图2 深圳市轨道交通一、二期工程系统建设模式

在三期工程中，深圳地铁公司一方面升级了系统技术，如采用了基于通信的列车自动控制系统（CBTC）、互联网票务系统、视频分析技术；另一方面在云化发展方向上进行了融合性尝试，在国内率先提出并形成完整的云计算技术应用解决方案，将ISCS、PIS、ISDS、车场智能化系统置于云平台上运行（图3）。城轨大脑已经具备低级的自我思考能力。

在四期工程中，随着技术水平的进一步提升，全自动运行、一键开关站、预测性维修管理、客流分析和网络化运营管控系统，以及具备生物识别功能的票务系统等被纳入应用范畴；这些系统的共同特点是数据来源广泛，功能联动具有综合性，从而要求以强大的平台和统一的数据作为支撑。因此，在四期工程建设阶段，深圳地铁公司规划建设城市级别的云服务平台——城轨云，并在其上构建人工智能开放创新平台，从而完善城轨大脑的功能，使其能够自我感知、自我学习、自我修正，实现其各个“器官”的协同工作（图4）。

图3 深圳市轨道交通三期工程系统建设模式

4 深圳市智慧城轨的总体架构

深圳市构建的智慧城轨总体架构分为3 层，即位于控制中心的云计算大数据中心、位于车站/枢纽机房的边缘计算节点，以及分布在现场的各类控制设备与传感设备（图5）。这些结构分别对应了城轨大脑中的神经末梢、大脑及各类感知神经。

图4 深圳市轨道交通四期工程系统建设模式

4.1 云计算大数据中心

云计算大数据中心作为城轨大脑最核心的部分，按照以下3 层模型构建：基础设施即服务（Infrastructureas-a-Service，IaaS）层、数据即服务（Data-as-a-Service，DaaS）层和平台即服务（Platform-as-a-Service，PaaS）层。其中，IaaS 作为城轨大脑的物理结构，DaaS 层承载着城轨大脑的记忆功能，PaaS 层是城轨大脑基于IaaS层和DaaS 层进行思考、做出决策的部分。

图5 智慧城轨总体架构

4.1.1 IaaS 层

IaaS 层主要包括云管理平台、云安全平台、基础设施资源池，是城轨大脑的物理结构。在网络资源建设方面，基于现有网络和新建环网，利用SDN 技术，提供按需配置的灵活网络结构，完善网络管理体系。在计算资源方面，使用高密度服务器设备，通过虚拟化技术设计和创建高弹性计算资源池，满足用户对计算资源不断增长的需求。在存储资源方面，利用存储虚拟化技术，实现异构存储资源的统一整合和分级共享，以提高存储资源利用率，还可以快速为用户部署存储空间，降低存储成本，实现弹性扩展。

4.1.2 DaaS 层

智慧城轨对内通过数据驱动实现城轨运营管理的精细化、智能化，对外为乘客提供精准化、个性化的信息服务，因此应建设城市级的城轨数据湖（即DaaS 层），打破城轨各专业的数据孤岛，整合多源异构数据资源，盘活数据资产，通过大数据感知、大数据认知、大数据决策辅助等手段建立物理城轨的动态数字孪生体，为城轨“类脑结构”化奠定重要的资源与技术基础。

DaaS 层提供面向大数据的数据开采融合平台，以创新的体系结构模型技术重建业务系统的数据接口，颠覆传统的数据融合方式，能够快速实时地挖掘系统数据，实现对NCC、ACC、CLC 及各专业系统数据资源的一体化整合，形成覆盖各专业多源异构海量数据的共享资源池，为深圳市轨道交通的数据开放、融合与增值创新提供高效的平台支撑。

DaaS 层可按能力需求划分为数据源层、数据接入和处理层、多源异构数据融合存储层、大数据中台（大数据平台操作系统）、数据服务层、大数据安全体系、大数据治理体系、大数据运营体系。这些能力层次体系可为各城轨业务领域提供多种多样的数据资产服务，形成面向各专业的数据智能解决方案。

4.1.3 PaaS 层

PaaS 层是实现云化服务架构、数据驱动业务、自动化智能化决策的关键要素，可实现数据信息技术、智能技术与智慧枢纽业务的深度融合，从而实现城轨大脑的自我思考以及决策能力。

PaaS 层连接IaaS、DaaS 和软件即服务（SaaS）层（通过网络提供软件服务），可整合跨城轨专业领域的各业务核心技术能力，快速云化传统应用，高效开发和部署云应用。其功能如下：①为上层应用提供AI 算法模型，构建大数据计算与分析能力、微服务管控治理能力、物联网感知集成能力、敏捷软件生产自动化能力、跨平台应用开发能力等；②可根据城轨业务能力需求测算基础服务资源需求，通过IaaS 平台提供的应用程序接口（API）调度各类云化资源池中的基础设施资源。同时，PaaS 层有能力将DaaS、PaaS 平台的资源统一开放给SaaS 层，支撑SaaS 层的各类业务云应用。

文章来源：《智慧中国》 网址: http://www.zhzgzzs.cn/qikandaodu/2021/0712/2324.html