太原轨道交通以低代码为核心的PaaS数字化底座建设实践

摘要：随着城轨企业数字化转型的进程加快，转型的阵痛也开始浮现，企业在人才、组织、文化、技术驾驭及系统建设层面，面临了很多挑战。其中最典型则是，企业在构建数字化体系的过程中需要同时解决——柔性作业、敏捷作业、快速研发、降本转型的基本问题，但现有的生产工具（软件开发工具）与生产关系（软件开发方式）却已经很难全面胜任新的生产需求。本实践案例在分析太原轨道信息建设瓶颈的基础上，结合国内PaaS中台技术先进的经验，探索适合太原轨道发展的以低代码平台为核心的一体融合的PaaS数字化技术底座，为太原轨道后续的数字化转型工作提供底层的数字化能力。

低代码PaaS数字化底座建设背景

太原轨道交通集团有限公司（以下简称“太原轨道”），于2012年5月注册成立，公司性质为“有限责任公司（国有控股）”。太原轨道秉承“1231”发展战略作为现阶段轨道交通建设运营指导思想，全面履行融资、建设、运营和资源开发“四位一体”职能。

太原轨道从2018年启动信息化工作至今，从信息化迈向数字化的过程中，一直在思考，如何能突破传统信息化建设的瓶颈，如1）如何提升组织协同能力；2）如何提升业务响应能力；3）如何提高运维效率；4）如何提升技术创新能力等。

因此，过去一年，我司信息部门一直在研究学习业界优秀的数字化转型解决方案，我们看到行业数字化进程显著加快，不少优秀的同行已经步入了数字化转型的深水区，有非常多好的转型案例和解决方案。与此同时，我们也发现，随着企业转型的进程加快，转型的阵痛也开始浮现，企业在人才、组织、文化、技术驾驭及系统建设层面，面临了很多挑战。其中最典型则是，企业在构建数字化体系的过程中需要同时解决——柔性作业、敏捷作业、快速研发、降本转型的基本问题，但现有的生产工具（软件开发工具）与生产关系（软件开发方式）却已经很难全面胜任新的生产需求。因此，在传统模式信息化建设向数字化转型的复杂进程中，数字洞察、物联感知、可视化、高效协同、敏捷交付等相关的数字化基础工具产品得以重视。但这么多好的数字化工具产品怎么整合形成自己企业的数字化技术底座，实现快速敏捷交付，还是困难重重，产品太多、技术堆栈过于庞大。

研究下来，我们发现以低代码为基调的数字化底座产品将可能是主要的发展趋势，低代码产品凭借高可用性、灵活性、可配置性，能够快速响应企业需求，可纾解企业对专业开发团队的依赖。

低代码PaaS数字化底座建设目标

因此，太原轨道于2022年7月开展信息化建设（二期）项目建设工作，构建城轨云PaaS平台，实现各应用系统的高度集成，完成业务系统上云。

太原轨道信息化建设（二期）项目结合敏捷低代码、大数据、云平台等数字化技术，构建“适度超前、安全可靠、可持续发展”的PaaS数字化技术底座，基于此之上服务于财务核算、费用控制、资产管理、物资管理等业务应用，致力于为太原轨道的业务一体化、资产全寿命周期管理奠定良好基础，为太原轨道后续的数字化转型工作提供底层的数字化能力。目标主要体现在以下两个方面：

构建适应数字化场景和业务需求敏捷响应的新生产力工具。
帮助太原地铁从传统IT架构转向以中心化、服务化、数据化和智能化为核心理念的新一代中台服务架构，让应用系统是动态和随“需”应变的。

低代码PaaS数字化底座建设内容

建设理念

太原轨道此次构建的是以低代码平台为核心的一体融合的PaaS数字化技术底座。基于低代码平台融合了IAM、API网关、消息平台、文件服务、数据库服务、应用交付平台等基础架构平台能力，并通过低代码平台统一为快速搭建上层应用提供支撑。

图 1：数字化PaaS底座构建策略

平台架构

太原轨道此次建设的以低代码为核心的PaaS数字化技术底座，是基于太原轨道现有的云技术平台进行扩容，在云上层构建企业的技术中台、业务中台、数据中台。平台架构如下图所示：

图 2：低代码PaaS数字化底座平台架构

建设内容

低代码PaaS数字化底座融合了下列基础服务能力，介绍如下分析：

云应用交付平台提供了应用运行的环境，基于弹性容器服务，提供新一代应用运行和持续交付服务，实现服务弹性扩缩容、资源自动扩缩容、故障自愈、自动化运维等功能。
云应用开放平台为企业提供完整的API托管服务，实现了服务API的统一开发与治理。提供负载均衡、动态上游、灰度发布、服务熔断、身份认证、可观测性等丰富的流量管理功能。以帮忙企业快速、安全的处理 API 和微服务流量。
消息平台为分布式应用提供灵活可靠的异步通信机制。是基于高可用、分布式集群的消息中间件服务，提供可靠且可扩展的托管消息队列，用于收发消息和存储消息。
云文件服务为各个业务系统的文件数据提供海量、安全、高可靠、低成本的数据存储服务。
云应用身份认证与访问管理平台建立用户数字身份标准，为上层的应用系统提供统一身份和认证服务。
数据平台提供即开即用、稳定可靠、弹性伸缩、便捷管理的MySQL数据库服务。包括：数据库管理、网络访问控制、传输加密、数据安全、数据备份、数据库扩展、数据恢复等功能。
移动化平台支撑移动互联应用建设，提供移动化应用门户、全员协作平台，让所有人、所有应用、所有设备均在线上。

低代码PaaS数字化底座应用特点

基于此以低代码为核心一体化融合的PaaS数字化技术底座构建上层应用具有快速、安全、稳定、开放、高效便捷等特点。具体分析如下：

让应用构建更加快速

基于以低代码平台为核心的一体融合的PaaS数字化技术底座，可以让应用构建更加快速。主要体现在以下两方面：

1、低代码平台集合了很多简单易用的在线设计器，如表单设计器、流程设计器、规则设计器、移动化轻应用设计器等，可以通过简单拖拉拽、所见即所得的方式在线配置表单、工作流、业务规则和后台服务逻辑等，轻松快速的构建上层应用。

2、基于低代码平台与业务中台服务管理平台的融合，可进一步构建共性的、复用价值高业务中台服务。企业各业务板块可根据管理和运营特点，选择业务中台服务进行组合来快速构建应用，同时各业务板块也可根据其需求进行扩展，满足其个性化的管理要求。业务中台服务管理平台中的业务中台服务是可自治运行、可扩展、可被集成、可复用的。

图 3：PaaS数字化技术底座的特点一：快速

让构建的应用更加安全

基于以低代码平台为核心的一体融合的PaaS数字化技术底座，可以让应用构建更加安全。传统的应用开发方式需要开发人员熟知一系列的代码开发安全注意事项，对人员要求很高，很多时候代码的安全性完全依赖于开发人员的能力和素质，非常不可控。而基于低代码平台来进行开发配置的应用，因底层低代码平台已经经过了充分的安全测试和认证，而自然而然继承了低代码平台本身的安全特性，很好的规避了因为开发人员能力参差不齐而带来的各种代码安全风险。

图 4：PaaS数字化技术底座的特点二：安全

让构建的应用更加稳定可靠

基于以低代码平台为核心的一体融合的PaaS数字化技术底座，可以让应用构建更加安全可靠。主要体现在以下三方面：

1、基于低代码平台开发配置的应用系统拥有独立的运行引擎，应用系统间具有独立的运行资源，可避免相互扰动。后续也可随业务发展按业务量进行扩容集群，保证系统的稳定性和可靠性。

2、基于低代码平台开发配置的应用系统的运行引擎具备资源自监控自恢复功能，在异常情况下，可触发告警，严重时还可以进行自动重启。同时，平台还可对业务服务的运行状态进行感知，通过定时拨测的方式确定业务服务的健康状态，若服务发生故障，也可进行自动重启实现自恢复。

3、随着太原轨道交通业务的不断发展，基于低代码平台配置的应用需要经常进行升级，新版本的应用发布通常会带来稳定性的挑战。为此，PaaS数字化底座实现了应用版本灰度发布功能，新版本发布后给指定用户/部门试用，通过后再全面更新，进一步提供系统的运行稳定性。

图 5：PaaS数字化技术底座的特点三：稳定

让构建的应用更加开放

基于以低代码平台为核心的一体融合的PaaS数字化技术底座，可以让应用构建更加开放。基于低代码平台构建的业务应用，对外主要体现为业务微服务和前端业务应用两种形态。其业务微服务兼容了OpenAPI协议，可快速接入API网关，共享给上层应用进行使用。其前端业务应用为标准HTML5页面应用，可方便的实现跨平台多端使用。

图 6：PaaS数字化技术底座的特点四：开放

让构建的应用部署和运维更加便捷

太原轨道早期建设的应用系统，一般是定制化开发或者直接采购的成熟套件，系统一般都为人工部署和运维，成本高、效率低下。然而基于本项目构建的低代码平台创建的应用：

1、可以依托于PaaS数字化底座的自动交付流水线能力，实现一键打包和发布以及热更新等，减少应用停机，提高业务连续性。

2、可以依托于PaaS数字化底座的自动化流水线交付能力和数据库管理能力，能对应用的运行状态进行监控，实现异常状态告警和故障的自动化运维以及数据自动备份和故障恢复等能力。

图 7：PaaS数字化技术底座的特点五：便携

低代码PaaS数字化底座应用成效

本次太原轨道信息化建设（二期）项目，基于以低代码为核心的PaaS技术平台数字化底座，对一期的协同办公系统进行了重构，并对资产一体化相关的3个系统进行建设实践。本项目应用系统构建工作于2022年7月中旬开始，预计于2022年12月份完成全面上线。通过这种新的建设模式，我们也深切感受到了新的数字化底座带来的根本性变化，主要体现在以下四个方面：

1、项目推进更加的快速和可控：原本应用系统的建设周期一般需要1年左右，现可缩短为4-5个月完成。

2、系统需求更加容易确认：系统功能界面可以快速配置，且可基于系统功能界面与最终用户进行确认需求，更加直观。

3、系统功能更加容易迭代和优化：业务部门在使用过程中提出的优化需求，能够快速的调整响应。

4、IT部门的人员更能深度的参与信息化建设：IT部门经过培训，可以上手进行应用开发配置，能够更深度的参与项目的开发管理。

低代码PaaS数字化底座产品选型

低代码平台作为连接技术中台各个服务的关键平台，是企业数字化发展的强大助力,因此低代码产品的选型至关重要，也决定了PaaS数字化底座的应用效果。

太原轨道对低代码产品的选型考量主要集中在以下几个维度：

是否可快速上手、简单易用？
是否可支持大型企业复杂多变的业务场景？
是否可支持大型企业复杂的组织架构？
是否可支持大型企业信息化建设不断升级迭代的要求？
是否具备完整的运维和培训服务体系？
是否能提供一体融合的基础支撑服务能力？

以下重点针对 “是否能够提供一体融合的基础支撑服务能力？”的选型要求进行详述：

企业信息化建设时会需要应用很多基础支撑服务，如API网关、数据库服务、IAM、文件服务等。低代码平台需要有开放协议对接的能力，能够一体融合这些基础支撑服务。因此，因此本次项目选型的低代码平台至少需要能支持LDAP、OAuth2、S3、OpenAPI等协议的服务接入，可以方便的接入PaaS技术生态的各种基础支撑服务能力，作为企业统一的内、外网应用服务支持平台，为上层应用赋能。需要具备和以下基础支撑服务间的融合能力：

资源类基础支撑服务：文件服务、数据库服务，支持S3、JDBC标准协议接入；
技术类基础支撑服务：身份认证服务、邮件、LDAP服务器、消息队列，支持OAuth2、SMTP、LDAP、MQ标准协议接入；
业务类基础支撑服务：通过API网关开放的各类业务服务，支持OpenAPI标准协议接入；
数据类基础支撑服务：大数据平台、报表工具，支持H5标准协议接入。

太原轨道对低代码PaaS数字化底座未来进一步应用的思考

本项目建设至今，实施效率和成果符合预期目标，总体运行良好。回顾本期项目实施过程，我们深刻的意识到，低代码平台的引入和全面落地，无法一蹴而就，需要培训相应的人员、选择合适的项目、建立合理的成本机制，逐步建立符合企业实际需求低代码平台管理制度，整个过程需要保持良好的战略耐心和定力，一旦遇到困难选择放弃，可能导致前功尽弃。在实施过程中，需要建立足够耐心的先遣队，选择新项目做实践和探索，最终推广开来。

迈出低代码应用第一步之后，如何基于低代码做持续的创新与实践是下一步太原轨道要充分思考的问题。我们认为，可以从以下几个方面突破：

推动太原轨道全员参与数字化建设

充分利用低代码平台可在线配置、易上手等优势，可以让越来越多的业务部门人员，直接深度参与到数字化建设中来，让技术回归本源，让技术更好的支撑业务。