1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。GIS在鐵路設備管理中的應用-一、概述鐵路企業是我國國民經濟的重要組成部分。截止到1998年，職工人數317.9萬人；全國鐵路營業里程達57583.5公里；完成客運周轉量的3691億人公里；貨運周轉量的12262億噸公里，是一個集運輸、工業、建筑、物資、通訊、文化、教育、衛生等多種國民經濟為一體，集中指揮與部、局、分局級管理相結合，基層單位遍布全國各地的特大型國有企業。對整個鐵路系統而言，設備管理具有很重要的意義，它是重要的基礎管理信息資源，是技術改造、行車指揮、保障行車安全及事故搶險救援等領導決策的重

2、要依據。但是由于管理技術跟不上，使設備管理成為鐵路系統技術管理的薄弱環節。傳統的設備管理方式共有兩種：一是建立臺帳進行數據管理，二是編制圖集進行圖形管理。以這兩種方式進行設備管理有很大的弊病：一方面，在圖集顯示的信息遠不能滿足實際工作的需要；另一方面，翻閱臺帳得到的僅是單一的數據，缺少直觀、詳細的資料。數據與圖形成為各自獨立的部分，二者的關系被割裂。隨著鐵路經營機制的變革和我局技術更新速度的加快，各級管理人員的行車技術設備信息的需求不斷增長。這種以傳統方式進行鐵路行車設備管理難以適應新形勢的需要。鐵路行車技術設備地圖信息管理系統引進了先進的地理信息系統（GIS）技術，全面地對鐵路行車設備進行計

3、算機管理，徹底根除了傳統管理方式的種種弊病，通過地圖+信息的方式，全面、直觀、準確地反映了設備的分布、現狀及技術特征。同時，系統還提供了多種查詢、統計、定位功能，為計算鐵路運輸能力、鐵路設備技術改造、搶險救援等工作提供了全新的技術手段。二、標準引入圖例采用中華人民共和國國家標準（GB）鐵路工程圖形符號標準，定制電子矢量地圖圖例庫，征求各分局意見后頒發執行。圖幅概況圖以全國1：50萬矢量交通地圖為基礎，編制局線路概況圖，各專業設備概況圖，以線路概況圖為準，圖幅內容如下：局線路概況圖局橋隧概況圖局電務設備概況圖局機務設備概況圖局機務（水電）設備概況圖局機務（電氣化）設備概況圖局車輛設備概況圖預留局

4、其他行車專業設備概況圖綜合圖線路綜合圖（以區間縱斷面圖為主、輔以其他內容）電務綜合圖（自閉、聯鎖示意圖）電氣化綜合圖（接觸網高、饋電相別、供電范圍、供電臂分布等）綜合圖按線別，以分局管界分段，并用文字將該線主要技術標準，車站、車務段分布、線路、橋隧、電務、機務、車輛設備等加以描述車站平面圖以工務段技術設備圖與電務段站場平面圖兩者相結合編制行車設備車站平面圖。路網、區域性樞紐繪制樞紐示意圖公共字典編碼采用TMIS編碼體系。三、總體構架系統配置硬件平臺：支持COMPAQ、SUN、HP、IBM等PCServer；工作站要求586/166以上微機，以滿足多媒體應用對設備容量和速度的要求。操作系統:單機

5、版：WINDOWS95/98。網絡版：服務器端要使用WINDOWSNT4.0（SP3）+IIS3.0;工作站需要運行在WINDOWS95+IE4.0或WINDOWS98操作系統之上。軟件平臺：ORACLE8.3數據庫：ORACLESPATIAL+SPATIALEXTENSION；MapXtreme;MapX網絡:可以采用3種聯網方式實現信息共享：機關局域網。電話撥號上網。X.25廣域網。局域網絡協議主要采用TCP/IP及X.25。5.有關圖示：圖1鐵路體系結構；圖2鐵路網絡結構；圖3鐵路維護機制。系統功能資源共享構建全局行車設備矢量地圖數據庫，開發路局行車技術設備地圖管理系統，依托鐵路X.25

6、公用分組交換網、鐵路專用通信基干網、鐵路機關局域網，最終建成具有開放性、大容量、高速度和多功能支撐能力的共享的企業級GIS應用系統，作為局機關辦公自動化的共享資源，同時預留與其他信息系統如RSMIS的接口。為行車指揮和搶險救援提供決策依據采用空間導航、地址匹配等多種定位方式，使用戶能夠方便、快速地定位、顯示行車設備圖，為行車指揮和搶險救援服務。為鐵路行車技術設備改造提供全面翔實的基礎信息利用空間分析，快速檢索符合特定技術指標條件的設備的位置及設備的技術指標特征，為鐵路行車技術設備改造進行現狀調查、分析和方案研究服務。易于維護完善矢量地圖數據庫的管理和維護手段，保證設備基礎信息的時效性。易于使用

7、提供單機版和網絡版兩套方案，使用戶在不同環境中使用該系統。盡可能符合用戶處理業務習慣，使用戶能以簡單的操作，從多種方式得到需要的結果，結合文、圖、像等直觀生動的多種形式，提供資料。圖集出版能夠將系統矢量數據轉換為北大方正標準出版格式文件，進行排版印刷，出版圖集。查詢定位方式地圖導航以1：50萬全國交通矢量電子地圖為導航地圖，通過在導航圖上點選對象，定位并顯示其對應的圖幅。如查某車站的平面示意圖，通過操縱導航地圖，漫游放大，找到導航圖上該車站的位置，單擊圖上該站位置，即得到該站的平面示意圖。按分局、線路、區段或車站名稱、里程選定分局，得到分局管轄所有線路列表，選定線路，得到該線路所有區段列表，這

8、樣層層剝筍，很快就能找到最終結果；如果知道車站的確切名稱或區間的里程，操作就更簡單了，只要輸入名稱或里程，馬上就能看到結果。按技術指標將滿足一定條件的圖幅快速檢索定位出來。如：只要選定條件，如襄渝線上，坡度3,便可以將襄渝線上所有坡度大于3的坡段檢索出來，列表顯示，用戶只要點選列表中的數據，即可得到該數據項對應的坡段情況。四、技術特色局行車技術設備地圖信息管理系統以先進的地理信息系統（GIS）技術為起點，集網絡通信、數據庫、地理信息等新技術為一體，構成具有現代管理特色的鐵路行車設備管理信息系統。先進性采用先進GIS組件式開發技術開發專業GIS產品系統采用Mapinfo公司的MapX開發工具，為

9、行車設備管理系統開發專業GIS產品，用戶功能定制能力強，是計算機科學領域組件化技術的發展在GIS領域的體現，也是目前GIS產品發展的一個熱點。Web地理信息系統(WebGIS)隨著網絡和Internet技術的發展，運行于Intranet或Internet環境下的地理信息系統，能夠實現地理信息的分布式存儲、空間信息的發布、地址查詢和Internet環境中的地圖顯示，是目前GIS領域中最新的熱點領域。系統采用Mapinfo公司的MapXtreme開發技術，成功構建企業級共享的GIS應用系統，是國內最早采用該項技術的大型應用系統。獨特的地圖矢量化技術系統解決了一些行車設備地圖矢量化的關鍵技術問題，開

10、發出專用的地圖矢量化工具，能夠大大降低地圖矢量化的工作量，縮短項目開發周期，系全路首創。實用性在行車設備管理信息系統中引進GIS技術，能夠在行車指揮、搶險救援、技術改造等鐵路運輸生產管理和決策過程中解決設備管理的兩類問題：定位和條件查詢。定位:根據需要，定位設備位置，現實實體的輪廓特征。在行車指揮，搶險救援中起重要作用。條件查詢:快速檢索符合某些特定的技術指標條件的設備在什么位置及設備的技術指標特征，主要用在設備技術改造的現狀調查、分析和方案研究。開放性，可擴展性該系統不僅可以與鐵路統計管理信息系統互聯，而且還預留了與未來系統（鐵路擬開發和正在建設的其他信息系統）互連互訪的接口。系統的設計、選

11、擇產品和編制軟件等過程中，始終以突出系統的開放性和可擴展性為重點。易用性系統Windows環境下的應用界面，把地理信息系統和數據庫相聯結，界面風格突出人性化設計，實現了文本、圖形和圖像信息相結合的定位、查詢、檢索模式，突出了信息表達形式的形象化、直觀化，同時盡可能簡化操作步驟，并附帶完善的聯機幫助系統。系統進行了三個層次的嚴格測試：技術測試，保證系統性能穩定地運行業務測試，保證業務數據的權威性，盡可能符合用戶處理業務習慣。易用性測試，用戶能以簡單的操作，從多種方式得到需要的結果。可維護性專門的矢量化工具，減少手工工作量，縮短維護周期。采用了數據編碼字典管理屬性數據，使數據相對獨立，增強了數據的

12、可維性。索引圖層管理空間數據，規范矢量地圖數據庫維護，保證空間數據的一致性和完整性。WebGIS應用系統能收集系統使用的反饋信息，并動態發布設備信息變化情況。建設和使用成本較低系統最終形成兩套應用界面：基于單機運行的光盤版和網絡環境MapXTreme的網絡版。該系統建立了一種真正的企業級的共享的空間信息系統，能夠在鐵路局內多個業務部門共享一個GIS系統，具有分布式計算的網絡環境，面向特征的應用，無縫的連續空間數據庫并能連接多個外部數據庫，允許所有公用的數據和應用模型在網絡上供多用戶使用，大大減輕了客戶端系統的配置，可以通過一般局域網進行比較高效的訪問。系統總體性能價格比較合理。五、應用效果鐵路

13、運輸業的主題是安全和效益。鐵路行車設備的正常穩定運作正是保證運輸生產安全、提高運輸生產效率的必要條件,因此，能否對鐵路行車設備實行及時有效的管理將直接影響鐵路系統的生產質量。該系統投入運行后，不僅為鐵路行車設備管理提供了一種全新的、高效的工作手段，而且為鐵路行車設備管理乃至整個鐵路系統各部門的管理、運營、投資、基礎工作等各方面帶來巨大的綜合效益。管理效益鄭州鐵路局行車設備地圖信息管理系統的建成，使行車設備的空間分布情況及其狀態通過矢量地圖的方式直觀地表現出來，信息全面，數據準確，為領導決策提供及時、完備的管理信息；系統運行高效，以往需要耗費幾小時甚至幾天時間的查詢、統計、定位工作，現在僅需幾分

14、鐘即可完成，大大提高了管理效率，保證了鐵路經營管理質量。工作效益鐵路行車設備信息是進行鐵路行車設備管理關鍵的參考資料。鄭州鐵路局管區跨越多省，幾十條線路，所涉及行車設備信息成百萬計，為了收集和整理這一巨大的信息資源，從路局、分局到基層各站段都傾注了大量的人力、財力。但由于存在許多問題，例如現場實際數據變動頻繁、已有數據維護不利、共享性差、信息檢索不便等，使得行車設備管理工作的效率和質量受到了嚴重影響。該系統的應用降低了工作成本，同時又提高了工作效率和質量，有效地改善了了鐵路部門的行車設備管理環境，為行車設備管理工作帶來了極大的方便。其工作效益主要表現在以下幾個方面：真正實現了數據共享傳統的行車

15、設備管理是以專業部門為單位進行數據采集和整理，信息單一，而真正應用于現場實際時往往需要多個專業的綜合數據。以京廣鐵路提速進行線路技術改造為例，涉及到工務、電務、車站等多個部門的設施設備，必須同時對各專業部門進行綜合考慮，因此需要全方位數據共享。該系統將各個專業的數據實行統一管理，有效實現了這一目標，不但避免了專業部門各自為政、數據之間很難共享的缺陷，并且可以消除數據的有害冗余，從而形成了信息全面的綜合性數據庫。數據更新速度大大加快以往一個分局修訂一次圖集需要一年以上時間，不可能每年都做這樣的修訂，甚至有的分局最近的一次修訂已近十年。而本系統將數據保存在計算機中，維護更新相當方便，在條件允許的情

16、況下，可以每半年甚至隨時進行現場設備信息收集整理并同時刷新計算機中的數據，這樣，數據更新速度較之傳統管理方式大大提高，保證了數據的客觀和時效性。形成了高效率的鐵路行車設備檔案館本系統采用了大容量數據存貯器，可以在一張光盤上存儲整個鄭州鐵路局（包括六個分局）設施設備的全部信息，攜帶、檢索都非常方便，檢索速度較以往大大提高。仍以京廣鐵路提速進行線路技術改造為例，以前通過手工翻閱臺帳、圖集進行數據的查詢統計工作大約需要一個星期時間，而使用本系統后，單機版中最復雜的查詢也不會超過5秒鐘，網絡版中最復雜的查詢視網絡傳輸速度不超過20秒，大大提高了工作效率，減少了勞動強度。使用方便本系統主要提供Windo

17、ws環境下的應用界面，并把地理信息系統和數據庫相聯結，實現了文本、圖形和圖像信息相結合的分析、檢索模式，突出了信息表達形式的形象化、直觀化。普通業務人員稍經培訓便能承擔應用系統的使用、維護、擴展和更新工作。投資效益傳統的臺帳和圖集管理方式需要投入大量的人力財力，花費相當長的時間管理臺帳和修訂圖集。以修訂一次鄭州鐵路局圖集為例，鐵路局和每個分局的車務、機務、供電、電務、車輛等相關業務部門至少要分別抽調一人參與這項工作，全局總共要投入40名左右技術人員進行一至兩年的采集和整理工作，加之每個分局僅印刷圖集就需要至少5萬元，修訂一次圖集全局總共要投入60萬元以上。而本系統提供了簡便易行的系統維護方式，普通業務人員只需經過簡單培訓便能承擔應用系統的維護、擴展工作，從而既提高了