云技術(shù)在城市軌道交通的應(yīng)用研究

云技術(shù)在城市軌道交通的應(yīng)用研究陳湘生深圳地鐵集團有限公司張輝鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司2015.8一、機電設(shè)備系統(tǒng)集成發(fā)展和趨勢分立監(jiān)控綜合監(jiān)控綜合自動化發(fā)展過程分立監(jiān)控系統(tǒng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)綜合自動化系統(tǒng)二、云技術(shù)應(yīng)用研究城市軌道交通弱電系統(tǒng)專用通信傳輸公務(wù)電話專用電話無線集群時鐘廣播錄音UPS綜合布線集中告警公眾通信傳輸POIUPS警用通信傳輸網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控無線通信UPS信號系統(tǒng)ATSATPATO聯(lián)鎖綜合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)FASBASSCADA能源管理智能照明安防系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)視頻監(jiān)控門禁乘客求助乘客資訊有線網(wǎng)絡(luò)無線網(wǎng)絡(luò)地面播控車載播控車場智能化網(wǎng)絡(luò)（智能化、OA）智能化集成綜合布線廣播視頻監(jiān)控門禁入侵探測防盜報警BASFAS停車場管理辦公自動化UPS電池在線監(jiān)測11356413448個大系統(tǒng)，50個子系統(tǒng)系統(tǒng)名稱標準車站車輛段/停車場控制中心PC服務(wù)器臺式機算機存儲設(shè)備PC服務(wù)器臺式機算機存儲設(shè)備PC服務(wù)器臺式機算機存儲設(shè)備綜合監(jiān)控系統(tǒng)24----662安防系統(tǒng)421---962自動售檢票系統(tǒng)12-------乘客資訊系統(tǒng)11----1051車場智能化---22142---運營資產(chǎn)管理---4-1---小計89128

325175合計2162432756

625175以7號線為例27車站/1車輛段/1停車場/1控制中心總計服務(wù)器297臺，臺式計算機260臺，存儲設(shè)備38套地鐵業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢N*2MN*100MN*GE/10GE云業(yè)務(wù)階段基礎(chǔ)業(yè)務(wù)階段IP業(yè)務(wù)階段提升運營管理能力和客戶乘車體驗實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化運營，深挖運營潛力，全面提升運營水平解決基本運營需求無線集群系統(tǒng)廣播系統(tǒng)有線電話系統(tǒng)PIS系統(tǒng)CCTV系統(tǒng)目前地鐵業(yè)務(wù)處于IP業(yè)務(wù)階段，即將進入云業(yè)務(wù)階段。車廂WiFi接入數(shù)據(jù)采集平臺數(shù)據(jù)發(fā)掘平臺數(shù)據(jù)分析平臺數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺METROCLOUD地鐵業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢——云化整個IT行業(yè)的發(fā)展趨勢是采用云計算替代舊的計算模式。地鐵業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢也必將逐步實現(xiàn)云化。但是，如何實現(xiàn)地鐵業(yè)務(wù)部署的云化和挖掘更深層次的服務(wù)是地鐵行業(yè)面臨的重要課題之一云CCTVOS服務(wù)器PISOS服務(wù)器ISCSOS服務(wù)器。。。ISCSOSCCTVOSPISOS。。。集中化和虛擬化云計算

美國國家標準與技術(shù)研究所（NIST）對云計算的定義如下：云計算是一種可以普適、方便、按需地通過網(wǎng)絡(luò)訪問可配置的共享計算資源（如網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用和服務(wù)）池的模式，計算資源可以在最少的管理開銷和服務(wù)提供商干預(yù)下快速提供和釋放。云計算1按需自服務(wù)2廣泛的網(wǎng)絡(luò)訪問3資源共享4快速彈性5服務(wù)可度量管理中心服務(wù)器接入交換機CASCVMiMCVCM操作系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)軟件存儲接入核心數(shù)據(jù)中心交換機（安全+入侵檢測+負載均衡插卡）服務(wù)器集群存儲陣列InternetInternet接入核心路由器端口網(wǎng)絡(luò)策略模板虛擬機遷移虛擬化管理網(wǎng)絡(luò)管理員服務(wù)器管理員操作系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)軟件云計算和云存儲云技術(shù)方案研究云技術(shù)方案研究云計算優(yōu)勢1降低成本2簡化接口3大數(shù)據(jù)應(yīng)用4提高運營效率5保障系統(tǒng)安全6節(jié)能7擴容簡單易行云CCTVOS服務(wù)器PISOS服務(wù)器ISCSOS服務(wù)器。。。軌道監(jiān)測OS資產(chǎn)管理OS線路變形監(jiān)測OS。。。風速監(jiān)測OS物聯(lián)網(wǎng)OS軟件即服務(wù)云技術(shù)方案研究三、骨干網(wǎng)研究地鐵業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢——IP化PIS系統(tǒng)IP傳統(tǒng)業(yè)務(wù)有線電話系統(tǒng)已發(fā)展為VOIP無線集群系統(tǒng)已具備IP接口視頻監(jiān)控系統(tǒng)已IP化（IPC+NVR+IPSAN）廣播系統(tǒng)已發(fā)展到IP階段IP類業(yè)務(wù)OA系統(tǒng)天然基于IPPIS乘客信息系統(tǒng)基于IPAFC自動售檢票系統(tǒng)基于IP公務(wù)/調(diào)度電話系統(tǒng)無線集群系統(tǒng)OA系統(tǒng)CCTV&公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)類IP業(yè)務(wù)語音類IP業(yè)務(wù)視頻類IP業(yè)務(wù)高清視頻類IP業(yè)務(wù)地鐵的業(yè)務(wù)在技術(shù)上已經(jīng)完全實現(xiàn)IP化，在實際部署上會逐漸向IP化過渡集中報警系統(tǒng)廣播系統(tǒng)地鐵通信業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢——寬帶化IP業(yè)務(wù)蓬勃發(fā)展，業(yè)務(wù)顆粒越來越大，對骨干網(wǎng)的帶寬要求越來越高，尤其是統(tǒng)計復用的要求越來越高。業(yè)務(wù)名稱接口帶寬中繼業(yè)務(wù)無線集群E1N*2M公務(wù)電話E1N*2M專用電話E1N*2M數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

廣播系統(tǒng)FE10M時鐘系統(tǒng)

FE10M

信號系統(tǒng)（SIG）非運營信息

FE10M-100M電力遠動監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）FE10M-100M自動售檢票系統(tǒng)（AFC）FE10M-100M防災(zāi)報警系統(tǒng)（FAS）FE10M-100M環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）FE10M電源監(jiān)控FE10M綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）FE10M-100M

其它運營維護數(shù)據(jù)及信息FE10M-100M視頻業(yè)務(wù)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）GE100-600M網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)乘客信息系統(tǒng)（PIS）FE100M信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)GE100M-500M話音、2M中繼、低速數(shù)據(jù)寬帶、視頻、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)2M中繼寬帶、視頻、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)FE100MFE100MFE100M語音業(yè)務(wù)IP化之后由N*2M演進為100MN*GE/10GE1000M-5000MGE600M-1000MN*GE500M-2000M視頻、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)有越來越大帶寬需求寬帶、視頻、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中繼、寬帶、視頻、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)骨干網(wǎng)研究1MSTP+2PTN3RPR4IPRAN5ASON兩纖雙向復用段兩纖雙向復用段E1ISDSPISOAAFCISCSPABTS專用電話2×E12014-10-288:88時鐘光纖UTP專用電話IP主備時鐘車站采用NTP協(xié)議子鐘專用電話IP化公務(wù)電話IP骨干網(wǎng)研究接入交換機40G以太環(huán)網(wǎng)40G以太環(huán)網(wǎng)主備BTS攝像機IP電話工作站功放BB:BBIP骨干網(wǎng)研究四：對車站建筑的影響1、專用通信機械室6面機柜9面機柜面積為32.67m211面機柜4面機柜2、弱電綜合機械室面積為43m23、信號機械室信號機械室設(shè)備集中站設(shè)備非集中站（1）設(shè)備非集中站面積為39m2，4面機柜代號設(shè)備名稱單位數(shù)量X1組合柜架6X2接口柜架1X3ZLC機柜架3X4ATS接口機柜架1X5SDH拼裝機柜架1X6計軸機柜架2X7ODF配線架架1代號設(shè)備名稱單位數(shù)量X8分線柜架2X9ZC機柜架1X10電源屏架4X11穩(wěn)壓柜架1X12UPS架1X13電池柜架2X14信號調(diào)試維護臺個1X15信號電源防雷箱個1（2）設(shè)備集中站面積為84.79m2，27面機柜4、警用通信機械室7面機柜3面機柜

警用通信UPS用電量為10KVA，與專用通信整合后，不用增加電池柜的數(shù)量。5、弱電電源室面積為21.28m2，4面機柜7、弱電系統(tǒng)技術(shù)方案整合后機房布置圖面積為65m2，22面機柜序號房間名稱機柜數(shù)量（單位：架）機房面積（m2）既有方案技術(shù)方案整合后既有方案技術(shù)方案整合后1專用通信機械室9632.64652弱電綜合機械室114433信號機械室（非設(shè)備集中站）4438.864弱電電源室4421.285AFC機房11106通號電纜間00107警用通信機械室73221786536228、弱電系統(tǒng)技術(shù)方案整合前后機房面積及機柜數(shù)量對比表五、相關(guān)案例38個車站接入骨干網(wǎng)絡(luò)；選用6臺設(shè)備組成香港地鐵網(wǎng)絡(luò)CDN核心；通過BGP/OSPF、IPFRR、TEFRR技術(shù)實現(xiàn)快速的主備鏈路切換每條地鐵線組成RPR環(huán)網(wǎng)，通過雙結(jié)點歸宿到CDN網(wǎng)絡(luò)核心；車站級若干臺設(shè)備完成多系統(tǒng)業(yè)務(wù)接入核心骨干網(wǎng)。

香港地鐵網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓撲圖ApplicationsRidingontheCDNMainControlSystem(MCS)/StationManagementSystem(SMS)StationAccessManagementSystem(SAMS)PassengerInformationDisplaySystem(PIDS)ElectronicInformationDisplaySystem(EIDS)StationOfficeAutomationSystem(SOA)AutomaticFareCollection(AFC)DirectLineTelephoneSystem(DLTS)ClosedCircuitTelevision(CCTV)PublicAddressSystem(PA)Netwo