城市軌道交通數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用及展望
【概要描述】
- 分類:新聞中心
- 作者:軌道運(yùn)維
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- 發(fā)布時(shí)間:2023-05-24 09:45
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一、背景
近年來,互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化等技術(shù)不斷出現(xiàn),加上智慧城市建設(shè)需求及《城市軌道交通技術(shù)發(fā)展綱要建議(2010-2015)》,城市軌道交通管理逐漸向數(shù)字化、精細(xì)化方向發(fā)展。以往的2D表格及圖紙等數(shù)據(jù)已不能滿足城市系統(tǒng)要求,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢只是信息的堆疊和展示,無法構(gòu)成直觀的網(wǎng)絡(luò)空間,城市軌道交通需要從全域的角度了解網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢,而海量數(shù)據(jù)讓管理者沒有直觀認(rèn)知,進(jìn)而無法快速處置安全事件,并準(zhǔn)確做出合理決策。
而基于空間數(shù)據(jù)模型的數(shù)字孿生建模技術(shù)具備數(shù)字化、立體化、精細(xì)化等優(yōu)勢,數(shù)字化軌道交通已成為該領(lǐng)域研究的重點(diǎn)問題之一。城市軌道交通全域數(shù)字孿生是精準(zhǔn)映射實(shí)體軌道交通的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施,能夠?qū)⒊鞘熊壍澜煌ňW(wǎng)絡(luò)安全資產(chǎn)識(shí)別與脆弱性檢測數(shù)字化,通過簡便的形式展示給用戶,用戶能夠更容易、更清晰地理解面向特定區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)情報(bào)分析挖掘、全域態(tài)勢感知、攻防演練,以及對網(wǎng)絡(luò)空間新風(fēng)險(xiǎn)的定義和分析等。
二、數(shù)字孿生技術(shù)在城市軌道網(wǎng)絡(luò)安全的應(yīng)用
- 什么是數(shù)字孿生
數(shù)字孿生,英文名是Digital Twin(數(shù)字雙胞胎),也被稱為數(shù)字映射、數(shù)字鏡像。官方定義為:數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù),集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,從而反映相對應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過程。
- 數(shù)字孿生在城市軌道網(wǎng)絡(luò)安全的應(yīng)用
城市軌道網(wǎng)絡(luò)是復(fù)雜、多系統(tǒng)、大型城域網(wǎng)絡(luò),資產(chǎn)數(shù)量多且復(fù)雜。網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)涉及IT網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等,暴露面廣且防護(hù)難度大,很難在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)安全事件時(shí)以最短的時(shí)間準(zhǔn)確定位并處置問題。目前,城市軌道網(wǎng)絡(luò)安全是以單線為主的防護(hù)方式,企業(yè)難以了解整個(gè)全域的網(wǎng)絡(luò)安全狀態(tài)。
傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢只是信息的堆疊和展示,無法構(gòu)成直觀的網(wǎng)絡(luò)空間。數(shù)字孿生技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全空間的應(yīng)用(呈現(xiàn)、預(yù)測、指揮等)中可發(fā)揮重大作用。網(wǎng)絡(luò)攻擊是現(xiàn)實(shí)世界對數(shù)字世界的影響,同樣,數(shù)字世界也能對現(xiàn)實(shí)世界產(chǎn)生影響,二者有著密切的聯(lián)系。在這個(gè)方向上將現(xiàn)實(shí)世界和數(shù)字世界耦合(數(shù)字孿生)是需求強(qiáng)烈的發(fā)展方向。城市軌道交通從全域的角度了解網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢,海量的數(shù)據(jù)無法讓管理者有直觀的認(rèn)知,也就無法快速的處置安全事件,并做出合理的決策。城市軌道交通全域數(shù)字孿生成為解決問題的路徑之一。
目前,城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)安全可做到資產(chǎn)識(shí)別與脆弱性檢測數(shù)字化、面向特定區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)情報(bào)分析挖掘數(shù)字化、全域態(tài)勢感知數(shù)字化、攻防演練數(shù)字化,以及對網(wǎng)絡(luò)空間新風(fēng)險(xiǎn)的定義和分析等。
- 城市軌道信息化資產(chǎn)安全閉環(huán)管理
資產(chǎn)信息化是整個(gè)數(shù)字孿生應(yīng)用的基礎(chǔ)。在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域,資產(chǎn)信息化、數(shù)字化是繪制網(wǎng)絡(luò)安全空間的重要工作之一。通過對資產(chǎn)的多維(資產(chǎn)名稱、所屬子網(wǎng)、所屬區(qū)域、所屬系統(tǒng)、所屬子系統(tǒng)、資產(chǎn)類型、資產(chǎn)重要性、IP等)識(shí)別和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析,實(shí)現(xiàn)識(shí)別資產(chǎn)脆弱性分析、網(wǎng)絡(luò)情報(bào)分析挖掘、關(guān)基監(jiān)管、掛圖作戰(zhàn)和態(tài)勢感知業(yè)務(wù)、實(shí)戰(zhàn)攻防演練和靶場業(yè)務(wù),以及對網(wǎng)絡(luò)空間新風(fēng)險(xiǎn)的定義和分析等。以反映網(wǎng)絡(luò)空間資源狀態(tài)變化、網(wǎng)絡(luò)行為和攻擊意圖。
- 全景展示城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢
運(yùn)營中心監(jiān)控城市地鐵線路時(shí),將全局線路、單條線路下至某個(gè)車站,并進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控,為用戶展示整體到局部的地鐵網(wǎng)絡(luò)安全情況。運(yùn)營中心采用虛擬的網(wǎng)絡(luò)安全世界可視化技術(shù),以物理空間方式進(jìn)行展示,用戶可以更直觀的感受到網(wǎng)絡(luò)安全世界的連接方式、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)以及業(yè)務(wù)能力。
- 數(shù)據(jù)中心可視化巡檢
將機(jī)器人與虛擬網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)合,可以不依靠人力排查和運(yùn)維,精準(zhǔn)定位事發(fā)地點(diǎn)、事件的詳細(xì)信息,并采集相關(guān)數(shù)據(jù),自動(dòng)化研判和解決事件,將相關(guān)操作交給用戶,讓用戶決策如何解決相關(guān)事件。這種通過機(jī)器人深入到機(jī)房的巡檢,與虛擬網(wǎng)絡(luò)空間真實(shí)對應(yīng),對機(jī)房內(nèi)部進(jìn)行事件巡查,當(dāng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全事件時(shí),采集相關(guān)數(shù)據(jù),依靠機(jī)器人進(jìn)行事件分析,輸出事件結(jié)果。通過視覺識(shí)別技術(shù),節(jié)省用戶深入到數(shù)據(jù)中心的時(shí)間和精力,提高整個(gè)運(yùn)營中心的工作效率。
- 數(shù)字孿生技術(shù)在軌道交通中的展望
《城市軌道交通技術(shù)發(fā)展綱要建議(2021-2025)》提到要打造新型城市軌道交通綜合運(yùn)維平臺(tái)體系。構(gòu)建網(wǎng)線一體化調(diào)度指揮平臺(tái)。推進(jìn)調(diào)度指揮系統(tǒng)由二維向三維模式轉(zhuǎn)變,發(fā)揮數(shù)據(jù)分析技術(shù)、人工智能算法的優(yōu)勢,加快調(diào)度操作的簡化性。推進(jìn)調(diào)度指揮系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,加速推進(jìn)調(diào)度指揮系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全一體化、加強(qiáng)采集層、平臺(tái)層、展示層數(shù)據(jù)安全性;加速推進(jìn)調(diào)度指揮系統(tǒng)的基礎(chǔ)操作系統(tǒng)向工業(yè)化安全操作系統(tǒng)轉(zhuǎn)化。推動(dòng)基于BIM技術(shù)的三維參數(shù)化協(xié)同設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)數(shù)模一體、圖模一體及設(shè)計(jì)施工一體化;促進(jìn)BIM技術(shù)與云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等信息化技術(shù)的集成應(yīng)用及與業(yè)務(wù)的深度融合,充分挖掘融合應(yīng)用價(jià)值等建議。
未來,數(shù)字孿生技術(shù)在城市軌道交通中發(fā)揮的作用會(huì)越來越大,除應(yīng)用在建造方面外,也會(huì)拓展到其他各個(gè)方面。綠盟科技也會(huì)持續(xù)加強(qiáng)新技術(shù)的應(yīng)用和新領(lǐng)域的拓展,為城市軌道行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全保障增加助力。
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