云技术在城市轨道交通清分系统的应用研究

何维

（沈阳地铁集团有限公司，辽宁沈阳 110011）

0.引言

随着近年来我国国民经济的快速增长以及构建完善城市圈的不断发展，城市轨道交通建设的步伐逐渐加快，清分系统是实现轨道交通多线路之间任意换乘，在不同的运营主体之下能够实现包括车票发行、自动售票以及票务清算等的统一管理。依据2020 年3 月12 日发布的《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》，将时下最新的云技术应用到城市轨道交通清分系统中成为必要趋势，能够有效提高运营管理效率和设备利用率，降低建造成本，使系统灵活扩展[1]。本文基于沈阳地铁建设规划，对沈阳地铁清分系统及线路中心系统融合上云的方案进行分析研究，并给出相应的解决方案。

1.沈阳地铁清分系统现状、规划与发展趋势分析

根据沈阳市轨道交通线路规划，截至2020 年6 月，沈阳已有1 号线、2 号线、9 号线一期和10 号线4 条线路在运营。根据最新编制完成的沈阳市快速轨道交通线网规划图，新地铁线网在原规划的13 条地铁线基础上增加了3 条新线路，并由原来的400km 增至630km。届时沈阳轨道交通建设规划共16 条线及延伸线。

清分中心于2011 年正式投入运营，是沈阳地铁AFC系统联网收费清分中心系统，负责地铁公司与“盛京通”间的清分对账；负责1、2、4、9、10 号线各线路内部换乘线路间的清分对账，ACC 系统设置异地数据后备中心，位于浑南车辆段内。随着沈阳地铁线网的迅速扩大，既有ACC 系统在数据处理能力、认证处理能力、票卡生产能力、生产在线存储能力等方面不能满足未来沈阳地铁的发展需求，因此需要新建沈阳地铁自动售检票线网清分系统。

2.城市轨道交通清分系统云平台构架

云平台技术是通过大数据储存管理、资源调度以及安全技术虚拟化等多种方式结合应用在城市轨道交通建设当中，为新建城市的轨道交通系统提供安全可靠的保障，也有利于后续城市交通轨道系统的统一运营和管理。沈阳地铁ACC 和MLC 合设为ANCC，主要由清分系统和多线路中心计算机系统、线路数据汇聚节点、车站计算机系统、终端设备、网络信息安全系统等构成[2]。系统构成图如图1 所示。

ANCC 云平台总体规划图如图2 所示。

除了云平台的基本架构外，ANCC 还需考虑主备中心设置的方案。主要方案有：

（1）同城异地双活灾备，主备中心均入云集中部署；

（2）单活中心+传统物理灾备（按系统需求实现业务或数据灾备）。

方案比选：方案一系统投资、运营维护、系统资源利用、系统可靠性等方面有优势。

近期线路可采用方案二：单活中心+部分业务物理灾备；推荐采用方案一：同城异地双活灾备，主备中心均入云集中部署。

ANCC 按信息安全三级进行配置，部署防火墙、数据交换平台系统、数据库审计系统、运维审计系统、入侵检测系统、漏洞扫描系统、配置核查系统、服务器和工作站准入及防病毒、安全管理平台以及业务终端应用防护软件等。

ANCC 的主要功能如下：（1）数据库管理功能；（2）应用集群系统：主要包括清算管理子系统、报表管理子系统、参数管理子系统、模式管理子系统、票务管理子系统、安全管理子系统、审计管理子系统、运营商管理子系统、决策支持子系统、收益管理子系统等功能；（3）发卡功能；（4）密钥管理功能；（5）数据交换功能；（6）数据备份功能；（7）网络管理功能；（8）测试功能；（9）时钟管理功能；（10）异地容灾数据备份管理功能；（11）大屏幕显示功能。

3.城市轨道交通云平台技术发展趋势

现今我国云平台技术在城市轨道交通清分系统中的应用方向是尝试构建起更为高效、安全的运营调度和安全管理，大力促进建筑信息模型（BIM）和人工智能（AI）技术更好地融合和运用。

其中人工智能（AI）是计算机科学的一个分支，通过对人类思维过程的模拟来进行同等效用的延伸和扩展运用，包括当下的图像识别、机器人系统等技术都是依托其完成实施。随着目前人工智能理论及技术的日渐成熟，可以预想到它将会给人类带来大量的新兴科技产品。而基于云平台技术的城市轨道交通清分系统打破了传统数据分析的窘境，依托先进的人工智能技术，将有关云计算与智能运维的分析实践能力相结合，将成为下一步云平台的建设重点方向[3]。

另外，可将私有云与公有云相结合，这样可以帮助部分企业省去大量的私有云平台的数据维护费用和平台搭建费用，因为私有云更为关注规模是否够大、适用性是否够高、成本是否足够低廉。因此，对于中小型企业来说，绝大部分选择公有云的使用，可以降低云计算基础的设施维护成本，而对安全系数有较高要求的大型企业来说，私有云平台是最合适的选择。而对城市轨道交通系统来说，其建设目的还需要为市民提供良好的出行解决方案、为旅客搭建良好的服务体验，因此，国内的城市轨道建设企业都在努力构建私有云平台，以求达到最好的应用效果。

4.结语

当前云平台建设在城市轨道交通清分系统的使用中尚处于起步阶段，相关的信息系统建设还没有建立起成熟的数据库，云平台架构下的城市交通系统在实际运行中还处于试验阶段。轨道交通清分系统中的大数据分析能力可以为各运营单位提高运营管理水平，是时代发展的必然趋势，在云平台技术下的轨道交通清分系统在未来一定还有更广阔的应用前景。