新型智慧城市解決方案V3

1、城市軌道交通信息化云平臺(tái)及大數(shù)據(jù)建設(shè)技術(shù)創(chuàng)新，變革未來建設(shè)背景在信息化建設(shè)方面存在：信息孤島嚴(yán)重，基 礎(chǔ)設(shè)施分散，網(wǎng)絡(luò)資源浪費(fèi)，安全管控偏弱， 運(yùn)維體系失衡，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范缺失，建管統(tǒng)籌乏 力等態(tài)勢。為了實(shí)施互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略，強(qiáng)力推進(jìn)兩化深度 融合，以信息化帶動(dòng)軌道交通智能化，以軌 道交通智能化促進(jìn)信息化，為軌道交通行業(yè) 的可持續(xù)、快速發(fā)展，提供強(qiáng)有力的信息技 術(shù)支撐。對(duì)網(wǎng)絡(luò)化的城市軌道交通信息化建 設(shè)提出了更高的要求。2017年新增里程（公里）48.914.481.600總里程（公里）55.333.869.651.252.8636.37 587.8 346.23 286.5200.9 177.19 17

2、5.14 166.7120.7115.3上海北京廣州深圳武漢南京成都重慶蘇州天津60050040030020010008007002018年全國通車?yán)锍蹋ń刂沟?7.12.26）規(guī)范編制2017年，在中國城市軌道交通協(xié)會(huì)帶領(lǐng)下，由我院主編完成市域快軌交通技術(shù)規(guī)范16章運(yùn)控中心和信息化章節(jié)，并且我院承擔(dān)工信部智慧城軌信息技術(shù)架構(gòu)及信息安全規(guī)范第一部分總體需求的編制任務(wù)。通過規(guī)范編制在城市軌道交通掀起 了推進(jìn)云平臺(tái)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用、強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)整合和安全管理等信息技術(shù)創(chuàng)新高潮。2018年，在此2本規(guī)范基礎(chǔ)上繼續(xù)開展研究，基于城軌交通呈快速、有序發(fā)展態(tài)勢，適應(yīng)城軌交通線網(wǎng)布局網(wǎng)絡(luò)化、運(yùn)輸制式多元 化、運(yùn)營方

3、式智能化、技術(shù)支撐信息化的態(tài)勢。由中國城市軌道交通協(xié)會(huì)擬開展研究編制規(guī)范工作，我院參與規(guī)范編制有：城軌交通云平臺(tái)構(gòu)建及部署方案及規(guī)范；城軌交通大數(shù)據(jù)平臺(tái)管理方案及規(guī)范；城軌交通線網(wǎng)運(yùn)營指揮中心方案及規(guī)范。2019年，在3本上位規(guī)范和下位5本規(guī)范基礎(chǔ)上，針對(duì)行業(yè)發(fā)展趨勢，與軌道交通協(xié)會(huì)在4月28日即將開展智慧城市軌道交通信息 技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范。示范工程結(jié)合規(guī)范落地實(shí)施，由我院設(shè)計(jì)武漢城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)信息化建設(shè)示范工程，在2017年被軌道交通協(xié)會(huì)列為示范工程。本示范在軌道交通領(lǐng)域首次采用云平臺(tái)的架構(gòu)，在國博控制中心和三陽路控制中心實(shí)現(xiàn)雙活中心，承載運(yùn)營生產(chǎn)、企業(yè)管理、 乘客服務(wù)管理三大類業(yè)務(wù)。其中運(yùn)營

4、生產(chǎn)業(yè)務(wù)的云平臺(tái)搭建按照32條線路接入能力進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)。建設(shè)背景指導(dǎo)思想以“線網(wǎng)的高度、長遠(yuǎn) 的眼光、全面的思維” 作為指導(dǎo)，在保障安全 的前提下，實(shí)現(xiàn)集中指 揮、信息共享、易于系 統(tǒng)擴(kuò)展，并形成“城軌 交通網(wǎng)絡(luò)信息化”的頂 層設(shè)計(jì)、工程示范。總體層面：安全防護(hù)可控、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范成形、架構(gòu)合 理易擴(kuò)展、效率效益顯著。信息層面：體系技術(shù)先進(jìn)、應(yīng)用功能領(lǐng)先、運(yùn)行數(shù) 據(jù)共享。管理層面：實(shí)現(xiàn)線網(wǎng)集中指揮、生產(chǎn)管理與應(yīng)急指 揮一體化、企業(yè)管理現(xiàn)代化和資源經(jīng)營精準(zhǔn)化。云平臺(tái)方案1：打造一個(gè)門戶3：構(gòu)建三個(gè)中心5：拓展五大領(lǐng)域3：依托三張網(wǎng)絡(luò)1：搭建一個(gè)平臺(tái)統(tǒng)籌規(guī)劃、業(yè)務(wù)引領(lǐng)、技術(shù)支撐城市軌道交通門戶城市軌道交

5、通統(tǒng)一云平臺(tái)生產(chǎn)指揮中心企業(yè)管理中心乘客服務(wù)中心運(yùn)營生產(chǎn)運(yùn)營管理企業(yè)管理建設(shè)管理資源管理安全生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部管理網(wǎng)絡(luò)外部服務(wù)網(wǎng)絡(luò)1個(gè)門戶3個(gè)中心5個(gè)領(lǐng)域3張網(wǎng)絡(luò)1個(gè)平臺(tái)云平臺(tái)方案結(jié)合武漢城軌交通近遠(yuǎn)期建設(shè)情況進(jìn)行 了統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，將原線網(wǎng)指揮管理中心、線 路控制中心“1+5（ 1個(gè)線網(wǎng)管理中心，5 區(qū)域控制中心）方案，建設(shè)成為以線網(wǎng)信 息化云計(jì)算平臺(tái)為基礎(chǔ)設(shè)施的“1乘2”（邏輯上是1個(gè)線網(wǎng)指揮管理中心，物理上 部署為雙（2）活中心，國博中心作為生產(chǎn) 指揮中心，三陽路作為企業(yè)管理中心）方 案，對(duì)軌道交通的信息化架構(gòu)和信息安全 進(jìn)行“網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)”。三金潭（3/6/7）鐵機(jī)路（4/5/8）硚口路（1/2）光

6、谷（11）武湖（21）國博線網(wǎng)控制中心三陽路線網(wǎng)控制中心云平臺(tái)設(shè)計(jì)原則網(wǎng)絡(luò)化、互聯(lián)網(wǎng)+（線路、 線網(wǎng)合署）的運(yùn)營控制中心01集中統(tǒng)一（生產(chǎn)、應(yīng)急合一） 的調(diào)度指揮中心02異地雙活的數(shù)據(jù)中心03頂層設(shè)計(jì)的總體架構(gòu)04應(yīng)用創(chuàng)新的系統(tǒng)功能05技術(shù)先進(jìn)的云計(jì)算、大數(shù)據(jù) 平臺(tái)06新線部署和既有線遷移的融 合方案07整體防護(hù)的信息安全體系08相互促進(jìn)的工程驗(yàn)證和規(guī)范 制定的技術(shù)路線09適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營的信息化管 理體系10云平臺(tái)構(gòu)想城市軌道交通統(tǒng)一信息云平臺(tái)ISCS運(yùn)營生產(chǎn)信息系統(tǒng)PIS公務(wù) 電話專用 電話AFCATSACS車輛 運(yùn)維資源 管理內(nèi)部管理信息系統(tǒng)流程 管理辦公 管理人力 資源維修 管理資產(chǎn) 管

7、理建設(shè) 招投標(biāo)資源開 發(fā)管理乘客服務(wù)信息系統(tǒng)智慧客流組織視頻監(jiān)控系統(tǒng)乘客信息系統(tǒng)智慧城軌信息平臺(tái)支撐運(yùn)營 生產(chǎn)信息系統(tǒng)、內(nèi)部管理信息 系統(tǒng)、乘客服務(wù)信息系統(tǒng)三大 系統(tǒng)根據(jù)各應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)及接口 關(guān)系，云平臺(tái)為三大系統(tǒng)提供 計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池及網(wǎng) 絡(luò)資源池。根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)定位及業(yè)務(wù)特 點(diǎn)，確定系統(tǒng)信息安全需求、 可用性、可靠性及可維護(hù)性要 求，并明確歸屬那個(gè)系統(tǒng)。企業(yè)門戶網(wǎng)站運(yùn)營生產(chǎn)云平臺(tái)構(gòu)建-傳統(tǒng)方案以傳統(tǒng)方案為例，一條線路綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）、視頻監(jiān)視系統(tǒng)（CCTV）、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（AFC）、乘客信息系 統(tǒng)（PIS）、安防系統(tǒng)、信號(hào)ATS系統(tǒng)等系統(tǒng)全線共需設(shè)置服務(wù)器和工作站上百臺(tái)，并配

8、套多套存儲(chǔ)設(shè)備。城市軌道交通業(yè)務(wù)系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的物理部署方案，業(yè)務(wù)獨(dú)享資源，資源利用率低；通常各業(yè)務(wù)系統(tǒng)：CPU資源利用率 約5%到10%，存儲(chǔ)資源利用率低于36%，網(wǎng)絡(luò)資源利用率小于50%；運(yùn)營生產(chǎn)云平臺(tái)構(gòu)建-優(yōu)勢云平臺(tái)可承載的業(yè)務(wù)系統(tǒng)主要有：線路層面入云系統(tǒng)：ATS 、 ISCS 、AFC 、PIS 、 PASADA、 CCTV、 ACS、 公務(wù)電話、 專用電話等線網(wǎng)層面入云系統(tǒng)： ACC（含互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)） PCC 等經(jīng)濟(jì)效益：一條線相關(guān)投資節(jié)省10%左右。后續(xù)線路新增，部分資源可復(fù)用，新增投資75%左右，后續(xù)新增線路投資節(jié)省12%左右；擴(kuò)建至三 條線以上總體投資開始節(jié)省，五條線節(jié)省直接投資3

9、000萬左右。此外，城軌云還帶來機(jī)房空間節(jié)省、能耗節(jié)省、運(yùn)維效率提升等優(yōu)勢。運(yùn)營生產(chǎn)云平臺(tái)構(gòu)建專業(yè)系統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊是否上云綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）中央歷史服務(wù)器是區(qū)域?qū)崟r(shí)服務(wù)器是網(wǎng)管服務(wù)器是FEP否清分清算（ACC）數(shù)據(jù)庫是通信是交易分發(fā)是賬戶清分是路徑清分是業(yè)務(wù)應(yīng)用是報(bào)表應(yīng)用是業(yè)務(wù)查詢是郵件服務(wù)是防病毒是票通認(rèn)證是卡通認(rèn)證是票卡管理是ES編碼分揀機(jī)否秘鑰加密機(jī)否票卡清洗設(shè)備否認(rèn)證加密機(jī)否業(yè)務(wù)加密機(jī)否運(yùn)營生產(chǎn)云平臺(tái)構(gòu)建根據(jù)生態(tài)合作伙伴云平臺(tái) 實(shí)驗(yàn)室測試情況，對(duì)軌道交通 各系統(tǒng)入云可行性進(jìn)行分析 驗(yàn)證，同時(shí)對(duì)云化后系統(tǒng)功能、 性能、可靠性、不同廠家系統(tǒng) 異構(gòu)等方面進(jìn)行測試。運(yùn)營生產(chǎn)云平臺(tái)構(gòu)建專業(yè)

10、系統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊是否上云MLC通信是負(fù)載均衡是防病毒是網(wǎng)管是ATS數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是應(yīng)用服務(wù)器是通信服務(wù)器是接口服務(wù)器是培訓(xùn)服務(wù)器否PIS數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是應(yīng)用服務(wù)器是接口服務(wù)器是信號(hào)接口服務(wù)器是車載直播服務(wù)器是ACS平臺(tái)服務(wù)器是通信服務(wù)器是CCTV平臺(tái)服務(wù)器是管理服務(wù)器是接入服務(wù)器是硬編解碼器否公務(wù)電話交換平臺(tái)服務(wù)器是錄音服務(wù)器是網(wǎng)管服務(wù)器是話機(jī)否告警管理告警管理是在中心云平臺(tái)為各系統(tǒng)（ISCS、PIS、CCTV、ACS、AFC、ATS、公專電話）按照專 業(yè)劃分資源池， 進(jìn)行資源隔 離，確保業(yè)務(wù)安全；根據(jù)測試實(shí)驗(yàn)：基于云計(jì) 算的虛擬化技術(shù)可提升物理資 源使用率，減少設(shè)備數(shù)量及機(jī) 房空間；系統(tǒng)資源使用

11、率傳統(tǒng) 模式下不足10%，云化后可提 升到40%到50%。信息安全大數(shù)據(jù)平臺(tái)7車站級(jí)系統(tǒng)強(qiáng)邏輯隔離企業(yè)管理運(yùn)營管理.管理氣象、災(zāi)害、輿情、 大型活動(dòng)等公眾輿情數(shù)據(jù)AFC線路級(jí)系統(tǒng)COCC線網(wǎng)級(jí)系統(tǒng)管理網(wǎng)數(shù)據(jù) 指令及聯(lián)動(dòng)共享數(shù)據(jù) 生產(chǎn)網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)間防護(hù)資產(chǎn)管理ACSPSCADAISCSPISATS維保外網(wǎng)防護(hù)施工管理采集 前置DMZ區(qū)服務(wù)網(wǎng)數(shù)據(jù) 互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)NISCSNATSiAFC、iACCNTCMSNPSCADATCC信號(hào)通信BASPSCADAAFCFAS維保內(nèi)部管理網(wǎng) 信息共享平臺(tái)維修維護(hù)乘客服務(wù)/AppCCTV智慧出行.各委辦局、產(chǎn)學(xué)研城市交通數(shù)據(jù)共享外部機(jī)構(gòu)共享安全生產(chǎn)網(wǎng) 信息共享平臺(tái)外部服

12、務(wù)網(wǎng) 信息共享平臺(tái)安全生產(chǎn)網(wǎng)內(nèi)部管理網(wǎng)外部服務(wù)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)平臺(tái)-應(yīng)用場景1：能耗分析7車輛能耗用電總量的 50%-60，站內(nèi)電力、照明、通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的超過 90%的用電量。大數(shù)據(jù)平臺(tái)-應(yīng)用場景2：客流預(yù)測7客流監(jiān)測客流數(shù)據(jù) 通過消息 中間件OD數(shù)據(jù) 通過sftp 協(xié)議實(shí)時(shí)數(shù) 據(jù)平臺(tái)15分鐘站數(shù)據(jù) 中心三色圖基于大數(shù)據(jù)的軌道交通客流預(yù)測與乘客行為分析通過引入客流OD、一卡通、移動(dòng)運(yùn)營商定位、ATS、 行車計(jì)劃數(shù)據(jù)等。通過對(duì)樞紐車站乘客進(jìn)出站分析、新線對(duì)既有線換乘 的影響、大型活動(dòng)客流的變化規(guī)律的研究，應(yīng)對(duì)大客 流，優(yōu)化客運(yùn)組織 。大數(shù)據(jù)平臺(tái)-應(yīng)用場景3：實(shí)時(shí)調(diào)整運(yùn)行圖7基于大數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)客

13、流對(duì)運(yùn)行圖自動(dòng)調(diào)整可利用實(shí)時(shí)客流監(jiān)測技術(shù)視頻分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在計(jì)數(shù)區(qū)域進(jìn)行客流計(jì)數(shù)，和站臺(tái)人群密度分析；車輛的空氣彈簧提供的車廂重量信息，包括車站上下客的車廂重量變化情況；融合AFC進(jìn)出站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)平臺(tái)7實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)整合提升運(yùn)營管理能力輔助規(guī)劃科學(xué)決策整合SCADA、FAS、BAS、ATC、AFC、ACC等專業(yè) 數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)客流、行車、設(shè)備數(shù)據(jù)的集中統(tǒng)一，形成企 業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)統(tǒng)一視圖，實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。實(shí)現(xiàn)客流、設(shè)備、行車、票務(wù)、維保等信息的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì) 分析，幫助運(yùn)管人員及時(shí)了解路網(wǎng)客流、行車運(yùn)營、設(shè) 備資產(chǎn)、票卡收入、維修保養(yǎng)等情況，在保證地鐵路網(wǎng) 安全運(yùn)營的前提下，不斷提升運(yùn)能、降低成本。結(jié)合客流數(shù)據(jù)、商圈居住數(shù)據(jù)、市政規(guī)劃數(shù)據(jù)等，提供 新線路規(guī)劃的數(shù)據(jù)支持，同時(shí)可預(yù)測新增線路對(duì)路網(wǎng)的 影響。突發(fā)應(yīng)急事件輔助提升公眾信息服務(wù)收集突發(fā)事件預(yù)案，形成應(yīng)急預(yù)案知識(shí)庫，增強(qiáng)全員安 全培訓(xùn)和預(yù)演，在發(fā)生緊急事件情況下提供決策支持。結(jié)合客流、行車等數(shù)據(jù)為乘客提供實(shí)時(shí)路網(wǎng)信息，方便 乘客進(jìn)行出行選擇。結(jié)合地鐵線站周邊商業(yè)、醫(yī)療、教 育、旅游等