鐵路運輸管理系統設計分析

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

中國鐵路的運營里程僅占世界鐵路的6%，卻完成了世界鐵路總運量的22%，運輸密度達到了每公里3207萬換算噸。這是一個奇跡。奇跡的創造是鐵路各級調度人員在異常繁忙的工作中，用他們的智慧、經驗和超負荷的勞動創造出來的。鐵路信息化是提高鐵路運輸管理和服務質量及水平、推進鐵路集約化經營、增強鐵路市場競爭能力的重要手段，也是實現鐵路現代化的關鍵。1992年，我國鐵路開始了對鐵路運輸管理信息化的論證。鐵路信息化的目標是將信息技術廣泛應用于鐵路經營管理的各個方面，改造傳統產業，促進裝備水平升級，增強市場競爭能力，提高經濟效益。實現鐵路運輸現代化，需要行車裝備、運輸指揮和經營管理現代化，其基礎是信息手段現代化。經過多方論證、考察，我國鐵路從1994年開始研究、開發鐵路運輸管理系統。鐵路運輸管理系統是我國鐵路運輸管理信息系統中最復雜、最龐大的系統工程。它的主要目標是：完成“車站綜合管理信啟、系統”的實施與改造，實現各相關系統間的數據共享；完成部、局、分局三級調度系統建設和三級貨票庫、確報庫的建設，統一貨票確報軟件，實現信息的綜合利用；結合車號識別系統、分局調度系統，實現全路貨車實時追蹤。經過多年的建設，鐵路運輸管理系統建設取得丁階段性的成果：確報信息系統基本建成，貨票信息系統完成了微機制票與信息收集的功能，貨運營銷及生產管理系統已全面投產運行，集裝箱追蹤系統正式投入運用，車號自動識別系統完成了鐵路局間及鐵路分局間分界口設備的安裝，車站綜合管理信息系統完成了版本的統一，大中型車站基本完成了車站信息系統的建設，鐵路分局的調度系統已開始推廣應用，鐵道部——鐵路局、鐵路局——鐵路分局的專線網建設也切換到了高速網絡，為鐵路信息化的建設提供了堅實的基礎。

1 中國鐵路運輸管理系統現狀

鐵路運輸管理系統于1995年正式啟動，采用高度集中、統一指揮的管理模式，鐵路運輸調度在運輸生產中起著核心和中樞作用。擔負著組織鐵路日常運輸生產和確保運輸安全的重要任務。要根據人、車、天、地、圖、規、直接組織車、機、工、電、輛等行車主要部門協同動作，控制裝、卸、排、行等運輸生產關鍵環節，調度指揮質量的高低，直接關系著運輸安全和運輸效率。到目前為止，鐵道部和所屬企業用于鐵路運輸管理系統建設的投資累計達到40個億左右。鐵路運輸管理系統主要由8個子系統構成。此外，還有機關局域網、內部企業網、運輸信息查詢及綜合辦公自動化系統等輔助系統。鐵路運輸管理系統8個子系統中確報、貨票、編組站、貨運營銷及生產管理、車輛管理、部調度等六個子系統已投入使用，集裝箱追蹤系統的軟、硬件及聯網工程已經完成，進入試運行階段，貨車實時追蹤系統正在實施過程中，具體情況是：

1）確報信息系統：約有90%左右的較大技術作業站內已經建立確報點，并投入運用。目前，各局管內和局間交換有效報率均達95%以上，整個系統運行基本正常；2）貨票信息系統：目前已有1667個貨運量比較大的貨運站進行計算機制票以及與之有關的財務結賬、統計分析等工作，全路微機制票率達91%。1364個制票站、車務段實現與分局聯網，貨票分局入庫率達64.4%，在貨票庫應用方面， 10個路局實現與財務共享，9個路局實現與統計共享，上海局部分車站已撤消貨票甲聯；3）編組站信息系統：目前全路49個編組站己全部建成信息系統。該系統建成運用以來，在運輸生產中發揮了重要作用，成為編組站必不可少的重要組成部分；4）貨運營銷及生產管理信息系統：該系統設計為1476個站段，現已實施完成1333個，其中1283個能夠聯網傳輸。鐵道部與各路局的聯網已完成，各路局均能實現向鐵道部的數據傳輸。其中北京、上海等9個路局的貨運計劃原提、批準、完成的完整數據能夠上報到鐵道部；5）車輛管理信息系統：該系統通過計算機網絡，每日收集全路138個車輛段、23個車輛工廠有關貨車管理的信息，是鐵路運輸管理系統工程的基礎。目前這一系統已投入使用，并完成了車號刷新工作；6）鐵道部調度信息系統：1999年3月1日已正式投入運行，7）集裝箱追蹤信息系統：按規劃分三期進行，一、二期工程先在240個涵蓋所有10噸以上標準箱的較大型集裝箱辦理站完成集裝箱追蹤，目前已實施完成233個，有50%的站能正常報送信息。三期工程的實施，將結合推行集裝箱運輸一口價進行；8）大節點貨車追蹤信息系統。該系統計劃在全路2200個鐵路運輸管理系統聯網報告點中完成對貨物、車輛、機車、集裝箱、列車的實時追蹤，并提供各級運輸調度及運輸組織人員對各種追蹤信息的實時查詢。由于通信條件的限制，首先在500分界站、編組站、大型區段站、大型貨運站實現大節點追蹤，在此基礎上，逐步加密追蹤節點，最終實現在全路2200個站段范圍的追蹤。

鐵路綜合調度指揮信息系統采用Client/Server（客戶機/服務器）和Browse/server相結合的使用系統模式，使用UNIX小型機作數據庫服務器，運行AIX/digital unix/Soloaris操作系統，采用Oracle關系型數據庫管理系統，用Java語言編程，在客戶端采用微機，在Window 2000/xp下用Visual ge4/WSAD5.1/Eclipse3等第四代語言和軟件開發工具開發查詢，編輯，制表打印等功能。系統采用廣域網與局域網相連接的方式，由于鐵路綜合調度指揮信息系統直接與全路各分局運輸調度系統交換信息，鐵道部信息技術中心主機與各局電子中心主機用4M光纖通道公用數據交換網連接，采用TCP/IP網絡協議，用MQ通訊軟件進行數據交換。在鐵道部信息技術中心與調度部門微機間構成局域網，采用TCP/IP網絡協議，通過網絡SQL能力建立客戶/服務器應用。系統的特點如下：

1）完整性。按照系統工程設計方法，全面考慮鐵路運輸調度工作的主要環節，充分考慮貨運工作、列車工作、機車工作、旬計劃、輪廓計劃、日班計劃編制和其它相關崗位工作以及公用數據庫的建立；充分利用分局運輸調度信息系統的有關信息，實現系統信息共享；充分利用貨運計劃、技術計劃、十八點運輸統計、確報等數據信息源；滿足鐵路運輸日常調度信息系統的需求，使整個系統發揮出總體效益；

2）先進性、靈活性和實用性。系統設計要合理地考慮目前各級運輸調度管理體制和作業流程，同時也要考慮到今后鐵路改革發展的需要。要合理地處理人機分工，盡量方便用戶使用。充分考慮各鐵路局運輸調度工作特點及用戶需求變化，數據接口設計、數據庫設計、用戶界面設計要方便靈活，易于修改；

3）可靠性。由于系統是24小時不間斷運行，以及鐵路運輸半軍事化需要，系統要安全可靠，除主機系統硬件設備外，通信系統、電源系統都應具有良好的備用及切換手段和故障恢復能力；軟件系統要具有查錯糾錯能力及完善的后備支持能力；

4）可移植性。軟件系統應具有良好的可移植性。開發工具、數據庫、系統、硬件、網絡平臺的選擇既要考慮IT業當前主流技術，又要與目前鐵路鐵路運輸管理系統系統主流運行環境相一致；

5）系統具有實時響應能力。滿足運輸調度指揮的實時響應要求；

6）系統具有良好的可擴充性和適應性。滿足鐵路運輸管理系統系統逐步建設的要求，并能適應各級調度的實際情況，便于推廣移植和維護；

7）網絡數據共享性。為保證鐵路運輸調度信息系統內各子系統信息共享，運輸調度信息系統間網間數據交換，以及與其它信息系統的數據共享和交換，要求鐵路運輸調度信息系統基礎數據字典編碼必須與鐵路運輸管理系統統一基礎字典相一致。

2 存在的問題

2.1 通道建設嚴重滯后

根據TM1S信息傳輸的發展需要，從部到局、局到分局、分局到部分大站應采用2M專線為主、X.25公共數據交換網備用的模式，但現在部到局、局到分局間仍為9.6K或4.8K的低速傳輸通道，經常出現網上數據堵塞，造成數據傳輸時間過長。分局到站段聯網條件更差，現在尚有1000多個聯網點沒有端口，無法進入數據網。由于通道建設滯后，許多計算機確報站不能開通計算機確報系統，貨車大節點追蹤系統的車站中也有許多車站不具備數據通信條件，而這些系統實時性要求高，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輸管理系統的要求。

2.2 有的系統尚未完成工程設計規定的工作量

確報信息系統目前有幾十個確報點尚未實施，主要分布在北京、鄭州、成都局。貨運營銷與生產管理信息系統及集裝箱追蹤信息系統也有少數路局未完成建設任務。大節點貨車追蹤正在實施過程中，距實現計劃目標還有比較大的距離。

2.3 一些系統應用不夠理想

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

2.4 有些系統軟件不夠完善，維護保證體系不健全

一些系統投入應用后，發現有些軟件安全性和系統的功能性不夠完善，影響了使用的積極性。維護保證工作也急需改善，由于近兩年我國鐵路計算機應用發展比較快，而維護保證工作相對滯后，對系統的穩定運用極為不利。

3 今后鐵路運輸管理系統建設的產品需求和發展方向分析

3.1 采購以硬件為主，對系統軟件和支撐軟件的需求量大

鐵路運輸管理系統是一個復雜、龐大的系統，涉及5萬多公里鐵路營運線，2200個鐵路信息采集點。作為一項系統工程，它的效益發揮需要整體能力的提高。目前鐵路運輸管理系統的主體構架已經形成，但各子系統建設進度、各路局、各分局的建設進度不一，影響鐵路運輸管理系統整個系統能力的發揮。同時受通信能力的限制，鐵路運輸管理系統的覆蓋范圍需要在以后逐步擴大，如大節點貨車追蹤系統要由500個節點擴大到2200個節點。因此鐵路運輸管理系統的進一步建設和完善是一個長期的過程。鐵路的應用軟件基本以自主開發為主，在今后的建設中，鐵路對IT產品的需求還是以硬件為主，對系統軟件和支撐軟件的需求量也比較大。

3.2 在鐵路運輸管理系統和Intranet的基礎上發展電子商務是方向

從產品信息的透明性和規范性角度，鐵路客票和車皮利用電子商務平臺進行銷售更具有可操作性。鐵路的鐵路運輸管理系統和Intranet建設為電子商務的發展奠定了基礎。鐵路貨物的承運、交付、結算都可以在網上進行。另外，鐵路每年都有大量的物資需要采購，如鋼材、電機、各種零配件等。這些產品的交易也都可以在網上進行。

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