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智慧城轨,“云”领未来

中国城市轨道交通协会专家与学术委员会 李中浩 中国城市轨道交通协会信息化专业委员会 邢智明/文

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2019年12月29日11时13分,我国北疆历史文化名城——呼和浩特市的首条地铁、首班地铁列车从呼和浩特东站正点、平稳发车,标志着内蒙古自治区的公共交通进入地铁运营的新时代,开创了新历史;标志着我国实现轨道交通运营的城市达到38个,再添新彩;标志着中国标准城轨云在工程实践中已获得成功应用,跨入了世界前列。呼和浩特市首条地铁的开通运营可谓意义非凡、影响深远,打造了我国城轨行业发展史上新的里程碑。

城轨云应势而谋,扬帆启程

城轨信息化伴随着我国城轨交通的发展而发展,跟踪着世界信息技术的演进而演进,在城轨交通发展中发挥着不可或缺的作用。我们清醒地看到,城轨信息化面临着顶层设计缺乏、系统架构陈旧、信息孤岛严重、安全基础薄弱、标准规范缺失等诸多不适应交通强国战略实施的严重挑战。

同时,随着新一轮科技革命的兴起及新兴信息技术的发展,我国城轨行业迎来了交通强国战略的实施、城轨发展高质量的需求及人民出行高品质的愿望等发展新机遇,也迎来百年未有的变革。如何准确把握“成绩与问题共存,机遇与挑战同在”的形势,是我国城轨交通高质量发展亟待解决的重大课题。

2016年初,中国城市轨道交通协会专家深刻分析了国内外城轨交通的现状及信息技术发展的趋势,率先提出了实现我国城轨信息化的“13531”发展蓝图,即:打造1个门户(智慧地铁的门户网站),构建3个中心(生产/应急指挥中心、乘客服务中心、企业管理中心),拓展5个领域(运营生产、运营管理、企业管理、建设管理及资源管理),依托3张网络(安全生产网、内部服务网和外部服务网),搭建1个平台(城市轨道交通云平台),正式开启了城轨云研究应用的新征程。

以城轨云为底座的城轨信息化发展蓝图

城轨云应势而生,横空出世

2017年初,中国城市轨道交通协会秉承“交通强国、城轨担当”的精神,化挑战为机遇,因势而谋、应势而动、顺势而为,紧紧抓住城轨信息化中薄弱环节的补强及核心技术的突破两大关键因素,在《市域快轨交通技术规范》中首次将信息化列入了城轨技术规范。在此基础上,实施源头治理、标本兼治、自主创新策略,启动了基于新兴信息技术云计算+城轨交通深度融合的《智慧城市轨道交通信息技术架构及网络安全规范》(以下简称:《规范》)研编工作。

在全行业100多家单位、160多位专家和领导近两年的精心研制和刻苦努力下,首部基于城轨云的《规范》于2019年7月26日发布,12月1日正式实行,开创了城轨交通信息化规范化建设、标准化运营的历史,填补了城轨交通信息化专业标准的空白。

《规范》准确把握了为智慧城轨建设服务的方向,主要内容包括两个适应两个覆盖。

两个适应即适应城轨交通发展的需求、适应新一代信息技术发展的趋势,体现了《规范》的总体要求。

两个覆盖即覆盖城轨交通所有的运输制式及全部的业务领域,为全行业信息化的顶层设计奠定了基础。遵循“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,《规范》按照“统筹规划、顶层设计”的“13531”信息化总体规划,实施“一云遮天”的城轨业务整体承载,统筹“一网打尽”行业应用系统的全面覆盖。

《规范》首创了“三域”划分的云资源管理,开源异构、自主可控的云管平台,奠基潜质提升的大数据共享平台,构建了安全可控的网络安全纵深防御体系,集中统建的城市轨道交通数据中心,同步设计的城轨云综合运行维护体系,实验测试与规范编制共享,规范验证与示范工程并举的技术路线,凝聚了专家学术委、地铁业主、设计院所、系统供应商等全行业专家领导的智慧结晶。

城轨云《规范》的成功问世,实现了城轨交通信息化从“0到1”的突破,开启了城轨云的新纪元。

城轨云顺势而为,初见成效

呼和浩特地铁以城轨云平台为基础,按照1个控制中心、1个车辆段、20个典型车站的规模,结合轨道交通的行业需求和行业特性,在华为苏州OpenLab城轨生态实验室,与8个应用系统的30多个主流厂家进行了大范围、多阶段、深入性的联合创新、开发和测试,并按照项目实际需求进行全仿真模拟测试,保障了呼和浩特城轨云方案能够真正落地与成功交付,也为未来城轨云的全面普及积累了宝贵的初创经验。

呼和浩特市城市轨道交通云平台作为遵循《规范》建设的第一个多线、多系统城轨云,充分显现出《规范》先进性及指导性的实用价值,在技术上实现了“一片云”、“一张网”的总体设计目标,横向可承载城轨运营生产系统、企业管理信息系统、乘客服务管理系统等全部业务,纵向可承载线网(线路)中心、车站(车辆段)两级部门。

呼和浩特城轨云不仅具备计算、存储、网络和安全资源的随需动态分配能力,同时通过采用高可靠(HA)、热迁移、CSHA等技术,大大提升了业务服务的可靠性。

在经济效益方面,该方案将CPU的资源利用率提高了5倍以上,前期投资可节省40%左右;统一运维节省人力成本30%以上;若将后期新线纳入共享云资源及站段系统实现云化后,在机房建设方面节省的投资将更为可观。

在社会效益方面,呼和浩特城轨云的落地实施不仅填补了城轨行业整体业务云化空白,开创了基于中国标准城轨云建设的新里程,也为全球城轨云的建设提供了有益的经验。 与此同时,协会的另一示范工程——武汉城市轨道交通网络信息化建设工程,也采用了基于云平台、大数据的新IT架构,构建了异地双活的数据中心,将新建线路及既有线路的信息系统全部纳入和迁移到了云平台,目前该工程正在平稳推进。

城轨云乘势而上,再创辉煌

《规范》的发布实施开启了中国城轨交通信息化进入标准化建设、规范化运营的新征程,将有效促进城轨行业信息化建设规范、有序的推进。未来,全行业将统一思想、凝聚共识、齐心协力,切实将《规范》作为城轨交通信息化建设的指导性纲领,共同推进《规范》的贯彻落实。

咬定青山不放松,立根原在破岩中。中国城市轨道交通协会将进一步做好《规范》的完善、优化及细化,做好云平台、大数据、网络架构、网络安全和运营调度指挥中心5个关键技术的深化研究和规范研制,形成城轨信息化全面、完整的规范体系,指导城轨信息化建设扎实、有序、健康地发展。众所周知,以云计算、大数据和人工智能为核心的新兴信息技术,将引发新一轮科技革命,推进经济社会高质量发展。云计算在中国城轨行业的成功落地,开启了城轨云应用新纪元。随着中国标准城轨云技术规范体系的创立及发布实施,目前,除了城轨云在呼和浩特地铁成功应用之外,全国多个城市对城轨云的运用及研究也在如火如荼地进行中。其标志着我国城轨云已进入创新发展的新纪元,必将支撑中国城轨高质量发展,再创辉煌!

专家观点

慧城轨是应用云计算、大数据、物联网、人工智能、5G、区块链等新兴信息技术,全面感知、深度互联和智能融合乘客、设施、设备、环境等实体信息,构建安全、便捷、高效、绿色、经济的新一代中国式智慧型城市轨道交通。智慧化创造的不是单项冠军,而是一组冠军,是多项成果的综合体现。

——中国城市轨道交通协会专家与学术委员会 李中浩

计算在中国城轨行业的成功落地,开启了城轨云应用的新纪元。随着中国标准城轨云技术规范体系的创立及发布实施,全国多个城市对城轨云的运用及研究也在如火如荼地进行中。

——中国城市轨道交通协会信息化专业委员会 邢智明

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第30期 智慧交通特辑

跨越IT&OT数字鸿沟,构建交通数字化新范式

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