云技术在城市轨道交通的应用研究

云技术在城市轨道交通的应用研究陈湘生深圳地铁集团有限公司张辉铁道第三勘察设计院集团有限公司2015.8一、机电设备系统集成发展和趋势分立监控综合监控综合自动化发展过程分立监控系统综合监控系统综合自动化系统二、云技术应用研究城市轨道交通弱电系统专用通信传输公务电话专用电话无线集群时钟广播录音UPS综合布线集中告警公众通信传输POIUPS警用通信传输网络视频监控无线通信UPS信号系统ATSATPATO联锁综合监控网络子系统FASBASSCADA能源管理智能照明安防系统网络子系统视频监控门禁乘客求助乘客资讯有线网络无线网络地面播控车载播控车场智能化网络（智能化、OA）智能化集成综合布线广播视频监控门禁入侵探测防盗报警BASFAS停车场管理办公自动化UPS电池在线监测11356413448个大系统，50个子系统系统名称标准车站车辆段/停车场控制中心PC服务器台式机算机存储设备PC服务器台式机算机存储设备PC服务器台式机算机存储设备综合监控系统24----662安防系统421---962自动售检票系统12-------乘客资讯系统11----1051车场智能化---22142---运营资产管理---4-1---小计89128

325175合计2162432756

625175以7号线为例27车站/1车辆段/1停车场/1控制中心总计服务器297台，台式计算机260台，存储设备38套地铁业务发展趋势N*2MN*100MN*GE/10GE云业务阶段基础业务阶段IP业务阶段提升运营管理能力和客户乘车体验实现网络化运营，深挖运营潜力，全面提升运营水平解决基本运营需求无线集群系统广播系统有线电话系统PIS系统CCTV系统目前地铁业务处于IP业务阶段，即将进入云业务阶段。车厢WiFi接入数据采集平台数据发掘平台数据分析平台数据应用平台METROCLOUD地铁业务发展趋势——云化整个IT行业的发展趋势是采用云计算替代旧的计算模式。地铁业务的发展趋势也必将逐步实现云化。但是，如何实现地铁业务部署的云化和挖掘更深层次的服务是地铁行业面临的重要课题之一云CCTVOS服务器PISOS服务器ISCSOS服务器。。。ISCSOSCCTVOSPISOS。。。集中化和虚拟化云计算

美国国家标准与技术研究所（NIST）对云计算的定义如下：云计算是一种可以普适、方便、按需地通过网络访问可配置的共享计算资源（如网络、服务器、存储、应用和服务）池的模式，计算资源可以在最少的管理开销和服务提供商干预下快速提供和释放。云计算1按需自服务2广泛的网络访问3资源共享4快速弹性5服务可度量管理中心服务器接入交换机CASCVMiMCVCM操作系统应用系统软件操作系统应用系统软件操作系统应用系统软件存储接入核心数据中心交换机（安全+入侵检测+负载均衡插卡）服务器集群存储阵列InternetInternet接入核心路由器端口网络策略模板虚拟机迁移虚拟化管理网络管理员服务器管理员操作系统应用系统软件操作系统应用系统软件操作系统应用系统软件云计算和云存储云技术方案研究云技术方案研究云计算优势1降低成本2简化接口3大数据应用4提高运营效率5保障系统安全6节能7扩容简单易行云CCTVOS服务器PISOS服务器ISCSOS服务器。。。轨道监测OS资产管理OS线路变形监测OS。。。风速监测OS物联网OS软件即服务云技术方案研究三、骨干网研究地铁业务发展趋势——IP化PIS系统IP传统业务有线电话系统已发展为VOIP无线集群系统已具备IP接口视频监控系统已IP化（IPC+NVR+IPSAN）广播系统已发展到IP阶段IP类业务OA系统天然基于IPPIS乘客信息系统基于IPAFC自动售检票系统基于IP公务/调度电话系统无线集群系统OA系统CCTV&公安视频监控系统数据类IP业务语音类IP业务视频类IP业务高清视频类IP业务地铁的业务在技术上已经完全实现IP化，在实际部署上会逐渐向IP化过渡集中报警系统广播系统地铁通信业务发展趋势——宽带化IP业务蓬勃发展，业务颗粒越来越大，对骨干网的带宽要求越来越高，尤其是统计复用的要求越来越高。业务名称接口带宽中继业务无线集群E1N*2M公务电话E1N*2M专用电话E1N*2M数据业务

广播系统FE10M时钟系统

FE10M

信号系统（SIG）非运营信息

FE10M-100M电力远动监控系统（SCADA）FE10M-100M自动售检票系统（AFC）FE10M-100M防灾报警系统（FAS）FE10M-100M环境与设备监控系统（BAS）FE10M电源监控FE10M综合监控系统（ISCS）FE10M-100M

其它运营维护数据及信息FE10M-100M视频业务闭路电视监控系统（CCTV）GE100-600M网络业务乘客信息系统（PIS）FE100M信息网络系统GE100M-500M话音、2M中继、低速数据宽带、视频、网络数据2M中继宽带、视频、网络数据FE100MFE100MFE100M语音业务IP化之后由N*2M演进为100MN*GE/10GE1000M-5000MGE600M-1000MN*GE500M-2000M视频、网络数据等数据业务有越来越大带宽需求宽带、视频、网络数据中继、宽带、视频、网络数据骨干网研究1MSTP+2PTN3RPR4IPRAN5ASON两纤双向复用段两纤双向复用段E1ISDSPISOAAFCISCSPABTS专用电话2×E12014-10-288:88时钟光纤UTP专用电话IP主备时钟车站采用NTP协议子钟专用电话IP化公务电话IP骨干网研究接入交换机40G以太环网40G以太环网主备BTS摄像机IP电话工作站功放BB:BBIP骨干网研究四：对车站建筑的影响1、专用通信机械室6面机柜9面机柜面积为32.67m211面机柜4面机柜2、弱电综合机械室面积为43m23、信号机械室信号机械室设备集中站设备非集中站（1）设备非集中站面积为39m2，4面机柜代号设备名称单位数量X1组合柜架6X2接口柜架1X3ZLC机柜架3X4ATS接口机柜架1X5SDH拼装机柜架1X6计轴机柜架2X7ODF配线架架1代号设备名称单位数量X8分线柜架2X9ZC机柜架1X10电源屏架4X11稳压柜架1X12UPS架1X13电池柜架2X14信号调试维护台个1X15信号电源防雷箱个1（2）设备集中站面积为84.79m2，27面机柜4、警用通信机械室7面机柜3面机柜

警用通信UPS用电量为10KVA，与专用通信整合后，不用增加电池柜的数量。5、弱电电源室面积为21.28m2，4面机柜7、弱电系统技术方案整合后机房布置图面积为65m2，22面机柜序号房间名称机柜数量（单位：架）机房面积（m2）既有方案技术方案整合后既有方案技术方案整合后1专用通信机械室9632.64652弱电综合机械室114433信号机械室（非设备集中站）4438.864弱电电源室4421.285AFC机房11106通号电缆间00107警用通信机械室73221786536228、弱电系统技术方案整合前后机房面积及机柜数量对比表五、相关案例38个车站接入骨干网络；选用6台设备组成香港地铁网络CDN核心；通过BGP/OSPF、IPFRR、TEFRR技术实现快速的主备链路切换每条地铁线组成RPR环网，通过双结点归宿到CDN网络核心；车站级若干台设备完成多系统业务接入核心骨干网。

香港地铁网络系统拓扑图ApplicationsRidingontheCDNMainControlSystem(MCS)/StationManagementSystem(SMS)StationAccessManagementSystem(SAMS)PassengerInformationDisplaySystem(PIDS)ElectronicInformationDisplaySystem(EIDS)StationOfficeAutomationSystem(SOA)AutomaticFareCollection(AFC)DirectLineTelephoneSystem(DLTS)ClosedCircuitTelevision(CCTV)PublicAddressSystem(PA)Netwo