中國鐵路運營管理系統現狀與發展前景分析

崔建岷

(上海鐵路局 信息技術所，上海 200071)

中國鐵路運營管理系統在近30年快速發展，以計算機技術、網絡通信技術和控制技術的發展為基礎，中國鐵路系統不斷創新、學習國內外交通運輸行業的先進理念和技術，加快信息化建設步伐，不斷提升鐵路運營管理系統的整體水平，使鐵路的智能化程度不斷提高，鐵路信息化建設在運輸組織、客貨營銷和經營管理中發揮了重要作用。但是，與國外先進的鐵路運營管理系統相比，中國鐵路運營管理系統還存在一定的差距，未來的發展任重而道遠。

1 中國鐵路運營管理信息化建設的歷史與現狀

中國鐵路運營管理系統的建設起步稍晚，萌芽于20世紀60年代，起步于70年代，形成于80年代，90年代進入建設高潮，近年來不斷取得新的進展。

70年代早期應用。由于受電子器件技術、信息技術和網絡通信技術發展水平的限制，主要集中在鐵路運營管理數據的簡單處理，以降低工作人員手工統計的勞動強度為目的，自動化程度低、數據處理范圍小、處理能力和共享程度低，尚未形成計算機網絡應用環境。

80年代進一步發展。隨著信息技術、通信技術的進一步發展，鐵路信息化初步進入專業化、規模化階段，建設了早期的計算機通信網絡，誕生了一批網絡環境下使用的運營管理子系統。這一階段的應用初步具備了網絡化信息處理的特征，數據處理范圍擴大，數據處理能力提高，數據共享程度得到提升，運輸生產過程信息的采集與報告能力有了一定的突破，自動化程度有所提高，改善了運輸組織作業效率。

90年代進入建設高潮。建成了全面覆蓋全路的計算機通信網絡，為鐵路運營管理各子系統的全面建設創造了條件。鐵路運輸管理信息系統(TMIS)工程、鐵路客票發售和預訂系統全面建成，調度管理信息系統(DMIS)工程進入啟動階段;同時，微機處理與控制技術在鐵路信號、通信、聯鎖、車輛編解作業、調度指揮等領域得到廣泛應用，大大提高了鐵路自動化程度。

近年來，各專業化系統逐步發展壯大并形成體系，在運輸組織、客貨營銷、經營管理和安全保障中發揮了一定的作用。

首先，客票發售和預訂系統不斷完善。在已建成的包括鐵道部、鐵路局、車站三級的龐大網絡售票系統基礎上，為適應市場化服務的需要，進一步采用新技術，拓展了新功能，如推出互聯網售票、電子支付、實名制售票、電話自助訂票等。

其次，新一代調度集中系統(CTC)建設廣泛開展。伴隨著大規模的客運專線、高速鐵路建設，采用了最新技術不斷提高CTC系統技術條件，完善CTCS、RBC、GSM-R等相關系統設施建設，形成了有自主知識產權的新一代調度集中系統體系。

再次，新一代客運服務系統廣泛建設。隨著客運專線、高速鐵路的大規模建設與開通運營，新一代客運服務系統得到廣泛推廣應用，其主要特點是:覆蓋面廣，涵蓋廣播、引導顯示、自動售檢票、綜合查詢、視頻監控以及求助、寄存、設備監控等多項內容;系統集成度高，實現信息高度集成與共享。這些進步深刻推動了客運管理創新，車站綜合監控逐步向樞紐車站、鐵路局調度所集中，減少了現場作業人員，有效提高了勞動生產率。

貨位優化完成后，為直觀表現優化效果，根據貨位隨機分配、EMBBO算法貨位分配優化兩種結果繪制貨位分配示例圖，如圖8所示。

第四，牽引供電遠動管理(SCADA)系統大規模推廣。隨著既有線電化改造、新建客運專線大規模建設與開通運營，同步建設牽引供電遠動管理(SCADA)系統，實現了牽引供電集中在路局調度所遠程控制管理。

另外，信息技術還廣泛應用于駝峰自動化、機車運行車地一體化監控、車輛識別與運行狀態監測、車輛管理、動車檢修管理、機務運用管理、工務管理、客運專線防災監控等，并推廣到財務、統計、綜合辦公等經營管理的方方面面。

2 國外鐵路運營管理信息化的發展

國外發達國家對鐵路運營管理系統的研究與建設起步較早，投入較大，經多年建設與優化，形成了較完整的規模體系，取得了良好效果。現將代表性的系統簡介如下:

北美運輸管理信息系統TCS和TSS。北美鐵路的運營管理系統集中在運營、客戶服務和管理三大領域，核心系統是運輸管理信息系統(典型的如UP公司的TCS系統和BNSF公司的TSS系統)，并通過接口與其它系統形成有機結合。系統貫穿整個貨物運輸的過程，覆蓋了市場營銷請求、車輛調度、車輛作業過程等主要方面，并通過接口與外圍子系統有機結合，構成綜合運營管理系統的框架。

北美先進列車控制系統ATCS。先進列車控制系統ATCS由北美鐵道協會共同開發，其基本原理是將微機使用到鐵路移動設備上，通過數據無線電系統與中央控制系統連接起來，組成安全高效的運輸管理系統。ATCS主要由中央調度室、無線電數據傳輸、機車(車輛)車載、固定道旁等4個子系統組成，具有4個功能級別，分別適用于不同的線路條件。

歐洲鐵路運輸管理系統ERTMS。ERTMS系統遵循統一的歐洲鐵路技術規范，核心是歐洲列車運行控制系統(ETCS)和列車超速防護系統(ATP)。ERTMS/ETCS有3個等級配置級別，第一等級，列車運行區間劃分為固定的閉塞區間;第二等級，列車運行不再依靠地面信號機，實現了機車信號主體化;第三等級，實現了以目標距離為基礎的列車間隔控制，即移動閉塞功能。

日本新干線列車運行管理系統COSMOS。1995年，東日本鐵路公司在1972年岡山線開通使用的COMTRAC系統基礎上，成功開發了功能更強的COSMOS系統，由運輸計劃、運行管理、維護作業管理、設備管理、電力控制、集中信息監控、車輛管理、站內工作管理等8個子系統組成，以列車運行計劃管理為中心，具有較高的自動化程度。

縱觀國外發達國家鐵路運營管理系統的發展與應用，可以發現一些共同特點:采用信息技術的程度較高，技術標準較規范，核心系統的可靠性較高;經過多年的建設與優化，形成了較完整的規模體系，信息共享程度較高;支持管理模式由分級管理向集中化管理轉變，運輸組織流程得到優化，降低了成本，提高了效率;完成了以運輸生產過程為主向滿足運輸生產市場化為主的轉變，提高了客戶服務質量。

3 中國鐵路運營管理信息化發展中存在問題及其對策

3.1 存在的問題

中國鐵路運營管理系統雖取得了一定的成績，但與國外發達國家鐵路運營管理系統相比，還存在著一定的差距。一是信息系統尚未構成有機整體，信息資源共享度不高，綜合應用展開較窄，整體效益發揮有限;二是信息系統運行質量有待進一步提高，原始信息采集的及時、準確、完整性及系統整體可靠性需進一步提高;三是采用先進的技術手段后，仍較多沿用傳統的作業流程，信息化效益沒有充分發揮，信息化手段加快推進市場化服務的步伐較慢。

3.2 對策建議

根據鐵路信息化總體規劃，中國鐵路運營管理系統的建設將高舉信息化帶動鐵路現代化的大旗，以運輸組織、客貨營銷、經營管理為重點建設領域，加強基礎建設，整合既有資源，發揮整體效益。

運輸組織。以客運專線調度指揮現代化為核心，加快新一代CTC、綜合調度系統、列車超速防護系統(CTCS)的建設，加快調度指揮現代化的進程;加強機車、車輛管理系統的建設;加快機車、車輛、線路、供電、防災等綜合監測系統建設，形成綜合監測中心，保障運輸安全。

客貨市場營銷。結合電子商務系統的建設，重點進行客貨營銷、綜合服務、營銷分析決策等系統的建設;加快推進信息資源整合集成，以適應社會化、市場化需求為目標，建立信息流暢、產品多元、配套完備的高度集成管理的客戶服務中心系統。

經營管理。重點進行運力資源管理、經營資源管理、辦公信息管理、決策支持等系統的建設，提高經營效益與管理水平。

強化基礎。加強統一規劃、統一管理，加強技術標準、技術規范建設;加強通信網絡、運行環境、運行監控等基礎保障設施建設。

加強整合。針對信息資源整合程度不夠高、系統綜合效用發揮有限的現狀，在提高信息系統建設、運行質量的同時，加強系統資源整合共享與集成，提高信息資源共享服務能力。

機制建設。針對鐵路信息共享度不高，系統建設發展不平衡的現狀，應積極借鑒發達國家信息化發展的有益經驗，切實加強協調機制建設，打破專業部門間的壁壘。建立強制技術標準，有效強化信息共享，與外圍系統協調實施等工作，推動鐵路運營管理系統整體良性發展。建立質量評估與系統完善機制，持續改進系統建設、運行、升級各過程，提升系統效用。建立專家咨詢機制，廣泛聽取路內、外專家意見，對重點規劃、方案進行審查完善。

加快推進管理創新。在采用先進技術不斷完善系統建設的同時，加快運輸組織流程優化再造，創新管理模式，簡化生產環節，提高效率效益，更好地服務于市場化競爭需要。

中國鐵路運營管理系統的建設應注意以下方面的問題:站在全局高度，梳理新的建設思路;確立以需求為導向，以技術為支撐的建設機制;確保規劃的嚴肅性，加強系統建設的程序化;打破體制內壁壘，強化信息資源整合與集成;結合國情實際，大力引進先進適用技術和建設、運營、管理理念;加強基礎建設和標準建設，確保建設效益;確立既重視系統建設，又重視系統運行維護的機制;加快市場化營銷系統建設，推動系統整合與管理創新。

4 結語

當前，中國鐵路正處于大規模路網建設與開通運營的高潮期，建設先進、適用、安全、可靠的新一代中國鐵路運營管理系統非常必要。應按鐵路發展的客觀規律，堅持自主建設，大力引進先進適用技術，加快技術創新與管理創新，建設具有國際先進水平的，智能化的綜合運營管理系統，滿足經濟社會快速發展的需要。

［1］唐日紅.鐵路信息系統工程與實踐［M］.北京:中國鐵道出版社，2010.

［2］吳汶麒.軌道交通運行控制與管理［M］.上海:同濟大學出版社，2004.

［3］中華人民共和車鐵道部.鐵路旅客車站客運信息系統設計規范:TB10074-2007［S］.北京:中國鐵道出版社，2008.

［4］賈利民.鐵路信息系統架構［M］.北京:中國鐵道出版社，2010.

［5］劉峰.現代鐵路信息技術導論［M］.北京:中國鐵道出版社，2010.