（工商管理专业论文）基于信息共享的铁路车辆管理信息系统的研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 实现铁路跨越式发展的战略目标，适应铁路管理模式的重构，以信息化推动管理 水平的提升已成为调整管理方式的途径之。如何对现有信息系统进行优化整合，充 分利用现有网络资源，是铁路运输企业急需解决的问题。 本文主要论述铁路车辆管理信息系统的规范与设计+ 。以铁路车辆管理信息系统为 研究对象，着重在铁路跨越式发展和铁路改革不断深化的背景下运用权变理论分析了 铁路车辆管理的现状和存在的问题；根据其业务需求、决策需求和信息共享需求对现 行主要的铁路车辆信息系统的现状以及整个系统的体系结构、功能、组成、满足管理 、务需求程度、数据流程、运行环境等实际情况进行研究；按照满足需求的系统设计 目标和原则，对铁路车辆管理信息化系统各阶段、环节问的相互关系与逻辑关系：系 统的功能结构、信息流程、输入输出、数据存储和处理流程等进行规范和设计，提出 了系统的完善和实现方案，构建其信息共享的模型，并对该模型的组成部分的功能结构 以及模型数据流进行了详细的描述；运用系统方法论提出对系统实施过程的组织与控 制等相关保障措施，旨在提升铁路车辆管理水平，为提高车辆制造、检修与运用质量， 提升车辆系统技术装备和管理现代化水平，更好地服务于运输生产提供新的思路。 关键词：铁路运输 铁路信息化 铁路车辆管理管理信息系统 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t i th a sb e c o m eo n eo ft h ew a y st or e g u l a t et h em a n a g e m e n tp a t t e r n s b ym e a n so f r e a l i z i n gt h es t r a t e g yo b j e c t i v eo fs p a n n i n gd e v e l o p m e n to ft h er a i l w a y ，a d a p t i n gt ot h e r e b u i l d i n go ft h em a n a g e m e n tm o d ea n di m p r o v i n gt h em a n a g e m e n te f f i c i e n c yg r e a t l yb y i n f o r m a t i o n i ti sa v e r yi m p o r t a n tt a s kt ob eu r g e n t l ys o l v e dt h a th o wt oo p t i m i z ea n d i n t e g r a t et h ee x i s t i n gi n f o r m a t i o ns y s t e m ，m a k ef u l lu s eo ft h ee x i s t i n gn e t w o r kr e s o u r c e s t h et h e s i sm a i n l yd i s c u s s e st h es t a n d a r da n dd e s i g no fm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m o fr a i l w a yv e h i c l e f i r s t l y ，t h ec u r r e n ts t a t ea n de x i t i n gp r o b l e m so ft h er a i l w a yv e h i c l e m a n a g e m e n ta r ea n a l y z e do nt h eb a c k g r o u n do fs p a n n i n gd e v e l o p m e n ta n dc o n t i n u o u s r e f o r mo ft h er a i l w a yb a s e do nt h es t u d yo fm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mo fr a i l w a y v e h i c l e ；t h et h e s i sa l s oa n a l y s e st h ea r c h i t e c t u r e ，f u n c t i o n s ，c o m p o n e n t s ，d e g r e et os a t i s f y t h e m a n a g e m e n tr e q u i r e m e n t ，d a t ap r o c e s s ，e n v i r o n m e n t o fc u r r e n t m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o n s y s t e m o fr a i l w a yv e h i c l eb a s e do nt h ed e m a n do fi t s o p e r a t i o n ， d e c i s i o n m a k i n ga n ds h a r eo ft h ei n f o r m a t i o n a c c o r d i n gt ot h es u b j e c ta n dp r i n c i p l eo f s y s t e md e s i g nt os a t i s f yt h ed e m a n d ，t h ep a p e rb r i n g so u tt h ep r o j e c tt oc o n s u m m a t ea n d c a r r yo u tt h em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mo fr a i l w a yv e h i c l ei nt h el o g i s t i cr e l a t i o no f e v e r ys e c t i o n sa n dt a c h e s o ft h es y s t e m ，a n di nt h ed e s i g n i n go ff u n c t i o n ，i n f o r m a t i o n p r o c e s s ，i n p u ta n do u t p u t ，d a t a s t o r a g ea n db u s i n e s sp r o c e s s ，c o n s t r u c tt h e m o d e lo f i n f o r m a t i o ns h a r i n g a tl a s t ，t h ep a p e rd e s c r i b e si nd e t a i lt h ef u n c t i o ns t r u c t u r eo ft h em o d e l e l e m e n t sa n dt h ed a t ac u r r e n t f i n a l l y ，i no r d e rt or a i s et h eq u a l i t yo f t h ev e h i c l e m a n u f a c t u r i n g ，e x a m i n i n ga n dr e p a i r i n g ，p r o m o t et h el e v e lo fv e h i c l et e c h n i q u ea n d m o d e r nm a n a g e m e n ta n dp r o v i d eb e t t e rs e r v i c ef o rt r a n s p o r ta n dp r o d u c t i o n ，t h et h e s i sp u t s f o r w a r ds o m eg u a r a n t e em e a s u r e ss u c h a s o r g a n i z a t i o n a n dc o n t r o li n s y s t e m i m p l e m e n t a t i o nb ym e a n s o fs y s t e m a t i cm e t h o d o l o g y k e yw o r d s ：r a i l w a yt r a n s p o r t a t i o nr a i l w a yi n f o r m a t i o n r a i l w a yv e h i c l em a n a g e m e n t m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m 独创一| 生声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其随 个人或集体已经发表或撰写过的研艽成果。对奉文的研究做出贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名鹈矗八 日期：f 年，。月占8 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和 借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在 本论文属于 不保密囱。 ( 请在以上方框内打“4 ”) 学位论文作者签名 年解密后适用本授权书。 指导教师签名 日期：z 。才年，口月增e t目期：朋年，。月孑日 华中科技大学硕士学位论文 1 1 问题的提出 1 绪论 铁路是国民经济的大动脉。长期以来，铁路以经济、快捷、安全等优点吸引着广 火旅客、货主作为首选的交通运输方式，在我国综合交通体系中发挥着骨干作用。随 着我国国民经济和社会的发展，铁路路网整体能力严重不足，运输紧张状况_ 分严峻， 其供给仅仅满足有效需求的三分之一，已经不能满足社会同益增长的运输需要，铁路 已同益成为制约国民经济发展的“瓶颈”。解决“瓶颈”的制约问题，必须改革现行管理 体制；扩大路网规模；提升技术装备水平，才能大幅度提高运输能力，解放运输生产 力。 作为铁路运输系统中直接为运输生产提供服务的一个重要业务支系统车辆 系统，其基本任务1 1 1 是通过遍布全国各铁路运输企业的车辆段设立的各类列检所、站 修所、客车技术整备所、旅客列车检修所、车轮厂、车辆段修车车间和车辆工厂等单 位和部门，对客、货车辆进行检修，按照铁路运输计划和列车运行图，保证列车安伞 正点的运送旅客及货物；同时不断提高车辆制造与检修质量，降低修造成本，压缩休 时，提高修造效率，加速车辆周转；在车辆的检修和运用过程中对车辆的结构设计、 制造工艺和修理工艺提出改进意见，对现有车辆进行必要的技术改造，提高车辆的结 构性能和运行品质，以适应运输生产的需要。为适应铁路跨越式发展，为运输提供数 量更多、质量状况更好的优质车辆，保障铁路运输能力和运输安全，就必须尽快地提 高部门内部的管理能力和水平，信息化管理则是其中的途径之一。 在铁路车辆信息化建设方面，如何对现有信息系统进行优化整合，充分利用现有 网络资源，开发建立一个各级硬件、软件技术标准和网络统一的铁路车辆检修管理信 息管理信息系统，以利用更先进的、更科学、更合理的管理手段和方法，提高铁路车 辆检修管理能力和水平，有效地对车辆检修、运用工作进行技术业务指导及管理，督 促各车辆段完成各项车辆检修任务，搞好客、货车辆及设备维修保养，提高维修保养 质量，保障铁路运输安全，已成为我们急需解决的重要课题和管理工作中的现实要求。 华中科技大学硕士学位论文 1 2 相关的文献综述 1 2 1 我国铁路运输应用计算机技术的发展 我国铁路运输应用计算机技术进行运输管理大体上经历了四个阶段。第一阶段从 2 0 世纪5 0 年代末至i 2 0 世纪7 0 年代初，为起步阶段；第二阶段为2 0 世纪7 0 年代中期n 2 0 世纪8 0 年代初，为全路性信息系统的初步规划试验阶段；第三阶段为2 0 世 d , 8 0 年代的 京沪圈设计、试点阶段；第四阶段为2 0 世纪9 0 年代的铁路运输管理信息系统( t m i s ) 建设阶段p j 。 铁路信息化建设目前存在的一个突出问题就是信息系统没有构成有机整体，大多 各自独立，一些专业信息系统之问及系统内部之间，没有做到信息资源共享。技术部 门和应用部门之间沟通协调不够，导致有的信息系统建成后功能不完善，有的系统存 在重复开发的问题。这严重制约了综合应用的发展和投资效益的发挥。抓紧建立铁路 信息化标准体系，使全路在设备规范、数据编码、网络i p 地址等方面做到统一，从源 头上保证信息资源共享，这是铁路信息化建设马上就要解决的事情【j 1 。 到目前为止，全路5 l 万辆部属货车和1 2 万辆企业自各货车统- n 新为标准的7 位 车号；全路近1 万个点实现了微机制票；全路1 5 万台机车、所有部属货车和绝大部分 企业自备车都安装了记载机车车辆基本信息的电子标签；全路5 6 0 个分界站、编组站、 区段站、货运站的出入口安装了电子标签信息自动接收设备( a e i ) ，为列车、机车、 车辆的动态追踪提供实时信息p j 。 随着列车速度的提高、列车密度的加大、列车重量的增加，保证运输安全的难度 也明照增大。提高铁路信息化水平，既能够提高安全技术装备本身的效能，又能够通 过发挥信息系统的作用，提高对运输安全的监控水平。提高铁路运输安全保障能力， 迫切要求我们把铁路信息化建设摆在更加突出的位置，加快推进。 1 2 2 国外铁路管理信息化研究与实践现状 采用现代通信技术是世界各国铁路的主要技术发展方向。在2 1 世纪，信息技术 作为铁路运输基础设施的主要组成部分，成为改善铁路运营管理、提高运营效率的一 个重要因素。可以说，信息技术对铁路运输改革是不可或缺的，在很大程度上决定了 2 华中科技大学硕士学位论文 其进入和扩大在运输市场中的成效。积极采用现代信息技术是满足用户对铁路运输质 量不断提高的要求，实现铁路运输管理目标，以及铁路更多地占领运输市场份额的需 要。在市场经济条件下，铁路不仅仅是简单的客货运输，而且要更好地为用户提供安 全、可靠、快捷的优质服务。生产与运输之问的“衔接损失”，往往是由于在铁路运输 组织过程中情况不明、信息不清造成的。要解决这些问题，就要依靠远程信息网络， 实现运输生产过程自动化。世界运输市场的发展，同样需要铁路采用先进的信息技术 柬解决跨国赢通过境运输问题【“。 美国铁路2 0 世纪6 0 年代中期研制并运用了综合运营管理信息系统( t o p s ) ，实现 了对铁路生产经营活动的集中精确控制，使人员大量减少，生产效率明显提高。美国 东部最大的铁路公司切西( c s x ) 公司，3 万多公里铁路只有一个调度中心和一个信 息中心，实现道岔、信号的远程控制和所有列车运行的高度统一指挥，运输管理系统 实现了信息的收集处理自动化l b j 。 加拿大c n 铁路公司针对客货营销与成本控制的s r s ( 客货营销服务系统) ，整合 了车站、列车、货票、运行图、收入等业务信息系统，使丰富的信息资源实现共享。 c n 还大力发展电子商务，目前已有6 5 的货运订单来自电子商务，c n 还为旅客列车 提供了互联网接入服务，使旅客在列车上可上网浏览和收发电子邮件。 日本和西欧发达国家的旅客在旅行过程中可享有了解列车运行情况、预订旅馆和 机票、获取公共汽车信息等全方位的信息服务i ，j 。 俄罗斯交通部于1 9 9 9 年4 月和8 月先后作出确定未来信息技术建设和发展采取的 主要措施和建立联邦铁路运输通信网的规模的决定。其内容是：( 1 ) 建立统一的运输 调度指挥综合管理系统：( 2 ) 建立集装箱及旅客运输管理、经济、市场营销、财务活 动信息系统；( 3 ) 建设干线光纤通信网；( 4 ) 建立一级和二级相互联系的通信网；( 5 ) 提 高一级信息采集的完整性和准确性。从2 0 0 1 年开始，俄罗斯铁路开始了铁路运输技术 装备根本性的变革。俄罗斯铁路信息技术应用系统的建设和发展的重点是：f 1 ) 发展远 程数据通信网；( 2 ) 运输业务技术信息采集、处理和储存过程现代化( 如有关运输车辆 所在位置及状态、旅客运输和货物运输需求及咨询、铁路内部资源合理利用等) ；f 3 ) 运输生产和资源管理利用自动化：( 4 ) 提高为用户服务的质量；( 5 ) 铁路数据库及信息系 统1 体化、运输调度指挥信息化。经过建设，俄罗斯已经建成并投入运营了运输作业 华中科技大学硕士学位论文 和调度指挥监督一体化系统，货车车号跟踪系统，集装箱运输管理自动化系统，车辆识 别系统；优质运输服务系统( c h t o ) ，运输票据集中编制及办理的自动化系统，统 的铁路财务和资源管理系统等p j 。 国外高速铁路的发展已经过几十年的历程，中国铁路的发展也不断地向高速化迈 进，目前的信息化水平距发达国家还存在很大的距离，要实现铁路高速化，信息化建 设的步伐还需进一步加快。 1 2 3 国内铁路管理信息化研究与实践现状 铁路运输管理信息系统建设是实现铁路运输管理现代化的一项重要的系统工程， 是全路性的大系统，在铁路信息化建设规划蓝图中，t m i s 位于核心地位，它为铁路 财务、统计、机务、电务、工务、车辆、物资等部门业务管理信息系统及办公自动化、 社会化服务、决策支持等综合管理信息系统提供准确、及时和完整的运输生产信息。 我国铁路信息化建设经过二十几年的努力，尤其是近十多年，在运输管理信息系统工 程的带动下，行车调度指挥系统( d m i s ) 、车号自动识别系统( a t i s ) 、客车发售和 预订系统、货车技术管理信息系统( h m i s ) 、客车技术管理信息系统( k m i s ) 等各 专业信息系统取得了较大发展，铁路信息化建设也取得了重要进展。铁路车辆管理信 息系统是铁路运输管理信息系统中一个不可缺少的子系统，其建设发展也基本经历了 由单机到网络、由低级到高级、由电子数据处理到管理信息系统，再到决策支持系统， 由数据处理到智能处理的过程p j 。 铁路车辆信息化是铁路信息化的重要组成部分，是保障车辆运行安全、提高生产 效率和管理水平的重要手段，是车辆生产力布局调整、修制改革、装备现代化的重要 技术支撑。目前，铁路车辆部门结合自身特点，在车辆信息化方面陆续开发、建设和 实施了车辆运行安全监测、车号自动识别、货车标签管理，客、货车技术管理等信息 系统；各级财务、人事、劳资、物资等部门也实施了一些专业管理的信息系统；同时 各铁路局、车辆段( 厂) 根据自身的管理需要自行组织研发、使用了部分信息系统， 这些系统在确保行车安全、加强车辆管理等方面发挥了重要作用，取得了显著的成效。 但是，车辆信息化建设也存在一些问题：一是没有进行系统的总体规划，主攻方向不 明确；二是各应用系统技术规范、标准不统一，难以实现信息共享，信息系统的整体 效益未能充分发挥，很不适应车辆部门各级对铁路车辆检修管理的需要；一些系统的 4 华中科技大学硕士学位论文 ，i ：发和建设渠道各不相同，自成体系，在技术规范、接口标准、软硬件平台、传输通 道和传输方式方面存在不统一、不规范问题，造成重复建设、资源浪费、利用率低、 后期运行维护困难。各系统问的信息共享和综合利用等方面的缺陷，很不适应当前形 势的需要【10 1 。 1 3 本文研究的主要内容与主要思路 车辆信息化建设正加速改变我们传统的工作和管理方式，意义非同一般。因此， 在实施“铁路车辆业务管理信息系统”建设的过程中，既要大胆创新、适应形势，也应 遵循规律和原则，讲究一定的步骤和方法。 本文围绕着铁路车辆业务管理信息系统建设问题，探讨和研究实现铁路车辆业务 管理信息化建设的有效方法，确定铁路车辆业务管理信息系统建设的指导思想和系统 开发的原则。对车辆业务管理需求、决策需求、信息共享需求等进行分析，提出车辆 信息化建设总体目标。探索车辆业务管理信息系统的体系结构、数据流向、数据( 库) 结构、子系统及模块功能等，对车辆业务管理活动中的信息共享、决策支持等问题进 行分析，研究实现数据集成和信息共享的方法，提出车辆业务管理信息系统数据库设 计方案和信息共享模型。最后，对铁路车辆业务管理信息系统实施保障问题进行研究， 提出管理信息系统实施的管理原则和保障措施。 本文研究的主要思路为：首先对铁路车辆信息化建设背景、现状和实际情况做充 分的调研，运用系统分析原理与方法，对在用的主要的铁路车辆信息系统的体系结构、 功能、组成、满足管理业务需求程度、数据流程、运行环境等实际情况进行研究和分 析，并且分析实现铁路车辆业务管理信息化系统各阶段、环节间的相互关联与逻辑关 系；对系统的功能结构、信息流程、输出输入、数据储存和处理流程等进行规范和设 计，提出系统的实现方案；运用系统方法论，从发挥领导作用、建立组织机构、制定 相关制度、应急预案、人员培训等方面提出相关保障措施，对系统实施过稃的组织与 控制，保障管理信息系统的建设和实现。 华中科技大学硕士学位论文 2 铁路车辆业务管理流程以及现有信息系统 2 1 铁路车辆业务流程管理的内容与现状 铁路车辆是铁路运输中直接载运旅客和货物的工具，是铁路运输中的一个丰要环 节，完成铁路运输任务要求有足够数量、品种齐全、质量优异的车辆。车辆业务的摧本 内容就是及时提供足够数量的客货车辆，而且要保证车辆进行经常的技术检查和维修 保养工作，及时发现并处理故障，防止事故发生，以保持车辆的技术状态良女了。车辆 业务管理就是保证车辆检修工作的顺利进行，同时与运输、机务、工务、电务、客运 等部门的工作保持协调一致l ”j 。 2 1 1 铁路车辆业务管理内容 铁路车辆业务管理主要包括技术管理、生产管理、安全管理和经营管理等，它存 不同的管理层次有着不同的侧重点。其基本内容是： ( 1 ) 铁道部：提出车辆部门工作的发展规划编制年度车辆各项检修计划并组织 实旌滞0 订各种客货车的厂修、段修、运用维修及安全生产等规章制度，并组织和督促 实行：掌管客货车的运用维修保养、配属、调拨与报废工作；参与审查新造与改造车辆 的形式、设计任务书、图纸与技术条件；审查车辆技术政策与各项技术标准；负责向局、 。派驻验收员，代表铁道部验收新造、厂修和段修车辆及配件的质量；参与编制铁路没 计规范，审批车辆检修基地布局方案及其近远期检修能力发展规划与年度基建技资计 划。参加新旧线建设有关的设计文件鉴定与竣工验收；掌握车辆新造、厂修及其它维修 费用的审查与新造和厂修费用的清算；参与研究改进车辆部门管理与职工培训的工作， 安排与规划车辆部门的科技开发、试验、推广及引进工作等等。铁道部主要通过制订 规章制度的技术手段和进行成本考核的经济手段实现对车辆部门的管理。 ( 2 ) 铁路局：贯彻执行铁道部对车辆工作的方针、政策、指示、命令、规范、 规程、技术标准，根据铁道部颁发的有关技术政策、技术标准、规章制度或命令，结 合实际，建立铁路局车辆技术管理体系，制订车辆技术管理、安全管理程序，组织进 华中科技大学硕士学位论文 行技术改造、技术创新和车辆试验。提出铁路局车辆定检与同常维修、设备大中小修 及改造、检修基地更新与改造、修车机械化、设备购胃等计划；督促各段完成各种质量 指标，其中包括检修残车数、休车时间，定检车和配件质量合格率与红旗设备台数等。 负责车辆修理成本费用的管理、计划、清算工作，审批各段( 厂) 修理费用计划等等。 2 1 2 铁路车辆业务管理的现状 为了加强车辆部门各种工作的组织和管理，1 9 5 2 年铁道部成立了车辆局，各铁路局 成立车辆处，各铁路分局成立车辆分处以及车辆段等四个管理层次。铁路“跨越式发展” 战略思路的提出，导致了铁路企业组织模式由“金字塔”向路局直管站段“扁平化”的革 命性转变。长期咀来，中国铁路一直是实行计划经济时代建立的铁道部一铁路局一铁 路分局一站段四级管理体制。今年3 月份后，铁道部撤消了铁路分局，将实行了几十 年的四级管理体制改变为现行的铁道部一铁路局一站段三级管理模式，实行铁路局直 管站段的管理体制，理顺了运输生产关系，打破了旧体制下管理层次多和管理跨度小 对新技术新装备发挥的限制，为铁路运输生产力的大跨越提供了广阔的空间，创造了 重要的制度前提。 车辆处作为路局专业职能部门这一中间管理层，除了从事本系统站段的生产、经 营、安全、质量、技术、设备和规章制度的管理，拥有本系统站段的指挥、执行、协 调、控制、监督等职权外，在人事、劳资、计划、财务等综合管理方面，还拥有建议 权和参与管理权，同时承担相应的管理责任。车辆处的管理职能进一步深化和细化， 原属铁路分局对站段的管理职能全部上升由铁路局管理，加大了铁路局车辆处对车辆 段的直接指挥、直接管理的职能；加大了对计划、财务、劳资等方面的管理和与综合 部fj 沟通和协调职能；也增加了车辆处具体组织、指挥和考核的职能。企业组织结构 的变化，减少了中间管理层次；缩短了经营管理通道和路径；增大了管理宽度和幅度； 促进了信息传递与沟通，从而提高了经营管理效益与效率。 2 1 | 3 铁路车辆业务管理存在的问题分析 当| j i ，车辆业务数据的录入、统计分析基本靠手工进行，容易错漏，实时性差， 缺乏生产过程控制和系统控制，甚至缺乏有效性验证。管理体制改变后，当前最突出 7 华中科技大学硕士学位论文 的问题就是各种安全、生产管理信息数据等流通不畅，信息沟通不及时，管理部门不 能及时全面地分析安全生产的形势，不能做出及时正确的决策，超f i i 防范能力不足， 对突发事件的处理反应迟缓，各种政策、预防措施不能及时传达到位并贯彻落实，安 伞生产处于被动局面，造成企业管理出现管理脱节和管理不到位的问题，严重干扰了 正常的运输生产秩序。铁路车辆检修生产是一个由诸多部门和环节组成的生产技术统 。的有机体，它们之间的西调配合是车辆检修、运用过程活动得以顺利进行的前提条 件。车辆检修是否能均衡地、有节奏地进行，车辆运用是否能确保运输生产安全，决 定整个企业生产经营活动的正常秩序，直接影响产量、质量、成本，决定企业经济效 果的好坏。这方面虽然受n # i - 部一些条件的影响，但主要的是取决于生产的管理工作， 即及时发现和处理好检修、运用过程中经常出现的不协调因素。企业战略的改变导致 了企业组织结构的改变，管理职能和幅度的扩大，既增加了管理内容又增加了管理难 度，在一定程度上影响了对下属单位进行及时的指导、监督和信息反馈、上下沟通协 调和对所辖范围内发生的各种事件做出及时迅速的决策反应。 铁路实施“跨越式发展”战略，对车辆技术发展和管理体制提出了更高的要求。铁 路管理体制的改变必然要求信息处理、共享、流通的形式随之改变。为提高管理工作 效率和决策准确性，对信息撑握不仅要求及时、完整、准确，而且要求实时、全面、 真实。 2 2 铁路车辆管理信息系统的现状以及问题分析 2 2 1 铁路车辆管理信息系统的现状 设计管理信息系统的良好开端是重新考察企业现行的信息系统。目前，铁路车辆 部fj 在用的规模较大的主要信息系统有三个，行车安全监控系统、车号自动识别系统、 车辆技术管理信息系统等，还有些规模较小的专业性较强的管理信息系统( 如财务、 材料管理信息系统) 。前三大信息系统已成为铁路车辆部门( 铁道部、铁路局、车辆 段) 各层次管理人员进行车辆业务管理的重要信息系统平台，分别在行车安全管理、 车号识别、车辆管理等方面发挥蔫积极作用。 华中科技大学硕士学位论文 然而，由于各车辆检修单位的实际检修业务刁i 尽相同，处理方式也不同，所以导 致录入单据不同；货车技术管理信息的技术规范、编码、标准贯彻执行不同步；每个 单位均有不同层次、不同职能、不同质量、不同规格的多个应用软件和独矗：系统，需 求单一，功能相对简单，缺乏网络支持，大量同类数据重复录入，不能实现数据共享。 录入数据及统计分析缺乏有效性验证，由人工统计，缺乏生产过程和系统控制。 可见，为提高车辆业务管理工作效率和决策准确性，对信息掌握不仪要求及时、 完整、准确，而且要求实时、全面、真实。随着铁路形势的发展，铁路车辆各项业务 管理仅仅依靠几个单。的管理信息系统是远远不够的。 2 2 2 铁路车辆管理信息系统存在的问题分析 铁路车辆部门现用信息系统的体系结构如图2 - 1 所示。 图2 一l 现用信息系统体系结构 铁道部级 一 铁路目厕圾 华中科技大学硕士学位论文 从宏观卜看，现行信息系统都限于某一专q p 领域，基本是为实现本身业务需求、 自巴而下进行设计建设的，信息流的采集是自下而上，没有充分考虑与其他专业管理 或其它信息系统的数据和信息的协调交流；从微观上看，各个信息系统的数据库存在 结构不同，数据存放在各自的地域，数据生产对于相同的对象采取不同的命名规则， 搭载的操作系统与数据库也不尽相同结合：原始数据的采集、处理、上传等也是控制 在各自的系统内进行。这些信息系统虽然在各自封闭环境中工作状态良好，能满足某 一管理需要，但给跨部门( 或局、段及：l 厂) 、跨专业或跨系统的信息共享和数据的 综合利用造成了困难，极不适应车辆专业化管理的需要。 从系统的体系结构、功能、组成、满足管理业务需求、数据流程、运行环境等方 面进行分析，铁路车辆部门现用信息系统存在下列一些问题： 一是在满足管理业务需求方面，尽管铁路企业的组织结构目前从上到下仍然是典 型的直线职能模式，但随着组织结构的“扁平化”，路局专业职能部门的管理已由专业 管理向系统管理转变，其职能除了安全、生产和技术管理外，还承担了计划、财务综 合管理；节能环保、教育管理；车辆资产、费用清算管理；车辆段的经营管理等职能， 而原有系统的功能已不可能满足上述管理业务的需求。 二是这些信息系统是先后分别建设实现的，基本上是单独开发建设，自成体系， 备系统之间的连通性较差，缺乏各职能之间的信息联系，各功能子系统没有形成一个 有机结合的整体，造成各信息系统之间信息资源不能共享，无法满足车辆检修管理人 员的决策支持需求。用诺兰( n o l a n ) 阶段模型的描述，现有的系统仅仅处于“蔓延” 阶段，离系统的“成熟”还有一段距离。 i 三是系统软件开发多着眼于本单位，自成体系。各种应用系统往往是独立的，每 个应用都要对各自的内部数据进行统计和分析，整个企业环境成为一一种“蜘蛛网”结 构，当进行企业范围内的全方位应用时，由于各系统间基准不统一、数据结构不一致、 相同数据名可能表示不同含义、参考外部数据不同等原因，同一原始信息往往是多个 部门重复输入，导致实现真正的信息共享非常困难。 四是在已开发投入应用的这些信息系统中，大都选择了b s ( b r o w s e r s e r v e r ) 模 式与c s ( c l i e n t s e r v e r ) 模式相结合的应用体系结构。其中，b s 模式主要用于铁道 华中科技大学硕士学位论文 部、铁路局级的信息查询和统计分析等功能；而对实时性要求比较高的操作现场，如 列检所、修车车间等实时报警、数据采集功能，则采用了c s 模式。随着系统推广使 用范阐扩大，c s 模式的信息共享和查询逐渐暴露出一些弊端，如软件开发成本过高、 维护复杂和升级麻烦等。而b s 模式可弥补其不足，用户除了浏览器外无须安装其他 应用程序，维护量极少。因此，有必要进行基于b s 模式的铁路车辆检修管理信息系 统的研究与实现。 j i 是功能单一，扩展困难。有些系统的功能设置基本沿用传统的手工作业方式， 仅仅替代手工进行数据输入、存储、输出、统计等，数据存储上是分散的，没有集中 建库，更没有数据库集成，若要扩展查询、浏览、分析、辅助决策等功能，达到数据 再次利用，或者系统问信息同步及共享非常困难。没有建立可供共享的数据环境，各 管理系统不能互通互连，信息资源得不到综合利用。 六是在运行环境方面，随着铁路管理体制的改革，生产布局的调整、基层站段的 合并，在新体制下的管理机制远未完善，管理的规范化程度不尽人意，各级管理的整 合仍在进行。硬件、软件配置重复，增加了建设成本和维护费用。 综上所述，现有管理信息系统的功能远远不能满足当前车辆业务管理的需要。 华中科技大学硕士学位论文 3 铁路车辆管理信息系统的需求以及系统分析 3 1 铁路车辆管理信息系统的需求 车辆业务管理需求主要包括业务需求、决策需求，在提高管理效率和科学决策的 形势要求下，产生了对信息的共享需求。 3 1 1 业务需求 在车辆业务管理实际应用中，不仅要求系统能准确及时地收集、处理、存储与生 产相关的基础数据与动态数据，建立统一管理的数据库，而且要求能在各了系统问进 行数据交流，如“行车安全监控系统”需要从“车号自动系统系统”中等得到探测站的过 车信息( 车辆的位置、状态、时间等) ，进行分析处理后，得到车辆的车号、位置、 时间和故障等信息，提供给各层管理人员，并将这些信息储存在数据库中备其他系统 再利用。又如车辆检修生产组织需要从“行车安全监控系统”中得到车辆故障信息，需 要从“车号自动识别系统”中得到检修到期车辆的位置、状态、时间信息等，并将车辆 生产组织过程中产生的生产计划信息、生产组织信息等提供给其他系统共享。 因此，建立车辆业务管理信息系统，能否做到真正意义上数据集成和信息资源共 享，面向车辆业务管理各层次( 决策层、生产管理层、生产实现层) 管理人员提供准 确的信息、完善的统计分析和查询功能是关键。 在各项车辆业务管理中，要实现真正意义上的数据集成和信息资源共享，笔者认 为，车辆信息化体系应以铁路客车、货车、动车组三大运力资源为基础，形成车辆信 息化的行车安全、车号识别、车辆管理( 包括生产组织、技术管理、安全质量、经营 管理) 三大应用领域。其中，行车安全领域的信息系统，主要服务于行车安全监控、 行车调度指挥和车辆检修运用的作业部门和人员，以保障行车安全和提高车辆的使用 效率为目标；车号识别领域的信息系统，主要服务于运输生产组织、车辆造修与运用 及调度管理部门和人员，以及时、准确的车辆追踪和合理配置运力资源为目标；车辆 管理领域的信息系统，主要应用于车辆造修、运用、调度、验收、经营管理等部门管 华中科技大学硕士学位论文 理人员和现场生产人员，以优化车辆运力资源配置、降低车辆造修成本、确保造修质 量为日标。车辆信息化体系如图3 1 所示。 回回回! 图3 - 1 车辆信息化体系结构 h 决簧管理人员 h 经营管理人员 h 生产管理人员 h 调度指挥人员 生产作业人员 车辆信息化应涵盖车辆部门各主要业务环节，应包括安全监控、车号自动识别、 q i 产组织、技术管理、安全质量管理、经营管理等六个方面。系统应以客车、货车、 动车组的位置信息、状态信息、技术履历、造修( 制造、检修) 信息、配件更换、修 竣、验收信息等为主要信息，以资源配置、生产能力、设备状态、材料消耗、专业人 员、技术标准、规章制度等为辅助信息，为生产作业人员、调度指挥人员、生产、经 营、决策管理人员等进行相关生产和管理活动提供强有力的信息支持。 3 1 2 决策需求 在车辆业务管理中，各级管理人员和相关领导、各级技术管理和生产调度指挥人 员往往需要对列车运行信息、运行车辆的状态信息、车辆造修生产过程中产生的各类 信息等进行查询、统计和分析，依据查询、统计、分析结果，及时做出正确的判断和 决策，对车辆相关业务活动进行监督和控制。 翟量篡蔷譬曼 华中科技大学硕士学位论文 例如，在车辆生产组织中，需要列检所的扣车信息、车辆检修到期预警信息、车 辆故障信息、回送车辆信息等，编制生产任务计划，下达给修车车间、安排人员，及 时修竣车辆，投入运用。又如，在车辆经营管理中，需要从修车过程和修竣车情况， 查询、统计修复了哪些故障、更换的配件名称和数量、消耗材料及其数量，花费的人 力等，以便做出正确的分析，进而决策，对生产成本进行控制。 但在实际应用中，由于这些信息的分散性，需要花费大量的人工劳动和时间才能 得到想要的结果；由于信息的不完整性，造成查询、统计、分析数据缺胳膊少腿，反 映不出实际情况，影响决策；由于信息的非实时性，造成得到的结果已经过时，不但 没有任何作用，而且也错过了做出决策的最佳时机。 因此，在车辆业务管理方面，迫切需要建成一个功能完整的，能适应形势、满足 管理决策需求，能实现各种车辆业务信息自动采集、传输与集成，实现集监测、控制 和管理决策为一体的车辆业务管理信息系统。 3 1 3 信息共享需求 为保证有效的管理，系统间的数据需要相互交流和共享，如在实际工作中，各系 统问数据流分析及信息共享需求如下： 一是行车安全监控予系统与其他子系统问的数据流分析。向车辆技术管理子系统 输出报警货车检测数据，同时接受其输出的故障货车定检信息及技术履历；向车号自 动识别子系统输出报警车位置信息，同时接受其输出的测点过车信息；向车辆生产组 织子系统输出车辆故障信息，同时接受其输出的车辆故障信息反馈；接受车辆安全质 量予系统输出的车辆段( 厂) 造修能力信息。 = 是车号自动识别子系统与其他子系统间的数据流分析。向行车安全监控子系统 输出车辆的位置、状态、时间等信息，同时接受其输出的车号、位置、时间、故障等 信息；向车辆技术管理子系统输出车辆的位置、状态、时间等信息以及段( 厂) a e l 信息，同时接受其输出的车辆新造、检修、修竣、报废等信息；向车辆生产组织子系 统输出检修到期车辆的位置、状态、时间等信息以及车号标签信息。 三是车辆生产组织予系统与其他子系统间的数据流分析。向行车安全胎控子系统 1 4 华中科技大学硕士学位论文 输出车辆故障信息反馈，同时接受其输出的车辆故障信息；接受车号自动识别子系统 输出的检修到期车辆的位置、状态、时间等信息以及车号标签信息；向车辆技术管理 子系统输出生产计划和生产组织信息，同时接受其输出的车辆技术履历信息；接受车 辆安全质量予系统输出的车辆段( 厂) 造修能力信息。 四是车辆技术管理子系统与其他子系统间的数据流分析。向车辆经营管理子系统 输出车辆技术履历信息，同时接受其输出的财务、材料等经营信息；向车辆生产组织 子系统输出车辆技术履历信息，同时接受其输出的生产计划和生产组织信息；向车辆 安全质量子系统输出车辆造修信息，同时接受其输出的验收、安全信息；向行车安全 监控子系统输出车辆检修信息，同时接受其输出的行车安全动态信息：向车号自动识 别子系统输出车辆技术履历信息，同时接受其输出的车辆位置等信息以及段( 厂) a e i 信息和标签管理信息。 五是车辆安全质量子系统与其他子系统间的数据流分析。向车辆技术管理子系统 输出验收、安全信息，同时接受其输出的车辆检修、运用信息以及故障信息；向行车 安全监控子系统输出车辆段( 厂) 造修能力信息；向车辆生产组织子系统输出车辆段 ( 厂) 造修能力信息；向车辆经营管理子系统输出安全质量历史档案。 六是车辆经营管理子系统与其他子系统间的数据流分析。向车辆技术管理子系统 输出材料、配件等原始信息，同时接受其输出的车辆检修、运用、技改、报废信息； 熏要零部件检修、运用、技改、报废信息；设备自检、定检、使用率信息；技术管理 中关于费用的实物信息；材料、配件使用信息等。 除了上述系统间数据交流和信息共享外，在实际车辆业务管理中，经常需要在本 系统各专业之间以及各管理层之间、在跨部门、甚至跨行业间进行数据交流和信息其 享，这就要求车辆业务管理信息系统内各子系统间实现数据有效交流和共享，还能与 其他管理信息系统有机结合，实现系统间的信息共享。如车辆信息系统对铁路空间信 息的需求，包括行车安全监控轨边探测设各布局图、客车运行轨迹动念跟踪电子地图、 货车动态分布及车辆动态位置跟踪地理图示、车辆检修基地地理位置分布图等。 1 5 华中科技大学硕士学位论文 3 2 铁路车辆管理信息系统开发的原则 3 2 1 系统建设的指导思想和总体目标 从车辆管理的业务需求、决策需求、信息共享需求分析看，现有车辆信息系统在 体系结构、总体功能方面不能满足铁路车辆部门对车辆检修管理的总体需要，必须加 快车辆信息化建设的步伐，以适应形势，满足当前需要。笔者认为：车辆信息化建设 的指导思想应以铁路跨越式发展战略为指导，紧密围绕运输生产，结合车辆专业工作 实际，旨在提高车辆制造、检修与运用质量，提升车辆系统技术装备和管理现代化水 平，更好地服务于运输生产。总体目标是：以“保障行车安全、服务于运输生产、强 化质量保证、深化经营管理”为车辆信息化建设重点，加强基础建设，整合既有系统， 构建信怠共享平台，拓展综合利用，在近期内适应铁路跨越式发展和装备现代化的需 要；中、远期要建成技术先进、结构合理、功能完善、管理科学、经济适用、安全可 靠铁路车辆智能化信息系统。 3 2 2 系统设计应遵循的原则 ( 1 ) 系统的通用性，必须适应铁路车辆检修管理部门和修车生产单位管理业务， 采用字典控制实现程序通用性，便于维护和移植； ( 2 ) 系统的可维护性，必须具备自适应性，能适应车辆检修业务的发展； f 3 ) 系统的开放性，考虑现有计算机设备情况，适应车辆信息化建设软、硬件平 台的发展。 ( 4 ) 系统的实用性，系统功能实现应尽量考虑车辆检修管理实际工作要求，便于 应用，执行速度要快，满足管理需要。 ( 5 ) 统的可靠性，要求管理、决策提供可靠的数据，对数据进行相应处理，以保 证生成的各项报告准确无误。 ( 6 ) 系统的容错性，对操作、数据或程序进行错误处理，保证系统能长期正常稳 定运行。 1 6 华中科技大学硕士学位论文 3 3 铁路车辆管理信息系统的子系统与主要功能 3 3 1 铁路车辆管理信息系统的子系统划分 运用企业系统规划法( b u s i n e s ss y s t e mp l a n i n g ，简称b s p ) 对铁路车辆业务管理过 程进行分析，通过引证业务管理过程与信息种类两者的关系来识别和找出现在和未来的 信息需求，以确定出车辆管理信息系统的总体结构，明确系统的子系统，对数据进行统 一规划、管理和控制，明确各子系统之间的数据交换关系，保证信息的一致性【1 3 】。 车辆业务管理功能数据关系如表3 1 所示。表中用功能与数据类交叉点上的符号 c 表示这类数据由相应的功能产生，用符号u 表示这类功能使用相应的数据类。 表3 1 车辆业务