浅析城市轨道交通自动化系统中云计算应用

浅析城市轨道交通自动化系统中云计算应用

颜东

云南京建轨道交通投资建设有限公司云南昆明650000

摘要：我国经济发展水平的不断提升，在推动城市化发展进程的同时，也使得城市交通堵塞问题日益严重。特别是对于一线城市来说，其交通问题更加的凸显，甚至严重困扰到人们日常出行。在城市轨道交通自动化系统中对云计算技术进行应用，能够使传统的交通监控系统中存在的不足得以改善，使城市交通规划的信息网络化、高度集成化得以实现。在本文中，我们首先对云计算体系架构进行了简要概述，然后，在城市轨道交通自动化系统的投资规模大小、可行性、集成度以及扩展性等特点的基础上，对云计算技术的应用进行了研究与探讨。

关键词：城市轨道交通；自动化系统；云计算

1.引言

总的来说，城市轨道交通自动化系统能够对城市轨道交通的经营管理进行协调，其主要是对计算机技术以及信息平台技术进行综合地利用来监控、指挥列车以及城市各区域的车流量，能够为城市轨道交通的通讯工作提供集管理、决策与维护等功能的自动化综合管理。我国经济发展水平的不断提升，城市化进程的不断加快，交通网络不协调、交通堵塞等问题愈加严重，因此，发展城市公共交通是十分必要的一个手段，对于人们出行的便利，生活质量的提升有着重要的现实意义。鉴于此，云计算在城市轨道交通自动化系统中的应用是相关部门亟待研究与探讨的重要课题。

2.云计算体系架构

云计算内部架构兼具核心服务、服务管理与用户访问等功能。与用户的实际需要相结合能够使具有多样化的弹性资源得以实现，从而提供各式服务给相关用户。下图1所示主要为其体系架构的组成。

图1云计算框架结构

与上述相结合可以得到，核心服务中由三个部分组成：IaaS基础设施即服务层、PaaS平台即服务层、SaaS软件即服务层。

在这三个服务层中对交通轨道自动化处理的数据中心技术、交通轨道网络基础性进行处理的虚拟化技术等进行了应用。在IaaS基础设施即服务层中，虚拟化技术有着十分重要的地位，其能够对虚拟机进行利用来使用户不同运行环境下的封装得以实现，然后与实际的资源需求配置服务器下的内存、CPU容量、磁盘存量等结合起来，对于服务器资源重复利用率的提高，使云计算按需服务等得以切实实现。在云计算系统中，虚拟化技术能够提供较大规模的应用数据中心，为GFS框架或HDFS框架的建设起到十分重要的作用，最终使数据的标准、统一管理得以实现，使主体用户的交通设备管理造价得以减少。

3.城市轨道交通自动化系统中云计算的应用

在城市轨道交通自动化系统中，其组成主要有设备监控信息系统、机电系统、交通网络通讯数据系统、行车系统等等。云计算中心主要负责不同的业务逻辑与子系统的接入工作。相关用户能够借助云计算客户端来对交通运营有关信息等进行查询。以下主要基于城市轨道交通自动化系统的特征，对云计算技术的应用进行探讨。

3.1高度集成性

在云计算系统平台中，对子系统中的各项数据汇总之后，由数据中心来对大量的过程数据进行实时地存储，并提供相应的查询与监控数据的功能。监控数据系统组成主要包括四部分，即数据清洗、数据服务集群系统、负载平衡系统以及预处理单元等。一般来说，数据清洗与预处理部分主要是对单元中所存储的数据信息进行检查、清洗、格式规范等工作进行负责，防止异常数据的出现。负载平衡系统通常是对后台的数据服务器中的资源数据流进行分配，使其能够及时分配到不同的数据服务器中，实现合理的资源配置与负载的平衡性。数据服务器集群系统主要是对数据源库中进行数据的及时录入，用户管理员能够在数据库中对数据进行查询、增加以及删除等。以上功能的集成，能够为传统轨道交通监控的伪集成系统顺利过渡为云计算基础下的具有高度集成性能的城市轨道交通自动化系统提供保证，对于轨道交通各个事项的处理，实现轨道交通自动化、智能化有着十分重要的现实意义。

3.2投资分析

通常来说，云计算在城市轨道交通自动化中的应用，能够为系统提供集存储、不同服务器的集群化以及计算处理等为一体的服务，对于城市轨道交通自动化系统的发展而言意义重大。并且，其能够将相对较为分散的各个城市轨道交通网络发展成为综合一体的资源，对于系统投资费用的节约而言有着重要的现实意义。同时，云计算的应用，还能够使交通资源的合理配置，使交通基础监控设备得到更加充分、有效的应用。

云计算方案中，对列车自动监控系统、ERP系统以及CRM系统进行了资源的整合，对于软硬件资源的合理配置起到了重要的作用，使硬件资源的利用率从根本上得到了提升。具体表现在，云计算的应用下，硬件资源由原有的20%使用率提升到了50%，并且后期运行维护的成本也会极大地降低。

3.3系统的可用性

在传统的城市轨道交通运营管理的过程中，双击热备是对其系统可用性进行优化与改善的常用措施。这一措施能够使得传统系统发生故障的时候，在当前系统正常运行的前提之下，对另一台服务器进行接入。具体来说，主要是将两台服务器同时进行网络接入、中心服务器、车站服务器以及ERP等节点的并向运行。假如是有一方的热机器出现故障或者运行不正常的话，双击诊断机制就会开展相应的工作，对故障问题进行诊断，异常主机则会由备机取代来正常开展工作。而云计算在自动化系统中的应用主要是对自身的数据备份与虚拟大迁移进行有效利用来使系统的可用性得以切实实现。在此时，虚拟机主要是对数据迁移、各个服务器集群资源的调度工作进行负责，从而使全部技术、资源等实现迁移的同步性，迁移时间也是很短的。如此一来，能够为城市轨道交通自动化系统运行的正常性提供保证，使系统的可用性得以保障。

3.4云架构的可扩展性

与传统的轨道交通系统中应用的IT技术相比较来说，云计算架构具有更高的可扩展性。在以往的交通监控系统中，在网络结构与固定资源的支撑之下，程序开发与系统结构才能得到正常开展，应用程序在很大程度上会受到实体以及固定资源的限制。所以，在传统的交通监控系统中进行程序的升级或者是扩展容量等方面存在一系列的问题，具体来说：一方面，硬件资源的容量大多为固定的数值，不能再进行扩容，在此情况下，系统框架需要进行再次的设计，这就在很大程度上使程序开发与设计的困难得到一定增加；另一方面，系统设计需要对容量进行预留，系统资源初期的浪费情况，会造成一些资源的闲置以及不必要的资金浪费。

对云计算进行应用之后，由于云计算所具备的数据存储量大，能够甄选、整理、处理大数据等特点，系统可以随时进行扩展，在云平台上可以进行应用程序的配置或者是选用。云架构扩展的具体工作原理是在系统容量需要进行扩展的时候，对基础设备进行及时补给，对资源服务器进行计算并对存储的容量进行增加，并且还能够增加网络节点，以此来使平台资源的补给与分配工作得以实现。与此同时，上述的扩展环节不会对既定的应用程序产生影响，扩展的灵活性不仅能够使现阶段轨道交通智能经营多元化的要求得以满足，而且对于其智能化、自动化的发展而言有着十分重要的现实意义。

4.结语

总而言之，目前，在各个领域中，云计算技术逐渐代替了传统的计算机技术而得到了较为广泛的应用。随着我国经济发展水平的不断提升，科学技术的不断发展，极大地促进了云技术的发展，在部分城市交通轨道项目中已经在对云计算技术的应用开展了积极的探索，相信在未来，云计算将更好地应用的城市轨道交通自动化系统中，并推动轨道交通自动化系统朝着更加智能、高效的方向发展。

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