鐵路高速客運專線信息系統總體框架研究

1鐵路高速客運專線信息系統的特點在《鐵路高速客運專業線路規劃》開始時，綜合考慮了信息系統的規劃和設計研究以及通信信號系統的設計研究。這是各級管理者對信息的高度重視的，是鐵路信息的快速發展。目前,既有鐵路線信息系統基本是滯后鐵路線的建設,而是根據信息技術的發展按業務各自獨立發展,自成系統,平臺不一,沒有實現信息資源的共享,難以發揮信息化的綜合效益,正面臨著整合,以實現共享,避免重復建設等問題。鐵路高速客運專線信息系統根據鐵路信息化跨越式發展的總體思路,按照綜合調度智能化、客運營銷信息化和經營管理現代化三方面進行考慮,堅持統一規劃、統一標準、統一制式、統一開發、統一應用的技術政策,建設統一的信息平臺實現信息交換和共享,對于生產系統和管理系統分別進行不同安全級別考慮和配置,達到以最小投入獲得最大效益的目的。鐵路高速客運專線信息系統的特點是綜合性和統一性,比既有鐵路信息系統水平要有一個質的飛躍。鐵路高速客運專線信息系統是一個龐大而復雜的系統,涉及了多學科、多專業,如何將這些方方面面的信息綜合起來,統一規劃,統一設計,構成一個結構合理、功能齊備、技術可行的信息系統,是研究的重點,既要適合高速客運公司新體制發展的需要,又要與既有鐵路運、機、工、電、輛各專業信息系統實現信息的交換。因此,首先要研究提出適應發展要求的高速鐵路信息系統的總體框架,第二在此基礎上,研究系統用戶需求,使之條理化,第三研究信息系統技術條件,第四進行信息系統的設計,第五進行信息系統仿真和半實物試驗,第六進行系統建設,最后是投入運行。鐵路高速客運專線在我國首次實現計劃、行車、電力、動車、綜合維修、安全監控和旅客服務7類綜合集中調度系統,這是高速行車的中樞神經,是安全、正點、效率和效益的保障,而綜合調度系統必須要有大量的相關實時信息的支撐才能正常運轉。因此綜合調度系統作為運輸生產系統是整個信息系統的重要核心,其中的每個子系統都與其他相關系統有著大量的信息交換。同時,高速鐵路是客運專線,服務的對象是旅客,利用信息化手段向旅客提供全面、綜合的信息服務,是鐵路客運專線面向社會的對外窗口,也是提高鐵路競爭力的有效手段之一。高速鐵路的基礎設施及運輸裝備的管理與維護是體現了高速鐵路現代化綜合管理的特點,而這樣龐雜的管理離開了信息化的手段是很難實現的,只有利用信息系統實現資源共享、集中處理,才能達到綜合管理的目標。高速客運專線的管理體制將有一個創新,作者認為精簡機構、精簡定員、業務綜合、公司化運作將是趨勢,是鐵路跨越式發展的要求。2中小型企業管理系統鐵路高速客運專線信息系統根據信息化跨越式發展的總體思路進行研究,總體分為三大部分,第一部分是綜合調度系統,第二部分是客運營銷系統,第三部分是企業管理系統。鐵路高速客運專線信息系統總體框架如圖1所示。鐵路高速客運專線信息系統的總體框架應與高速鐵路的運營管理體制相適應,同時按照不同系統對其安全性、可靠性、實時性的不同要求進行系統層和網絡層的規劃,本框架初步按照部、公司(中心)、站段(工區)三層進行劃分。3鐵路高速客運專線信息系統要具有先進的信息化技術鐵路高速客運專線信息系統是國家信息化和鐵道信息化建設的一部分,應符合國家和鐵路信息化建設的統一規劃,根據需要分步實施。鐵路高速客運專線是以企業方式運作的現代化客運專線,應以企業信息化的概念來規劃整個系統。鐵路高速客運專線信息系統是綜合了多學科、多專業的大型網絡應用系統,必須建立基礎信息平臺,實現信息的共享。信息技術的發展是日新月異的,目前廣泛應用的技術到了高速鐵路建成時也許就是過時的技術了,因此信息系統的設計應具有技術上的先進性、前瞻性。系統要體現高品質個性化服務、綜合性、創新性和智能化。鐵路高速客運專線信息系統應符合高速鐵路運營管理模式,滿足組織機構設置的需要。鐵路高速客運專線信息系統應滿足高速鐵路發展的需求,系統應具有先進性、可擴展性和可維護性,同時要平衡新技術與系統成熟性的關系。4各系統的功能和方案4.1綜合調度中心的建立是實現以乘客調度、交綜合調度系統分為8個子系統。包括運輸計劃管理子系統、列車運行調度子系統、動車底調度子系統、電力調度子系統、綜合維修調度子系統、安全監控子系統、旅客服務調度子系統和培訓子系統。綜合調度系統是整個信息系統的核心,從設計規劃、組網要求、安全等級來說,都是處于第一位的;從實施建設的角度來看,也是必須首先實施的。在北京設綜合調度中心,上海設備用綜合調度中心(容災備用調度中心),綜合調度中心設局域網,聯接綜合調度的各個子系統。沿線每一個車站設局域網,配置車站調度分機(存儲調度中心的計劃指令,指揮辦理列車進路),車站局域網連接有關設備,將列車運行的有關信息輸送到車站信息系統。所有動車段、動車運用檢修所、動車運用所內建有基礎信息系統,負責車輛調度與維護的信息,與動車底調度臺進行信息交換。在綜合檢測中心、綜合維修段、工區建有所有基礎設施維護信息系統,與綜合維修臺進行信息交換,牽引變電所中配置局域網,聯接全所自動化系統的設備,分區亭、開閉所內設RTU,與調度中心交換信息。將已配置的運、機、工、電、輛、自然災害、火災、突發事故和非法侵限等危及行車安全的監控系統的預警信息,經各車站信息系統匯總送到綜合調度中心的安全監控臺。各基層信息系統是綜調中心的基礎,必須同時考慮建設.4.2客運營銷系統4.2.1車站聯合控制高速鐵路客票系統是全路客票系統的一部分,在高速鐵路運營管理公司建立高速鐵路客票中心(相當于既有線地區客票中心),統一管理票額、計劃等。在中心的服務器上設立一個集中的售票席位庫,向下與各車站售票系統相連,向上與鐵道部客票中心相連,與全路各車站聯網售票。新建車站需要設計安裝計算機客票系統。建立售票系統局域網,連接各售票窗口,并設有服務器。在售其他既有線車票時,通過中心售票系統轉發售票。在既有鐵路客運站售票系統中加入高速鐵路的車站數據和高速列車的車次、票價等數據。除售票窗口外,在售票大廳、各個代理點、銀行、社區、大型商場、大學等安裝自動售票機,方便旅客買票。達到自動售票為主、人工售票為輔,積極發展代理的目標。在車站安裝自動檢票機,與售票系統相連,杜絕假票,實時統計上車人數。為確保鐵路AFC的實施,基于磁卡或IC卡的票面制式改革將是重要一步。(1)綜合查詢管理計劃管理、售票、退票、訂票管理,值班監控管理,數據與徑路維護,綜合查詢。該子系統為車站旅客服務信息系統提供余票信息、為客運營銷分析系統提供本站售退票及檢票信息。(2)客票運營分析系統計劃管理,值班監控管理,數據維護,綜合查詢。該子系統為客運營銷分析系統和清算系統提供全高速鐵路的售票、檢票信息,為全路客票系統提供高速鐵路的座席信息,為旅客服務信息系統提供余票信息,接收各車站客票系統信息。(3)系統的功能在沿線各站的檢票口安裝自動檢票機,檢票機連接客票局域網,將檢票信息實時傳送到服務器上,以便對上車人數等數據進行統計。另外,基于專用無線通訊的移動售票系統(車上售票、城市流動車售票、車站范圍內手持機售票)和基于電子商務的網上客票預定和發售系統也將付諸實施。該系統由高速客票中心擔當運營,歸屬營銷策劃部門負責。4.2.2邏輯處理系統的建立在高速鐵路客票中心專設一臺服務器,與客運營銷部門的計算機組成局域網,利用客票系統各個車站傳送上來的售票、退票、檢票等數據,經過數據倉庫匯總整理,統計分析,為客運營銷、管理部門產生各種所需圖表?；谶@些數據,合理智能預測,結合鐵路實際運能基礎數據,建立客運營銷決策支持系統,為各級領導提供列車開行方案、票額自動優化分配和營銷策劃提供決策支持。該系統歸屬營銷策劃部門負責?？瓦\營銷分析系統分為三部分:數據采集整理、前端圖表展示和專家輔助決策支持(1)客票中心運行監控數據利用各聯網車站實時產生的存根、票庫等數據傳到高速鐵路客票中心,經匯總整合,再傳到數據倉庫。在數據倉庫可依據各自范圍內的基礎數據和生產數據匯總產生各類主題表?！ぼ囌窘y計數據的生成:車站實時將售票存根數據向高速鐵路客票中心傳輸;每日定時對車站計劃、調度命令和票庫進行統計,生成昨日車站運能數據,向高速鐵路客票中心傳輸。·高速鐵路客票中心統計數據的生成:高速鐵路客票中心每日定時對昨日存根數據、生成客運和收入傳輸匯總數據,生成高速鐵路客票中心運能數據,與當日車站運能數據匯總成運能傳輸匯總數據;高速鐵路客票中心在完成傳輸匯總數據統計后,向部中心傳輸。·高速鐵路客票中心統計結果數據的生成:高速鐵路客票中心每日在完成傳輸匯總數據統計后,根據傳輸匯總數據,生成便于報表制作和便于進行多維分析與查詢的面向主題的數據庫表,構成營銷分析的數據源。(2)領導查詢功能營銷分析統計數據通過前端智能展現軟件工具用圖表方式展示,以便于各級領導查詢。內容主要包括:客運運能發送量、分界口客流量;周轉量、區段密度、客流流向、客運收入、客票預售。(3)支持政治決策的支持需要建立運價決策模型、客流預測模型、票額動態調整子系統、列車開行方案決策和優化支持子系統、營銷策劃支持子系統等。4.2.3關于旅客的服務系統包括車站旅客服務系統(進站、站臺、出站、與售檢票有關的服務)、列車旅客服務系統和呼叫中心信息服務系統。歸屬客運管理部門負責。(1)列車乘車服務高速列車配備車載信息網絡,前方車站將地面溫度、相關列車換乘等有關信息發往即將抵達的列車,形成車載旅客服務信息。車上安裝計算機查詢終端,以便旅客查詢使用。同時,車載信息網絡通過無線方式(或其他方式)和Internet網相連,使得旅客通過列車專用設備或自帶筆記本電腦在車上可以上網瀏覽或工作。主要功能如下:·列車運行信息查詢:向旅客提供列車相關信息查詢,如列車正晚點情況、列車時速、沿途?？空?、到發站時間、列車座席使用情況、沿途的風景名勝人文景觀等。·列車沿途停靠站信息查詢:旅客也可通過查詢終端查詢列車沿途停靠站的詳細資料,包括旅店、交通、商業、旅游等各種情況?！ぼ嚿螴nternet接入服務:旅客可以有效地利用時間,在車上可以上網瀏覽或工作?！ぼ嚿掀眲障到y服務:車上售票系統應能為旅客提供補票、預售返程票、異地票等服務。該系統為綜合調度系統提供旅客意外事故信息,為客票系統提供售票或補票信息;接收綜合調度系統列車運行信息、前方車站系統車站信息、客票系統票務信息等。(2)設置旅客信息顯示板·旅客向導顯示系統:在候車區、進出站口、站臺等旅客活動場所設立醒目、明確的電子顯示牌,自動顯示有關信息,為旅客準確無誤乘坐高速列車服務。在列車?？空九_要有明確的列車?？繕酥?包括車廂位置),要安裝統一控制的旅客信息顯示板。·旅客查詢信息系統:在候車區里提供全面信息的顯示、廣播、查詢系統。·客票信息查詢系統:在售票廳設置余票、票價等電子顯示牌,并能通過查詢終端查詢。(3)旅客信息支持在全國范圍內設置呼叫中心特服號碼,建立分布式呼叫中心信息服務系統,通過電話、手機短信、電子郵件等方式接受來自旅客的有關運輸信息咨詢和客票預訂業務。高速客運專線與既有鐵路可以共用呼叫中心信息服務系統。4.2.4自動列車管理系統是為基本列車操作計劃而設計的該系統利用線路、動車組等基礎信息,通過牽引計算,實現列車基本運行計劃圖自動編制和更新。歸屬運輸組織部門管理。4.2.5運營中心管理系統該系統為運輸提供乘務人員管理,及時有效建立、優化和調整乘務組,滿足運輸需要。歸屬客運管理部門管理。4.3企業管理制度4.3.1公車綜合維修管理系統的使用及其他基層監管設備管理與維護系統指工務、電務、動車、電力等設備的管理及其維護,公司級為一個總的設備管理與維護系統,負責總的監管,基層分為綜合維修管理系統(綜合維修中心和工區使用)、綜合檢測系統(綜合檢測中心使用)和動車管理與維修系統(動車段和動車運用維修所使用)。內容包括所有與鐵路運輸有關設備臺帳管理、日常維護、故障維修,考慮設備壽命和目前狀況的維修決策和更新換代管理。設備及維護管理系統歸屬運輸組織部門管理。4.3.2領導決策支持公司管理與運營決策支持系統是面向各級領導和決策人員,使他們了解高速鐵路各方面的運營情況,為他們進行宏觀決策提供參考。在客運管理中,公司管大站和綜合調度、乘務、客票中心,大站管小站。該系統為各級領導配備計算機終端,采用瀏覽器/服務器模式,針對各級領導的各種不同需求,量身定做查詢內容。對于高層領導,顯示整個高速鐵路的綜合統計數據,數據圖表不宜過細,只是一些統計總數,便于他們了解整體情況。而對于各部門的中層領導,則顯示其所管部門的統計數據及相關信息。可以設置每天早上上班時自動顯示前一天的統計數據,也可配備筆記本電腦,使他們即使開會在外,也能通過Internet,了解鐵路運營情況,做好決策。主要包括:經理級決策支持、運營管理決策支持、經營管理決策支持、財務管理決策支持、人事管理決策支持及行政管理決策支持。該系統從綜合調度系統、設備及維護管理系統、客票管理系統、客運營銷分析系統、財務及清算管理系統、人力資源管理系統等獲取相關信息。該系統歸屬公司、大站及段各單位分級管理。4.3.3建立全程監管系統安全管理系統主要指高速公司所有有關管轄鐵路安全、事故處理的管理系統。不僅包含目前既有線各路局安檢委的職能,而且事后處理延伸到實時監管,及時預防和通報。可以歸屬運輸組織部門管理。4.3.4鐵路基礎設施、運輸裝備的管理系統技術管理系統主要指高速公司所有有關管轄鐵路基礎設施、運輸裝備等的技術資料的管理,實現及時更新、快速方便查詢、直觀顯示打印等功能。可以歸屬運輸組織部門管理。4.3.5人力資源系統計算人力資源管理系統包括人力資源的相關政策、人員結構、人員檔案以及人員培訓情況等。該系統為決策支持系統等各子系統提供人力資源信息。4.3.6財務清算與財務分析決策財務管理系統安裝在財務部門,包括財務管理、成本核算、與既有線有關鐵路局財務清算以及財務分析決策等。該系統為決策支持系統提供財務和成本信息。4.3.7綜合辦公室系統綜合辦公系統安裝在公司各有關部門,包括公文管理、業務報送、政務信息以及相關的文檔資料。(1)建立按目錄層次結構的業務信息數據庫,實現信息傳遞和批辦基于Web方式的業務報送系統,實現業務信息電子化傳遞和批辦,按目錄層次結構形象地查閱和辦理業務信息,隨時監控業務信息的傳遞和查閱辦理狀態,實現辦公無紙化和提高自動化程度,提高業務部門的日常辦公效率。(2)公務外來文件的讀取收發文一體化的簡潔、實用的公文管理系統,提供多種公文登記方式(人工錄入、文件轉換、掃描輸入),實現公文電子化傳遞、批辦和歸檔,按目錄層次結構形象地查閱公文目錄和正文,并隨時監控公文流轉的位置和狀態,同時實現公文信息的壓縮及加密。(3)信息系統政務信息系統用來完成單位內部的刊物、簡報、通知等信息的編輯、分發、查閱及批示工作。(4)文件管理系統文檔資料系統用來完成單位內部文檔資料信息的整理、分類及保存。4.3.8信息服務系統在高速鐵路計算中心設有Internet接口,安裝Web服務器,建立企業網站,及時向路內外發布相關信息,包括企業介紹、職能分工、相關新聞、客票服務及列車運行信息服務。4.4交換型網絡互聯系統高速客運專線數據通信網是信息系統建設的基礎。為保證數據信息迅速、準確、安全和可靠的通信,該數據通信網需采用具有電信級服務質量保證的網絡技術,采用獨立建網方案,同時與鐵通公司現有數據通信網既相互獨立又互連互通,互為冗余備份,其地址編號要采用鐵通公司現有數據通信網的統一編號方案。對于實時性、安全性要求高的非交換型數據網絡連接,采用傳輸系統提供專線的通道;對于交換型的數據網絡互聯及實時性、安全性要求相對不高的數據網絡互聯采用基于ATM多業務交換機的方案?？傮w上可以把這個大型的信息應用系統分為兩類網絡應用類型:運輸生產部分和綜合辦公管理部分。前者一般采用的是基于TCP/IP的客戶機/服務器體系,后者一般采用基于Web的客戶/服務器體系。但均采用戶層、應用層和服務層多層體系結構。基層局域網LAN采用快速以太網,廣域網WAN一般直接把相關的LAN直接互聯,形成內部既獨立又有聯系的信息系統。上述兩類系統可靠性和安全性要求級別不同,信息的傳遞是分開的。高速客運專線信息系統網絡應建立統一的網管中心,實行統一的綜合的安全管理。網管中心對廣域網及各個系統的局域網進行監控,實時監測網絡連通狀況、網絡擁塞、丟包率、誤碼率等性能;實時監測網絡設備各端口的狀態;確保網絡通道的正常運行。應綜合當前先進網絡安全技術,形成完整的安全管理機制,有效地保護系統內部網的安全。在適當的網段布設防火墻、入侵檢測和安全掃描軟件等構成安全防護體系。4.5數據共享平臺每個系統都與其他相關系統有著大量的信息交換,也有著大量可以共享的基礎信息。為了更有效的實現信息共享,建議使用綜合共用信息處理平臺,建立共享的基礎數據庫、分布式各專業各級數據庫、地理信息支持平臺、實時信息交換平臺(中間件)和電子商務平臺。基礎數據庫主要包