数字城轨解决方案专刊

1、中国城轨交通历经近60年的发展，取得了令世人瞩目的辉煌成就。截至2021年底，我国51座城市开通运营线路 269条，运营里程8708公里，车站5216座，完成客运量237.1亿人次。我国城轨交通开通城市之多、运营线路之 长、客运量之大、运输效率之高均居世界前列，城轨交通 行业在支撑经济社会发展和便捷人民出行中发挥了举足轻 重的作用，已成为名副其实的城轨交通大国。城轨交通在城市经济社会发展和人民生活需求的巨大作用，使其成为城市公共交通的核心基础设施不可或缺的 重要组成部分，城轨交通在超特大城市和城市群都市圈构 建交通体系中的独特地位和重要作用，城市轨道交通俨然成为了一座城市跳动的脉搏，承载着居民

2、通向未来的美好生活的期望。习近平总书记指出：“城市轨道交通是现代大城市交通的发展方向。”“要继续大力发展轨道交通，构建综合、绿 色、安全、智能的立体化现代化城市交通系统。”中国城 轨交通行业以习近平总书记发展城轨交通的系列指示为指 导，坚持以人民为中心，落实交通强国建设纲要的战 略部署，践行“交通强国 城轨担当”的使命，在2020年 3月，发布了中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要， 描绘了一张智慧城轨发展蓝图、八个智能（智慧）体系、 一个中国标准城轨云与大数据平台、一套智慧城轨标准体邢智明从事铁路信息化科研开发、工程建设和组织管理工作40多年。主持与参加国家“八五”重大科技攻关项目“大 秦线运营

3、管理系统”，“铁路运输管理信息系统（TMIS）”、“青藏铁路信息系统”、国家“863”高技术研究 项目“重大行业3S应用示范-铁路物流”及“12306铁路客户服务中心”、“95306铁路货运客户服务中心”等重 大工程建设。市域快轨交通技术规范-运控中心和信息化、智慧城轨信息技术构架及网络安全规范、智慧城轨 关键技术研究和规范、城市轨道交通信息化工程设计规范副主编；中国城市轨道交通智慧城轨发展纲 要主要参编者。发表论文多篇，主编中国铁路TMIS工程等著作。曾先后获得：铁道部科技成果奖；詹天佑铁道科技成就奖；中国铁路火车头奖章等。中国城市轨道交通协会专家和学术委员会委员信息化专业委员会副主任数字城

4、轨解决方案专刊刊首语系的“1-8-1-1”的宏伟蓝图，以“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，以新兴信息技术与城轨交通深 度融合为主线，推进城轨信息化，发展智能系统，建设 智慧城轨，引领和指导城轨交通由高速度向高质量发展。纲要作为智慧城轨建设的发展规划、技术政策和技术 规范的指导性文件，引起了业界的热烈反响，40多个城市 相继编制了智慧城轨发展规划和城轨云顶层设计。智慧 城轨发展纲要发布两年来，智慧城轨建设探索出一条 “业务驱动、创新引领、示范先行、规范管理”逐步成熟 的创新应用模式。集全行业领导和专家智慧的、具有极高 的普适性、实用性和先进性的“1-3-5-2”系列规范体系 应运而生。

5、在推进智慧化和自主化两手抓的实施策略，在 自主品牌创优，关键核心技术创新等领域取得显著成效。在“规范研究先行，标准指导建设”的原则指导下，呼和浩特和太原市依据规范建设的城轨云分别于2019年 12月29日和2020年12月26日，投产运营，开启了城轨云 元年，技术、经济和社会效益十分显著。得到了专家： “填补了城轨整体业务全部“云化”的空白，开创基于中国标准城轨云建设的历史，使城轨云计算技术创新应用进 入世界前列，达到国际领先水平”的高度评价。以此，开 启了城轨云发展时代的序幕。目前，北京、深圳、太原、 南京等四十余个城市正如火如荼地开展城轨云的建设，奠 定了城轨交通智慧化建设、数字化转型的扎

6、实基础。大力推进新一代信息技术与城市轨道交通的深度融合，通过智慧城轨建设，实现城轨交通从信息化向数字化、智慧 化的跃迁，发展智能智慧技术、建设更加先进适用的城市 轨道交通，让智慧赋能城轨的运营、服务与管理，提升创 新、洞察与变革能力，使乘客服务、运营组织、企业管理 等领域全方位提升，实现城轨交通行业高质量发展，全面 增强城轨交通行业的核心竞争力。城轨交通行业的数字化转型是一个艰巨、长期的系统工程，需要树立正确的数字化转型理念，做好数字化转型的顶层规划与总体设计，夯实便捷安全的数字化基础，加强数据治理，加速应用融合，坚持以应用和数据双驱动，统 筹集成创新、实现多方共赢、促进行业发展。同时，我国强

7、力实施的“双碳”战略，给城轨交通绿色低碳、高效发展提出了新的命题。亟需以技术创新为手段， 以“数据流”驱动“绿色流”推进规划设计、建设制造和 运营维护等全产业链共同发力，加快形成城轨交通的绿色 低碳发展体系。新华三集团作为IT界知名的耕耘者、智慧城轨的建设者、数字化转型的开拓者，积极践行“发展智能系统，建设 智慧城轨”发展路线，以扎实的经验积累，前瞻的趋势 洞察，雄厚的创新实力，优质的集成服务，全面参与了城 轨交通行业城轨云系列规范体系的研究编制，精心打造了 太原、南京、北京等多个城轨云样板性工程，创新填补了 多项行业空白，为业界的技术进步和创新发展做出了应有 贡献。长风破浪会有时，直挂云帆济

8、沧海。新一轮科技革命和产业变革的浪潮汹涌，城轨交通将迎接严峻挑战，强力推进 信息化、智慧化发展。智慧城轨发展纲要提出，到 2025年，中国式智能城市轨道交通特色基本形成，跻身 世界先进智能城市轨道交通国家行列。到2035年，中国 智能城市轨道交通进入世界先进智能城市轨道交通国家前 列。目标宏伟，任重道远。在机遇与挑战并存，期望与困 难同在的关键时期，新华三集团分享了城轨交通行业智慧 化建设、数字化转型先进理念以及极具参考价值的典型案 例及成功方案，旨在为城轨交通行业智慧发展提供有益的 参考和借鉴。值此，数字城轨发刊之际，寄语城轨交通行业的运营企业、设计院所、系统厂商的志士仁人，让我们在城轨数

9、字发展、智慧创新的全新旅程中形成共识，合力攻坚克难， 为中国城轨交通发展献计、献策、献智慧，开启城轨交通 智慧化建设、数字化转型和高质量发展的新征程。CONTENT行业前沿最佳实践合作生态智慧城轨建设蕴藏的数据运用需求12 |03 |城轨数字化转型对云数平台技术需求展望08 |多维云服务夯实城轨数字化转型第一步新华三助力南京都市圈打造宁 句城际轨道交通生产云65 |45 |数据打通虚拟与现实，构建城轨数字孪生体51 |完备的数据治理体系，对数据“量体裁衣”， 激活数据资产价值77 |59 |城市轨道交通车载监控大数据实践360业务能力中心智慧城轨360业务能力中心全新升级， 助力智慧城轨建设“

10、云智原生”方案速递19 | 城轨业务矩阵式灾备解决方案24 | 城轨云平台PaaS解决方案27 | 城轨云平台DaaS解决方案38 | 基于城轨云的智慧线网运营指挥中心解决方案新 华 三 解 决 方 案 专 刊数字城轨数字城轨解决方案专刊行业前沿03 | 城轨数字化转型对云数 平台技术需求展望08 | 多维云服务夯实城轨数 字化转型第一步12 | 智慧城轨建设蕴藏的数 据运用需求01 02数字城轨解决方案专刊行业前沿太原市轨道交通发展有限公司机电设备部高级主管工程师。目前主要负责太原市轨道 交通城轨云计算平台与清分中心系统工程的建设管理工作以及2号线专用通信、公安通 信与自动售检票的设计管理工

11、作。太原地铁数字化转型引言数字化转型建设是不同于地铁建设实现的各种自动化、智能化系统建设，是一个更高层次的建设方向。参考 Gartner对数字化转型的研究理论，好比我们做各种的创新来破冰某些问题，我们大多数的运营管理看到的 是水面之上的冰山，关心的是城轨运营效果；而地铁公司的高层的领导，更关心的是水面下的冰山，也就是 城轨的发展，进而去考虑地铁运营的发展。如果是运营效果的问题，以一些技术创新是可以解决的，但是水 面之下的城轨运营发展的问题，可能要做出某些生产关系、组织架构或运营规则的系统性改变才能达到目的。 数字化转型是解决企业全局优化创新的需求与碎片化技术供给之间的矛盾，城轨的数字化转型背后

12、，实际上 也是城轨企业数字化转型。数字化转型就是以信息技术为基础、以数据为驱动，对企业的业务、管理、经营和生产模式进行深度变革重 构，技术是支点，业务是内核。而针对于企业数字化转型则是一种系统性的、长期性的变革创新，需要综合 对数据、应用、人才、工具、经验和规划等多个要素进行统筹发展，任何一方面出现短板都将会影响企业数 字化转型的效果。在“新基建”热潮引领下，城轨建设走上数字化转型提速期，智慧城轨建设需求集中爆发，伴随着智慧城轨发展纲要的提出，指导和鼓励各城市按照“因地制宜、开拓创新、大胆探索、勇于实践”的原则，有序 推进城轨信息化和智慧城轨建设。智慧乘客服务、智能运输组织、智能能源系统、智能

13、列车运行、智能技术 装备、智能基础设施、智能运维安全、智慧网络管理等业务方向的建设，均与城轨数字信息有直接关联，在 城轨建设进入到新时代，数据价值和应用需求日益凸显。数字化转型的破冰原理要进行数字化转型，也就是要进行全局的优化创新，最终依然需要体现在业务创新的驱动上，而业务的创新 更依赖于数据；数据从业务中产生，再通过各种加工处理最终共享于业务，在这一整套的循环中，创新业务 得以发展，因此数据资源是业务创新的催化剂；但在创新过程中，资源的限制与业务的发展形成矛盾，技术 设施、网络、数据的资源限制大大阻碍业务的发展，因此在做数字化转型的同时，基础平台的先行建设，是 解开矛盾的关键点，也是实施数字

14、化转型的必然条件。中国城市轨道交通协会发布的智慧城轨发展纲要，将城轨数字化转型向具体的智慧业务进一步转化，是 对智慧城轨业务未来发展方向的精准把握和正确解读。智慧乘客服务、智能运输组织、智能能源系统、智能 列车运行、智能技术装备、智能基础设施、智能运维安全、智慧网络管理等业务方向的建设，均与城轨数字 信息有直接关联，在城轨建设进入到新时代，数据价值和应用需求日益凸显。太原的地铁建设处在一个非常好的时代，通过科学研判充分利用“无包袱、一张白纸好绘蓝图、赶上高质量 发展期”的禀赋条件，坚持将创新驱动作为数字化建设新路线的逻辑起点和根本途径，提出CFBPSA数字 城轨、智慧地铁的创新行动。经过近几年

15、的实践，在太原智慧城轨建设中，采纳城轨云平台方案，将数据平 台的建设与云平台建设同步到位，共同构建了智慧城轨应用的承载基座，也为太原智慧城轨业务的应用落地 打造了坚实的基础。城轨数字化转型对云数平台技术需求展望刘海川 | 太原地铁云平台高级主管工程师 910903 04数字城轨解决方案专刊行业前沿太原城轨云建设情况下一阶段城轨云建设展望太原市城轨云平台按照业务类型，分为安全生产业务、内部管理业务、外部服务网系统，及云平台自身的运 维管理业务。安全生产业务系统主要支持运营生产所进行的行车管理、站务管理、票务管理和设备运营业务， 如信号系统、通信系统、综合监控系统等。内部管理业务系统主要支持城轨企

16、业内部管理的业务，例如建设 管理主要负责对城轨建设过程的信息化管理，企业办公系统来实现内部人、财、物的业务管理；商业资源管 理来辅助运营对增值业务和收入进行管理。外部服务业务系统主要是向互联网端提供服务的系统，如企业服 务门户网站支持互联网访问，视频监控系统的外部图像互联共享，互联网售票系统通过互联网对乘客提供线 上购票等业务。运维管理业务包含云平台管理、网络管理、应用管理、安全管理等。为了更好支持未来智慧业务的建设，地铁2号线在业务上云的基础上，建设了大数据平台，对业务系统的运 营数据进行采集，从线路运营之初，建立数据资产管理机制，在线网逐步建设成型时，具备城轨数据的全生 命周期管理能力。数

17、据平台依据数据治理标准，通过接口适配、数据集成一系列加工、转换过程，形成线网 统一标准的数据资产，实现对数据的长期积累，同时通过数据服务组件，实现数据的快速发布与共享。太原地铁2号线的云平台建设为国内城轨行业提供了良好的示范作用，在后续建设中，云平台应能更好的支 撑业务数字化转型，加速智慧地铁信息化建设，提升城轨整体运维能力。进一步提升城轨云平台的安全性能进一步以数据平台建设城轨数据资产进一步研究建立国产化技术通过太原地铁2号线城轨云建设实施，我们充分认知到，城轨云的安全性能表现在三个方面，一是云平台 本身运行的安全，二是云平台和云上业务的网络安全，三是业务系统数字化之后的数据安全。城轨云需要

18、承载运营生产的安全系统，因此对于信号ATS、综合监控等有安全运行要求的系统，云平台 应能按照相应的安全运行需求进行适配。建设满足业务安全运行标准的安全生产资源池是未来城轨云平 台的必然发展趋势。通过太原地铁实践，云平台能主动提升城轨业务的网络安全保障能力，形成统一的网络安全技术措施。 云平台在能保证基础平台安全等保的同时，应能进一步加大安全服务能力，以平台为安全技术核心，为 业务系统提供有效的安全技术服务措施。数据安全法的实施，体现了国家在企业数字化转型过程中对业务数据滥用和敏感数据保密的重视程度。城轨将是城市交通的中坚力量，在信息数字化网络时代，需要在保障生产运营数据安全的同时，在智慧 乘客

19、服务、智慧运输组织等以信息为核心驱动的业务中，加强对乘客、企业的数据安全保护能力。以目前太原地铁数据平台采集的生产系统数据和运营基本数据为基础，进一步研究城轨信息化数据资产体 系的建设，配合中城协完善城轨数据规范，以地铁运营需求实现行车监察、客流监察、设备监察、能耗监 察等运营数据分析，基于云平台IaaS、PaaS、DaaS多维资源服务，加强数据运用的云原生应用开发能 力。未来太原地铁将进一步强化数据资产体系建设，以业务为驱动，在数据平台中凝聚提炼数据价值，以 数字化、信息化、智能化、智慧化过程为本质，驱动城轨数字化转型，体现信息化建设价值。太原是实践数字化转型，建设城轨线网云平台和大数据平台

20、实践较早的城市，在响应国家战略，探索智慧创新应用的同时，在接下来的地铁工程建设中，应着重研究自主可控的国产化城轨云平台技术，融合 大数据平台技术，实现云上数据共享服务，结合工程项目研究符合城轨工程实施的标准化云平台和大数 据平台，研究带有国产化技术的运营生产云平台，实现云平台多芯片类型资源池统一纳管，研究多类型 资源池之间数据互通和数据服务技术，实现云上跨域数据共享。太原地铁完全按照中国城市轨道交通协会的13531架构，建设一个平台，依托三张网络，拓展五大领域，构建三 个中心，打造一个门户，以云平台为资源支持，实现了太原地铁云上全自动运行，已经在向数字化建设发展。太原地铁CFBPSA数字城轨、

21、智慧地铁的创新行动0 $#*.-D4*11).05 06数字城轨解决方案专刊行业前沿进一步以云平台带动各系统联合运维随着城市轨道交通线网建设发展，地铁线路在逐步加密和延长，车站散布在城市各处。地铁线路运营设备 种类繁多，位置分布分散，出现事故时应急处置难度大，每开通一条线，运营背后都会出现保障需求与运 维能力不平衡的矛盾。城轨云平台在综合承载生产业务系统和信息化管理系统的同时，也将各系统集合在了一个共享平台下，对 数据交换有着先天优势。以云平台的运维管理能力做为平台资源，建立综合故障报警中心，联合各业务系 统的网管系统、告警系统、维修系统，在数据共享交换平台下，实现各系统的联合运维。城轨云数据

22、平台，能实现运营生产多元异构数据存储与计算，为各种智能运维业务应用提供数据资源和数 据工具，帮助智能运维系统以科学、先进的方法，实时、高效的实现各专业关键设备安全风险趋势判断与 预测，避免重大事故的发生，提升设备运维辅助决策能力。结语太原地铁在城轨数字化转型的道路上迈出了坚实的一步，秉承实践智慧城轨建设任务，充分发挥“一张 白纸绘蓝图”的后发优势，在智慧化、信息化创新研究方面充分借鉴、吸收先进城市的成熟方案和有益 经验，突出研究规划先行，逐步实践的方法，形成带有太原地铁特色的智慧城轨最佳实践。10余年城市轨道交通行业解决方案、市场、开发工作经验，参与过国内10余个城市30多条 线路的自动售检票

23、系统、互联网票务系统建设以及海外2条线路建设经验，推动国内互联网 售检票系统的建设进程，参与行业内首个城轨云平台总体架构、方案设计工作。主导全国 首个安全可靠、自主可控设备及软件在城轨行业的落地应用，及首个行业基于信创云平台 的互联网售检票项目。城轨数字化建设发展趋势绪论如今，新一轮科技革命和产业变革正在迅猛发展，随着云计算、人工智能和大数据技术的发展成熟，也随着 新技术在城轨行业的持续落地实践，越来越多的城轨企业正在主动或被动的进行着新一轮的数字化转型升级。 企业力图通过自身的数字化转型，提升自己的创新、洞察、变革能力，主动把握和引领新一代信息技术变革 趋势，以数据作为核心驱动力，对现有的业

24、务进行变革。随着交通强国及新基建等国家发展战略的提出，为城市轨道交通的高效、高质量发展带来新的发展机遇，城 轨已经逐步从满足城市自身运输需求转向为中心城市、都市圈、城市群等提供交通运输服务，当前承载社会 经济发展的都市圈、城市群，同样对未来城市轨道交通建设带来深刻影响，后疫情时代的网络化、数字化、 智慧化成为未来城市轨道交通的发展趋势。2020年11月3日，中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三五年远景目标的建议 的正式发布，对“十四五”期间城市轨道交通建设发展提出了指导意见，智慧城轨、数字城轨、绿色城轨是 未来的建设发展方向，各城市根据国家政策趋势，结合自身交通发展需求，分

25、别制定了各自的“十四五”轨 道交通规划，重点围绕在智慧、安全、绿色、高效、枢纽、应急等几个方面。2020年3月中国城市轨道交通协会印发中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要贯彻落实交通强国建设发展 思路，为城市轨道交通行业的数字化、智慧化绘制发展蓝图，将智慧城轨建设作为交通强国建设的主要组成 部分，协会从行业政策、设计规划、技术规范、项目实施等方面为各城市推进智慧城轨建设提供了坚实的理 论基础和科学指引，细化29项主要评价指标和21项示范工程，作为2020-2035年智慧城轨发展的指导性文 件，有力推动及指导各城市智慧城轨建设。多维云服务夯实城轨数字化转型第一步于志胜 | 新华三集团数字城轨首席解决

26、方案经理进一步强化多维云服务的融合能力太原地铁2号线云平台建设实现IaaS、PaaS、DaaS多维度的资源服务，从基础平台、软件平台再到数 据平台，基本打通了各层次的资源服务机制，在后续工程中应注重平台资源的融合能力，实现云平台与数 据平台的功能联合，形成网络链路和安全策略的自动化配置，打通三网资源数据共享交换。让数字化转型 中，信息化系统的建设更灵活、高效、低碳。让数字化转型业务创新研究不因外界资源而困扰，极大优化 资源利用效率，夯实未来十年信息化建设与创新的基础底座。07 08数字城轨解决方案专刊09 10行业前沿以前由于各信息系统的建设分散呈“烟囱式”，形成了一个个的数据孤岛，使数据无法

27、联通，无法完成多维 度的数据分析，所以难以支撑以数据为驱动的新业务模式，同时，传统的架构方式存在扩展性差、灵活性差 等缺陷，导致基础设施建设、管理、运维及换代成本过高，大大限制了企业数字化业务的创新迭代。数字化转型解决的是企业全局优化持续创新需求与碎片化技术供给之间的矛盾，城轨的数字化转型背后，实 际上是城轨企业生产关系调整、组织架构转变、运营规则优化的过程，其核心是打造围绕着乘客服务为核心 的建设、运营管理的数据闭环业务，各类数据能够形成从数据资产盘点、数据采集、数据治理、数据分析到 最终数据服务支撑的决策分析的数据闭环，从而实现以客户场景需求驱动业务创新实践的新型业务模式。随着城轨云建设进

28、入成熟阶段，需要对城轨未来信息化建设通盘考虑，要为未来数字化创新提前铺平道路， 需解决未来创新资源需求与当前有限资源的矛盾，通过新技术的引入解决当前供需矛盾，云平台为企业数字 化转型提供的充分且必要的条件，塑造城轨企业的数字化核心支撑能力，通过资源池化，城轨云为城轨企业提 供了围绕着乘客服务为核心的建设、运营管理的业务闭环的最短路径，实现技术、数据、业务、决策的深度融 合，提前通过建设高效的一体化云服务支撑平台，提升企业多维资源服务能力，并建设系统化的管理体系。智慧城轨建设的需求智慧城轨的建设，是要以业务创新作为核心驱动力，进行全局的优化创新，而业务的创新更依赖于数据；数 据从业务中产生，再通

29、过各种加工处理最终共享于业务，在这一整套的循环中，创新业务得以发展，因此数 据资源是业务创新的催化剂；但在创新过程中，资源的限制与业务的发展形成矛盾，技术设施、网络、数据 的资源限制大大阻碍业务的发展，因此在做数字化转型的同时，基础平台的先行建设，是解开矛盾的关键点， 也是实施数据化转型的必然条件。中国城市轨道交通协会发布的智慧城轨发展纲要，是对智慧城轨业务未来发展方向的精准把握和正确解 读。智慧城轨是利用新兴信息技术集成城轨各系统和集成各类服务的结晶，是城轨领域信息化建设进入新阶 段的集中表现；信息化建设是智慧城轨建设核心和基础。经过近几年的实践，在智慧城轨建设中，采纳城轨 云架构，已成为智

30、慧城轨信息化建设的共识，城轨云数据平台的建设与云平台建设同步到位，构建智慧城轨 应用的承载基座。在进行城轨信息化系统的建设时，要提高其建设水平，核心需求表现为以下几个方面。数据资产需求共享交换需求能力支撑需求业务创新需求平台能力需求信息化系统的业务多样性，需要各种平台资源进行支撑，任何一个信息化系统，都需要计算、存储、网络等 IT硬件来做承载，这些也是系统建设中投资占比大的部分。系统上线的速度一方面在业务开发速度，另一方 面也取决于承载系统的资源建设速度，因此一个资源可弹性伸缩，具备海量数据存储，有高效处理能力，可 服务多种数据，实时响应快速的基础平台，是智慧城轨信息化系统建设的最核心需求。信

31、息化系统的建设是围绕城轨业务进行的数字化应用，在智慧化业务开发与建设时，数据成为决定业务价值 功能的必要资源，数据资产的形成与应用是信息化系统与业务相互循环的纽带，因此建立良好的数据资产 管理体系是研究智慧城轨与创新业务开发的核心需求之一。通过编制数据标准对生产、管理业务数据进行 治理，形成数据资产，再利用有效的管理工具，对数据进行标签化、指标化、可视化、模型化，提高数据资 产的利用能力。数据资产的产生、利用是一个数据共享交换的过程，数据产生于业务，服务于业务，数据在业务系统之间的 流转循环能力，是城轨信息化系统生命力的重要保障，因此在加强基础平台建设、数据资产体系建立的同时， 要让更多的业务

32、系统在统一的平台上运行，即：业务系统统一上云。通过云平台网络将业务系统链接成有机 整体，避免物理隔阂形成数据孤岛，产生服务割裂。业务系统可以产生多元化的数据，依托云平台和数据平台，可以进一步将数据服务机制建立完善，但要将大 量的数据服务于业务，还需要提高数据业务支撑的能力，在平台上建立便捷的数据接口服务、数据资产服 务，将数据开发的难度降低，再进一步完善数据算法和逻辑分析支持能力，结合云服务机制形成业务综合支 撑能力，有效支持城轨智慧业务的创新研究。智慧城轨的建设，创新应用的开发，都是以服务城轨生产、管理业务为宗旨，最终体现在城轨服务能力的 提升。智慧型业务的特点之一就是数字化，体现在管理流程

33、数字化，业务分析数字化、信息展现数字化、 指标预测数字化等，基于数字化的业务模式升级会产生强大的建设驱动力，是智慧城轨信息化建设在需求 端的动力源。数字城轨解决方案专刊行业前沿城轨云提供网络、计算、存储、安全在内的基础资源，解决业务系统的基础资源需求，建设在业务创新过程 中的基础资源投资，提供云上的统一运行环境，以及统一的运维管理能力，减少在业务创新过程中的运维 负担，并提供云上的数据服务能力，为业务系统提供数据支撑，并保障数据质量，使业务系统更专注于业 务创新。智慧城轨的建设，创新应用的开发，都是以服务城轨生产、管理业务为宗旨，最终体现在城轨运营能力的提 升。智慧型业务的的特点之一就是数字化

34、，体现在管理流程数字化，业务分析数字化、信息展现数字化、指 标预测数字化等，基于数字化的业务模式升级会产生强大的建设驱动力，是智慧城轨建设在需求端的动力源。通过城轨云平台的建设，对基础资源的集中，并聚集碎片化的数据，搭建城轨企业资源及数据共享平台，形 成多维云服务体系，打通部门间的信息壁垒，充分发挥云服务效应，挖掘潜在数据资产价值，从乘客服务、 建设管理、企业管理、运营管理以及资源管理几个角度持续提升，体现城轨数字化价值，未来新一代的信息 技术及数据驱动的智慧城市轨道交通将成为智慧城市的主要标志之一。城轨数据运用趋势引言智慧城轨的业务应用创新，除了对基础环境有较大资源需求，在业务建设时，还需要

35、多种数据的支持，智慧 型业务的功能实现，更趋向于多专业类型的数据综合应用。数据来源于业务，也服务于业务，现有的业务数 据大部分来源于运营生产系统。城轨的四大业务生产系统，信号系统、综合监控系统、通信系统、票务清分 系统基本能够提供覆盖运营调度需要的大部分数据内容。信号系统能提供列车运行数据、运行图数据、信号 设备状态数据等；综合监控系统能提供机电、供电、环境监控等数据；通信系统能提供各子系统的运行状态 数据、告警数据、视频数据、图像分析等数据；票务清分系统提供客流OD数据、票务数据、售检票设备状 态数据等。近几年发展壮大的车辆智能运维系统、机电智能运维系统，补充了车辆、机电的监测数据、状态 分

36、析数据，极大丰富了设备状态数据类型。在分析纲要中智慧业务建设时，我们需要分析业务功能所涉及到的数据需求，例如在智慧乘客服务建设 中，围绕乘客体验进行功能创新，票务系统中乘客特征数据是实现乘客实名制、生物识别、无感支付、语音中国城市轨道交通协会发布的智慧城轨发展纲要，是对智慧城轨数字化转型未来业务发展方向的精准把 握和正确解读。“1-8-1-1”的布局结构，描绘了一张智慧城轨的发展蓝图。物联网、云计算、5G、大数 据、人工智能等新一代信息技术发展突飞猛进，必将在本质上改变和提升运营方式、生活方式。新一代信息 技术在城轨领域的应用已经开始，也必将深刻改变城轨服务模式和方向，纲要将服务需求作为智慧城

37、轨 建设的基本需求，明确了通过大力发展和应用新一代信息技术来提升城轨服务水平的基本路线。当前，城轨 建设已进入新时代，在探索智慧乘客服务、智能运输组织、智能能源系统、智能列车运行、智能技术装备、 智能基础设施、智能运维安全、智慧网络管理等业务方向的道路上，城轨数字信息的作用日益明显，数据价 值和应用需求显著突出。智慧城轨建设蕴藏的数据运用需求李欣 | 新华三集团城轨解决方案创新规划师多维云服务打破城轨数字化建设的桎梏为解决未来智慧化创新业务需求与现有信息化体现供给之间的矛盾，我们的目光应该逐步从基础设施建设向 上移动，着重规划云平台对于数字化创新的核心支撑能力，避免从云下的烟囱变为云上的烟囱，

38、构建城轨云 的统一服务管理能力。以城轨云作为重要支点，充分发挥云平台的特性及价值，建设完善的多维城轨云服务能力，融合IaaS、 PaaS、DaaS服务、安全资源，通过云平台形成统一对外提供服务，构建云数融合的基础支撑能力，云平 台与数据平台、安全服务融合联动，以数据服务牵动云上资源配置、网络链路、安全策略自动化部署，形成 一体化的数字化创新底座，打破系统壁垒、联通信息孤岛，实现一次建设、永久受益，突破传统服务模式 “各自为政影响业务落地、消耗业务人员精力、重复造轮子”的困境。高级工程师，从事城市轨道交通行业智能化领域设计工作14年；先后在上海、北京负责综合 监控、BAS、FAS等弱电设计；在北

39、京地铁网络化建设中担任过线网弱电副总体，负责技术 标准制定与设计管理；主持过北京市科委，北京市交通委智能运维领域相关科研课题，引领 地铁设备智能运维新技术应用和产业发展。在新华三集团专注于数字城轨云计算、大数据、 物联网技术解决方案，在太原城轨云项目负责大数据平台数据治理解决方案，并在南京城轨 云项目中落地首个城轨云DaaS解决方案。 %BB4 1BB4*BB4%FW0QT 11 12数字城轨解决方案专刊行业前沿业务创新在数据运用的需求在2020年中城协发布了城市轨道交通大数据平台技术规范、城市轨道交通线网运营指挥中心系统技 术规范团体标准，对未来的轨道交通的线网级指挥调度应用业务建设提出了架

40、构设计要求。针对城轨业务系统的数字化升级，以及智慧型系统的研究开发，在资源服务、信息交换、安全保障等方面， 城轨云和数据平台都是很好的支撑底座，在解决底层资源问题后，智慧业务建设面对的另一大需求，就是数 据运用技术。业务创新对数据运用的需求主要表现在以下几个方面。数据资产形成数据再利用能力城轨数据资产是指以电子方式存储的，由城轨业主拥有并可以支配的，能够为城轨业务带来效益的数据资 源。城轨的生产业务数据产生于各专业系统，更多的主数据在业务系统内存储，并不能由业主直接管理与使 用，专业跨度对数据再应用产生制约。传统数据中心建设对业务数据的采集需求，大多是以业务应用需求为 驱动，并没有全量数据采集

41、标准，因此在智慧业务需要大量多类型数据时，带有局限的数据内容就表现出明 显制约。建立城轨业务数据资产库是支持智慧城轨业务应用的必要条件。通过数据平台采集进行数据资产转化，是形 成标准数据资产库的基本方法。数据资产的标准化是建立在城轨业务数据标准，以及数据治理工作上的，通 过系列数据标准化处理和数据质量管理后，数据资产目录的生成可以方便用户管理数据和利用数据。业务创 新工作对数据的需求，实际上也是对数据资产的需求。数据资产的价值核心在于可以进行支配，产生数据应用的效益。数据效益需要依托其他业务系统，进行运 算加工得以体现，因此数据的再利用能力是体现数据资产价值的重要表现，当业务系统需要数据输入时

42、， 数据供应和数据消费两方系统的接口连接机制将决定数据再利用的难易程度。数据的共享和传递每次都需 要对业务系统进行接口开发，接口创建的难度和开发成本就会增加新业务的建设和投资负担，制约创新业 务自身的发展。因此在打造数字化资源底座时，基于标准化数字资产，还需要关注数据获取的技术成本和 实施难度。在业务上云后，系统的网络链接实施难度大幅降低，剩下的就是快速创建接口建立数据交换的 技术能力。购票等先进售检票技术落地的基础；车站设施智慧控制需要融入客流数据进行精细化场景联动控制；智能出 行及智慧乘客服务需要将列车时刻信息、到离站信息和车辆载客信息等数据汇集到客服系统或互联网服务门 户中。再例如研究智

43、能运维安全体系建设，设备的运行数据和监测数据是预测设备状态的必要数据，要实现 设备的全生命周期管理，还需要与资产管理系统，物资管理系统、人力资源系统、财务管理系统进行数据共 享，采集汇总与设备有关的所有数据，实现维修智能信息化。智慧城轨业务创新依托原有系统功能进行升级，往往需要来自其他专业、不同领域、不同维度的数据注入， 才能带来业务活性，提升创新空间。在研究纲要实施技术路线时，标准化的城轨云平台、大数据平台建 设先行，其后需要着重研究业务数据产生和数据共享交换技术，在业务层提升数据资源的服务能力，才能有 效激发数字化基础设施及数据资产的价值。 1*4 1*&5-QBDIF ,ZMJO54*4

44、$4$571*4$13 14.PECVT 5$1*&$104,BGLB6%15$1/*13&45GVM.251()数字城轨解决方案专刊15 16行业前沿数据共享交换方式运营生产数据的共享交换是业务功能提升必不可少的条件之一，对系统间数据交换进行分析，类型有三种， 一类是生产控制系统之间实现联动功能所需要的数据交换；第二类是管理细度提高实现业务连续性需要的信 息交换；第三类是利用大数据技术进行业务分析所需要的数据输入。对应不同业务需求，数据交换方式要进 行分类设计。生产系统的联动数据需要高实时性和高可靠性，可以对NOCC的建设提供必要的数据支撑，这种类型数据 交换并不适合采用处于中心的大数据平台

45、来实现，而是由车站前端带有业务能力的综合监控系统进行数据互 联效率最高，但是对于线网级业务，中心级的大数据平台处于数据汇集的有利位置，需要能够支持NOCC 建设，在实时数据处理上，要强化数据平台在数据采集和数据处理的实时能力；第二类针对管理业务连续性 所需要的数据，实时性要求低，如资产、物资、财务、人力系统之间的数据核对和信息输入，对数据标准化 和数据质量要求较高，可以在大数据平台上建立数据交换区，以定时分批机制进行数据同步交换；第三类是 业务系统以大数据平台为架构底座，依靠数据来实现业务功能，如客流分析、行车分析以及各种数据可视化 业务等，需要从数据资产中调用大量历史数据，在数据查询、数据调

46、用上有较高性能要求。结语未来城市轨道交通是基于数字化建设的智慧型交通，在信息业务领域会有突飞猛进的发展，以云平台和大数 据平台建设的数字化底座将起到不可或缺的作用。在数据运用层面，有基础平台需要解决的技术问题，也有 业务层面要克服的困难。考虑未来业务创新对数据运用的需求，在打造数字化底座解决方案时，需要加大在 数据方面的技术投入，让让底座奠基资源，系统精于业务。多元异构数据处理同时，随着业务功能需求的不断提升，智慧城轨所建设的信息化支撑系统，需要能够处理多种数据类型， 满足智慧城轨建设过程中的多样数据需求，为业务提供更加精细化的数据服务能力。例如以BIM及数字孪生 技术来融合设备智能运维创新，

47、在三维模型中显示设备的资产数据和设备运行状态，同时利用技术手段对 运维流程进行深度管理，这就需要系统除了可以采集、处理与设备状态有关的结构化数据，还要能存储和 调用设备维修过程中的文档、图像、照片等这些半结构化或非结构化数据，这些模型数据、档案数据、状 态数据、图像数据、图纸图片等，共同形成了以设备为主体的多元异构数据，这些数据也是实现设备全生命 周期管理的必要依据。因此在打造数字化底座时，一方面要考虑数字资产的标准化处理，还需要考虑数据的 多元性，在数据平台层加强半、非结构数据的处理能力，例如AI识别、图像分析等技术。数据工具成本智慧城轨信息化建设的在数据层面另一个需求，表现在业务自身建设的

48、成本上。依托数据实现的新型智慧应 用系统，如智能维修系统、智慧能源管理系统等，在系统建设时需要通过数据处理工具组件对大量的数据进 行分析处理后才能实现，那么对于开发数据分析型系统，一个专业的数据工具平台建设成本将是业务系统投 资预算中占比较大的成本负担，导致建设投资无法完全投入到业务开发中，造成业务应用实现打折扣。因此 降低数据开发业务的基础投资成本，也是数字化底座资源尽可能要考虑的，以集中式的平台建设，分租户使 用资源可大大降低建设成本，并可提升工具的综合利用率，是未来数据平台工具建设的趋势。数字城轨解决方案专刊方案速递方案速递19 | 城轨业务矩阵式灾备解决 方案24 | 城轨云平台Paa

49、S解决方案27 | 城轨云平台DaaS解决方案38 | 基于城轨云的智慧线网运 营指挥中心解决方案17 18数字城轨解决方案专刊方案速递城轨业务矩阵式灾备解决方案吕飞 | 新华三集团城轨行业技术部部长地铁业务系统灾备是地铁应急体系的要求地铁行业业务系统灾备特性分析近几年，各城市地铁线路数量不断增加，轨道交通行业建设规模快速增长，时有各种原因导致地铁停运的报 导，地铁应急体系也需要进一步发展和完善。随着“数字地铁、智慧地铁”建设的深入，IT系统在地铁的比 重逐步增大，出现风险后影响范围也在扩大；如何结合IT系统容灾架构与地铁行业特性，制定切实可行灾备 方案就成为一个值得思考的问题。我们讨论灾备应

50、以系统为着眼点，灾备的目标是保障不同系统所需的特定级别的业务连续性，如地铁某业务 系统在灾难发生的情况下，要求该业务系统具备什么样的业务持续能力？是应用不停机？还是允许在规定的 时间内重新运行？还是只要保证数据不丢失？不同的业务连续性的要求导致灾备的建设成本与技术复杂度差 异巨大。目标：乘客安全与业务连续性联系：应急体系与灾备体系地铁应急体系以运营安全为核心，而运营安全以人员安全为核心目标，为了保障“人”的安全，极端情况 下会主动停止业务；而灾备体系以保障地铁各专业系统（本文中主要是指IT相关）在灾难条件下的持续运 行和快速恢复为目标，在不影响人员安全前提下，保障关键系统的业务连续性，减少地铁

51、运营中断时间和 尽快恢复运营能力，既能减少地铁经济损失，又能降低停运带来负面社会影响，是提高地铁安全可靠运行 的基础条件。灾备体系是地铁应急体系的组成部分和场景之一，是在灾难条件下保障IT系统及数据整体或局部可用的保护 体系。轨道交通作为关键基础设施，随着城轨行业上云的展开，原有的应急体系中与业务系统相关的处置方 式也需要与云架构适配。与其它行业不同，地铁行业业务系统部署架构具有自己的特征，尤其是核心生产系统部署的地理空间范围很 大。地铁传统架构按专业系统进行组织，彼此相互独立，很多系统的灾备是独立建设的，不同专业的灾备系 统可能分布在城市的各个位置，导致灾备资源分散、组织场景化的整体灾备演练

52、困难；地铁行业的核心生产 系统是从机电自动化逐步发展为信息化和自动化系统混合架构的。随着城轨云的建设，地铁逐渐形成平台服务+业务逻辑的整体架构，很多业务系统整合到云上，平台灾备和 业务灾备设计需要确立各自的目标，在讨论灾备时，首先要针对灾备的目标达成一致。随着云计算、大数据为代表的平台类技术在地铁行业的应用，IT灾备的目标系统可以分为：应用系统灾备应用系统灾备的要求来源于地铁运营过程中应急管理、安全等保等方面的要求，根据专业系统对地铁运营的 影响，各专业系统需设定自身的灾备目标。以地铁售检票系统为例，当地铁正常运营时，此系统如果出现灾 难性事故，并不会造成人员伤亡等安全问题，但产生的无法进行售

53、票、检票的后果会给地铁造成经济损失， 综合考虑投入产出，该系统的灾备需求一般为应用双活；像综合监控这种在中心和站段场级两极部署架构， 应用自身支持降级的业务系统，本身就是应用双活灾备的一种，实现了降低业务服务质量的应用级灾备； 部分业务系统本身不需要实时切换，业务恢复可以有一定的时间窗口，一般采取应用主备切换的方式进行 灾备；一些面向企业管理的业务系统，其最关心的是在灾难场景下，数据是否能够保存下来，并在恢复时尽 量少的丢失和快速追补，这类系统灾备需要一般为数据级灾备，如OA、邮件等系统。应用系统还包括为多个业务系统提供服务的一些公共服务类应用，如时钟系统、统一用户管理（如AD）等 应用，在梳

54、理应用级灾备的业务系统时，这些业务系统所依赖的公共服务应用也必须进行同级别的灾备。平台系统灾备平台给业务系统提供资源或技术环境服务，平台系统灾备的目标是保障其持续提供服务的能力。 由于平台被 业务系统共享的特性，平台类系统影响范围更大，以城轨云平台IaaS为例，云中心的灾难性事件会导致在云 上部署的所有业务系统无法获得基本IT资源，因此，平台系统的灾备需求要从保障服务能力的角度进行分 析，需要考虑灾备中心服务能力建设及如何进行能力供应方的切换；平台系统灾备需要考虑一些技术问题， 如数据平台的灾备，由于其与传统业务系统技术架构不同，根据其提供的服务能力灾备要求，采取对应的技 术，要保障其数据内容

55、服务（DaaS），则需要采用分布式系统的数据同步技术或方案；而保障数据管理工 具的服务（aPaaS）则会采用不同的技术和方案。19 2019 20数字城轨解决方案专刊方案速递备级别定义和灾备技术分析矩阵地铁行业“矩阵式”灾备架构我们讨论灾备应以系统为着眼点，灾备的目标是保障不同系统所需的特定级别的业务连续性，如地铁某业务 系统在灾难发生的情况下，要求该业务系统具备什么样的业务持续能力？是应用不停机？还是允许在规定的 时间内重新运行？还是只要保证数据不丢失？不同的业务连续性的要求导致灾备的建设成本与技术复杂度差 异巨大。地铁不同业务系统对业务连续性的要求不同，其灾备需求可总结成四种级别：应用双活

56、、主备切换、业务降 级、数据灾备；为了满足不同级别的灾备需求，需要满足主备中心的业务运行资源和灾备预留资源要求；地 铁灾备架构总体上由业务主中心和业务备中心及车站（段场）等地理空间构成；根据不同的灾备级别形成在 主备中心间的横向灾备关系和业务中心与车站之间的纵向灾备关系（降级），呈现出一个灾备关系矩阵。根据地铁业务灾备级别可在灾备逻辑上区分不同灾备级别的业务应用，应用级容灾要考虑当灾难发生时，业 务支撑能力是否允许降低，需要考虑的是业务在主备中心是否需要预留灾备资源用来接管切换后的负载。双活方式虽然一个应用在两个中心同时运行，但当其中一个中心的应用负载进行灾备切换时，另一个中心是 否有足够的资

57、源来支持切过来的业务负载，如果没有是否可以允许降低该业务的负载能力；主备方式也可以 在两个中心分别部署不同的业务系统，并在两个中心部署对方业务的备用系统（含需要的资源），实现互 备，当进行切换时，虽然需要一定的切换时间，但切换后业务负载能力不下降；双活和主备一般都不涉及到 应用功能缩减，但业务降级一般采取缩减应用功能的策略。仅需要数据远程备份级别的业务在备中心部署备份数据的存储资源和备份数据验证环境即可，根据数据中心 的定位可以在主备中心都部署，也可以只部署到备中心。根据对地铁业务系统持续性的影响评估，可定义不同业务系统的灾备级别，结合业务部署方式不同，可设定 一个分析矩阵定义业务系统的灾备级

58、别：应用双活：应用在主备中心进行部署，同时运行，当任何一个中心发生灾难时，有两种实现策略，其一是主 备中心部署相同的业务应用，不做切换，业务不停，但丧失一半的服务能力；其二是主备中心部署同一业务 的不一样的应用，互相为对方预留灾备资源，灾难切换后不丧失服务能力。应用主备：应用在主备中心进行部署，单只在主中心运行，主备中心间进行必要的数据和版本同步，灾难发 生时，在备中心拉起业务，业务服务能力不变，但灾难切换过程业务会停顿，需要切换时间窗口，但切换过 程更加可靠。业务降级：地铁行业业务特点，核心业务在中心和车站分级部署，车站是业务系统功能的子集，当中心或者 中间网络出现灾难状况，系统降到车站级，

59、一般只接管核心功能。数据灾备：只进行异地数据备份，并保证灾备数据的可用性，灾难恢复阶段只恢复数据，业务应用重新部署。根据不同的灾备级别，可确定在哪些层次上进行灾备技术方案的设计，这个过程可通过下面的技术矩阵进行 分析设计：01*4$57$/ 俕21 22数字城轨解决方案专刊方案速递灾备措施的关键技术和设计要点城轨行业PaaS平台背景需求灾备体系需要在灾难场景下发挥其预先定义的作用，灾备体系主要涉及到目标系统、灾备级别、所需资源、 编制预案、执行组织等多项内容。当地铁业务系统架构引入云计算、大数据等平台后，其灾备方案在很多方 面都和以往有很多不同，需要注意以下几点内容：随着国家经济的不断发展，城

60、市活力的不断增长，同一时间早晚高峰和平时的人流量巨大差别显现；而近两 年疫情的爆发和疫情的不断反复更让特定时间人流量急剧变化问题突显。为了实现资源的更高效利用，城市 轨道交通的业务系统也对解决方案提出了诸多挑战，包括：早晚高峰客流高峰时段，AFC等业务系统的访问量、业务量和并发量会出现数倍的增长，要求业务系统 在云平台的助力下能够实现业务系统的快速、自动的弹性扩容与缩容。业务系统逐步上云，要求云平台需提供所需的具有城轨特性的PaaS组件（数据库、中间件等），并且能 够随业务系统快速弹性扩容与缩容。业务系统上云过程中，需要进行反复地开发、部署、升级、联调，对开发运维过程的自动化提出了较高要 求，