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[摘 要]云计算技术利用计算机集群特点形成数据中心平台，让用户从平台中获取相应服务，实现云计算数据动态配置的功能；云计算实现异构和非异构资源的分享、网络计算功能提升了资源的重复使用率，软件设计基于可行性、可靠性因素出发，实现规模经济、在满足系统性能和大容量存储前提下从而降低云计算平台的经营成本。鉴于此，本文对城市轨道交通自动化系统中云计算的应用进行了分析探讨，仅供参考。
[关键词]云计算；城市轨道交通；自动化；应用
中图分类号：TP3；U29-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）23-0381-01
一、云计算技术
对云计算的定义有多种说法，现阶段广为接受的是美国國家标准与技术研究所（NIST）对云计算的定义：云计算是一种可以普适、方便、按需地通过网络访问可配置的計算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务），这些计算资源可以在很少的管理开销和服务提供商干预下快速提供和释放。
云计算从三个层面以服务的方式提供给使用者：首先是IaaS（基础架构服务），提供的是虚拟化服务器、存储服务器及网络资源、安全防护资源等；其次是PaaS（平台服务），提供的是优化的中间件，包括应用服务器、数据库服务器等；最后是SaaS（软件服务），包括应用、流程和信息服务。
云计算是一种新兴计算模式，以虚拟化技术为基础，整合大规模可扩展的计算、存储、数据、应用等分布式计算资源，将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，以网络为载体，提供上述三个层面的服务形式，使用户能够按需获取计算能力、存储空间和信息服务。云计算具有超大规模、高可靠性、高可扩展性、按需获取以及超廉价性的特点，应用云计算技术可以在数秒之内处理完成上千上万甚至上亿的信息，为用户提供强大的网络服务，也为城市轨道交通网络化综合监控和智能化交通带来机遇。
二、云计算在城市轨道交通自动化系统中的应用
1、云架构可扩展性
云计算架构方案较传统交通轨道系统的内IT技术系统而言，云计算架构的系统可扩展性较高。传统的交通监控系统中，程序开发和系统结构都是依靠网络结构和固定资源下运行的，应用程序受实体、固定资源的约束。为此传统交通监控系统的应用程序升级或容量扩展都面临着许多瓶颈：（1）硬件资源容量为固定数值，不能再实现扩容，此时系统体系框架需要再设计，增加了应用程序开发和设计的难度；（2）系统设计需要预留容量，浪费初期的系统资源，造成无用功的投资以及资源闲置。选取云计算框架的系统后。云计算能够存储大数据，对大数据进行甄选、整理、处理的终端，系统可以随时扩展，应用程序所需资源可以在云平台上进行配置或选用。云架构扩展的具体运行原理是当系统容量出现扩展需求时，补给基础设备，计算资源服务器添加存储容量，网络节点增加等都可以一一实现平台资源的补给、分配。同时上述扩展环节不会影响既定的应用程序，高度灵活的扩展性满足了当下交通智能经营系统的多元化需求，为交通轨道智能化系统发展奠定坚实的基础。
2、系统的可用性
传统城市轨道交通的经营管理系统优化其系统可用性的常用办法就是双击热备，确保在系统出现故障或异常可以接入另一台服务器满足当下系统不间断的正常运营。主要工作原理是，同时在两台服务器上开展网络接入、中心服务器、车站服务器、ERP等节点的并向运行。当有一方热机器异常或故障时，双击诊断机制执行工作，诊断问题，而备机升级取代异常主机继续不间断的开展正常工作。反观，云计算则是利用自身数据备份和虚拟大迁移实现系统的可用性优化。虚拟机此时承担数据迁移、调度各个服务器集群资源的工作，实现全部技术、资源、应用环境的同步迁移，迁移时间不用1秒钟。为云计算交通轨道监控系统的正常运行提供保障，确保系统可用性。在科学技术日新月异的今天，微电子技术和计算机技术快速发展，并不断向机械工业等领域渗透，机电一体化技术应运而生。机电一体化系统主要从系统的观点出发，综合运用了机械技术、微电子技术、计算机技术、电力电子技术、以及软件编程技术等群体技术，具有网络化、微型化、绿色化和人性化的特点。
3、高度集成性
云计算平台利用各项子系统完成数据汇总后，数据中心负责实时存储大量过程数据，为平台提供实时查询和数据监控的功能。具体数据监控系统包括数据清洗、负载平衡系统、数据服务集群系统、预处理单元等等。数据清洗和预处理单元负责将存储在单元中的数据开展清洗、检查、数据格式规范化的步骤，避免出现异常数据。负载平衡系统则负责将后台的数据服务器中资源的及时状态的数据流将其分配到不同数据服务器中，达成系统资源的合理配置和负载平衡。而数据服务器集群系统则及时存入输入数据于数据源库中，用户管理员有权在数据库中实现查询、删除、增加的功能。上述系统构建数学模型，并随之分析系统优化配置后的结构、参数、实现手段的优势，顺利为传统交通监控的伪集成系统转变为云计算下的高度集成交通轨道系统，实现交通轨道各项业务的逻辑处理，为交通轨道智能化、自动化运营奠定基础。
4、投资分析
云计算综合自动化系统的虚拟技术主要作用是为系统提供基础的存储、不同服务器集群化、计算处理等的服务，为系统业务提供逻辑化运用。从分散的交通网络资源转变为集成统一的整合性资源，降低系统投资费用，试现交通资源负责平衡、资源配置，增强基础交通监控设备的重复使用率，如CPU存储量提升、云计算能力从无至有，并占用率长期维持在40%左右。云计算方案高度整合了ERP系统、列车自动监控系统、CRM系统，实现软硬件资源的高度配置、整合，本质上提上了硬件资源使用率，从原监控系统的20%使用率一下上升到云计算硬件资源系统下50%的使用率，后期的设备营运经费也会随之减少，满足投资分析方向下，投资成本减少的要求。
结束语
云计算技术取代传统计算机技术广泛应用于各个领域中，分析云计算技术在交通轨道领域的应用下的现状和特征，上文综合概述了结合城市轨道交通智能化、自动化管理系统的要求下，设计出可行的交通轨道自动化系统的方案，并对设计框架和和关键技术进行综述和介绍，对该系统方案的扩展性、集成性、投资分析性和传统的监控系统进行比较，实证了云计算交通轨道自动化系统的更具优势和竞争力，所以云计算交通轨道自动化系统将成为未来交通信息管理领域的必然趋势。
参考文献
[1] 张健保.云计算自动化集成系统是未来城市轨道交通智能化发展方向[J].自动化博览，2015（12）：50-51.
[2] 汪杰.基于云计算的城市轨道交通综合自动化系统研究[J].铁路通信信号工程技术，2015，12（04）：50-54.
[3] 汪杰，李钰，汪敏.一种基于云的城市轨道交通综合自动化系统方案研究[J].现代城市轨道交通，2015（03）：21-24.
[4] 李尊.CAN总线通信技术在UPS中的应用[D].复旦大学，2011.
[关键词]云计算；城市轨道交通；自动化；应用
中图分类号：TP3；U29-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）23-0381-01
一、云计算技术
对云计算的定义有多种说法，现阶段广为接受的是美国國家标准与技术研究所（NIST）对云计算的定义：云计算是一种可以普适、方便、按需地通过网络访问可配置的計算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务），这些计算资源可以在很少的管理开销和服务提供商干预下快速提供和释放。
云计算从三个层面以服务的方式提供给使用者：首先是IaaS（基础架构服务），提供的是虚拟化服务器、存储服务器及网络资源、安全防护资源等；其次是PaaS（平台服务），提供的是优化的中间件，包括应用服务器、数据库服务器等；最后是SaaS（软件服务），包括应用、流程和信息服务。
云计算是一种新兴计算模式，以虚拟化技术为基础，整合大规模可扩展的计算、存储、数据、应用等分布式计算资源，将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，以网络为载体，提供上述三个层面的服务形式，使用户能够按需获取计算能力、存储空间和信息服务。云计算具有超大规模、高可靠性、高可扩展性、按需获取以及超廉价性的特点，应用云计算技术可以在数秒之内处理完成上千上万甚至上亿的信息，为用户提供强大的网络服务，也为城市轨道交通网络化综合监控和智能化交通带来机遇。
二、云计算在城市轨道交通自动化系统中的应用
1、云架构可扩展性
云计算架构方案较传统交通轨道系统的内IT技术系统而言，云计算架构的系统可扩展性较高。传统的交通监控系统中，程序开发和系统结构都是依靠网络结构和固定资源下运行的，应用程序受实体、固定资源的约束。为此传统交通监控系统的应用程序升级或容量扩展都面临着许多瓶颈：（1）硬件资源容量为固定数值，不能再实现扩容，此时系统体系框架需要再设计，增加了应用程序开发和设计的难度；（2）系统设计需要预留容量，浪费初期的系统资源，造成无用功的投资以及资源闲置。选取云计算框架的系统后。云计算能够存储大数据，对大数据进行甄选、整理、处理的终端，系统可以随时扩展，应用程序所需资源可以在云平台上进行配置或选用。云架构扩展的具体运行原理是当系统容量出现扩展需求时，补给基础设备，计算资源服务器添加存储容量，网络节点增加等都可以一一实现平台资源的补给、分配。同时上述扩展环节不会影响既定的应用程序，高度灵活的扩展性满足了当下交通智能经营系统的多元化需求，为交通轨道智能化系统发展奠定坚实的基础。
2、系统的可用性
传统城市轨道交通的经营管理系统优化其系统可用性的常用办法就是双击热备，确保在系统出现故障或异常可以接入另一台服务器满足当下系统不间断的正常运营。主要工作原理是，同时在两台服务器上开展网络接入、中心服务器、车站服务器、ERP等节点的并向运行。当有一方热机器异常或故障时，双击诊断机制执行工作，诊断问题，而备机升级取代异常主机继续不间断的开展正常工作。反观，云计算则是利用自身数据备份和虚拟大迁移实现系统的可用性优化。虚拟机此时承担数据迁移、调度各个服务器集群资源的工作，实现全部技术、资源、应用环境的同步迁移，迁移时间不用1秒钟。为云计算交通轨道监控系统的正常运行提供保障，确保系统可用性。在科学技术日新月异的今天，微电子技术和计算机技术快速发展，并不断向机械工业等领域渗透，机电一体化技术应运而生。机电一体化系统主要从系统的观点出发，综合运用了机械技术、微电子技术、计算机技术、电力电子技术、以及软件编程技术等群体技术，具有网络化、微型化、绿色化和人性化的特点。
3、高度集成性
云计算平台利用各项子系统完成数据汇总后，数据中心负责实时存储大量过程数据，为平台提供实时查询和数据监控的功能。具体数据监控系统包括数据清洗、负载平衡系统、数据服务集群系统、预处理单元等等。数据清洗和预处理单元负责将存储在单元中的数据开展清洗、检查、数据格式规范化的步骤，避免出现异常数据。负载平衡系统则负责将后台的数据服务器中资源的及时状态的数据流将其分配到不同数据服务器中，达成系统资源的合理配置和负载平衡。而数据服务器集群系统则及时存入输入数据于数据源库中，用户管理员有权在数据库中实现查询、删除、增加的功能。上述系统构建数学模型，并随之分析系统优化配置后的结构、参数、实现手段的优势，顺利为传统交通监控的伪集成系统转变为云计算下的高度集成交通轨道系统，实现交通轨道各项业务的逻辑处理，为交通轨道智能化、自动化运营奠定基础。
4、投资分析
云计算综合自动化系统的虚拟技术主要作用是为系统提供基础的存储、不同服务器集群化、计算处理等的服务，为系统业务提供逻辑化运用。从分散的交通网络资源转变为集成统一的整合性资源，降低系统投资费用，试现交通资源负责平衡、资源配置，增强基础交通监控设备的重复使用率，如CPU存储量提升、云计算能力从无至有，并占用率长期维持在40%左右。云计算方案高度整合了ERP系统、列车自动监控系统、CRM系统，实现软硬件资源的高度配置、整合，本质上提上了硬件资源使用率，从原监控系统的20%使用率一下上升到云计算硬件资源系统下50%的使用率，后期的设备营运经费也会随之减少，满足投资分析方向下，投资成本减少的要求。
结束语
云计算技术取代传统计算机技术广泛应用于各个领域中，分析云计算技术在交通轨道领域的应用下的现状和特征，上文综合概述了结合城市轨道交通智能化、自动化管理系统的要求下，设计出可行的交通轨道自动化系统的方案，并对设计框架和和关键技术进行综述和介绍，对该系统方案的扩展性、集成性、投资分析性和传统的监控系统进行比较，实证了云计算交通轨道自动化系统的更具优势和竞争力，所以云计算交通轨道自动化系统将成为未来交通信息管理领域的必然趋势。
参考文献
[1] 张健保.云计算自动化集成系统是未来城市轨道交通智能化发展方向[J].自动化博览，2015（12）：50-51.
[2] 汪杰.基于云计算的城市轨道交通综合自动化系统研究[J].铁路通信信号工程技术，2015，12（04）：50-54.
[3] 汪杰，李钰，汪敏.一种基于云的城市轨道交通综合自动化系统方案研究[J].现代城市轨道交通，2015（03）：21-24.
[4] 李尊.CAN总线通信技术在UPS中的应用[D].复旦大学，2011.