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轨交信息技术

中国铁路信息化进入新时期

来源:中国信息化网 作者: 点击率:2901 发布时间:2008年01月22日 字号:T|T

一、 引言

铁路信息化是铁路现代化的主要标志,其根本目的是将通信、信息、控制技术运用于铁路运输组织、客货营销与经营管理的各项活动中,通过信息化改造传统产业,提高铁路运输服务质量,提高铁路运输生产率,降低铁路运输生产成本,实现铁路运输现代化。

世界技术发达国家从六十年代开始,就将信息技术运用于铁路运输生产与管理中,陆续开发并投入使用了铁路客票座席预约、运输生产情况统计、运营管理、货车实时追踪等系统,提高了铁路运输的核心竞争力。随着信息技术的发展,尤其是因特网技术的采用,国际上铁路信息技术的应用向综合化、集成化方向发展,不同运输形式以及其他服务行业的信息系统互连互通,在全球范围内为旅客或货主提供方便快捷的全方位服务,成为交通运输业的神经系统。

自1975年铁道部电子中心开始筹备以来,经过30多年的历程,中国铁路信息化事业从无到有,逐步发展,特别是TMIS、客票预订与发售等系统建设以来,财会管理与资金清算、铁路运输统计、机务管理、车辆管理、办公自动化等许多应用项目已经投入使用,应用涵盖了铁路运输组织、客货营销、经营管理的各主要环节。这些系统的陆续建成投产,使铁路货物运输现代化水平得到了大幅提升,已经成为铁路货物运输生产组织的重要组成部分。铁路跨越式发展战略为铁路信息化带来新的机遇和挑战,铁路信息化进入了一个新的发展时期。

二、 中国铁路信息化建设现状

铁路运输是涉及车、机、工、电、辆、调度等诸多部门、单位和工种的联动过程,业务非常复杂,使得铁路信息化建设成为一个难度非常高的庞大系统工程。这些年,铁道部将信息化建设作为一项改造传统产业、促进铁路改革的重要战略举措,予以了高度重视。通过全路员工的共同努力,铁路信息化建设取得了许多可喜的进展。

⒈ 构筑了覆盖全路的数据通信网和计算机网络

铁路通信光缆总长度达7.4万公里,接入网总长度2.3万公里。铁路70余条干线基础通信网达到了光缆化、数字化,主要车站具备了N×2M的高速、宽带和综合接入能力,基本满足了铁路信息化对通信传输通道的需求。

整个网络由主干网和基层网组成。从铁道部到铁路局的通信网为主干网,从各铁路局至数千个站、段的通信网为基层网。连接主干网节点的通道以光纤数字通道为主,帧中继网路为辅,具备了宽带、迂回、冗余能力。

建立了覆盖部、局、地区数据汇集点和主要站段的计算机网络。在部、局和近2000个主要站段建立起了内部的计算机网络,铁道部与各铁路局间和铁路局与各地区数据汇集点间均采用多条2M光纤专线通道相连,利用X.25公共数据交换网作为备用通道,地区数据汇集点与各站段间利用光纤、电缆专线通道或X.25公共数据交换网相连,部分采用电话拨号。形成了覆盖全路的4级计算机网络,为铁路信息化建设提供了基本的网络平台。为保证网络安全,正在进行进一步的网络改造,将铁路内部计算机网络在逻辑上分为由三个层次,组成外部访问服务网、内部服务网和生产网。外部访问服务网是外部用户/系统通过各种方式进入铁路内部网的接口,也是内部用户/系统对外访问外部网的通道。内部服务网提供标准的网络服务和铁路内部应用系统专有的服务。生产网是指承担各种内部生产系统的安全生产网,调度、客票、TMIS、车号识别、集装箱、财务、清算和统计等业务系统及其原始数据库均在生产网上运行。三个网络层面间使用动态物理隔离、防火墙和VLAN 等技术进行隔离,建设网络管理和身份认证系统,按照国际标准建立完善的安全管理体系,在保证信息交换畅通无阻的情况下,确保网络安全。

2. 建设了初具规模的信息处理平台

铁道部主处理中心建有数台IBM S/390大型机构成SYSPLEX并行综合体,运行MVS操作系统、DBⅡ 数据库和MQ等中间件;并建有数十台IBM、ALPHA、HP、SUN等主流机型的中小型机,运行UNIX系统、ORACLE、SYBASE数据库。主处理中心承担着铁路各应用系统的运行。铁路局处理中心建有SAN结构的中小型机多机集群,运行UNIX系统、ORACLE、SYBASE数据库和铁路各应用系统。数百个大型站、段建有UNIX环境的双机热备的小型机,数千个中小型车站建有双机热备的微机服务器。数十万台微机或终端运行在相关作业岗位。

⒊ 信息技术应用范围广泛

自上个世纪六十年代起,中国铁路开始应用信息技术。从简单的单机应用,以铁路运输十八点报告为代表的统计项目,逐步发展到今天涉及了全路各部门,覆盖了运输和辆、机、工、电、财务、统计、办公等铁路各系统,功能深入到铁路运输生产内部环节的全路全网的实时性系统。

⑴ 铁路运输管理信息系统(TMIS)

铁路运输管理信息系统是铁路最复杂、最庞大的信息工程,它的功能覆盖了铁路货物运输从货主提报货运计划直到到达货物交付收货人的各主要环节,最终目标是实现对铁路机车、车辆、集装箱和货物的实时追踪。TMIS工程自1994年立立项,1995年开始实施以来,历经10余年,于2005年全部建成并投入运用,在铁路运输生产中发挥着重要作用。

货运营销与技术计划系统包括货运计划和技术计划两部分。货运计划部分在全路1487个货运站全面投产,完成货主提报的货运计划的受理,并通过网络将受理的货运计划原提实时上报铁路局、铁道部,各级按规定的权限对提报的货运计划原提进行审批并将审批信息自动下达。所有原提和批准信息在铁道部集中建库,为货源原始信息的统计分析和货运营销策略的制定提供依据。技术计划部分利用已批准的货运计划信息,编制车辆运用计划,通过合理安排各区段车辆的运用,提高车辆运用效率和铁路运输能力,压缩铁路运输成本。技术计划部分于2002年投入运用,实现了重、空车计划的自动编制和车流径路调整,并对通过车、卸车资料以及车流进行分析,编制出工作量计划及各种周时指标计划,大大缩短了计划编制周期,提高了计划编制质量。

货票是铁路运营的主要票据之一, 是运输统计、财务管理、货流货物分析的原始信息, 也是运输调度指挥作业不可缺少的基础依据。货运制票系统在2500多个货运车站利用计算机自动计算货物运输各种费用并打印货票,在铁道部、各铁路局和铁路分局建立货票信息库,连网制票站的货票信息通过计算机网络自动传送到三级货票库,非连网制票站的货票信息通过车务段补充输入后传送到铁道部、铁路局货票库,铁道部、各铁路局基于货票库的原始信息,开展各种应用并将货票信息向到达站转发。系统获铁道部科技进步二等奖。

列车编组顺序表(确报)是铁路运输组织中最重要的基础信息之一,是编组站作业、卸车预报、车流调整等工作的基本依据。计算机确报信息系统以“列车编组顺序表”为基础信息,以主要产生列车信息的车站或确报站及分局、路局、铁道部为节点,利用计算机网络实时发送、接收、转发列车确报,并在铁道部、各铁路局和铁路分局建立确报信息库,开展综合应用。自1996年全面投入应用以来,系统运行稳定,运用效果良好,在铁路运输生产组织中发挥了重要作用。

集装箱追踪管理信息系统主要是通过铁路通信网络, 从全路600多个集装箱办理站实时收集集装箱运输信息, 在铁道部建立集装箱动态库,为运输指挥人员和货主提供集装箱运输轨迹和动态信息, 实现集装箱按号码制的全程节点式追踪管理,满足集装箱运输管理和客户信息查询的需要。自2001年3月1日起,集装箱追踪系统全面投产使用。

车站综合管理信息系统是整个TMIS系统的建设基础,也是TMIS系统重要的原始信息来源。车站系统主要包括现车管理和货运管理两大部分,功能涵盖了车站作业生产和管理的各个环节,从而达到全面提高车站的作业管理水平,减轻作业人员的劳动强度,同时为上级管理部门提供各类车站作业信息的作用。该系统实施工作量大、难度高,全路TMIS工程设计范围内的1230个大、中、小型编组站、货运站、区段站全部建成车站综合管理系统。系统获铁道学会科技进步一等奖。

铁路运输调度是直接组织车、机、工、电、辆等行车主要部门协同动作,完成铁路运输生产的调度指挥机构,直接关系着运输安全和运输效率。铁路运输调度系统主要包括计划调度、列车调度、机车调度、货运调度、客运调度、统计分析六个子系统。列车调度系统接收车站上报的列车运行信息,绘制实际列车运行图,自动编制、调整、下达阶段计划,并根据列车运行等情况发布调度命令,对列车运行进行调度指挥。计划调度根据预确报信息、管内车辆分布和装卸车情况等信息,计算车辆接入、交出情况,编制日班计划、车流计划,并完成日常统计工作。机车调度根据机务段、机务折返段的机车运用情况、车流计划和机车基本周转图,编制机车计划周转图,绘制机车实际周转图,并完成相关日常统计分析。货运调度接收车站或车务段日请求车信息,按效益等原则进行审批,并将承认的请求车信息下达车站或车务段。接收车站或车务段装卸车实际信息,并将装卸车实际与计划对比,完成相关日常统计分析。铁路运输调度系统改变了原先调度人员依靠“一支笔、一把尺子、一块橡皮”的传统作业模式,实现了铁路列车调度工作的革命性变革,对提高铁路运输效率和行车安全具有重要意义。

铁路车号自动识别系统(ATIS)是对全国铁路货车车辆、列车、机车运行位置进行动态追踪管理的实时信息自动采集和报告系统。在全路45万辆部属货车、12万辆企业自备车和15000台机车的底部安装记载有车辆、机车基本信息的电子标签,在全路560多个主要车站(包括路局分界站、分局分界站、编组站、大型区段站、大型货运站等)的进/出站信号机附近,安装自动的机车、车辆标签信息接收设备(AEI),当列车通过车站信号机附近,AEI将立刻采集到机车、车辆电子标签的信息,并将信息传到与之相连接的控制处理计算机(CPS)中,形成列车报文信息,实时采集和上报机车、车辆的车号、车次、属性和位置等信息。

实现货车追踪是TMIS的目标。大节点追踪系统根据车号自动识别系统实时采集的机车、车辆的车号、车次、属性和位置等信息,结合确报、货票、集装箱等系统提供的信息,实现列车、机车、车辆、集装箱和货物的大节点式追踪。该系统已在全路投入运用,并在铁道部、铁路局分别建立车辆、列车、机车、集装箱的动态库、轨迹库和历史库,使运输调度指挥人员能及时、准确地掌握列车运行状态、车辆分布和使用情况,更有效地组织运输生产,其各种统计分析功能为铁路各级管理部门提供辅助决策支持,同时可面向社会为货主提供及时的信息服务。

⑵ 铁路客票发售和预订系统

铁路客票发售和预订系统由铁道部客票中心、24个地区客票中心和2000多个车站售票系统构成。车站售票系统主要面向售票的实时交易服务;地区客票中心主要面向以座席为核心的调度控制和客运业务管理;铁道部客票中心主要面向全路客运的宏观管理、营销分析,并保障全路的联网售票。系统提供了车站窗口售票、代售点联网售票、自动售票机自助式售票、电话订票和直达列车长达180天的客票预约等便民功能,深受广大旅客群众的欢迎,大大改善了铁路的企业形象,取得了良好的社会和经济效益。系统获国家科技进步一等奖。

⑶ 财会管理信息系统全面推广

财会管理信息系统由会计核算与管理系统、预算管理系统、成本计算系统、货币资金结算与管理系统、运输企业收入清算系统等系统组成,共享财务会计信息库。

会计核算与管理系统由货币资金核算与管理、工资核算与管理、材料核算与管理、收入核算与管理、固定资产核算与管理、账务处理、会计报表等子系统构成,1998年起在全路统一推广,功能不断扩充、完善,全路有6000多个单位使用。

预算管理系统由预算编制、预算控制、预算考核、预算分析等子系统构成,全路已有20多个单位在不同深度地使用。

成本计算系统由成本变动性分析、运营指标和单位支出计算、客货运点到点成本计算等子系统构成,用于运价制定、企业清算、客货营销、投资决策等。

货币资金结算与管理系统由资金结算、资金管理、稽核后督、财务会计、综合业务信息管理、资金信息库、决策支持服务等子系统构成,已应用于部中心、17个地区中心、82个分中心、400多个营业网点,实现了“同城三秒、异地三分”的全路资金快速结算,加快了资金周转、加强了资金控制、促进了资金集中,取得了较大的经济效益。

运输企业收入清算系统由客运清算和货运清算系统构成,实现了各运输企业直接从市场取得营业收入。客运清算从2001年起投入应用,服务对象包括国家铁路、地方铁路、合资铁路和临管铁路等,货运清算从2002年起模拟运行,现为集装箱、特货两个专业公司进行清算服务。

⑷ 电子政务建设进展良好

铁路办公信息系统建设的总体目标是依托铁路计算机网络的办公业务网和资源网,以铁道部机关办公信息系统为核心,将各业务信息系统集成在同一平台上互通互连,建立面向社会的政府公众信息网和门类齐全、内容丰富、更新及时的政府办公业务信息资源数据库(即三网一库),最大限度地实现信息资源共享,为各级领导指挥运输生产提供参考依据和辅助决策支持,为铁路企业生产经营提供信息支持,为各级机关办公提供实施计划、组织管理和指挥、协调控制、科学决策的重要手段,实现机关办公业务的电子化、自动化和网络化,提高政府机关行政管理、应急指挥和快速反应的能力。目前,办公信息系统在铁道部机关、所有路局机关和部分站段实现联网运行,电子邮件、电子公文等功能投入应用,实现了政务、管理、运输生产等信息的网上发布与查询。铁道部政府专网系统与国务院办办公厅办公系统联网运行,面向公众的铁道部政府网站也已开通运行。

⑸ 其他业务信息系统有所进展

围绕铁路的经营管理,其他业务信息系统包括人事、劳资、计划、统计、车辆、机务、工务、工程建设等信息系统,也都已经或正在建设。
铁路信息化经过30多年的建设,取得了显著的成绩,发挥了较好的效益,但也存在一些不足,主要表现在:一是信息系统没有构成有机整体,大多各自独立,信息资源难以共享,综合应用难以展开、整体效益难以发挥;二是部分投入应用的信息系统运行质量不高,特别是原始信息的采集不够及时、准确、完整;三是采用信息技术后,仍沿用传统的作业流程,组织机构、管理流程和规章制度没有实质性的改变,信息化效益难以充分发挥。

三、铁路跨越式发展对信息化提出更高要求

铁路运输的主要矛盾是运输能力不足,提高运输能力是铁路跨越式发展的主线。提高运输能力一是要按照国家已经批准的“中长期铁路网规划”,建设一个发达的铁路运输网,从根本上解决“瓶颈”制约问题;二是要通过内涵扩大再生产的方式,挖潜扩能,迅速缓解当前运输能力紧张的问题。在新线建设和既有线路改造工程中,一定要按照高标准,同步安排信息化建设,保证这些线路一开始就能在高度信息化的技术条件下开通运行。挖潜扩能就是要向优化运输组织要效率要能力,向提高效率和扩大能力要效益,通过合理调整运输生产布局、加强运输统一指挥、优化列车编组计划和车流径路、压缩货车周转时间、延长机车交路、增加高效运输产品等措施,积极扩大运输能力,信息技术在这些方面将能发挥非常重要的作用。

提高服务质量,促进客货营销,是一项必须长期坚持的工作。尽管目前铁路运输市场整体需求旺盛,但在全国综合运输中所占份额较前大幅下滑,而且在区域和时间上都不均衡,如何在激烈的竞争中巩固市场、扩大市场,仍然是一个非常严峻的问题。另一方面,随着社会的进步,旅客和货主对服务质量的期望也越来越高,能否树立“以人为本”的理念,提高铁路服务质量,是做好客货营销工作的核心,也是一个关系到提高铁路形象的政治问题。在客运方面,不仅要利用信息技术全面解决买票难的问题,还要搞好车站和车上的旅客服务,丰富旅客旅途生活,进而与其它运输形式和社会服务体系融为一体,为旅客提供各类服务信息和集旅行、餐饮、住宿、娱乐、办公为一体的综合解决方案。在货运方面,要充分利用信息技术,减少办理货物运输的外部环节,让货主能够随时掌握货物在运输过程中的情况,进而利用现代物流的经营理念和标准化、信息化、网络化的物流服务技术,改造传统的运输组织和经营管理模式,通过与工矿企业、联运企业、海关报关等系统的电子数据交换,推动铁路货运融入社会化的现代物流。

要顺利推进铁路跨越式发展,提高铁路职工的生活水平,必须拥有坚实的经济基础,一方面要提高运输经济效益,另一方面要尽量压缩成本支出。要利用信息技术,合理组织运输,提高运输收入,降低运输成本。要利用信息技术,促进机车车辆的修程改革,提高工务设施维修维护的科学合理性,降低铁路维修维护成本。要利用信息技术,对铁路建设工程进行科学管理,按照“强本减末”的原则,管好用好每一分钱,控制工程造价。要利用信息技术,提高财务管理信息化水平,实行全面的预算管理,强化成本控制。要利用信息技术,优化运输组织流程,提高工作效率,实现减员增效的目标。

保证安全是铁路运输的永久性主题,与广大人民群众生命财产的安全紧密相关,是维护人民群众利益最基本、最重要的体现,每年因为安全事故给铁路带来的损失也是非常严重的。提高列车运行速度是铁路跨越式发展的一个重要指标,4月18日我们又在较大范围内进行了第五次大提速,这将使铁路运输安全面临更加严峻的考验。保证铁路运输安全的策略是“从严治本,基础取胜”,强化铁路基础设施建设是一项长期、艰巨、复杂的战略任务,信息技术在保证铁路运输安全方面大有可为。一是要积极发展对机车、车辆和工务基础设施状况的静态检测和动态监测技术,积极发展对列车运行状况的动态监测技术,形成安全综合监测网络,提高事故早期发现和及时处理的能力;二是要积极推进铁路地理信息系统的建设,全面掌握站场、线路、桥梁、隧涵等工务基础设施情况、气象情况和大型施工机械、维修施工队伍分布情况,提高抢险救灾的组织能力。三是要加强公安信息化建设,提高社会治安环境整治和严厉打击各种刑事犯罪的力度。四是要利用信息技术,提高事故处理与理赔的工作效率,建立安全评估和漏洞检测体系,提高安全管理工作的水平。

积极、稳步推进铁路管理体制改革,建立适应社会主义市场经济要求的铁路管理体制,是铁路跨越式发展的重点任务,资产经营责任制、主辅分离、三大专业运输公司的成立和铁路局直管站段的改革是铁路管理体制改革进程中的重要环节。铁路管理体制和投融资体制的改革,必将进一步改变铁路传统的统收统支的财务管理模式,各铁路运输企业间的财务清算和运输信息交换是进行管理体制改革的前提条件,没有信息技术的支持是不可想象的。铁路管理体制的改革,必将进一步推进管理的集中化,没有信息技术的支持,集中化的管理也是不可想象的。铁路管理体制的改革,必将进一步加剧市场竞争的激烈程度,市场营销和灵活的价格政策将更为重要,没有信息技术的支持也是不可想象的。

为贯彻落实铁路跨越式发展战略,铁道部立足于创新,站在更高层次、更高标准上,突破传统模式和既有系统的框框,制定了《铁路信息化总体规划》,为新时期的铁路信息化建设确立了新思路。在《铁路信息化总体规划》中,重点解决了三个方面的问题,一是按照铁路跨越式发展总体战略制订铁路信息化的应用体系框架;二是以实现信息和资源共享为目的构建铁路信息化的公共基础平台;三是按照“突出重点、分步实施”的策略,提出铁路信息化建设的实施计划。

四、中国铁路信息化展望

党的十六大提出了“全面建设小康社会”的宏伟目标。为贯彻党的十六大精神,以信息化带动工业化,发挥后发优势,实现社会生产力的跨越式发展,是覆盖现代化建设全局的战略举措。铁路作为国家的重要基础设施、大众化交通工具,在全面建设小康社会中肩负着提供运力支持、当好先行的重要历史使命,铁道部提出了实现新时期新阶段铁路跨越式发展的战略任务,铁路信息化是铁路跨越式发展的重要内容和主要支撑手段。

铁路信息化将在铁路跨越式发展的总体战略指导下,充分借鉴发达国家铁路信息化建设的成熟经验,认真学习国内其他行业信息化最佳实践,紧密结合铁路改革与发展的要求,结合铁路运输生产的需要,坚持高起点、高层次,抓住以信息化带动传统产业现代化、实现跨越式发展的历史机遇,实现运输能力的显著增长、运输组织效率的普遍提高和运输服务质量的全面提升,更好地发挥铁路在现代综合运输体系中的骨干作用。

铁路信息化的总体目标是:以运输组织、客货营销、经营管理为信息化建设重点,加强基础建设,整合既有资源,经过10~15年的努力,建成技术先进、结构合理、功能完善、管理科学、经济适用、安全可靠、具有中国特色的铁路智能运输信息系统,其总体水平跃居世界先进行列。实现调度指挥智能化、客货营销社会化、经营管理现代化,在提高运输效率、扩大运输能力、优化资源配置、保障运输安全、提高服务质量、提升管理水平、实现增收节支提高经济效益和逐步提升公共服务水平等方面发挥明显作用,为铁路跨越式发展提供技术支撑与保障。

1、 全面实现铁路运输调度指挥智能化

1) 结合铁路中长期规划,在客运专线、城际铁路、煤运通道和其他路网干线(覆盖率达到55%以上)建成调度集中系统;

2) 建成若干个以地域或线别为控制模式的大型综合调度指挥中心,实现铁路运输调度指挥组织模式的根本转变;

3) 在全路自动闭塞区段全面实现制式统一和主体化机车信号系统。在繁忙干线、提速线路、客运专线、城际铁路等全面建成列车运行控制系统;

4) 在客运专线、城际铁路和路网干线建成行车安全监控系统,实现对机车、车辆、线路、信号、电网和列车运行状态的全面监测、预警及安全管理;

5) 全面实现列车、机车、车辆、货物、集装箱的实时追踪,在客货运组织的各主要环节实现计算机管理。

2、 建成铁路电子商务及现代物流系统

1) 以电子商务系统为平台,建设若干个客户服务中心,向社会提供充分的信息交流和互动式服务,实现客运售票和货运办理的网上支付,全部客运站和旅客列车建成完善的旅客服务系统;

2) 发展现代物流,推动铁路运输由以运输组织为中心向以客货营销为中心的变革,使铁路运输融入全社会的综合服务体系。

3、 实现经营管理现代化

1) 实现机车、车辆修程修制的改革和铁路运力资源管理的科学化,全面建成各专业的信息管理系统;

2) 实现全面预算管理的信息化,实现人力资源、财务、清算、统计、工程建设等经营资源管理的合理配置及有效利用;

3) 实现全路的网络化、智能化办公;

4) 建成铁路决策支持系统,实现个性化、专题化、智能化的决策支持。

4、 形成完整的铁路信息化体系

1)建成覆盖全路的高速宽带数字通信网,实现全国铁路信息化通道的光缆化、数字化、宽带化,全面满足铁路运输指挥、市场营销等多媒体通信、综合数字移动通信等所需通道的要求;

2)与CTC、铁路中长期路网新线建设同步,统筹建设中国铁路GSM-R网络;

3) 建成支持电子交易与社会化服务的计算机安全网络;

4) 建立完善的信息资源体系和信息共享平台;完成信息系统的整合,全面实现信息共享与综合利用;形成管理决策、商业智能体系,适应铁路发展;

5) 建成铁路地理信息系统,构建数字化铁路;

6) 建立完善的铁路信息系统运行维护保障机制。

五、结束语

铁路跨越式发展战略为信息化提出了更高的需求,也为铁路信息化带来了新的发展机遇,铁路信息化已经进入新的发展时期,必将在不远的未来创造出新的辉煌。

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