用率不高,運維人員工作量繁重。
云計算、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)在城市軌道交通行業(yè)逐漸得到應用,自動化、信息化和智能化已成為城市軌道交通發(fā)展的必然趨勢。《十九大報告》、《十三五規(guī)劃綱要》、《國家信息化發(fā)展綱要》等國家政策提出“加強兩化融合,推進信息化基礎設施、應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)標準統(tǒng)籌建設,為政府提供一體化信息支撐,為公眾提供便捷信息服務”的要求,城市軌道交通信息化建設將依托“云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動應用、人工智能”等新技術(shù),重構(gòu)業(yè)務應用體系格局,向跨專業(yè)業(yè)務整合的方向邁進。
為進一步規(guī)范信息化系統(tǒng)建設,創(chuàng)新信息化體系,強化信息系統(tǒng)安全,以指導我國城軌交通信息化有序、規(guī)范發(fā)展,使研究成果盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,助推城市軌道交通快速發(fā)展,中國城市軌道交通協(xié)會下達了《關(guān)于下達中國城市軌道交通協(xié)會2019年第一批團體標準制修訂計劃的通知》(〔2019〕004號),由中城協(xié)專家學術(shù)委承擔并組織全行業(yè)專家共同編制《智慧城市軌道交通 信息技術(shù)架構(gòu)及網(wǎng)絡安全規(guī)范》(以下簡稱:《規(guī)范》)。
本規(guī)范采用云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代化的信息和通信技術(shù)手段,實現(xiàn)感知、采集、分析、整合與共享城市軌道交通運營生產(chǎn)、運營管理、企業(yè)管理、建設管理以及資源管理等業(yè)務領域各類信息及相關(guān)外部信息,從而對建設、運營、管理、維護、服務等各種需求做出智能響應和自動化處理,在國內(nèi)城市軌道交通具有創(chuàng)新性,能夠降低城市軌道交通建設成本和運維成本,并增加系統(tǒng)可靠性。
智慧城軌的建設、運營、管理、安全、服務等各個領域離不開標準化的指導,正確解讀《規(guī)范》,需要掌握總體需求、技術(shù)架構(gòu)、網(wǎng)絡安全這三個重點,現(xiàn)就總體需求部分作如下解讀。
1. 發(fā)揮云計算平臺的超大規(guī)模、虛擬化、高可靠性、通用性、高可伸縮性、按需服務的優(yōu)勢,按“橫向到邊、縱向到底”的設計思路。
·橫向:軌道交通應用系統(tǒng)全部納入云平臺進行整體設計,按照分級分域進行管理;
·縱向:按IaaS、PaaS、SaaS云三層架構(gòu)設計,整體部署或分層部署;
·融合遷移:預留既有云平臺與新建平臺資源融合及非云平臺應用系統(tǒng)遷移到云平臺的條件和資源,進行統(tǒng)一納管。
2. 貫徹大數(shù)據(jù)理念,實施“資源整合、數(shù)據(jù)共享”策略,建立城市軌道交通大數(shù)據(jù)平臺。
·存儲策略:“集中與分散相結(jié)合”,共享數(shù)據(jù)在各網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)共享平臺集中存儲,各應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分散存儲;
·數(shù)據(jù)標準:統(tǒng)一數(shù)據(jù)共享平臺以上的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);各應用系統(tǒng)按標準數(shù)據(jù)格式向共享平臺提供數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)共享平臺滿足各應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求。
3. 優(yōu)化整合和綜合利用基礎設施,原則上一個城市僅建一個城市軌道交通數(shù)據(jù)中心。
4.建立運行維護體系,以適應智慧城市軌道交通信息技術(shù)架構(gòu)的需要,打破專業(yè)維護、系統(tǒng)維護的傳統(tǒng)體制。
·體系標準:ISO20000信息技術(shù)服務管理體系標準和ISO27001信息安全管理體系標準;
·運維體系:云平臺及信息系統(tǒng)綜合運行維護體系。
規(guī)定了城軌信息系統(tǒng)基于云平臺應用的總體需求,包括城市軌道交通信息系統(tǒng)總體構(gòu)架,系統(tǒng)功能,對云平臺、系統(tǒng)軟件、系統(tǒng)備份、系統(tǒng)容災、系統(tǒng)網(wǎng)絡、系統(tǒng)安全及RAMS保障等的需求。
從建設需求、業(yè)務支撐、功能架構(gòu)、安保體系、管理模式及技術(shù)、云服務等幾方面對總體架構(gòu)進行規(guī)定。如下圖所示:
在總體架構(gòu)中明確了城市軌道交通宜設置運營生產(chǎn)(應急指揮)中心、企業(yè)管理中心和乘客服務管理中心,三個中心是邏輯架構(gòu),是按業(yè)務功能分類設置的,其主要目的是實現(xiàn)信息共享、統(tǒng)一指揮。運營生產(chǎn)(應急指揮)中心應滿足日常運營生產(chǎn)及突發(fā)事件下應急指揮的需要;企業(yè)管理中心應滿足軌道交通企業(yè)辦公、建設、運營和資源管理的需要;乘客服務管理中心應滿足乘客便捷出行、優(yōu)質(zhì)服務的需要。
通過構(gòu)建線網(wǎng)合一的調(diào)度指揮中心,將城市軌道交通的管理和控制模式調(diào)整為三層運管(線網(wǎng)運營調(diào)度指揮中心、線路控制中心和車站)、兩層物理架構(gòu)(中心云平臺和站段云節(jié)點),既節(jié)省了建設投資和運營成本,又提高了運營效率和綜合調(diào)度(應急)指揮能力,得到了業(yè)界的廣泛認可和好評,必將成為今后軌道交通運控模式的主流。計算平臺的集中和優(yōu)化面方將三級設備部署變?yōu)閮杉壊渴?,撤銷(必要時或大量減少)線路運控中心級的計算設備,將線路運控中心和線網(wǎng)調(diào)度中心的設備集中在線網(wǎng)調(diào)度中心,實現(xiàn)設備高性能、集中化管理,采用云計算和云存儲技術(shù),整合既有資源,將多級服務器的模式簡化為云、端二級模式,建成技術(shù)先進、結(jié)構(gòu)合理的業(yè)務云平臺和數(shù)據(jù)存儲平臺,實現(xiàn)計算與存儲等資源的統(tǒng)一管理、彈性擴展、按需調(diào)配,確保核心業(yè)務應用系統(tǒng)的安全性、可靠性和連續(xù)性,提高線網(wǎng)調(diào)度中心的處理能力和前沿技術(shù)的水平。
按照“業(yè)務引領、完善功能、創(chuàng)新發(fā)展”的理念,對軌道交通信息化建設中的應用系統(tǒng),進行規(guī)范建設和統(tǒng)籌管理,將過去各專業(yè)獨立設計、獨立開發(fā)的應用系統(tǒng)進行分類管理,根據(jù)軌道交通的業(yè)務整合歸納為安全生產(chǎn)網(wǎng)、內(nèi)部管理網(wǎng)、外部服務網(wǎng),重點描述安全生產(chǎn)網(wǎng)和外部服務網(wǎng)中的應用系統(tǒng),一是直接涉及運營生產(chǎn),二是相對規(guī)范。內(nèi)部服務網(wǎng)中的應用系統(tǒng)因各地鐵公司應用需求差異較大,故只對業(yè)務領域進行描述,不對具體應用系統(tǒng)作詳細描述,既不漏項,也為地鐵公司開發(fā)個性化、定制化應用系統(tǒng)留有余地。內(nèi)對各網(wǎng)內(nèi)應用系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)資源、系統(tǒng)備份、系統(tǒng)安全等進行規(guī)定。各網(wǎng)域應用系統(tǒng)劃分如下圖所示:
對城市軌道交通管理及評估等相關(guān)內(nèi)容的可靠性、可用性、可維修性和安全性進行規(guī)定。通過構(gòu)建城軌云平臺,同時兼容安全生產(chǎn)網(wǎng)、內(nèi)部管理網(wǎng)和外部服務網(wǎng)各應用系統(tǒng)軟件,通過云平臺高可靠、高可用等特性,加強城軌云業(yè)務系統(tǒng)的RAMS指標要求。
望各行業(yè)專家攜手同行,在總體需求的指導下,開啟智慧城市軌道交通規(guī)范建設、標準化運營的新篇章,為城市軌道交通高質(zhì)量發(fā)展提供強有力的信息技術(shù)支撐。