佛山市轨道交通信息化智能顶层设计总体解决方案

文：梁延坤，钟沛珅丨佛山市铁路投资建设集团有限公司

白 丽，闫锴明，宗慧曦丨中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所

佛山市铁路投资建设集团有限公司紧跟国家战略方针抓紧智慧城市发展机遇，在智慧城市、智慧交通大框架下，发展好轨道交通信息化支撑作用，做好信息化顶层设计工作，形成佛山市轨道交通信息化智能顶层设计总体解决方案，以期为行业发展提供相关借鉴。

信息化进入全面渗透、跨界融合、加速创新、引领发展的新阶段，佛山市铁路投资建设集团有限公司（简称佛山铁投集团）要成为“投融资、建设、运营与资源开发”四位一体的大型轨道交通企业集团，紧跟国家战略方针抓紧智慧城市发展机遇，在智慧城市、智慧交通大框架下，发展好轨道交通信息化支撑作用，做好信息化顶层设计工作，致力于建设佛山市城市轨道交通标准引领、注重实效的新发展；构建佛山市城市轨道交通统筹协调、互联互通的新格局；实现佛山市城市轨道交通资源整合、开放共享的新局面；助力佛山市城市轨道交通线网协同、智慧决策的新管理；形成佛山市城市轨道交通自主创新、安全可控的新体系。

一、规划目标

按照佛山铁投集团信息化规划“智慧城轨”总体目标（图1），形成“智慧、赋能、生态、服务”的八字方针战略，形成数字化赋能、生态圈共享、全方位服务3种能力的输出。

图1 佛山铁投集团信息化规划“智慧城轨”总体目标

智慧：通过建设多个成体系的智能系统，最终构成智慧城轨。一方面融合技术，数字平台云是底座，新技术部署在云底座上，横向融合IoT、大数据、视频、融合通信、GIS等多种新技术，同时支持区块链、量子计算等未来新技术的引入，实现新技术能力的共享共用。另一方面是融合数据，将原有过去烟囱式的各个子系统打通，形成统一的数据湖，实现数据的共享，激发数据新的价值。未来建设通过统一的新能力建设，统一投资规划，打通数据孤岛，平台化数据、视频等数字资源，实现业务共享协同与敏捷创新。

赋能：通过最底层统一的跨网跨域跨云集成使能、多开发模式使能、沉淀行业最佳实践的应用使能、集团统一标准的数据使能等构建实现集团信息化规划技术赋能；通过信息化技术驱动、业务需求驱动为企业决策管理人员、运营生产人员、运维保障人员、内外部相关人员赋能。

生态：做大、做强生态的前提是开放生态。一方面，开放从技术架构开始，其中的组件都可以开放给生态，在架构开放之上，能力也同时开放，向下接入各种终端，向上使能各种行业应用开发，数字平台以确定的开放性来应对行业场景多样化的不确定性。另外一方面，合理采用互联网思维，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用、互联网在企业变革产业中的基础作用，推动信息化基础设施合理开放，联盟互联网技术、城轨装备、信息化产品、信息技术尖端企业驱动形成城轨互联网发展新业态，促进信息化建设生产与市场融合，提升大众参与度，适应新业态及大数据应用发展要求。

服务：在数字化进程中，通过高效运营数字平台、最大化地发挥数字化转型效能，通过信息化数字平台的构建沉淀大量的成功经验及行业资产套件，形成业务全量服务积累，支撑决策并支持业务模式创新，快速、灵活应对多变的需求，为集团企业发展、乘客服务、行业服务、城市服务、粤港澳大湾区服务提供综合性、全方位的服务。

二、总体蓝图

在企业数字化转型的进程中，以云技术为引擎，以数据为关键生产要素，以生态为主要商业载体，以开放共赢为主流合作模式，激活数据和技术能力，充分发挥产品和服务的竞争力。为了将集团公司信息化系统的整体架构以结构化、多维度的形式展现，提出“1623+N”的总体业务蓝图（图2）。

图2 信息化规划“1623+N”总体蓝图

1个智慧云主线：构建集团整体一朵云的建设，以云引擎为核心驱动大数据中心的构建，重点围绕物联网监测、数据湖、数据共享服务、大数据分析进行集团信息化主线能力输出，配套集团统建基础信息服务组件和专业性共性信息服务组件，统一形成集团一体化的集成平台。

6大业务板块：根据集团公司管理、运营、服务宗旨，贯彻全生命周期管理理念、全方位服务体系构建，建立“数字企业管理、智能建设管理、智能列车运行、智能运输组织、智能运维安全、智慧乘客服务”六大核心业务板块，遵循智慧城轨发展中心，在新一代信息技术和核心业务需求双向驱动下，进一步深入智能化技术应用，对外构成N个信息化系统输出点。

2大保障体系：统筹考虑网络、安全、等保、容灾等信息安全策略，实现集团信息安全体系；构建包括信息化组织机构、职责、管控要点、评价体系在内的信息化治理体系；通过两大保障体系的构建完善和提升信息化执行落地能力。

3大能力实现：在信息化规划战略定位与总体目标指导下，围绕智慧城轨建设重点，通过技术和业务共同驱动，实现数字化赋能、生态圈共享、全方位服务3种能力的输出。

（一）技术架构

从业务体系、应用服务、数据治理、技术支撑、安全体系和标准体系六个方面来构建佛山市铁路投资建设集团有限公司整体的信息化架构模型。技术架构主要以由数据感知层、网络层、基础平台层、平台服务层、应用层、展现层6大层面、制度标准体系和信息安全体系2大体系组成，以云计算为核心，通过网的按需连接，实现对海量数据的集成与分析。

云计算技术以三层架构为主，分别为基础层、平台层和应用层。基础层整合各专业的云平台、存储资源等，建设统一管理、调度的基础云，为各类业务提供基础架构资源服务。平台层叠加大数据技术，构建可扩展的开放式云操作系统，为应用层提供各类业务的个性化服务。应用层为企业、政府、协作企业等提供各类相关服务。

（二）业务架构

业务架构主要围绕全生命周期管理能力、全成本投资建设能力、全方位服务共享能力开展，涵盖全生命周期规划投资-建设-运营-管理多方位业务内容，包括“数字企业管理、智能建设管理、智能列车运行、智能运输组织、智能运维安全、智慧乘客服务”六大核心业务板块，依托基础体系形成核心业务和共享服务的业务架构。

（三）数据架构

建立统一的大数据服务平台，集数据的采集、存储、管理、挖掘、决策于一体，通过先进的互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等技术，加强各类数据资源的整合和挖掘应用，在建立统一的数据安全标准的基础上，联通数据的全生命周期，形成涵盖全生命周期场景的数据资源获取、整合、挖掘、应用、服务的统一性、基础性、中枢性的多层次、多维度、多视角的数据架构，覆盖终端采集层、设备主数层、业务分析挖掘层、数据应用层，为智慧城轨的建设提供统一的数据服务。

（七）资产负债率。8月末，国有企业资产负债率64.9%，降低0.5个百分点。中央企业67.8%，降低0.4个百分点。地方国有企业62.5%，降低0.5个百分点。

（四）网络架构

佛山铁投集团整体网络架构由中心和线路车站两级架构，通过线网骨干或线路骨干的城域光传输链路组建二层承载网。中心级各业务网组网以全互联方式，网内和网间启用XvLAN，发挥SDN和云资源池的灵活调度。站段级局域网主要为安全生产网业务可不启用VxLAN，汇集层交换机进行配置XvLAN和VLAN的映射，构成整体的大二层传输网络。网络逻辑划分为4+1结构，包括安全生产网、内部管理网、对外服务网、集团管理网四张业务网，另外对于运维监控、安全管理建立带外管理网。

（五）信息安全

以佛山铁投集团的实际情况和现实问题为基础，遵照国家的法律法规和标准规范，参照国际的安全标准和最佳实践，依据相应等级信息系统的基本要求和安全目标，设计出等级化、符合系统特点、融管理和技术为一体的整体安全保障体系。对信息系统中使用的信息安全产品实行按等级管理，对信息系统中产生的信息安全事件分等级响应、处置。

信息安全平台遵循“系统自保，平台统保，边界防护，等保达标，安全确保”的原则，平台负责各系统的统筹保护。云平台负责自身的安全性及等级保护定级，其中安全生产网按照三级级等保进行建设，内部管理网按照二级等保进行建设，外部服务网需与互联网出口进行重点防护。安全系统分为安全管理体系和安全运维体系两大安全系统。两大安全体系包括物理安全、安全管理、网络安全、主机安全、云平台安全、数据安全、应用安全。

（六）标准体系

构建佛山市城市轨道交通标准体系，推进信息技术与佛山市轨道交通行业的标准化引领作用，覆盖业务标准、数据标准、网络基础支撑准则、信息安全标准等方面。其中业务标准包括企业管理业务标准、生产管理业务标准、控制系统业务标准；数据标准包括数据业务应用标准、数据应用接口标准、数据应用测试规范、数据应用平台管理办法；网络基础支撑准则包括基础网络标准、云平台标准；信息安全标准包括安全基础标准、物理安全标准、网络安全标准、系统安全标准、应用安全标准、数据安全标准、安全运行与管理标准。

三、规划创新应用

（一）云平台引擎主线

按照《智慧城轨发展纲要》中提出的城轨云与大数据两步走的战略方向，发挥云平台服务能力，基于微服务、分布式框架、新型服务网关等技术，支撑城轨企业数字化和智能化转型升级。实现城轨运营生产、企业管理、乘客服务等核心业务应用的统一部署承载、资源动态分配、统一开发运营管理及生态服务共享价值。在高度有机集成、资源整合利用、有效运营维护、简便实施部署的应用中有效降低投资成本、提高社会经济效益，实现可持续发展。

在云引擎的支撑下，充分发挥大数据应用价值，通过数据共享平台实现数据共享与互通能力，深化大数据在城轨规划设计、工程建设、资源管理、绿色节能、运营生产客流组织、设备运维以及供应链分析和生态价值等方面的提升应用，助推大数据应用在城轨智慧化进程的创新。

（二）智慧化业务板块

（三）云智慧试点应用

针对信息化总体规划建设内容，围绕智慧地铁示范性应用项目，优先以“一个平台、两级管理、三个服务”为目标导向开展智慧试点工作。

“一个平台”指基于云的基础平台构建综合展示平台，通过选取示范线的典型车站，利用智能传感器、智能视频分析、大数据分析等新技术，实现典型车站的智慧可视化，向中心调度、车站运营、客运服务、设备综合维修等各级运营工班人员提供一体化、综合性、可操作性的综合管理中心。

“两级管理”指车站级、中央级两级管理。车站级打造车站智能化运行与运营管理系统，具备运行状态全方位精准感知、运行趋势智能化分析预判、信息指令一体化主动推送、运行规则拟人化自动进化功能。中心级采用可靠、先进的人工智能技术对所有运营数据进行持续的分析、学习，持续优化智能调度、决策支持功能的RAMS指标。

“三个服务”分别覆盖提供精细化、高效化智能应用的智慧运营服务，提供实时、全面设备维护维修的智慧维保服务，提供增值、増质人性化、精准化服务的智慧乘客服务。

（四）低代码开发平台应用

为解决资源短缺问题，佛山铁投集团采用低代码开发平台，集团数字化协会推出首个信息化项目（零代码实验室）。该项目基于规划设计部的业务，快速搭建出土建施工图图纸管理、变更程序、变更台账及督办管理、土建设计管理、报建工作管理、党支部移动互享、技术委员会管理、机电类管理等多个新应用，可以更好地解决佛山城市轨道交通重点工程项目的共享共建、高效快速、协同管理水平，提高各工作链条的工作效率，减少开发人员经验水平差异损失。

通过使用图形界面拖放式组件和模型驱动逻辑来创建Web和移动应用，无需编码或通过少量代码就可以快速生成应用程序，即可实现运营上的“实时在线”，战略上“敏捷创新”，技术上的“独立自主”，帮助集团公司实现降本增效、灵活迭代的价值，缩减工程开发耗时，加快信息化创新能力。作为佛山铁投首次开创性引入的“零代码云平台系统”。

（五）轨道企业与政府联动

根据佛山市轨道交通建设“一盘棋、一体化”的要求，按照佛山市轨道交通局行业监管的标准和要求，围绕轨道交通规划、建设、运营、资源开发一体化的全生命周期综合建设，统筹兼顾轨道交通各领域、各企业、各部门、各系统建设重点，实现与佛山轨道交通局的数据接口、业务集成、技术共享及上下联动，实现在佛山市轨道交通局的监管下与佛山数字政府、其他相关政府部门的联动，促进设施互连、平台共用、数据共享、业务协同、流程优化的信息化构建，有效构建了可持续发展的轨道交通企业数字化业务转型智慧轨道体系。

（六）生态化共享共建模式

佛山铁投集团采用互联网思维，推动信息化基础设施合理开放，联盟互联网技术、城轨装备、信息化产品、信息技术尖端企业驱动形成城轨互联网发展新业态，促进信息化建设生产与市场融合，提升大众参与度，适应新业态及大数据应用发展要求。

适应城轨互联网“三分技术、七分创新”的发展要求，佛山铁投在已有业务管理系统的基础上，继续借助“钉钉”等外部生态端应用，采用移动办公系统进一步延伸协同办公、运营管理、业务流转的可达性，尤其是在疫情期间，通过搭建的智能化协同办公、视频会议、在线支援等云应用，可促进管理人性化，实现城市轨道交通种类繁多的信息化管理，全面支撑核心业务的发展，强化决策的一致性，加快形成信息化生态开放共享的新形态，促进集团有效降低成本，提高资源复用率。