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《智慧城市轨道交通 信息技术架构及网络安全规范第1部分:总体需求》标准解读

2019-08-15

城市轨道交通 2019年7期
关键词:城轨轨道交通架构

当前,世界各国广泛采用以信息化促进城市轨道交通发展的战略,我国强力推进“互联网+城市轨道交通”战略,云计算、大数据、物联网、人工智能等新兴信息技术已进入到大规模开发和应用阶段。

一个时期以来,我国城市轨道交通采用一线一批、一批一建的模式,各信息系统随用随建、相对独立,缺少统筹规划,应用、数据、网络、设备设施等资源集约利用率不高,运维人员工作量繁重。

云计算、大数据等新兴技术在城市轨道交通行业逐渐得到应用,自动化、信息化和智能化已成为城市轨道交通发展的必然趋势。《十九大报告》、《十三五规划纲要》、《国家信息化发展纲要》等国家政策提出“加强两化融合,推进信息化基础设施、应用系统、数据标准统筹建设,为政府提供一体化信息支撑,为公众提供便捷信息服务”的要求,城市轨道交通信息化建设将依托“云计算、大数据、物联网、移动应用、人工智能”等新技术,重构业务应用体系格局,向跨专业业务整合的方向迈进。

为进一步规范信息化系统建设,创新信息化体系,强化信息系统安全,以指导我国城轨交通信息化有序、规范发展,使研究成果尽快转化为生产力,助推城市轨道交通快速发展,中国城市轨道交通协会下达了《关于下达中国城市轨道交通协会2019年第一批团体标准制修订计划的通知》(〔2019〕004号),由中城协专家学术委承担并组织全行业专家共同编制《智慧城市轨道交通 信息技术架构及网络安全规范》(以下简称:《规范》)。

本规范采用云计算、大数据、物联网等现代化的信息和通信技术手段,实现感知、采集、分析、整合与共享城市轨道交通运营生产、运营管理、企业管理、建设管理以及资源管理等业务领域各类信息及相关外部信息,从而对建设、运营、管理、维护、服务等各种需求做出智能响应和自动化处理,在国内城市轨道交通具有创新性,能够降低城市轨道交通建设成本和运维成本,并增加系统可靠性。

智慧城轨的建设、运营、管理、安全、服务等各个领域离不开标准化的指导,正确解读《规范》,需要掌握总体需求、技术架构、网络安全这三个重点,现就总体需求部分作如下解读。

《规范》的编制理念与体系设计

1. 发挥云计算平台的超大规模、虚拟化、高可靠性、通用性、高可伸缩性、按需服务的优势,按“横向到边、纵向到底”的设计思路。

·横向:轨道交通应用系统全部纳入云平台进行整体设计,按照分级分域进行管理;

·纵向:按IaaS、PaaS、SaaS云三层架构设计,整体部署或分层部署;

·融合迁移:预留既有云平台与新建平台资源融合及非云平台应用系统迁移到云平台的条件和资源,进行统一纳管。

2. 贯彻大数据理念,实施“资源整合、数据共享”策略,建立城市轨道交通大数据平台。

·存储策略:“集中与分散相结合”,共享数据在各网内的数据共享平台集中存储,各应用系统的数据分散存储;

·数据标准:统一数据共享平台以上的数据结构;各应用系统按标准数据格式向共享平台提供数据;数据共享平台满足各应用系统的数据需求。

3. 优化整合和综合利用基础设施,原则上一个城市仅建一个城市轨道交通数据中心。

4.建立运行维护体系,以适应智慧城市轨道交通信息技术架构的需要,打破专业维护、系统维护的传统体制。

·体系标准:ISO20000信息技术服务管理体系标准和ISO27001信息安全管理体系标准;

·运维体系:云平台及信息系统综合运行维护体系。

《规范》的基本内容

规定了城轨信息系统基于云平台应用的总体需求,包括城市轨道交通信息系统总体构架,系统功能,对云平台、系统软件、系统备份、系统容灾、系统网络、系统安全及RAMS保障等的需求。

《规范》的总体架构

从建设需求、业务支撑、功能架构、安保体系、管理模式及技术、云服务等几方面对总体架构进行规定。如下图所示:

在总体架构中明确了城市轨道交通宜设置运营生产(应急指挥)中心、企业管理中心和乘客服务管理中心,三个中心是逻辑架构,是按业务功能分类设置的,其主要目的是实现信息共享、统一指挥。运营生产(应急指挥)中心应满足日常运营生产及突发事件下应急指挥的需要;企业管理中心应满足轨道交通企业办公、建设、运营和资源管理的需要;乘客服务管理中心应满足乘客便捷出行、优质服务的需要。

通过构建线网合一的调度指挥中心,将城市轨道交通的管理和控制模式调整为三层运管(线网运营调度指挥中心、线路控制中心和车站)、两层物理架构(中心云平台和站段云节点),既节省了建设投资和运营成本,又提高了运营效率和综合调度(应急)指挥能力,得到了业界的广泛认可和好评,必将成为今后轨道交通运控模式的主流。计算平台的集中和优化面方将三级设备部署变为两级部署,撤销(必要时或大量减少)线路运控中心级的计算设备,将线路运控中心和线网调度中心的设备集中在线网调度中心,实现设备高性能、集中化管理,采用云计算和云存储技术,整合既有资源,将多级服务器的模式简化为云、端二级模式,建成技术先进、结构合理的业务云平台和数据存储平台,实现计算与存储等资源的统一管理、弹性扩展、按需调配,确保核心业务应用系统的安全性、可靠性和连续性,提高线网调度中心的处理能力和前沿技术的水平。

《规范》对城轨业务应用系统全覆盖

按照“业务引领、完善功能、创新发展”的理念,对轨道交通信息化建设中的应用系统,进行规范建设和统筹管理,将过去各专业独立设计、独立开发的应用系统进行分类管理,根据轨道交通的业务整合归纳为安全生产网、内部管理网、外部服务网,重点描述安全生产网和外部服务网中的应用系统,一是直接涉及运营生产,二是相对规范。内部服务网中的应用系统因各地铁公司应用需求差异较大,故只对业务领域进行描述,不对具体应用系统作详细描述,既不漏项,也为地铁公司开发个性化、定制化应用系统留有余地。内对各网内应用系统的系统架构、系统功能、系统资源、系统备份、系统安全等进行规定。各网域应用系统划分如下图所示:

《规范》提出的RAMS主要指标

对城市轨道交通管理及评估等相关内容的可靠性、可用性、可维修性和安全性进行规定。通过构建城轨云平台,同时兼容安全生产网、内部管理网和外部服务网各应用系统软件,通过云平台高可靠、高可用等特性,加强城轨云业务系统的RAMS指标要求。

望各行业专家携手同行,在总体需求的指导下,开启智慧城市轨道交通规范建设、标准化运营的新篇章,为城市轨道交通高质量发展提供强有力的信息技术支撑。

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