数字车站:满足乘客需求和净零目标

什么是数字电台?

数字车站是运营商满足不断变化的乘客需求的基础。

数字车站是指与其他铁路基础设施一起向数字化发展的火车站。一方面，铁路运营商正在引入新的数字车站应用程序，以实现更高效、更安全的运营。另一方面，数字电台不仅仅是以技术为中心的数字业务。它还涉及将新的运营能力转化为切实的乘客利益。作为列车旅程的入口，它使铁路运营商能够提供以乘客为导向的便利环境，以及创造性和敏捷的铁路服务。

随着铁路服务使用量回归正常水平，并有望在未来几年继续增长，高效的车站运营、安全的车站客流和更好的旅程体验比以往任何时候都更加重要。因此，数字车站现在是铁路运营商最关心的问题。

目前的电台网络在哪些方面不能满足数字电台所需要的新要求?

目前使用的大多数车站网络都采用企业局域网架构，以满足铁路公司的企业数据和VoIP需求。它没有像操作技术(OT)电信网络那样以任务关键型网络思维模式进行架构和部署。它们在多个领域都不达标，例如:

• 健壮的弹性:假定车站应用程序不像列车自动控制系统那样对安全至关重要，它们对运行至关重要，因为车站工作人员依靠它们对车站进行360度的态势感知，并识别可能的犯罪和其他麻烦点。因此，具有自修复能力的健壮网络弹性是确保高应用程序可用性的关键，特别是在正在发生的事件期间。
• 应用和流量增长的高可扩展性:目前的站点网络大多构建为企业局域网，中继速度为100Mb/s或1Gb/s。然而，随着高分辨率的闭路电视摄像机以更高的比特率传输，并在车站各处扩散，以监控乘客安全，再加上边缘计算等更多的应用正在出现，需要更高的中继速度。
• 通过以太网支持的高密度高功率电源:部署在车站的设备(如Wi-Fi接入点、时钟、乘客信息显示器)不仅增加了数量，而且还增加了所需的电源(如闭路电视摄像头)。目前部署的企业局域网交换机根本不能满足这些需求。
• 网络安全:铁路基础设施是备受关注的攻击目标。因此，车站需要一个设计安全的网络，成为零信任多层网络防御框架的一部分。

数字车站的出现在多大程度上有助于满足不断变化的乘客需求，并有助于实现雄心勃勃的净零排放目标?

数字车站是运营商满足不断变化的乘客需求的基础。例如，通过使用视频传感器和AI/ ml驱动的分析，车站工作人员可以及早发现异常情况，从检测突然的人流逆转或深夜的人群游荡到识别有身体需求的乘客。这将使车站更安全，对乘客更友好。另一方面，数字车站也可以是协调多式联运的公共交通枢纽。为下火车的乘客显示换乘公交车的出发时间信息可以减轻通勤的压力。

通过满足不断变化的乘客需求和改善旅行体验，更多的人会更喜欢铁路服务，而不是自己开车或使用汽车共享服务。这将有助于降低碳排放水平。此外，增加的客运量也将改善铁路运营的财政可持续性。

此外，随着数字车站成为数字铁路基础设施的一部分，运营商已准备好迎接新的创新，以加快他们的数字转型之旅。

请解释诺基亚数字站网络蓝图是如何工作的

该蓝图为多服务网络采用了以应用程序为中心的方法，该网络已准备好可伸缩地支持当前和未来的应用程序。通过以应用程序为中心的方法，该蓝图将根据应用程序延迟、带宽和连接需求，使用预配置的服务和服务质量配置文件处理来自每个应用程序的数据流量。这确保了一致的高应用程序性能。

该蓝图架构包括高性能、安全和弹性10Gbps访问以太网光纤环，将连接骨干核心网络。接入环本质上是一个工业化以太网交换机环，服务于某一区域或某一级别的站。它从附属设备(包括闭路电视摄像头、乘客信息显示器和广播系统)收集数据，并将这些数据汇集到操作和控制中心(OCCs)和数据中心的骨干核心网络(见图1)。

图1:诺基亚数字站网络蓝图。

这个蓝图将如何帮助运营商克服他们目前面临的网络挑战?

该蓝图采用了最新的网络创新，以帮助铁路运营商应对所面临的挑战。

车站需要较高的网络可用性，以提供安全的乘客环境。它没有使用生成树协议(STP)等企业级弹性机制，而是使用任务关键类G.8032以太网环保护，模拟光学SONET/SDH环保护。为了获得最大的弹性，以太网环可以有两个网关节点，以实现多机箱节点冗余，并与两个骨干核心网域互连。

蓝图是可扩展的。对于中型站，可以增加一个环的开关数量，对于大型站，可以采用多环架构。蓝图中的交换机虽然小巧，但具有极高的端口密度和大功率，可以为CCTV摄像头和Wi-Fi接入点驱动大量的高功率PoE(通过以太网供电)。它的高以太网端口密度和千兆以太网链路为未来提供了巨大的空间数字化计划。

蓝图是设计安全的。除了通常的节点安全功能，它还可以在10Gb/s的MACSec有线速度下加密，而不会降低性能。有了这种能力，车站网络可以成为铁路运营商零信任多层防御框架的一个组成部分。

许多铁路运营商正在评估使用私有的基于3gp的LTE/5G无线网络来实现列车自动控制和运营。无线网络需要精确的时间同步，这超出了常用的网络时间协议(NTP)的能力。该蓝图支持为这种用例设计的IEEE 1588 PTP(精确定时协议)。由于网络覆盖范围可以从轨道扩展到未来铁路创新的车站，蓝图可以很容易地成为同步配电网的延伸。

凭借其丰富的网络功能诺基亚数字车站蓝图可以继续发展，并在数字铁路旅程中发挥不可或缺的作用。