云計算對軌道交通的影響

摘要：速度與安全對軌道交通來說一直都是亙古不變的話題。隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，科學技術(shù)的日益發(fā)展，列車速度不斷打破常規(guī)，軌道交通的安全問題也受到人們的廣泛關(guān)注。在計算機技術(shù)廣泛應(yīng)用的大背景下，軌道交通事業(yè)逐漸實現(xiàn)智能化，同時，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的云計算也應(yīng)運而生，其憑借著高安全性、海量數(shù)據(jù)存儲以及無限開發(fā)潛能等優(yōu)點，為軌道交通實現(xiàn)智能化的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：云計算；軌道交通；速度與安全；智能化；信息技術(shù) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP311 文章編號：1009-2374（2015）03-0115-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0247

在當前以科技鑄就的高鐵時代，列車的速度與安全問題也再次被人們提及，當列車速度不斷獲得突破時，如何保證軌道交通的安全，使軌道交通向著速度與安全并重的智能化方向發(fā)展，也成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點話題。隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，科學技術(shù)的創(chuàng)新，人們對軌道交通也提出了智能化要求，基于此，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的云計算也就應(yīng)運而生，將其應(yīng)用于軌道交通，不僅可以滿足人們住得舒適、行得方便的要求，而且為軌道交通向著智能化的發(fā)展方向奠定了堅實的基礎(chǔ)。

1 云計算概述

云計算的概念應(yīng)從Amazon Elastic Compute Cloud產(chǎn)品與Google分布式計算項目說起，是網(wǎng)絡(luò)計算、分布式處理與并行處理的進一步發(fā)展，借助網(wǎng)絡(luò)為處理手段，將巨大的計算處理程序分解成為諸多分程序的組成，再由諸多服務(wù)器組成的龐大系統(tǒng)進行分析、計算之后，所得到的最終結(jié)果反饋給用戶。應(yīng)用云計算技術(shù)，可以實現(xiàn)在數(shù)秒之內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者處理完成上千、上萬甚至上億的信息，為用戶提供強大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

將云計算按照服務(wù)類別進行劃分，可將其分為私有云、公共云以及混合云三種；私有云屬企業(yè)管理，是在公司防火墻之內(nèi)，為企業(yè)內(nèi)部提供的云服務(wù)；公共云是由供應(yīng)商（第三方）完全承載與管理，在公司防火墻之內(nèi)，是由供應(yīng)商提供的云服務(wù)；混合云也就是指將私有云與公共云混合。

將云計算按照應(yīng)用模式進行劃分，可以將其分為PaaS、IaaS與SaaS三種：PaaS是從云計算平臺上，將較為簡單、易懂、易用的接口與能力抽象出來，使用戶在此平臺上實現(xiàn)自己應(yīng)用的快速搭建，比如說Salesforce.com的Force.com，就是整個Salesforce架構(gòu)的重心所在，它將底層的物理基礎(chǔ)設(shè)施進行控制與整合，并為上層定制應(yīng)用提供PaaS服務(wù)，繼而再以SaaS的形式將Force.com提供給用戶使用；IaaS為使用者提供的是最基礎(chǔ)也是最簡單的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與計算存儲等能力，實現(xiàn)用戶以自己的需求為出發(fā)點自主搭建業(yè)務(wù)平臺，比如說亞馬遜的Elastic Compute Cloud（AWS）；SaaS則負責將軟件或者是應(yīng)用作為服務(wù)提供給用戶使用，用戶通過諸多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都能夠?qū)Υ顺绦蜻M行使用，比如說Google的Gmail，可以實現(xiàn)為百萬用戶同時提供服務(wù)，這也將云計算的運算能力充分體現(xiàn)出來，Gmail上的所有用戶將其信息都可以存儲在網(wǎng)絡(luò)中，用戶則可以通過任意的一臺計算機實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問。

也就是說，云計算實現(xiàn)了將計算任務(wù)的廣泛分布，滿足了用戶各不相同的需求，使其能夠按照自己的需求，得到計算機存儲空間以及信息等服務(wù)。這也進一步將云計算的虛擬化、規(guī)模大、通用與安全性、低廉、可拓展性等諸多特點展現(xiàn)出來，為軌道交通的速度與安全提供基本保證，為軌道交通向著智能化方向發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

2 軌道交通中云計算的實際應(yīng)用

軌道交通作為一個龐大、復雜的系統(tǒng)，其中包括電力、軌道信號、視頻監(jiān)控、列車控制等諸多子系統(tǒng)，而在每個子系統(tǒng)中又存在諸多的傳感器與信號采集終端，這些傳感器的作用就是持續(xù)產(chǎn)生信息，包括列車位置、數(shù)目等，這些信息不僅表現(xiàn)為文本形式，還表現(xiàn)為圖像、視頻或者是二進制的數(shù)據(jù)包，對于這些非結(jié)構(gòu)化以及半結(jié)構(gòu)化的類型數(shù)據(jù)如何處理，才能將系統(tǒng)的運行狀態(tài)精準、全面地反映出來，實現(xiàn)為軌道交通系統(tǒng)的各個部門提供可靠的數(shù)據(jù)，是當前軌道交通系統(tǒng)亟待解決的一個重要問題。而云計算所解決的問題則正與軌道交通系統(tǒng)面臨的問題相符。

2.1 信號提供

伴隨軌道交通速度的日益突破，人們關(guān)注的焦點也都集中在了安全上，交通安全作為重要的一個方面，首先要確保的就是系統(tǒng)穩(wěn)定。面對當前諸多軌道交通事故的頻發(fā)，必須要做好對事故的及早處理，且深究原因，避免安全事故的再次發(fā)生，這也就需要將交通系統(tǒng)的綜合監(jiān)控應(yīng)用其中。

傳統(tǒng)軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，主要是將單一的車站作為基本單位，對其單條線路實現(xiàn)監(jiān)控與處理，這樣一來不僅信息量少，而且多條線路之間的信息也無法實現(xiàn)共享，很容易就出現(xiàn)“信息孤島”的問題，繼而在對交通事故的預防或者處理時，無法有精準、全面的信息數(shù)據(jù)作為參照。基于此，將云計算引入其中，實現(xiàn)全新軌道交通管理解決方案的建立與健全，將虛擬化技術(shù)作為基礎(chǔ)，在云計算平臺上實現(xiàn)對管理系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)的全新構(gòu)建，繼而使交通信息資源可以獲得全面的共享與整合，分析后將精準的信息資源在第一時間予以反饋。

另外，應(yīng)用分布式存儲系統(tǒng)，還可以快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份與恢復；一旦由于事故或其他因素致使數(shù)據(jù)發(fā)生損毀后，及時進行恢復與整理，可以更進一步滿足軌道交通對信息管理提出的要求，使軌道交通系統(tǒng)更為全面、可靠、強大，實現(xiàn)基本的安全保障。

2.2 數(shù)據(jù)處理

隨著軌道交通在速度方面不斷得到突破，對其安全的要求也有了極大的提高，同時，高速也就意味著更快、壓力更大的數(shù)據(jù)即時處理，這也對軌道交通信息系統(tǒng)的管理與運行提出了更為嚴格的要求。

將在高速移動環(huán)境下對大量數(shù)據(jù)進行處理、分析作為根本出發(fā)點，云提供商主要就軌道交通行業(yè)的ICT融合的管理信息提出解決方案，在將云計算百萬級服務(wù)器集群為主要依據(jù)基礎(chǔ)的前提下，對其提供了在云端的鐵路數(shù)據(jù)中心以及鐵道系統(tǒng)辦公管理，進一步保障了軌道交通服務(wù)的可靠、優(yōu)質(zhì)、及時性。

同時，基于云計算的云式移動運算（CMC）也應(yīng)運而生，云式移動計算體系將云計算軟件基礎(chǔ)架構(gòu)、B3G寬帶移動通信技術(shù)以及CMC安全等技術(shù)核心全囊括在內(nèi)，為在無線通信環(huán)境下超高速移動計算關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)提供了可靠保障，可以將因為高速而造成的信號數(shù)據(jù)干擾排除，精準地獲取各路面、空中數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)了軌道交通的綠色、環(huán)保性以及高效營運。

2.3 車輛云調(diào)度

當前人們的出行必然會考慮選擇怎樣的交通工具或者考慮出行路線及時間等各方面內(nèi)容，這也就是屬于車輛調(diào)度的內(nèi)容。在實現(xiàn)軌道交通的智能化過程中，車輛調(diào)度也逐漸從傳統(tǒng)的人工分析向著計算機智能模式轉(zhuǎn)變。車輛調(diào)度中所需要的數(shù)據(jù)包括各個方面，像路況、車況以及各個時間段客流量等，對此進行分析來滿足乘客、司機的不同信息需求。

從數(shù)據(jù)的采集與反饋方面來看，將云計算技術(shù)應(yīng)用其中，可以實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)對監(jiān)控視頻的智能化分析，云計算通過對其的智能化分析，繼而實現(xiàn)高效率的智能監(jiān)控。同時，根據(jù)用戶提出的不同服務(wù)要求，采用不同的QoS參數(shù)也可以確保滿足每個用戶的需求。從車輛配送程序制定方面來看，云計算服務(wù)平臺就相當于一個虛擬資源庫，實現(xiàn)高效的云配送目的。

3 軌道交通應(yīng)用云計算的意義

當前，人們在生產(chǎn)與發(fā)展中都在大力提倡“開源、節(jié)流”，而這也正與云計算的價值不謀而合?！伴_源”也就是指計算機將互聯(lián)網(wǎng)的硬件與軟件服務(wù)器資源進行整合，本地計算機通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送一個需求指示，就會有大量所需要的資源傳輸至本地計算機中；而“節(jié)流”則體現(xiàn)在用戶使用方面，在使用計算機技術(shù)時，不需要再予以高昂的數(shù)據(jù)中心建設(shè)作為成本，極大程度上控制了成本投入，特別是為中、小企業(yè)節(jié)省了不必要的開支。因此，云計算的應(yīng)用對軌道交通的信息化建設(shè)具有重要的現(xiàn)實意義。

4 結(jié)語

將云計算應(yīng)用到軌道交通中去，是實現(xiàn)軌道交通智能化的重要手段，也是實現(xiàn)軌道交通速度與安全的重要信息技術(shù)支持。但我國當前軌道交通的云計算還是處于萌芽中，應(yīng)用成功的案例屈指可數(shù)，因此，想要真正實現(xiàn)云計算與軌道交通的結(jié)合，還需深入研究。

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作者簡介：楊迎卯（1984-），男，浙江永嘉人，溫州市鐵路與軌道交通投資集團有限公司運營分公司工程師，研究生，研究方向：軌道交通。

（責任編輯：陳 倩）