高速鐵路綜合維修基地管理信息系統(tǒng)設(shè)計

張 雷

（鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司 電信電化處， 天津 300251）

高速鐵路固定設(shè)備（包括線路、橋梁、隧道、通信、信號、供電等）的屬性及修程、修制工作必須適應(yīng)列車高速度、高密度、安全平穩(wěn)運行的要求，保持固定設(shè)備始終處于良好狀態(tài)。因此，需針對我國高速鐵路固定設(shè)備維修作業(yè)方式和組織模式，充分借鑒國外高速鐵路固定設(shè)備維修管理經(jīng)驗，完成高速鐵路綜合維修基地管理信息系統(tǒng)的建設(shè)。

1 綜合維修基地管理信息系統(tǒng)功能

高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施維修基地采用硬件資源共享技術(shù)建立統(tǒng)一平臺，分區(qū)管理工務(wù)、電務(wù)、供電和綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，部署基礎(chǔ)設(shè)施綜合維修基地管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施維修基地的工務(wù)設(shè)備、電務(wù)設(shè)備、供電設(shè)備、養(yǎng)路機械設(shè)備、綜合檢測作業(yè)、監(jiān)測作業(yè)、檢修作業(yè)、機械化作業(yè)、安全作業(yè)、物資、財務(wù)、辦公、人力資源等的信息化管理，實現(xiàn)高質(zhì)量、高效率、少人力、低成本的維修目標。

2 綜合維修基地管理信息系統(tǒng)設(shè)計方案

2.1 系統(tǒng)總體技術(shù)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)總體技術(shù)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

應(yīng)用支持層是為統(tǒng)一應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)構(gòu)件、核心流程和關(guān)鍵技術(shù)而設(shè)計的項目管理基礎(chǔ)應(yīng)用平臺，包含GIS（地理信息平臺）、SOA套件（面向服務(wù)架構(gòu)中間件）、統(tǒng)一的信息表現(xiàn)框架、身份認證、校驗機制、統(tǒng)一授權(quán)管理、核心業(yè)務(wù)規(guī)則、流程驅(qū)動管理器、多系統(tǒng)互信訪問機制、消息管理、系統(tǒng)信息審計、報表管理器、信息共享和傳輸同步機制等核心功能模塊。系統(tǒng)通過流程管理器支持業(yè)務(wù)流程的自定義。通過應(yīng)用支持層的設(shè)計和實現(xiàn)，使各應(yīng)用子系統(tǒng)在統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)體系上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、軟件、流程、消息復(fù)用，提高系統(tǒng)的擴展性，也提高了系統(tǒng)健壯性。應(yīng)用層是由用戶業(yè)務(wù)處理的各子系統(tǒng)或功能模塊構(gòu)成。

2.2 功能設(shè)計

根據(jù)高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施維修基地管理的實際需求，應(yīng)用功能模塊分為：工務(wù)管理、電務(wù)管理、供電管理、綜合生產(chǎn)管理、綜合業(yè)務(wù)管理5部分。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1 系統(tǒng)總體技術(shù)結(jié)構(gòu)

2.3 數(shù)據(jù)采集方案及網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

2.3.1 數(shù)據(jù)采集方案

（1）數(shù)據(jù)采集

通過手工錄入、Excel固定格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入、檢測設(shè)備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接入、系統(tǒng)間信息交換、地理信息人工標注、專題圖軟件自動生成、條碼識別接入、監(jiān)測設(shè)備數(shù)據(jù)有線或無線接入等手段進行數(shù)據(jù)采集。

（2）數(shù)據(jù)量分析

高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施維修信息系統(tǒng)中主要存儲高速鐵路電務(wù)、工務(wù)、供電等設(shè)備數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及綜合檢測車和鋼軌探傷車數(shù)據(jù)、大機作業(yè)信息、維修基地管理信息等。按每個維修基地覆蓋3 000 km高速鐵路進行估算，以一個維修基地5年的數(shù)據(jù)量進行估算。

2.3.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施維修基地需要建設(shè)與所在鐵路局網(wǎng)絡(luò)匯接點之間的網(wǎng)絡(luò)通道，以接入鐵路計算機網(wǎng)絡(luò)。高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施維修基地下屬的異地車間、工區(qū)（班組）需要與維修基地聯(lián)網(wǎng)。維修基地的移動車間、班組的實時上報數(shù)據(jù)需要采用無線方式通過鐵路網(wǎng)絡(luò)安全平臺接入內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

（1）廣域網(wǎng)

基礎(chǔ)設(shè)施維修基地通過廣域網(wǎng)上聯(lián)接入所在鐵路局網(wǎng)絡(luò)，并連接其異地下屬的維修車間和工區(qū)，比照動車基地并考慮到未來發(fā)展，接入鐵路局通道的網(wǎng)絡(luò)帶寬為2×10 M。維修基地異地下屬的維修車間和工區(qū)采用星型匯接方式上聯(lián)，采用專線與基礎(chǔ)設(shè)施維修基地之間連接，帶寬為2×5 M。維修基地同地下屬維修車間和工區(qū)采用局域網(wǎng)與維修基地連接。

高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施維修基地（車間、工區(qū)）廣域網(wǎng)如圖3所示。

圖2 高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施維修基地管理信息系統(tǒng)應(yīng)用功能圖

（2）局域網(wǎng)

圖3 高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施維修基地(車間、工區(qū))廣域網(wǎng)示意圖

基礎(chǔ)設(shè)施維修基地局域網(wǎng)通過廣域網(wǎng)上連鐵路局，內(nèi)部劃分為服務(wù)網(wǎng)和生產(chǎn)網(wǎng)，不同網(wǎng)絡(luò)區(qū)域設(shè)置防火墻，配置安全策略，控制區(qū)域之間的相互訪問。內(nèi)部服務(wù)網(wǎng)以核心交換機為中心，采用1 000 M端口，連接各樓層或各部門的匯接交換機，并統(tǒng)一規(guī)劃IP地址。

（3）高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施維修基地局域網(wǎng)如圖4所示。

（4）綜合維修車間（工區(qū)）局域網(wǎng)

維修車間（工區(qū)）局域網(wǎng)通過廣域網(wǎng)連接到維修基地，下聯(lián)內(nèi)部服務(wù)網(wǎng)核心交換機。核心交換機連接各個分散用戶。各信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)匯聚到車間核心交換機和防火墻，統(tǒng)一利用廣域網(wǎng)通道傳輸數(shù)據(jù)。

圖4 高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施維修基地局域網(wǎng)示意圖

3 結(jié)束語

目前，該系統(tǒng)在已建成的幾個高速鐵路綜合維修基地內(nèi)實施，在滿足其日常綜合業(yè)務(wù)管理需求的同時，滿足覆蓋區(qū)域內(nèi)高速鐵路固定設(shè)備檢測、大型機械設(shè)備檢修、線路大修、周期性綜合維修、鋼軌打磨、軌道動態(tài)檢測（綜合檢測列車）、鋼軌周期性探傷（探傷車）等大型養(yǎng)路機械作業(yè)等的管理需要。供電設(shè)施的檢測、試驗與數(shù)據(jù)的分析，電務(wù)數(shù)據(jù)管理、動車組列車控制車載設(shè)備的維護檢測、動車組綜合檢測車的檢測和數(shù)據(jù)分析等，滿足鐵道部規(guī)定的工務(wù)、電務(wù)以及供電專業(yè)維修管理的要求。

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