鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

胡承 ，魏娟

1.中國石油蘭州石化分公司自動化研究院，甘肅 蘭州 730060

2.中國石油蘭州石化分公司自動化研究院，甘肅 蘭州 730060

0 引言

中國鐵路的運(yùn)營里程僅占世界鐵路的6%，卻完成了世界鐵路總運(yùn)量的22%，運(yùn)輸密度達(dá)到了每公里3207萬換算噸。這是一個奇跡。奇跡的創(chuàng)造是鐵路各級調(diào)度人員在異常繁忙的工作中，用他們的智慧、經(jīng)驗(yàn)和超負(fù)荷的勞動創(chuàng)造出來的。鐵路信息化是提高鐵路運(yùn)輸管理和服務(wù)質(zhì)量及水平、推進(jìn)鐵路集約化經(jīng)營、增強(qiáng)鐵路市場競爭能力的重要手段，也是實(shí)現(xiàn)鐵路現(xiàn)代化的關(guān)鍵。1992年，我國鐵路開始了對鐵路運(yùn)輸管理信息化的論證。鐵路信息化的目標(biāo)是將信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于鐵路經(jīng)營管理的各個方面，改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)裝備水平升級，增強(qiáng)市場競爭能力，提高經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸現(xiàn)代化，需要行車裝備、運(yùn)輸指揮和經(jīng)營管理現(xiàn)代化，其基礎(chǔ)是信息手段現(xiàn)代化。經(jīng)過多方論證、考察，我國鐵路從1994年開始研究、開發(fā)鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)。鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)是我國鐵路運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)中最復(fù)雜、最龐大的系統(tǒng)工程。它的主要目標(biāo)是：完成“車站綜合管理信啟、系統(tǒng)”的實(shí)施與改造，實(shí)現(xiàn)各相關(guān)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享；完成部、局、分局三級調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)和三級貨票庫、確報庫的建設(shè)，統(tǒng)一貨票確報軟件，實(shí)現(xiàn)信息的綜合利用；結(jié)合車號識別系統(tǒng)、分局調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全路貨車實(shí)時追蹤。經(jīng)過多年的建設(shè)，鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)建設(shè)取得丁階段性的成果：確報信息系統(tǒng)基本建成，貨票信息系統(tǒng)完成了微機(jī)制票與信息收集的功能，貨運(yùn)營銷及生產(chǎn)管理系統(tǒng)已全面投產(chǎn)運(yùn)行，集裝箱追蹤系統(tǒng)正式投入運(yùn)用，車號自動識別系統(tǒng)完成了鐵路局間及鐵路分局間分界口設(shè)備的安裝，車站綜合管理信息系統(tǒng)完成了版本的統(tǒng)一，大中型車站基本完成了車站信息系統(tǒng)的建設(shè)，鐵路分局的調(diào)度系統(tǒng)已開始推廣應(yīng)用，鐵道部——鐵路局、鐵路局——鐵路分局的專線網(wǎng)建設(shè)也切換到了高速網(wǎng)絡(luò)，為鐵路信息化的建設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 中國鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)現(xiàn)狀

鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)于1995年正式啟動，采用高度集中、統(tǒng)一指揮的管理模式，鐵路運(yùn)輸調(diào)度在運(yùn)輸生產(chǎn)中起著核心和中樞作用。擔(dān)負(fù)著組織鐵路日常運(yùn)輸生產(chǎn)和確保運(yùn)輸安全的重要任務(wù)。要根據(jù)人、車、天、地、圖、規(guī)、直接組織車、機(jī)、工、電、輛等行車主要部門協(xié)同動作，控制裝、卸、排、行等運(yùn)輸生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，調(diào)度指揮質(zhì)量的高低，直接關(guān)系著運(yùn)輸安全和運(yùn)輸效率。到目前為止，鐵道部和所屬企業(yè)用于鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)建設(shè)的投資累計(jì)達(dá)到40個億左右。鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)主要由8個子系統(tǒng)構(gòu)成。此外，還有機(jī)關(guān)局域網(wǎng)、內(nèi)部企業(yè)網(wǎng)、運(yùn)輸信息查詢及綜合辦公自動化系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)。鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)8個子系統(tǒng)中確報、貨票、編組站、貨運(yùn)營銷及生產(chǎn)管理、車輛管理、部調(diào)度等六個子系統(tǒng)已投入使用，集裝箱追蹤系統(tǒng)的軟、硬件及聯(lián)網(wǎng)工程已經(jīng)完成，進(jìn)入試運(yùn)行階段，貨車實(shí)時追蹤系統(tǒng)正在實(shí)施過程中，具體情況是：

1）確報信息系統(tǒng)：約有90%左右的較大技術(shù)作業(yè)站內(nèi)已經(jīng)建立確報點(diǎn)，并投入運(yùn)用。目前，各局管內(nèi)和局間交換有效報率均達(dá)95%以上，整個系統(tǒng)運(yùn)行基本正常；2）貨票信息系統(tǒng)：目前已有1667個貨運(yùn)量比較大的貨運(yùn)站進(jìn)行計(jì)算機(jī)制票以及與之有關(guān)的財(cái)務(wù)結(jié)賬、統(tǒng)計(jì)分析等工作，全路微機(jī)制票率達(dá)91%。1364個制票站、車務(wù)段實(shí)現(xiàn)與分局聯(lián)網(wǎng)，貨票分局入庫率達(dá)64.4%，在貨票庫應(yīng)用方面， 10個路局實(shí)現(xiàn)與財(cái)務(wù)共享，9個路局實(shí)現(xiàn)與統(tǒng)計(jì)共享，上海局部分車站已撤消貨票甲聯(lián)；3）編組站信息系統(tǒng)：目前全路49個編組站己全部建成信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)建成運(yùn)用以來，在運(yùn)輸生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用，成為編組站必不可少的重要組成部分；4）貨運(yùn)營銷及生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)：該系統(tǒng)設(shè)計(jì)為1476個站段，現(xiàn)已實(shí)施完成1333個，其中1283個能夠聯(lián)網(wǎng)傳輸。鐵道部與各路局的聯(lián)網(wǎng)已完成，各路局均能實(shí)現(xiàn)向鐵道部的數(shù)據(jù)傳輸。其中北京、上海等9個路局的貨運(yùn)計(jì)劃原提、批準(zhǔn)、完成的完整數(shù)據(jù)能夠上報到鐵道部；5）車輛管理信息系統(tǒng)：該系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，每日收集全路138個車輛段、23個車輛工廠有關(guān)貨車管理的信息，是鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)。目前這一系統(tǒng)已投入使用，并完成了車號刷新工作；6）鐵道部調(diào)度信息系統(tǒng)：1999年3月1日已正式投入運(yùn)行，7）集裝箱追蹤信息系統(tǒng)：按規(guī)劃分三期進(jìn)行，一、二期工程先在240個涵蓋所有10噸以上標(biāo)準(zhǔn)箱的較大型集裝箱辦理站完成集裝箱追蹤，目前已實(shí)施完成233個，有50%的站能正常報送信息。三期工程的實(shí)施，將結(jié)合推行集裝箱運(yùn)輸一口價進(jìn)行；8）大節(jié)點(diǎn)貨車追蹤信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)計(jì)劃在全路2200個鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)報告點(diǎn)中完成對貨物、車輛、機(jī)車、集裝箱、列車的實(shí)時追蹤，并提供各級運(yùn)輸調(diào)度及運(yùn)輸組織人員對各種追蹤信息的實(shí)時查詢。由于通信條件的限制，首先在500分界站、編組站、大型區(qū)段站、大型貨運(yùn)站實(shí)現(xiàn)大節(jié)點(diǎn)追蹤，在此基礎(chǔ)上，逐步加密追蹤節(jié)點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)在全路2200個站段范圍的追蹤。

鐵路綜合調(diào)度指揮信息系統(tǒng)采用Client/Server（客戶機(jī)/服務(wù)器）和Browse/server相結(jié)合的使用系統(tǒng)模式，使用UNIX小型機(jī)作數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，運(yùn)行AIX/digital unix/Soloaris操作系統(tǒng)，采用Oracle關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，用Java語言編程，在客戶端采用微機(jī)，在Window 2000/xp下用Visual ge4/WSAD5.1/Eclipse3等第四代語言和軟件開發(fā)工具開發(fā)查詢，編輯，制表打印等功能。系統(tǒng)采用廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)相連接的方式，由于鐵路綜合調(diào)度指揮信息系統(tǒng)直接與全路各分局運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)交換信息，鐵道部信息技術(shù)中心主機(jī)與各局電子中心主機(jī)用4M光纖通道公用數(shù)據(jù)交換網(wǎng)連接，采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，用MQ通訊軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在鐵道部信息技術(shù)中心與調(diào)度部門微機(jī)間構(gòu)成局域網(wǎng)，采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通過網(wǎng)絡(luò)SQL能力建立客戶/服務(wù)器應(yīng)用。系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：

1）完整性。按照系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法，全面考慮鐵路運(yùn)輸調(diào)度工作的主要環(huán)節(jié)，充分考慮貨運(yùn)工作、列車工作、機(jī)車工作、旬計(jì)劃、輪廓計(jì)劃、日班計(jì)劃編制和其它相關(guān)崗位工作以及公用數(shù)據(jù)庫的建立；充分利用分局運(yùn)輸調(diào)度信息系統(tǒng)的有關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息共享；充分利用貨運(yùn)計(jì)劃、技術(shù)計(jì)劃、十八點(diǎn)運(yùn)輸統(tǒng)計(jì)、確報等數(shù)據(jù)信息源；滿足鐵路運(yùn)輸日常調(diào)度信息系統(tǒng)的需求，使整個系統(tǒng)發(fā)揮出總體效益；

2）先進(jìn)性、靈活性和實(shí)用性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)要合理地考慮目前各級運(yùn)輸調(diào)度管理體制和作業(yè)流程，同時也要考慮到今后鐵路改革發(fā)展的需要。要合理地處理人機(jī)分工，盡量方便用戶使用。充分考慮各鐵路局運(yùn)輸調(diào)度工作特點(diǎn)及用戶需求變化，數(shù)據(jù)接口設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、用戶界面設(shè)計(jì)要方便靈活，易于修改；

3）可靠性。由于系統(tǒng)是24小時不間斷運(yùn)行，以及鐵路運(yùn)輸半軍事化需要，系統(tǒng)要安全可靠，除主機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)備外，通信系統(tǒng)、電源系統(tǒng)都應(yīng)具有良好的備用及切換手段和故障恢復(fù)能力；軟件系統(tǒng)要具有查錯糾錯能力及完善的后備支持能力；

4）可移植性。軟件系統(tǒng)應(yīng)具有良好的可移植性。開發(fā)工具、數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)、硬件、網(wǎng)絡(luò)平臺的選擇既要考慮IT業(yè)當(dāng)前主流技術(shù)，又要與目前鐵路鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)系統(tǒng)主流運(yùn)行環(huán)境相一致；

5）系統(tǒng)具有實(shí)時響應(yīng)能力。滿足運(yùn)輸調(diào)度指揮的實(shí)時響應(yīng)要求；

6）系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)充性和適應(yīng)性。滿足鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)系統(tǒng)逐步建設(shè)的要求，并能適應(yīng)各級調(diào)度的實(shí)際情況，便于推廣移植和維護(hù)；

7）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享性。為保證鐵路運(yùn)輸調(diào)度信息系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)信息共享，運(yùn)輸調(diào)度信息系統(tǒng)間網(wǎng)間數(shù)據(jù)交換，以及與其它信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享和交換，要求鐵路運(yùn)輸調(diào)度信息系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)字典編碼必須與鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)統(tǒng)一基礎(chǔ)字典相一致。

2 存在的問題

2.1 通道建設(shè)嚴(yán)重滯后

根據(jù)TM1S信息傳輸?shù)陌l(fā)展需要，從部到局、局到分局、分局到部分大站應(yīng)采用2M專線為主、X.25公共數(shù)據(jù)交換網(wǎng)備用的模式，但現(xiàn)在部到局、局到分局間仍為9.6K或4.8K的低速傳輸通道，經(jīng)常出現(xiàn)網(wǎng)上數(shù)據(jù)堵塞，造成數(shù)據(jù)傳輸時間過長。分局到站段聯(lián)網(wǎng)條件更差，現(xiàn)在尚有1000多個聯(lián)網(wǎng)點(diǎn)沒有端口，無法進(jìn)入數(shù)據(jù)網(wǎng)。由于通道建設(shè)滯后，許多計(jì)算機(jī)確報站不能開通計(jì)算機(jī)確報系統(tǒng)，貨車大節(jié)點(diǎn)追蹤系統(tǒng)的車站中也有許多車站不具備數(shù)據(jù)通信條件，而這些系統(tǒng)實(shí)時性要求高，不能采用電話撥號方式，無論是通道或速率都不能滿足鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)的要求。

2.2 有的系統(tǒng)尚未完成工程設(shè)計(jì)規(guī)定的工作量

確報信息系統(tǒng)目前有幾十個確報點(diǎn)尚未實(shí)施，主要分布在北京、鄭州、成都局。貨運(yùn)營銷與生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)及集裝箱追蹤信息系統(tǒng)也有少數(shù)路局未完成建設(shè)任務(wù)。大節(jié)點(diǎn)貨車追蹤正在實(shí)施過程中，距實(shí)現(xiàn)計(jì)劃目標(biāo)還有比較大的距離。

2.3 一些系統(tǒng)應(yīng)用不夠理想

雖然有些系統(tǒng)建設(shè)工作己基本完成，但沒有及時投入應(yīng)用，或應(yīng)用效果不夠好。如貨票信息系統(tǒng)，制票工作開展得比較好，但傳輸入庫情況不好。有的鐵路局貨運(yùn)營銷與生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)工程完成得很早，但使用得不夠好。

2.4 有些系統(tǒng)軟件不夠完善，維護(hù)保證體系不健全

一些系統(tǒng)投入應(yīng)用后，發(fā)現(xiàn)有些軟件安全性和系統(tǒng)的功能性不夠完善，影響了使用的積極性。維護(hù)保證工作也急需改善，由于近兩年我國鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用發(fā)展比較快，而維護(hù)保證工作相對滯后，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)用極為不利。

3 今后鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)建設(shè)的產(chǎn)品需求和發(fā)展方向分析

3.1 采購以硬件為主，對系統(tǒng)軟件和支撐軟件的需求量大

鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)是一個復(fù)雜、龐大的系統(tǒng)，涉及5萬多公里鐵路營運(yùn)線，2200個鐵路信息采集點(diǎn)。作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它的效益發(fā)揮需要整體能力的提高。目前鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)的主體構(gòu)架已經(jīng)形成，但各子系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)度、各路局、各分局的建設(shè)進(jìn)度不一，影響鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)整個系統(tǒng)能力的發(fā)揮。同時受通信能力的限制，鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)的覆蓋范圍需要在以后逐步擴(kuò)大，如大節(jié)點(diǎn)貨車追蹤系統(tǒng)要由500個節(jié)點(diǎn)擴(kuò)大到2200個節(jié)點(diǎn)。因此鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)的進(jìn)一步建設(shè)和完善是一個長期的過程。鐵路的應(yīng)用軟件基本以自主開發(fā)為主，在今后的建設(shè)中，鐵路對IT產(chǎn)品的需求還是以硬件為主，對系統(tǒng)軟件和支撐軟件的需求量也比較大。

3.2 在鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)和Intranet的基礎(chǔ)上發(fā)展電子商務(wù)是方向

從產(chǎn)品信息的透明性和規(guī)范性角度，鐵路客票和車皮利用電子商務(wù)平臺進(jìn)行銷售更具有可操作性。鐵路的鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)和Intranet建設(shè)為電子商務(wù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。鐵路貨物的承運(yùn)、交付、結(jié)算都可以在網(wǎng)上進(jìn)行。另外，鐵路每年都有大量的物資需要采購，如鋼材、電機(jī)、各種零配件等。這些產(chǎn)品的交易也都可以在網(wǎng)上進(jìn)行。

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