摘要：速度與安全對(duì)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(jì)的高速發(fā)展，科學(xué)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(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用的大背景下，軌道交通事業(yè)逐漸實(shí)現(xiàn)智能化，同時(shí)，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的云計(jì)算也應(yīng)運(yùn)而生，其憑借著高安全性、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及無限開發(fā)潛能等優(yōu)點(diǎn)，為軌道交通實(shí)現(xiàn)智能化的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；軌道交通；速度與安全；智能化；信息技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

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

在當(dāng)前以科技鑄就的高鐵時(shí)代，列車的速度與安全問題也再次被人們提及，當(dāng)列車速度不斷獲得突破時(shí)，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(diǎn)話題。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新，人們對(duì)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(jì)算也就應(yīng)運(yùn)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 云計(jì)算概述

云計(jì)算的概念應(yīng)從Amazon Elastic Compute Cloud產(chǎn)品與Google分布式計(jì)算項(xiàng)目說起，是網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、分布式處理與并行處理的進(jìn)一步發(fā)展，借助網(wǎng)絡(luò)為處理手段，將巨大的計(jì)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(jìn)行分析、計(jì)算之后，所得到的最終結(jié)果反饋給用戶。應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)，可以實(shí)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(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

將云計(jì)算按照服務(wù)類別進(jìn)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(jì)算按照應(yīng)用模式進(jìn)行劃分，可以將其分為PaaS、IaaS與SaaS三種：PaaS是從云計(jì)算平臺(tái)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(tái)上實(shí)現(xiàn)自己應(yīng)用的快速搭建，比如說Salesforce.com的Force.com，就是整個(gè)Salesforce架構(gòu)的重心所在，它將底層的物理基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)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(jì)算存儲(chǔ)等能力，實(shí)現(xiàn)用戶以自己的需求為出發(fā)點(diǎn)自主搭建業(yè)務(wù)平臺(tái)，比如說亞馬遜的Elastic Compute Cloud（AWS）；SaaS則負(fù)責(zé)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(jìn)行使用，比如說Google的Gmail，可以實(shí)現(xiàn)為百萬用戶同時(shí)提供服務(wù)，這也將云計(jì)算的運(yùn)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(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)中，用戶則可以通過任意的一臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問。

也就是說，云計(jì)算實(shí)現(xiàn)了將計(jì)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(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間以及信息等服務(wù)。這也進(jìn)一步將云計(jì)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(diǎn)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(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 軌道交通中云計(jì)算的實(shí)際應(yīng)用

軌道交通作為一個(gè)龐大、復(fù)雜的系統(tǒng)，其中包括電力、軌道信號(hào)、視頻監(jiān)控、列車控制等諸多子系統(tǒng)，而在每個(gè)子系統(tǒng)中又存在諸多的傳感器與信號(hào)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(jìn)制的數(shù)據(jù)包，對(duì)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(yùn)行狀態(tài)精準(zhǔn)、全面地反映出來，實(shí)現(xiàn)為軌道交通系統(tǒng)的各個(gè)部門提供可靠的數(shù)據(jù)，是當(dāng)前軌道交通系統(tǒng)亟待解決的一個(gè)重要問題。而云計(jì)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(hào)提供

伴隨軌道交通速度的日益突破，人們關(guān)注的焦點(diǎn)也都集中在了安全上，交通安全作為重要的一個(gè)方面，首先要確保的就是系統(tǒng)穩(wěn)定。面對(duì)當(dāng)前諸多軌道交通事故的頻發(fā)，必須要做好對(duì)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(duì)其單條線路實(shí)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(shí)現(xiàn)共享，很容易就出現(xiàn)“信息孤島”的問題，繼而在對(duì)交通事故的預(yù)防或者處理時(shí)，無法有精準(zhǔn)、全面的信息數(shù)據(jù)作為參照?；诖耍瑢⒃朴?jì)算引入其中，實(shí)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(jì)算平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)對(duì)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(zhǔn)的信息資源在第一時(shí)間予以反饋。

另外，應(yīng)用分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，還可以快速實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)；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(shí)進(jìn)行恢復(fù)與整理，可以更進(jìn)一步滿足軌道交通對(duì)信息管理提出的要求，使軌道交通系統(tǒng)更為全面、可靠、強(qiáng)大，實(shí)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(duì)其安全的要求也有了極大的提高，同時(shí)，高速也就意味著更快、壓力更大的數(shù)據(jù)即時(shí)處理，這也對(duì)軌道交通信息系統(tǒng)的管理與運(yùn)行提出了更為嚴(yán)格的要求。

將在高速移動(dòng)環(huán)境下對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析作為根本出發(fā)點(diǎn)，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(jì)算百萬級(jí)服務(wù)器集群為主要依據(jù)基礎(chǔ)的前提下，對(duì)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(jìn)一步保障了軌道交通服務(wù)的可靠、優(yōu)質(zhì)、及時(shí)性。

同時(shí)，基于云計(jì)算的云式移動(dòng)運(yùn)算（CMC）也應(yīng)運(yùn)而生，云式移動(dòng)計(jì)算體系將云計(jì)算軟件基礎(chǔ)架構(gòu)、B3G寬帶移動(dòng)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(dòng)計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供了可靠保障，可以將因?yàn)楦咚俣斐傻男盘?hào)數(shù)據(jù)干擾排除，精準(zhǔn)地獲取各路面、空中數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)了軌道交通的綠色、環(huán)保性以及高效營運(yùn)。

2.3 車輛云調(diào)度

當(dāng)前人們的出行必然會(huì)考慮選擇怎樣的交通工具或者考慮出行路線及時(shí)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(shí)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(jì)算機(jī)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(gè)方面，像路況、車況以及各個(gè)時(shí)間段客流量等，對(duì)此進(jìn)行分析來滿足乘客、司機(jī)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(jì)算技術(shù)應(yīng)用其中，可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)監(jiān)控視頻的智能化分析，云計(jì)算通過對(duì)其的智能化分析，繼而實(shí)現(xiàn)高效率的智能監(jiān)控。同時(shí)，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(gè)用戶的需求。從車輛配送程序制定方面來看，云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)就相當(dāng)于一個(gè)虛擬資源庫，實(shí)現(xiàn)高效的云配送目的。

3 軌道交通應(yīng)用云計(jì)算的意義

當(dāng)前，人們?cè)谏a(chǎn)與發(fā)展中都在大力提倡“開源、節(jié)流”，而這也正與云計(jì)算的價(jià)值不謀而合?！伴_源”也就是指計(jì)算機(jī)將互聯(lián)網(wǎng)的硬件與軟件服務(wù)器資源進(jìn)行整合，本地計(jì)算機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送一個(gè)需求指示，就會(huì)有大量所需要的資源傳輸至本地計(jì)算機(jī)中；而“節(jié)流”則體現(xiàn)在用戶使用方面，在使用計(jì)算機(jī)技術(shù)時(shí)，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(jì)算的應(yīng)用對(duì)軌道交通的信息化建設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

4 結(jié)語

將云計(jì)算應(yīng)用到軌道交通中去，是實(shí)現(xiàn)軌道交通智能化的重要手段，也是實(shí)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(dāng)前軌道交通的云計(jì)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(shí)現(xiàn)云計(jì)算與軌道交通的結(jié)合，還需深入研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 曾虹云.云計(jì)算為軌道交通插上隱形的翅膀[J].中國安防，2013，12（9）.

[2] 謝征宇.云計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)信息安全研討會(huì)[J].中國鐵路，2013，15（10）.

[3] 房晶，吳昊，白松林，等.云計(jì)算的虛擬化安全問題[J].電信科學(xué)，2012，28（4）.

[4] 房晶，吳昊，白松林，等.云計(jì)算安全研究綜述[J].電信科學(xué)，2011，27（4）.

[5] 哈蘭.鐵路云計(jì)算應(yīng)用及信息安全性問題研究[J].信息系統(tǒng)工程，2013，21（6）.

[6] 聶鑫路.基于云GIS的城市軌道交通控制保護(hù)區(qū)管理系統(tǒng)[J].都市快軌交通，2013，26（4）.

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(tuán)有限公司運(yùn)營分公司工程師，研究生，研究方向：軌道交通。

（責(zé)任編輯：陳 倩）