大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)在鐵路信息化中的需求及應(yīng)用*

任俊樺

（1 中國(guó)鐵路信息科技集團(tuán)有限公司網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院 工程師，北京 100038；2 中鐵信（北京）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院有限公司軌道交通運(yùn)營(yíng)安全研究室，北京 100044）

0 引言

作為云計(jì)算之后的下一代信息技術(shù)，大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)對(duì)政府、企業(yè)的政策和人們的生活方式產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系是為實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化而形成的體系。目前，各種大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)商品和面向各行各業(yè)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用不斷產(chǎn)生，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化渠道規(guī)范認(rèn)知，整合資源，促進(jìn)各當(dāng)事人的共識(shí)，為大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)，為數(shù)據(jù)安全應(yīng)用提供無(wú)障礙物的同時(shí)，有必要促進(jìn)諸如大數(shù)據(jù)交易等新興服務(wù)模式的規(guī)范發(fā)展。鐵路在運(yùn)輸生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中，產(chǎn)生和積累了海量的旅客出行、貨運(yùn)物流、安全監(jiān)測(cè)、工程建設(shè)等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的應(yīng)用，對(duì)于促進(jìn)國(guó)家綜合交通運(yùn)輸體系規(guī)劃和發(fā)展、滿足人民群眾和行業(yè)企業(yè)對(duì)交通運(yùn)輸信息日益增長(zhǎng)的需求、服務(wù)國(guó)家“走出去”戰(zhàn)略和“一帶一路”倡議實(shí)施產(chǎn)生重要價(jià)值。為此,本文就鐵路信息化對(duì)大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的需求進(jìn)行分析,對(duì)大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化在鐵路信息化中的應(yīng)用進(jìn)行論述，并提出基于大數(shù)據(jù)對(duì)鐵路信息化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改和完善的必要性,以便為鐵路信息化標(biāo)準(zhǔn)的建立和完善奠定基礎(chǔ)。

1 鐵路信息化對(duì)大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的需求

2015 年，原中國(guó)鐵路總公司開(kāi)展了鐵路信息化標(biāo)準(zhǔn)體系研究，制定了鐵路信息化標(biāo)準(zhǔn)體系框架，由信息技術(shù)通用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)、信息資源標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、信息安全標(biāo)準(zhǔn)、管理與服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)等7 大類構(gòu)成[1]。鐵路信息化標(biāo)準(zhǔn)體系框架的提出，為鐵路大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建提供參照。

1）技術(shù)和工具。技術(shù)和工具類標(biāo)準(zhǔn)主要是對(duì)大數(shù)據(jù)相關(guān)的技術(shù)、數(shù)據(jù)使用過(guò)程中的過(guò)程性工具和終端應(yīng)用類工具進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，主要包括基礎(chǔ)設(shè)施和平臺(tái)、鐵路數(shù)據(jù)采集、鐵路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、鐵路數(shù)據(jù)共享、鐵路數(shù)據(jù)挖掘等方面?；A(chǔ)設(shè)施和平臺(tái)類標(biāo)準(zhǔn)，主要是對(duì)總體規(guī)劃中鐵路數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)及部署的軟硬件要求、功能和性能要求等進(jìn)行規(guī)范；鐵路數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、共享標(biāo)準(zhǔn)，主要是針對(duì)數(shù)據(jù)從收集到使用過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)、工具等進(jìn)行規(guī)范；數(shù)據(jù)挖掘類標(biāo)準(zhǔn)，主要是針對(duì)數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程中的通用方法、工具和關(guān)鍵技術(shù)等進(jìn)行規(guī)范。

2）數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)主要是對(duì)鐵路相關(guān)數(shù)據(jù)及其質(zhì)量等進(jìn)行規(guī)范，主要包括鐵路主數(shù)據(jù)、鐵路元數(shù)據(jù)、鐵路地理信息數(shù)據(jù)、鐵路數(shù)據(jù)目錄、鐵路數(shù)據(jù)分類分級(jí)等。鐵路主數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù)是鐵路數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)中存儲(chǔ)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是提升數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要支撐。這些數(shù)據(jù)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可適當(dāng)參考ISO 8000 數(shù)據(jù)質(zhì)量系列標(biāo)準(zhǔn)[2]，該系列標(biāo)準(zhǔn)主要是對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的把控，并根據(jù)鐵路大數(shù)據(jù)應(yīng)用和發(fā)展的需求，進(jìn)行適當(dāng)增補(bǔ)。數(shù)據(jù)本身的模型、風(fēng)險(xiǎn)等方面，同樣具有較高要求，因此要對(duì)數(shù)據(jù)目錄、分類分級(jí)等進(jìn)行規(guī)范。

3）應(yīng)用。應(yīng)用類標(biāo)準(zhǔn)從發(fā)揮數(shù)據(jù)價(jià)值的角度出發(fā)，將應(yīng)用分為數(shù)據(jù)訪問(wèn)、開(kāi)放、共享、交易及行業(yè)應(yīng)用等環(huán)節(jié)，主要包括與平臺(tái)數(shù)據(jù)接口、各業(yè)務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用等標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)是描述數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)與各外部系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)接入規(guī)范和技術(shù)文件，由于外部系統(tǒng)眾多，因此需針對(duì)不同系統(tǒng)分別制定相應(yīng)規(guī)范。同時(shí)，已有鐵路相關(guān)系統(tǒng)間的接口和共享標(biāo)準(zhǔn)可作為本部分內(nèi)容的參照文件。各業(yè)務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用類標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)應(yīng)用過(guò)程中的數(shù)據(jù)使用、數(shù)據(jù)分析（專業(yè)數(shù)據(jù)模型、方法）、應(yīng)用分析工具、可視化工具等進(jìn)行規(guī)范。

4）安全。安全類標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)通用的安全和大數(shù)據(jù)環(huán)境下隱私數(shù)據(jù)的保護(hù)，主要包括數(shù)據(jù)安全、隱私保護(hù)等。其中數(shù)據(jù)安全是基于信息安全技術(shù)的系列標(biāo)準(zhǔn)，為數(shù)據(jù)提供軟硬件等多方面的安全保護(hù)；隱私保護(hù)則重點(diǎn)針對(duì)鐵路數(shù)據(jù)中信息主體利益密切相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行更嚴(yán)格的安全保護(hù)。

5）管理。管理類標(biāo)準(zhǔn)是鐵路大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的重要支撐，貫穿于數(shù)據(jù)生命周期的各階段，主要包括鐵路數(shù)據(jù)運(yùn)維、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)治理、鐵路數(shù)據(jù)共享。其中數(shù)據(jù)運(yùn)維包括數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)、運(yùn)行維護(hù)、運(yùn)行安全維護(hù)、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)及相關(guān)工具等方面的運(yùn)維及服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)；數(shù)據(jù)治理包括數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、大數(shù)據(jù)解決方案設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)管理能力成熟度評(píng)價(jià)等。

2 大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化在鐵路信息化中的應(yīng)用

近年來(lái)，鐵路行業(yè)充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，發(fā)揮大數(shù)據(jù)在提高效率、提升效益、確保安全、優(yōu)化服務(wù)方面的獨(dú)特作用，推動(dòng)了鐵路數(shù)據(jù)資源開(kāi)放共享和開(kāi)發(fā)利用，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)規(guī)模、質(zhì)量和應(yīng)用水平的大幅提升。大力推進(jìn)鐵路大數(shù)據(jù)應(yīng)用，已成為新時(shí)期鐵路信息化發(fā)展的重要手段和途徑[3-6]。

1）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面：制定了鐵路大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系框架。梳理了鐵路各領(lǐng)域數(shù)據(jù)資源，確定了數(shù)據(jù)內(nèi)容、采集方式，建立了數(shù)據(jù)資源目錄和數(shù)據(jù)共享目錄，明確了鐵路內(nèi)部數(shù)據(jù)共享及與政府部門(mén)、外部企業(yè)以及國(guó)外鐵路企業(yè)等數(shù)據(jù)共享的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范和實(shí)現(xiàn)方式，基本形成了完善的鐵路大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系。

2）數(shù)據(jù)安全方面：制定了大數(shù)據(jù)安全防護(hù)總體方案，建設(shè)了鐵路大數(shù)據(jù)安全管理制度，落實(shí)了大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施、采集、存儲(chǔ)、應(yīng)用各環(huán)節(jié)技術(shù)防護(hù)要求。目前已實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)安全防護(hù)，并達(dá)到自主可控目標(biāo)。

3）運(yùn)輸生產(chǎn)領(lǐng)域：整合了鐵路運(yùn)輸各領(lǐng)域大數(shù)據(jù)資源，基于生產(chǎn)作業(yè)信息、業(yè)務(wù)管理信息、設(shè)備狀態(tài)信息、地理空間信息、環(huán)境信息、客戶信息以及相關(guān)行業(yè)信息，以自感知、自診斷、自學(xué)習(xí)、自決策為重點(diǎn)，深化大數(shù)據(jù)分析挖掘和智能化應(yīng)用，為調(diào)度指揮、客貨運(yùn)輸、營(yíng)銷決策和安全管理等提供了技術(shù)支撐，全面提高了中國(guó)鐵路智能化水平。

4）建設(shè)管理領(lǐng)域：圍繞提升鐵路大中型建設(shè)項(xiàng)目管理水平目標(biāo)，以工程進(jìn)度和質(zhì)量安全為重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了鐵路工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、施工全過(guò)程信息數(shù)字化集成，建立了重點(diǎn)領(lǐng)域大數(shù)據(jù)模型，開(kāi)展了大數(shù)據(jù)深度挖掘和關(guān)聯(lián)性分析，為建設(shè)管理及運(yùn)營(yíng)維護(hù)提供了決策支持。

5）經(jīng)營(yíng)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域：深入挖掘了鐵路互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和數(shù)據(jù)資源價(jià)值，開(kāi)展了電子商務(wù)和數(shù)據(jù)增值開(kāi)發(fā)。通過(guò)對(duì)鐵路特定服務(wù)場(chǎng)景、業(yè)務(wù)交易、用戶行為等大數(shù)據(jù)分析，推動(dòng)了鐵路與社會(huì)電商深度融合。圍繞多元經(jīng)營(yíng)領(lǐng)域，提高了資產(chǎn)營(yíng)運(yùn)效率效益目標(biāo)，加強(qiáng)了資產(chǎn)經(jīng)營(yíng)開(kāi)發(fā)信息歸集和分析評(píng)價(jià)，為提高經(jīng)營(yíng)質(zhì)量和效益提供了支撐。

6）綜合協(xié)同領(lǐng)域：通過(guò)非涉密數(shù)據(jù)和信息開(kāi)放共享機(jī)制，開(kāi)展了涵蓋國(guó)鐵集團(tuán)公司辦公、科技、計(jì)量、審計(jì)考核、公安、外事、信息化、紀(jì)檢監(jiān)察、黨群、工會(huì)等各領(lǐng)域數(shù)據(jù)分析工作，利用相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了多維度、關(guān)聯(lián)性分析，提升了本領(lǐng)域工作效率，實(shí)現(xiàn)了國(guó)鐵集團(tuán)公司跨部門(mén)、跨專業(yè)業(yè)務(wù)協(xié)同和綜合信息集成展現(xiàn)。

7）資源管理領(lǐng)域：通過(guò)人力、財(cái)務(wù)、物資等數(shù)據(jù)資源的共享共用和深入分析挖掘，推動(dòng)了國(guó)鐵集團(tuán)公司資源的合理配置和高效利用，進(jìn)一步提升了人力資源管理、財(cái)務(wù)管理、物資管理精益化水平。

8）戰(zhàn)略決策領(lǐng)域：以統(tǒng)計(jì)支持系統(tǒng)為切入點(diǎn)，統(tǒng)籌開(kāi)展了戰(zhàn)略決策大數(shù)據(jù)應(yīng)用，構(gòu)建了以服務(wù)決策支持為核心的完整的指標(biāo)體系，提升了綜合分析及決策支持能力。

3 基于大數(shù)據(jù)的鐵路信息化標(biāo)準(zhǔn)的修改和完善必要性

經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)鐵路信息化建設(shè)取得了舉世矚目的成績(jī)。近年來(lái)，鐵路先后發(fā)布不同專業(yè)信息化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范等，但在公用基礎(chǔ)信息標(biāo)準(zhǔn)方面，僅有通信、線路、鋼軌損傷、貨運(yùn)事故分類、行車事故統(tǒng)計(jì)、貨車車種車型車號(hào)、貨物運(yùn)輸品名等標(biāo)準(zhǔn)；在業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化方面，僅僅涉及列車超速防護(hù)、調(diào)度集中和調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)以及DMIS、調(diào)度集中和調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)；在數(shù)據(jù)接口方面，制定TMIS 與DMIS 間的數(shù)據(jù)接口規(guī)范、鐵路電子支付平臺(tái)數(shù)據(jù)接口規(guī)范和中俄鐵路電子數(shù)據(jù)交換接口規(guī)范等。與電力、銀行、航空等行業(yè)相比，鐵路行業(yè)在信息化標(biāo)準(zhǔn)方面還存在一定差距：一是現(xiàn)有鐵路信息化標(biāo)準(zhǔn)比較零散，不成體系；二是鐵路信息化標(biāo)準(zhǔn)體系是一個(gè)有機(jī)的整體，正處于逐步建設(shè)階段，許多方面缺乏完備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

《中國(guó)鐵路總公司信息化標(biāo)準(zhǔn)體系框架》已發(fā)布執(zhí)行近5 年[1]，亟需進(jìn)一步調(diào)整與完善?，F(xiàn)有《中國(guó)鐵路總公司信息化標(biāo)準(zhǔn)體系框架》發(fā)布于《鐵路信息化總體規(guī)劃》[7]之前，鐵路“十四五”規(guī)劃也即將發(fā)布，框架設(shè)計(jì)部分內(nèi)容需要調(diào)整；在《中國(guó)鐵路總公司信息化標(biāo)準(zhǔn)體系框架》執(zhí)行期間，不斷有新的國(guó)家、行業(yè)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布和舊的標(biāo)準(zhǔn)廢止，標(biāo)準(zhǔn)體系需要做相應(yīng)的增減變化；隨著信息化水平的發(fā)展，大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新技術(shù)、新應(yīng)用的產(chǎn)生，國(guó)際國(guó)內(nèi)環(huán)境的變化，也讓信息技術(shù)國(guó)產(chǎn)化需求日益增強(qiáng)，這些因素在制定信息化標(biāo)準(zhǔn)體系時(shí)沒(méi)有充分考慮，需要把這部分內(nèi)容盡快補(bǔ)充完善；近年來(lái)隨著IT 技術(shù)的發(fā)展，國(guó)際上一批與鐵路信息化相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)迅速出臺(tái)，為了滿足中國(guó)鐵路與國(guó)際接軌的需求，也需要盡快把部分國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)納入信息化標(biāo)準(zhǔn)體系框架中。因此，為推動(dòng)鐵路運(yùn)輸業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，適應(yīng)信息技術(shù)發(fā)展新形勢(shì)，迫切需要修訂《中國(guó)鐵路總公司信息化標(biāo)準(zhǔn)體系框架》，以有效解決部分標(biāo)準(zhǔn)滯后、引領(lǐng)性不強(qiáng)等方面問(wèn)題，進(jìn)一步明確當(dāng)前和今后一段時(shí)期標(biāo)準(zhǔn)制修訂任務(wù)，為國(guó)鐵集團(tuán)信息化發(fā)展提供標(biāo)準(zhǔn)支撐。

4 結(jié)語(yǔ)

大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作是支撐信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。加快大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)創(chuàng)新，促進(jìn)大數(shù)據(jù)的發(fā)展和應(yīng)用，推動(dòng)我國(guó)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，是我國(guó)科技發(fā)展重大戰(zhàn)略需求。大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作定會(huì)對(duì)未來(lái)的產(chǎn)業(yè)、生活起著不可估量的作用。

鐵路大數(shù)據(jù)是促進(jìn)鐵路業(yè)務(wù)創(chuàng)新增值、提升企業(yè)核心價(jià)值的重要驅(qū)動(dòng)力?；趪?guó)家大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀，在開(kāi)展鐵路大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究的基礎(chǔ)上，對(duì)鐵路信息化標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行修改和完善，一方面將健全鐵路信息化標(biāo)準(zhǔn)體系，另一方面滿足鐵路數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)、鐵路信息化應(yīng)用建設(shè)的急迫需求，同時(shí)也為《鐵路信息化總體規(guī)劃》和《鐵路大數(shù)據(jù)應(yīng)用實(shí)施方案》的全面推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。因此，亟須逐步填充和完善包括大數(shù)據(jù)應(yīng)用在內(nèi)的鐵路信息化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。