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(tuán)有限公司張輝鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司2015.8一、機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)集成發(fā)展和趨勢(shì)分立監(jiān)控綜合監(jiān)控綜合自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程分立監(jiān)控系統(tǒng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)綜合自動(dòng)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(wú)線集群時(shí)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?zé)o線通信UPS信號(hào)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)地面播控車載播控車場(chǎng)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(cè)防盜報(bào)警BASFAS停車場(chǎng)管理辦公自動(dòng)化UPS電池在線監(jiān)測(cè)11356413448個(gè)大系統(tǒng)，50個(gè)子系統(tǒng)系統(tǒng)名稱標(biāo)準(zhǔn)車站車輛段/停車場(chǎng)控制中心PC服務(wù)器臺(tái)式機(jī)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備PC服務(wù)器臺(tái)式機(jī)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備PC服務(wù)器臺(tái)式機(jī)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備綜合監(jiān)控系統(tǒng)24----662安防系統(tǒng)421---962自動(dòng)售檢票系統(tǒng)12-------乘客資訊系統(tǒng)11----1051車場(chǎng)智能化---22142---運(yùn)營(yíng)資產(chǎn)管理---4-1---小計(jì)89128

325175合計(jì)2162432756

625175以7號(hào)線為例27車站/1車輛段/1停車場(chǎng)/1控制中心總計(jì)服務(wù)器297臺(tái)，臺(tái)式計(jì)算機(jī)260臺(tái)，存儲(chǔ)設(shè)備38套地鐵業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)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(yùn)營(yíng)管理能力和客戶乘車體驗(yàn)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)，深挖運(yùn)營(yíng)潛力，全面提升運(yùn)營(yíng)水平解決基本運(yùn)營(yíng)需求無(wú)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(jìn)入云業(yè)務(wù)階段。車廂WiFi接入數(shù)據(jù)采集平臺(tái)數(shù)據(jù)發(fā)掘平臺(tái)數(shù)據(jù)分析平臺(tái)數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)METROCLOUD地鐵業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)——云化整個(gè)IT行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是采用云計(jì)算替代舊的計(jì)算模式。地鐵業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)也必將逐步實(shí)現(xiàn)云化。但是，如何實(shí)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(jì)算

美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）對(duì)云計(jì)算的定義如下：云計(jì)算是一種可以普適、方便、按需地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)可配置的共享計(jì)算資源（如網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用和服務(wù)）池的模式，計(jì)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(jì)算1按需自服務(wù)2廣泛的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)3資源共享4快速?gòu)椥?服務(wù)可度量管理中心服務(wù)器接入交換機(jī)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(chǔ)接入核心數(shù)據(jù)中心交換機(jī)（安全+入侵檢測(cè)+負(fù)載均衡插卡）服務(wù)器集群存儲(chǔ)陣列InternetInternet接入核心路由器端口網(wǎng)絡(luò)策略模板虛擬機(jī)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(jì)算和云存儲(chǔ)云技術(shù)方案研究云技術(shù)方案研究云計(jì)算優(yōu)勢(shì)1降低成本2簡(jiǎn)化接口3大數(shù)據(jù)應(yīng)用4提高運(yùn)營(yíng)效率5保障系統(tǒng)安全6節(jié)能7擴(kuò)容簡(jiǎn)單易行云CCTVOS服務(wù)器PISOS服務(wù)器ISCSOS服務(wù)器。。。軌道監(jiān)測(cè)OS資產(chǎn)管理OS線路變形監(jiān)測(cè)OS。。。風(fēng)速監(jiān)測(cè)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(shì)——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(wú)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(dòng)售檢票系統(tǒng)基于IP公務(wù)/調(diào)度電話系統(tǒng)無(wú)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(yǔ)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(shí)現(xiàn)IP化，在實(shí)際部署上會(huì)逐漸向IP化過(guò)渡集中報(bào)警系統(tǒng)廣播系統(tǒng)地鐵通信業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)——寬帶化IP業(yè)務(wù)蓬勃發(fā)展，業(yè)務(wù)顆粒越來(lái)越大，對(duì)骨干網(wǎng)的帶寬要求越來(lái)越高，尤其是統(tǒng)計(jì)復(fù)用的要求越來(lái)越高。業(yè)務(wù)名稱接口帶寬中繼業(yè)務(wù)無(wú)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(shí)鐘系統(tǒng)

FE10M

信號(hào)系統(tǒng)（SIG）非運(yùn)營(yíng)信息

FE10M-100M電力遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）FE10M-100M自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（AFC）FE10M-100M防災(zāi)報(bào)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(yùn)營(yíng)維護(hù)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(yǔ)音業(yè)務(wù)IP化之后由N*2M演進(jìn)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(lái)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(fù)用段兩纖雙向復(fù)用段E1ISDSPISOAAFCISCSPABTS專用電話2×E12014-10-288:88時(shí)鐘光纖UTP專用電話IP主備時(shí)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(jī)40G以太環(huán)網(wǎng)40G以太環(huán)網(wǎng)主備BTS攝像機(jī)IP電話工作站功放BB:BBIP骨干網(wǎng)研究四：對(duì)車站建筑的影響1、專用通信機(jī)械室6面機(jī)柜9面機(jī)柜面積為32.67m211面機(jī)柜4面機(jī)柜2、弱電綜合機(jī)械室面積為43m23、信號(hào)機(jī)械室信號(hào)機(jī)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(jī)柜代號(hào)設(shè)備名稱單位數(shù)量X1組合柜架6X2接口柜架1X3ZLC機(jī)柜架3X4ATS接口機(jī)柜架1X5SDH拼裝機(jī)柜架1X6計(jì)軸機(jī)柜架2X7ODF配線架架1代號(hào)設(shè)備名稱單位數(shù)量X8分線柜架2X9ZC機(jī)柜架1X10電源屏架4X11穩(wěn)壓柜架1X12UPS架1X13電池柜架2X14信號(hào)調(diào)試維護(hù)臺(tái)個(gè)1X15信號(hào)電源防雷箱個(gè)1（2）設(shè)備集中站面積為84.79m2，27面機(jī)柜4、警用通信機(jī)械室7面機(jī)柜3面機(jī)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(jī)柜7、弱電系統(tǒng)技術(shù)方案整合后機(jī)房布置圖面積為65m2，22面機(jī)柜序號(hào)房間名稱機(jī)柜數(shù)量（單位：架）機(jī)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(jī)械室9632.64652弱電綜合機(jī)械室114433信號(hào)機(jī)械室（非設(shè)備集中站）4438.864弱電電源室4421.285AFC機(jī)房11106通號(hào)電纜間00107警用通信機(jī)械室73221786536228、弱電系統(tǒng)技術(shù)方案整合前后機(jī)房面積及機(jī)柜數(shù)量對(duì)比表五、相關(guān)案例38個(gè)車站接入骨干網(wǎng)絡(luò)；選用6臺(tái)設(shè)備組成香港地鐵網(wǎng)絡(luò)CDN核心；通過(guò)BGP/OSPF、IPFRR、TEFRR技術(shù)實(shí)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(guò)雙結(jié)點(diǎn)歸宿到CDN網(wǎng)絡(luò)核心；車站級(jí)若干臺(tái)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?fù)鋱DApplicationsRidingontheCDNMainControlSystem(MCS)/StationManagementSystem(SMS)StationAccessManagementSystem(SAMS)PassengerInformationDisplaySystem(PIDS)ElectronicInformationDisplaySystem(EIDS)StationOfficeAutomationSystem(SOA)AutomaticFareCollection(AFC)DirectLineTelephoneSystem(DLTS)ClosedCircuitTelevision(CCTV)PublicAddressSystem(PA)Netwo