城轨信号自动监控系统ATS融入云平台方案研究

在城市轨道交通信号系统中,列车自动监控系统（ATS）负责对列车进行监督和控制,考虑信号ATS整体架构不变,将控制中心部分ATS设备纳入到云平台当中,实现统一建设与管理。文章基于信号ATS特点及架构,从部分ATS设备融入云平台的要求入手,探讨ATS融入云平台的设备部署方案,包括云中心信号通信架构、云中心信号系统主备切换方案、ATS系统与外部专业接口方案等,并通过模拟测试,验证信号ATS系统融入云平台可满足ATS的功能及可靠性要求,且云内外信号设备也满足正常的运营需求。     

城市轨道交通列车自动监控系统主备控制中心切换方案

现在越来越多城市轨道交通线路需要增加ATS(列车自动监控)系统备用控制中心，为确保主要控制中心发生故障时备用控制中心有效启用，需研究有效的ATS主备控制中心切换方案。研究在线路同时设置主用控制中心和备用控制中心的情况下，从每个控制中心的系统架构、相关设备配置及切换原理等方面出发，分析线路正常运营时，主备控制中心的工作状态及故障情况下的切换场景，确保当主用控制中心部分或完全故障时，主用控制中心能够正常切换至备用控制中心，保障线路运营不受影响。     

铁路多媒体调度通信系统的可靠性方案研究

为保障铁路运输指挥和行车安全,对铁路多媒体调度通信系统的可靠性进行研究,从外部运行环境、系统设备及其内部模块设计、混合组网等方面进行综合分析,提出整体可靠性技术方案。首先,系统可采用物理服务器或云平台部署方式,服务器部署时系统采用电源、磁盘的冗余备份,云平台部署时通过容错技术提升系统可用性并可根据负载调整需要计算资源,采用链路聚合、网络双平面等技术保证系统不受网络单点故障影响。其次,中心设备内部各模块采用主备或集群部署方式实现模块冗余备份,系统设备通过双中心组网实现异地容灾备份。最后提出IP和E1混合组网方案,确保IP网络故障时系统仍可通过E1组网提供语音调度通信业务。上述方案在出现局部故障的情况下,系统仍可不受影响地提供调度通信业务,有效保证铁路列车运行时多媒体调度通信业务的高可靠性。     

基于云架构的城市轨道交通信号系统方案研究

传统架构下信号系统有很高的独立性,无法实现多系统间信息融合。为实现与城轨生产网的信息共享及大数据挖掘,可选择将信号ATS子系统纳入城轨云平台。在保证信号系统核心设备独立性、安全性的基础上,将ATS子系统中心级服务器、工作站纳入云平台,以1.0的复用比为例计算了ATS子系统的计算资源需求。ATS上云部分与非云部分的连接通过云平台核心交换网络实现;应用服务器及接口服务器配置刀扇式服务器,数据库服务器配置机架式服务器。为满足ATS子系统冗余及无扰切换要求,云平台为ATS子系统提供两套配置相同的服务器资源;考虑到城轨信号系统需满足信息安全等级保护3级的要求,云平台均应按照信息安全等级保护三级进行建设。     

新一代城轨信息化体系中ATS系统发展

首先介绍城市轨道交通信息化建设的发展趋势,即通过采用云平台和大数据技术解决当前城轨信息化建设中的问题。随后讨论在新一代信息化建设的大背景下,作为城轨信息化体系中ATS(列车自动监控)系统的发展方向。根据ATS系统自身发展的需要,进一步说明ATS系统应该深度融合到城轨新一代信息化建设中。基于这些趋势分析,从ATS系统既有系统架构特点、数据流、安全完整度需求、信息安全需求、网络化发展等方面,重点论述ATS纳入云平台的可行性,并对ATS系统的云部署方案进行深入探讨。     

基于云架构的线网监控系统方案研究

研究云平台应用架构、提供业务种类、承载业务划分,对轨道交通云平台建设方案给出可行的建设思路。结合线网控制中心云建设,提出业务需立足于网络层面,对各线路与各专业系统及各个建设与资源运作项目的管理业务进行集中管理和统一协调,把各业务统一到网络层面上进行分析应用,替代传统上各系统间的接口关系,更好的为网络化建设提供支撑;同时,结合云平台的应用,对线网行车控制系统方案进行云架构分析,提出利用虚拟化平台构建承载的业务系统,应用服务器、历史服务器均采用云平台布署,调度工作站采用云桌面的方案架构,为线网级业务应用提供很好的借签。     

基于云平台的ATS系统微服务架构方案研究

在当前智慧地铁的升级转型过程中，城市轨道交通ATS系统面临着稳定性差、运维方式繁琐和故障应急处理效率低等问题。为此，提出一种基于云平台的ATS系统微服务架构方案；研究了ATS系统在云平台上的微服务总体架构、ATS应用的微服务划分和设计、容器部署方式及通信交互模式，可实现系统松耦合和易扩展，达到节约计算资源、提高系统稳定性和运营效率的目的。     

基于云平台的城市轨道交通能源管理系统

阐述了基于云平台的城市轨道交通能源管理系统架构和建设方式。该系统利用云计算的高效和弹性来部署建设,采用线网-车站二层管理模式,降低了线网和线路服务器等的硬件部署成本和维护成本。通过将能源管理系统内部使用的业务应用转换为基于云平台的能源管理应用软件,能源管理系统可获取云平台提供的共享数据,并将经过业务处理后的数据存储到云平台中,以服务于云平台上其他业务,实现了数据资源的逻辑统一和高效利用。     

铁路信创云平台解决方案

为实现铁路高质量发展和数字化转型,提出建设基于全栈信创体系的云计算平台,对实现科技创新、保障本质本体安全、降低信息化建设和运维成本具有重要意义。通过调研铁路行业云平台应用现状,分析存在云平台服务能力不足、建设标准不统一、自主可控程度较低的问题。结合铁路信息化特点,提出铁路信创云平台解决方案应遵从自主性、开放性、可扩展性、可靠性、安全性、前瞻性的设计原则。研究分析铁路信创云平台总体架构和技术架构,并从云平台安全和租户安全2个维度设计云安全方案,从分布式部署模式和单一数据中心部署架构2个层面设计云部署方案,完成信创云平台功能设计,经实验环境部署测试,平台可实现对IT基础设施的统一管理和运维,为上层业务系统提供有力支撑。     

基于铁路主数据中心云化基础设施的灾备关键技术研究

从铁路信息系统灾备建设现状出发,立足铁路主数据中心基础设施云环境和灾备中心建设需求,重点研究数据复制、主备/双活、业务切换及自愈、云灾备服务等灾备关键技术;对铁路信息系统灾备保障程度进行等级划分,提出基于铁路主数据中心基础设施云环境的信息系统灾备方案建议。研究成果可为铁路信息系统灾备中心的建设及应用系统灾备架构的选择提供参考,并为铁路云灾备服务化提供研究基础。     

铁路视频监控云平台实施方案探讨

对于铁路综合视频监控系统而言,仅仅应用云存储技术并不能完全满足用户需求,还需要通过视频云平台,实现视频监控系统的分布式架构,业务虚拟化,并提供统一业务入口,实现故障检测、自动恢复、纠删码冗余等功能。在铁路标准规范的基础上,提出将视频监控系统升级改造为视频云平台的必要性和实施方案建议。重点就铁路视频云平台方案的基本架构、部署方案、业务运行、高可用性的优势与实现方法进行阐述。     

基于铁路系统云平台监控系统的设计与实现

为了解决铁路私有云监控系统的部署效率低、自动化程度低、监控项不完整的问题,提出了一种基于Zabbix软件的监控系统的实现方式。利用Docker技术和AnsibLe技术,实现监控系统的自动化部署到快速启动。操作人员只需在部署服务器上执行一条命令,就可以在云计算平台上将整个监控系统快速地搭建起来。实现的监控系统不仅可以监控底层基础设备的性能信息还可以监控云平台中容器服务的状态和性能信息。通过自动化部署的方式提高了整个平台服务的部署效率,同时,实现的监控系统从不同角度完成了对平台的全方位监控,保证铁路业务系统在云上安全稳定的运行。     

基于云平台的城市轨道交通综合监控系统方案

结合城市轨道交通的实际情况,对基于云平台的综合监控系统进行研究和方案设计。针对传统综合监控系统在系统资源使用、网络切换、数据同步等方面存在的不足,提出通过云平台的虚拟机迁移、故障HA(高可用)、存储双活和Oracle数据库同步等第三方的机制,简化应用软件,优化综合监控系统架构。根据云平台的技术特点实施主备数据中心实时服务器多重冗余;根据车站及控制中心实时服务器和数据库都集中在云平台上的特点,去除车站数据库,降低数据同步风险。基于云平台的的创新设计,极大地提升了综合监控系统的可用性和健壮性。     

铁路云平台国产化适配方案研究

铁路云平台的国产化改造是维护铁路上层业务应用系统信息安全、实现自主可控的必然要求。分析了铁路云平台国产化改造的现状和需求,研究了铁路云平台国产化适配方案,提出了评估规划和技术准备、测试验证与迁移实施、运行验证与正式上线3个阶段实施流程,并针对基于ARM架构的飞腾芯片服务器和麒麟操作系统,总结了适配迁移重点过程,进行了主机高可用模块部署和安全加固。铁路云平台经测试验证、试运行后正式上线,为下一步应用系统在铁路云平台下向国产化平滑迁移,提供可行的环境支撑。     

城市轨道交通系统迁移至云平台方案研究

分析了当前城市轨道交通（简称:城轨）云平台建设的各种模式，指出国内众多城轨线路各业务系统迫切上云需求，进而提出城轨业务系统统一逐步迁移至城轨云的渐进式方案。方案阐述了城轨业务系统迁移至云平台的方法、评估流程以及渐进策略；利用该策略举例说明基于业务与数据的渐进式城轨云迁移方案及架构实施，实现对城轨业务系统及数据的云迁移。     

5G-R系统核心网5GC组网技术和部署方案研究

5GC是5G-R系统核心网的重要网元,是实现5G-R系统承载无线调度通信、列车运行控制、行车指挥、运营维护信息传送等多种应用业务的关键。为了保证各种应用业务的实时性、可靠性、可用性和可维护性,基于国际3GPP规范,分析了5GC架构和网元功能;结合铁路业务需求、维护需求和应用场景,梳理归纳了5GC组网原则;研究各铁路局集团公司5GC规划部署方案,提出了5GC云平台架构和建设方式等建议;结合5GC网元功能和组网技术,提出了5GC各网络功能容灾备份组网方案建议,AMF/SMF/UPF等网络功能可采用负荷分担方式,其他网络功能宜采用主备工作方式。     

城市轨道交通融合云平台探讨

针对现有条件下城市轨道交通系统存在的信息孤岛、设备分散、网络资源浪费、安全管控弱、运维体系失调等问题,结合云计算在城轨行业应用的政治环境、政府响应、技术环境、现象后的本质、内部推动力等方面,提出城市轨道交通融合云平台的方案。该方案基于线网化IT资源建设,为ISCS、ACC、CCTV、PIS等业务提供基于IaaS层服务,并伴有车站降级运行和异地热迁移等策略,提高了系统的可靠性和可用性,解决了IT基础设施统一化、线网化的相关问题。论述主要业务系统的部署要点和建议,如综合监控系统的主备切换、AFC的扁平化层级、CCTV的带宽计算、PIS系统软件的可移植性等方面。     

铁路局级客票系统双活架构的研究

铁路局级客票系统目前部署于铁路局的同一物理机房,系统处于单中心运行状态,一旦机房环境出现故障,客票业务连续性难以保障。本文着重分析和研究铁路局级客票系统业务、结构和数据同步关系;结合虚拟化技术,设计了铁路局级客票系统双中心双活架构,该架构具备系统可靠性高、系统规模扩展灵活、系统处理能力快速等优点。     

快慢车运营模式下ATS关键技术研究

对快慢车运营模式下ATS系统的关键技术进行研究，提出了ATS在快慢车切换、慢车避让策略等方面的设计方法，并通过运行场景分析和城市轨道交通运行图编制软件进行了设计方法验证，设计方法发挥了ATS系统对快慢运营管理的作用，为快慢车运营模式下ATS系统的实现给出了具体的建议和方法。     

全自动运行线路备用控制中心的配置与管理

介绍了全自动无人驾驶线路备用控制中心的主要功能定位及系统配置,从接口冗余性和冗余热备两方面进行主用控制中心/备用控制中心冗余性分析,提出了备用控制中心的日常管理及应急处置方案,并进行方案分析比选,讨论了不同备用控制中心接管场景的应急处置流程,为全自动线路备用控制中心设计及设备、人员配置提供理论依据。