鐵路信息化標準管理系統(tǒng)方案研究

鄒蔥聰，張寧，呂紅霞，邢淼

（1. 西南交通大學(xué)，交通運輸與物流學(xué)院，成都 610031；2. 西南交通大學(xué)，全國鐵路列車運行圖編制研發(fā)培訓(xùn)中心，成都 610031；3. 綜合交通運輸智能化國家地方聯(lián)合工程實驗室，成都 610031；4. 中國鐵路上海局集團有限公司杭州站，杭州 310016；5. 中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司，北京 100001）

0 引 言

信息技術(shù)的高速發(fā)展推進了世界鐵路信息化的發(fā)展進程。目前為止，鐵路信息化主要形成了三大類標準：通用基礎(chǔ)標準、業(yè)務(wù)應(yīng)用標準和數(shù)據(jù)交換標準[1]。國外的國際鐵路聯(lián)盟（UIC）、國際標準化委員會（ISO）、歐洲標準化組織（CEN）等專門研究鐵路信息化標準的機構(gòu)各自形成一套標準管理體系[2]。我國鐵路經(jīng)過多年理論與實踐結(jié)合，也已形成一套由國家、鐵道行業(yè)、中國鐵路總公司、機械及其他周邊行業(yè)等多重標準所構(gòu)成的鐵道技術(shù)標準體系，覆蓋了機車車輛、工務(wù)工程、通信信號、牽引供電、運輸服務(wù)等多部門的產(chǎn)品及工程建設(shè)標準，共同規(guī)范鐵路運輸工作。

隨著中國鐵路信息化的發(fā)展，對鐵路信息化的相關(guān)標準管理提出了更高的需求[3]：一方面標準體系應(yīng)與生產(chǎn)經(jīng)營實際同步，保持指導(dǎo)作用，因此需要及時制定新標準和更新舊標準；另一方面，標準管理工作需要實現(xiàn)各行業(yè)標準互聯(lián)互通，提高標準管理工作的準確性和及時性。因此，鐵路信息化標準管理系統(tǒng)建設(shè)和完善對于促進鐵路信息化發(fā)展具有重要意義。

1 鐵路信息化標準管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)分析

鐵路信息化標準管理系統(tǒng)（以下簡稱系統(tǒng)）是鐵路信息化管理系統(tǒng)的重要組成部分，提供標準檢索、協(xié)同辦公、業(yè)務(wù)流程化等功能，能滿足多級別用戶的業(yè)務(wù)功能、數(shù)據(jù)共享、操作簡單易懂、維護方便等需求。

1.1 鐵路信息化標準管理模式分析

鐵路信息化的標準管理工作實行由中國鐵路總公司統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、各下屬單位分級管理的組織模式，并以歸口管理和專業(yè)負責(zé)相結(jié)合的方式，實行分工負責(zé)管理。鐵路信息化標準管理的組織結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 鐵路信息化標準管理的組織結(jié)構(gòu)Fig.1 Organizational structure of RISMS

系統(tǒng)是以鐵路信息化標準管理組織結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的管理平臺，擁有不同權(quán)限、職責(zé)的多用戶。不同的用戶（單位）對應(yīng)的主要職責(zé)（需求）如下：

（1）中國鐵路總公司：統(tǒng)一管理；批準下達年度標準項目計劃；批準、實施標準性技術(shù)文件制定計劃；批準發(fā)布總公司技術(shù)標準文件和標準性技術(shù)文件。

（2）總公司運輸局信息化部：作為信息化專業(yè)的歸口管理單位，主要承擔(dān)系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)安全管理等。

（3）總公司科技管理部：編制總公司技術(shù)標準年度項目計劃；組織制修訂總公司技術(shù)標準；指導(dǎo)總公司技術(shù)標準專業(yè)歸口單位；監(jiān)督檢查標準實施情況，組織總公司技術(shù)標準復(fù)審工作；組織參與鐵路國際標準化工作；指導(dǎo)所屬企業(yè)技術(shù)標準管理工作。

（4）中國鐵道科學(xué)研究院標準計量研究所：對總公司技術(shù)標準體系、總公司技術(shù)標準年度計劃等提出建議；承擔(dān)總公司技術(shù)標準的復(fù)審工作；管理總公司標準檔案。

（5）鐵道相關(guān)行業(yè)專家：為技術(shù)標準制修訂流程以及標準內(nèi)容進行專家評審等。

（6）系統(tǒng)管理員：負責(zé)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理與日常運行的維護。

（7）系統(tǒng)普通用戶：瀏覽、檢索、下載標準文件，查看標準的相關(guān)信息。

1.2 鐵路信息化標準管理業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)分析

針對系統(tǒng)不同用戶的多樣化需求，構(gòu)建鐵路信息化標準管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)支撐子系統(tǒng)，以完成多種功能，如圖2所示。

圖2 鐵路信息化標準管理業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)Fig.2 Business support of RISMS

主要的業(yè)務(wù)支撐子系統(tǒng)及其實現(xiàn)的功能如表1所示。

表1 主要業(yè)務(wù)支撐子系統(tǒng)功能表Tab.1 Main function of the business support subsystem

2 鐵路信息化標準管理系統(tǒng)架構(gòu)

2.1 鐵路信息化標準管理系統(tǒng)體系架構(gòu)

系統(tǒng)體系架構(gòu)主要由表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)管理層、服務(wù)總線和數(shù)據(jù)集成與分析平臺組成[4]，如圖3所示。

（1）表現(xiàn)層實現(xiàn)用戶的統(tǒng)一接入，主要包含個人中心和門戶網(wǎng)站，是系統(tǒng)的對外窗口。

（2）業(yè)務(wù)管理層主要涵蓋了標準項目管理、規(guī)章制度體系管理、標準著錄與維護、標準服務(wù)、文檔管理、標準信息統(tǒng)計與分析等業(yè)務(wù)支撐子系統(tǒng)，是系統(tǒng)的功能架構(gòu)。

（3）服務(wù)總線與外部適配器相連接，使內(nèi)部系統(tǒng)與外部系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互，完成系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的相互訪問和信息交換。

2.2 鐵路信息化標準管理系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

鐵路信息化標準管理系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)主要采用防火墻區(qū)分內(nèi)外網(wǎng)以保證安全，如圖4所示。內(nèi)部子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換直接基于多種協(xié)議并通過系統(tǒng)服務(wù)總線完成，而系統(tǒng)與外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換一般基于Http/Https協(xié)議的Web服務(wù)，且必須要通過外網(wǎng)防火墻[5]。

2.3 鐵路信息化標準管理系統(tǒng)信息共享接口

總公司科技管理部標準管理系統(tǒng)與本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換是雙向數(shù)據(jù)交換，主要采用定時數(shù)據(jù)交換形式。科技管理部的審批數(shù)據(jù)是系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)來源，數(shù)據(jù)交換時間點為各個標準項目的階段性輸出文件，如審核通過的《制修訂總公司項目建議任務(wù)書》，傳輸格式以科技管理部所需格式為準。科技管理部的反饋意見需實時獲取，以便系統(tǒng)間數(shù)據(jù)雙向交換順利實現(xiàn)。另外，為適應(yīng)現(xiàn)代信息化的需求，系統(tǒng)引入移動辦公技術(shù)，用戶可以通過手機處理相關(guān)工作，也可以實時接收系統(tǒng)信息。

系統(tǒng)共享接口設(shè)置有兩個：一個是短信系統(tǒng)，一個是手機終端移動辦公系統(tǒng)，具體接口信息如表2所示。

表2 鐵路信息化標準管理系統(tǒng)信息共享接口Tab.2 Information sharing interface of RISMS

3 鐵路信息化標準管理系統(tǒng)安全方案

在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，信息化標準管理系統(tǒng)不僅需要提供良好的業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)，同時應(yīng)兼有平臺可升級發(fā)展的能力，還需要建立一套安全方案，以保護系統(tǒng)安全。

3.1 鐵路信息化標準管理信息系統(tǒng)安全等級

系統(tǒng)安全保護等級是根據(jù)信息系統(tǒng)等級保護相關(guān)管理文件（《信息系統(tǒng)安全等級保護定級指南》和《信息安全等級保護管理辦法》等）的相關(guān)要求來確定。確定等級時，需分三個層面來逐級進行：

（1）從國家的角度判斷信息安全受到破壞后，是否侵害國家安全；

（2）判斷從社會秩序或公眾利益上看是否遭受侵害；

（3）最后判別公民、法人和其他組織的合法權(quán)益有無受到損害。此外，還需從信息安全和系統(tǒng)服務(wù)安全兩方面綜合評定。業(yè)務(wù)信息安全/服務(wù)安全保護等級矩陣表[6]，如表3所示。

根據(jù)分析，鐵路信息化標準管理系統(tǒng)的信息安全和系統(tǒng)服務(wù)安全受到破壞后，可能產(chǎn)生以下危害后果：影響了鐵路行業(yè)的整體利益，影響行使工作職能、導(dǎo)致業(yè)務(wù)能力下降、引起法律糾紛、導(dǎo)致財產(chǎn)損失、造成社會不良影響、其他組織和個人造成損失等。

表3 業(yè)務(wù)信息安全/服務(wù)安全保護等級矩陣表Tab.3 Business information security / service security level

因此，將系統(tǒng)安全保護等級定為第二級，網(wǎng)絡(luò)方案的設(shè)計和軟硬件的配置均按照第二等級來進行。

3.2 鐵路信息化標準管理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方案

由于用戶之間的通信必須經(jīng)過中心節(jié)點，因此系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用星型結(jié)構(gòu)，有利于集中控制和安全維護，同時對各節(jié)點采用雙機備份，以此提高系統(tǒng)的可靠性，如圖5所示。

圖5 鐵路信息化標準管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方案Fig.5 Network program of RISMS

3.3 鐵路信息化標準管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方案

因為信息化標準管理系統(tǒng)涵蓋中國鐵路總公司主管單位、標準化技術(shù)歸口單位、標準化技術(shù)委員會、標準起草單位、相關(guān)企業(yè)等單位，尤其是用戶數(shù)呈現(xiàn)比較集中的現(xiàn)象，例如標準項目網(wǎng)上提交截止日期間用戶數(shù)激增，因此考慮將標準管理平臺的最大并發(fā)用戶數(shù)設(shè)置為1000。按照1000個用戶并發(fā)訪問計算，瀏覽系統(tǒng)每用戶流量約為2KB，此時系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶寬達到2MB即可滿足。另外考慮到文件傳輸占用和更好的用戶體驗以及遠期系統(tǒng)的運用，因此系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶寬建議達到10MB以上。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸采用基于因特網(wǎng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸方案[7]，如圖6所示。

圖6 鐵路信息化標準管理平臺數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)Fig.6 Data transmission structure of RISMS

4 結(jié)束語

在鐵路信息化標準管理系統(tǒng)的多樣化用戶需求基礎(chǔ)上，構(gòu)建業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)，搭建總體系統(tǒng)架構(gòu)以及設(shè)計安全方案，則鐵路信息化標準管理工作不僅可以實現(xiàn)規(guī)范化、標準化、網(wǎng)絡(luò)化和無紙化辦公，還能實現(xiàn)標準管理工作的多部門協(xié)同和信息的更新及整合。此外，系統(tǒng)還具備可升級發(fā)展的能力，為鐵路行業(yè)政策制定提供技術(shù)支撐。

總而言之，鐵路信息化標準管理系統(tǒng)的構(gòu)建能夠排除專業(yè)分割、管理等方面因素的制約，完善標準體系，隨時隨地為鐵路標準管理工作提供服務(wù)，提高我國鐵路的信息化水平。

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