云技術在城市軌道交通清分系統的應用研究

何維

（沈陽地鐵集團有限公司，遼寧沈陽 110011）

0.引言

隨著近年來我國國民經濟的快速增長以及構建完善城市圈的不斷發展，城市軌道交通建設的步伐逐漸加快，清分系統是實現軌道交通多線路之間任意換乘，在不同的運營主體之下能夠實現包括車票發行、自動售票以及票務清算等的統一管理。依據2020 年3 月12 日發布的《中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要》，將時下最新的云技術應用到城市軌道交通清分系統中成為必要趨勢，能夠有效提高運營管理效率和設備利用率，降低建造成本，使系統靈活擴展[1]。本文基于沈陽地鐵建設規劃，對沈陽地鐵清分系統及線路中心系統融合上云的方案進行分析研究，并給出相應的解決方案。

1.沈陽地鐵清分系統現狀、規劃與發展趨勢分析

根據沈陽市軌道交通線路規劃，截至2020 年6 月，沈陽已有1 號線、2 號線、9 號線一期和10 號線4 條線路在運營。根據最新編制完成的沈陽市快速軌道交通線網規劃圖，新地鐵線網在原規劃的13 條地鐵線基礎上增加了3 條新線路，并由原來的400km 增至630km。屆時沈陽軌道交通建設規劃共16 條線及延伸線。

清分中心于2011 年正式投入運營，是沈陽地鐵AFC系統聯網收費清分中心系統，負責地鐵公司與“盛京通”間的清分對賬；負責1、2、4、9、10 號線各線路內部換乘線路間的清分對賬，ACC 系統設置異地數據后備中心，位于渾南車輛段內。隨著沈陽地鐵線網的迅速擴大，既有ACC 系統在數據處理能力、認證處理能力、票卡生產能力、生產在線存儲能力等方面不能滿足未來沈陽地鐵的發展需求，因此需要新建沈陽地鐵自動售檢票線網清分系統。

2.城市軌道交通清分系統云平臺構架

云平臺技術是通過大數據儲存管理、資源調度以及安全技術虛擬化等多種方式結合應用在城市軌道交通建設當中，為新建城市的軌道交通系統提供安全可靠的保障，也有利于后續城市交通軌道系統的統一運營和管理。沈陽地鐵ACC 和MLC 合設為ANCC，主要由清分系統和多線路中心計算機系統、線路數據匯聚節點、車站計算機系統、終端設備、網絡信息安全系統等構成[2]。系統構成圖如圖1 所示。

ANCC 云平臺總體規劃圖如圖2 所示。

除了云平臺的基本架構外，ANCC 還需考慮主備中心設置的方案。主要方案有：

（1）同城異地雙活災備，主備中心均入云集中部署；

（2）單活中心+傳統物理災備（按系統需求實現業務或數據災備）。

方案比選：方案一系統投資、運營維護、系統資源利用、系統可靠性等方面有優勢。

近期線路可采用方案二：單活中心+部分業務物理災備；推薦采用方案一：同城異地雙活災備，主備中心均入云集中部署。

ANCC 按信息安全三級進行配置，部署防火墻、數據交換平臺系統、數據庫審計系統、運維審計系統、入侵檢測系統、漏洞掃描系統、配置核查系統、服務器和工作站準入及防病毒、安全管理平臺以及業務終端應用防護軟件等。

ANCC 的主要功能如下：（1）數據庫管理功能；（2）應用集群系統：主要包括清算管理子系統、報表管理子系統、參數管理子系統、模式管理子系統、票務管理子系統、安全管理子系統、審計管理子系統、運營商管理子系統、決策支持子系統、收益管理子系統等功能；（3）發卡功能；（4）密鑰管理功能；（5）數據交換功能；（6）數據備份功能；（7）網絡管理功能；（8）測試功能；（9）時鐘管理功能；（10）異地容災數據備份管理功能；（11）大屏幕顯示功能。

3.城市軌道交通云平臺技術發展趨勢

現今我國云平臺技術在城市軌道交通清分系統中的應用方向是嘗試構建起更為高效、安全的運營調度和安全管理，大力促進建筑信息模型（BIM）和人工智能（AI）技術更好地融合和運用。

其中人工智能（AI）是計算機科學的一個分支，通過對人類思維過程的模擬來進行同等效用的延伸和擴展運用，包括當下的圖像識別、機器人系統等技術都是依托其完成實施。隨著目前人工智能理論及技術的日漸成熟，可以預想到它將會給人類帶來大量的新興科技產品。而基于云平臺技術的城市軌道交通清分系統打破了傳統數據分析的窘境，依托先進的人工智能技術，將有關云計算與智能運維的分析實踐能力相結合，將成為下一步云平臺的建設重點方向[3]。

另外，可將私有云與公有云相結合，這樣可以幫助部分企業省去大量的私有云平臺的數據維護費用和平臺搭建費用，因為私有云更為關注規模是否夠大、適用性是否夠高、成本是否足夠低廉。因此，對于中小型企業來說，絕大部分選擇公有云的使用，可以降低云計算基礎的設施維護成本，而對安全系數有較高要求的大型企業來說，私有云平臺是最合適的選擇。而對城市軌道交通系統來說，其建設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體驗，因此，國內的城市軌道建設企業都在努力構建私有云平臺，以求達到最好的應用效果。

4.結語

當前云平臺建設在城市軌道交通清分系統的使用中尚處于起步階段，相關的信息系統建設還沒有建立起成熟的數據庫，云平臺架構下的城市交通系統在實際運行中還處于試驗階段。軌道交通清分系統中的大數據分析能力可以為各運營單位提高運營管理水平，是時代發展的必然趨勢，在云平臺技術下的軌道交通清分系統在未來一定還有更廣闊的應用前景。