铁路高速客运专线信息系统总体框架研究

铁路高速客运专线信息系统总体框架研究

1铁路高速客运专线信息系统的特点在《铁路高速客运专业线路规划》开始时，综合考虑了信息系统的规划和设计研究以及通信信号系统的设计研究。这是各级管理者对信息的高度重视的，是铁路信息的快速发展。目前,既有铁路线信息系统基本是滞后铁路线的建设,而是根据信息技术的发展按业务各自独立发展,自成系统,平台不一,没有实现信息资源的共享,难以发挥信息化的综合效益,正面临着整合,以实现共享,避免重复建设等问题。铁路高速客运专线信息系统根据铁路信息化跨越式发展的总体思路,按照综合调度智能化、客运营销信息化和经营管理现代化三方面进行考虑,坚持统一规划、统一标准、统一制式、统一开发、统一应用的技术政策,建设统一的信息平台实现信息交换和共享,对于生产系统和管理系统分别进行不同安全级别考虑和配置,达到以最小投入获得最大效益的目的。铁路高速客运专线信息系统的特点是综合性和统一性,比既有铁路信息系统水平要有一个质的飞跃。铁路高速客运专线信息系统是一个庞大而复杂的系统,涉及了多学科、多专业,如何将这些方方面面的信息综合起来,统一规划,统一设计,构成一个结构合理、功能齐备、技术可行的信息系统,是研究的重点,既要适合高速客运公司新体制发展的需要,又要与既有铁路运、机、工、电、辆各专业信息系统实现信息的交换。因此,首先要研究提出适应发展要求的高速铁路信息系统的总体框架,第二在此基础上,研究系统用户需求,使之条理化,第三研究信息系统技术条件,第四进行信息系统的设计,第五进行信息系统仿真和半实物试验,第六进行系统建设,最后是投入运行。铁路高速客运专线在我国首次实现计划、行车、电力、动车、综合维修、安全监控和旅客服务7类综合集中调度系统,这是高速行车的中枢神经,是安全、正点、效率和效益的保障,而综合调度系统必须要有大量的相关实时信息的支撑才能正常运转。因此综合调度系统作为运输生产系统是整个信息系统的重要核心,其中的每个子系统都与其他相关系统有着大量的信息交换。同时,高速铁路是客运专线,服务的对象是旅客,利用信息化手段向旅客提供全面、综合的信息服务,是铁路客运专线面向社会的对外窗口,也是提高铁路竞争力的有效手段之一。高速铁路的基础设施及运输装备的管理与维护是体现了高速铁路现代化综合管理的特点,而这样庞杂的管理离开了信息化的手段是很难实现的,只有利用信息系统实现资源共享、集中处理,才能达到综合管理的目标。高速客运专线的管理体制将有一个创新,作者认为精简机构、精简定员、业务综合、公司化运作将是趋势,是铁路跨越式发展的要求。2中小型企业管理系统铁路高速客运专线信息系统根据信息化跨越式发展的总体思路进行研究,总体分为三大部分,第一部分是综合调度系统,第二部分是客运营销系统,第三部分是企业管理系统。铁路高速客运专线信息系统总体框架如图1所示。铁路高速客运专线信息系统的总体框架应与高速铁路的运营管理体制相适应,同时按照不同系统对其安全性、可靠性、实时性的不同要求进行系统层和网络层的规划,本框架初步按照部、公司(中心)、站段(工区)三层进行划分。3铁路高速客运专线信息系统要具有先进的信息化技术铁路高速客运专线信息系统是国家信息化和铁道信息化建设的一部分,应符合国家和铁路信息化建设的统一规划,根据需要分步实施。铁路高速客运专线是以企业方式运作的现代化客运专线,应以企业信息化的概念来规划整个系统。铁路高速客运专线信息系统是综合了多学科、多专业的大型网络应用系统,必须建立基础信息平台,实现信息的共享。信息技术的发展是日新月异的,目前广泛应用的技术到了高速铁路建成时也许就是过时的技术了,因此信息系统的设计应具有技术上的先进性、前瞻性。系统要体现高品质个性化服务、综合性、创新性和智能化。铁路高速客运专线信息系统应符合高速铁路运营管理模式,满足组织机构设置的需要。铁路高速客运专线信息系统应满足高速铁路发展的需求,系统应具有先进性、可扩展性和可维护性,同时要平衡新技术与系统成熟性的关系。4各系统的功能和方案4.1综合调度中心的建立是实现以乘客调度、交综合调度系统分为8个子系统。包括运输计划管理子系统、列车运行调度子系统、动车底调度子系统、电力调度子系统、综合维修调度子系统、安全监控子系统、旅客服务调度子系统和培训子系统。综合调度系统是整个信息系统的核心,从设计规划、组网要求、安全等级来说,都是处于第一位的;从实施建设的角度来看,也是必须首先实施的。在北京设综合调度中心,上海设备用综合调度中心(容灾备用调度中心),综合调度中心设局域网,联接综合调度的各个子系统。沿线每一个车站设局域网,配置车站调度分机(存储调度中心的计划指令,指挥办理列车进路),车站局域网连接有关设备,将列车运行的有关信息输送到车站信息系统。所有动车段、动车运用检修所、动车运用所内建有基础信息系统,负责车辆调度与维护的信息,与动车底调度台进行信息交换。在综合检测中心、综合维修段、工区建有所有基础设施维护信息系统,与综合维修台进行信息交换,牵引变电所中配置局域网,联接全所自动化系统的设备,分区亭、开闭所内设RTU,与调度中心交换信息。将已配置的运、机、工、电、辆、自然灾害、火灾、突发事故和非法侵限等危及行车安全的监控系统的预警信息,经各车站信息系统汇总送到综合调度中心的安全监控台。各基层信息系统是综调中心的基础,必须同时考虑建设.4.2客运营销系统4.2.1车站联合控制高速铁路客票系统是全路客票系统的一部分,在高速铁路运营管理公司建立高速铁路客票中心(相当于既有线地区客票中心),统一管理票额、计划等。在中心的服务器上设立一个集中的售票席位库,向下与各车站售票系统相连,向上与铁道部客票中心相连,与全路各车站联网售票。新建车站需要设计安装计算机客票系统。建立售票系统局域网,连接各售票窗口,并设有服务器。在售其他既有线车票时,通过中心售票系统转发售票。在既有铁路客运站售票系统中加入高速铁路的车站数据和高速列车的车次、票价等数据。除售票窗口外,在售票大厅、各个代理点、银行、社区、大型商场、大学等安装自动售票机,方便旅客买票。达到自动售票为主、人工售票为辅,积极发展代理的目标。在车站安装自动检票机,与售票系统相连,杜绝假票,实时统计上车人数。为确保铁路AFC的实施,基于磁卡或IC卡的票面制式改革将是重要一步。(1)综合查询管理计划管理、售票、退票、订票管理,值班监控管理,数据与径路维护,综合查询。该子系统为车站旅客服务信息系统提供余票信息、为客运营销分析系统提供本站售退票及检票信息。(2)客票运营分析系统计划管理,值班监控管理,数据维护,综合查询。该子系统为客运营销分析系统和清算系统提供全高速铁路的售票、检票信息,为全路客票系统提供高速铁路的座席信息,为旅客服务信息系统提供余票信息,接收各车站客票系统信息。(3)系统的功能在沿线各站的检票口安装自动检票机,检票机连接客票局域网,将检票信息实时传送到服务器上,以便对上车人数等数据进行统计。另外,基于专用无线通讯的移动售票系统(车上售票、城市流动车售票、车站范围内手持机售票)和基于电子商务的网上客票预定和发售系统也将付诸实施。该系统由高速客票中心担当运营,归属营销策划部门负责。4.2.2逻辑处理系统的建立在高速铁路客票中心专设一台服务器,与客运营销部门的计算机组成局域网,利用客票系统各个车站传送上来的售票、退票、检票等数据,经过数据仓库汇总整理,统计分析,为客运营销、管理部门产生各种所需图表。基于这些数据,合理智能预测,结合铁路实际运能基础数据,建立客运营销决策支持系统,为各级领导提供列车开行方案、票额自动优化分配和营销策划提供决策支持。该系统归属营销策划部门负责。客运营销分析系统分为三部分:数据采集整理、前端图表展示和专家辅助决策支持(1)客票中心运行监控数据利用各联网车站实时产生的存根、票库等数据传到高速铁路客票中心,经汇总整合,再传到数据仓库。在数据仓库可依据各自范围内的基础数据和生产数据汇总产生各类主题表。·车站统计数据的生成:车站实时将售票存根数据向高速铁路客票中心传输;每日定时对车站计划、调度命令和票库进行统计,生成昨日车站运能数据,向高速铁路客票中心传输。·高速铁路客票中心统计数据的生成:高速铁路客票中心每日定时对昨日存根数据、生成客运和收入传输汇总数据,生成高速铁路客票中心运能数据,与当日车站运能数据汇总成运能传输汇总数据;高速铁路客票中心在完成传输汇总数据统计后,向部中心传输。·高速铁路客票中心统计结果数据的生成:高速铁路客票中心每日在完成传输汇总数据统计后,根据传输汇总数据,生成便于报表制作和便于进行多维分析与查询的面向主题的数据库表,构成营销分析的数据源。(2)领导查询功能营销分析统计数据通过前端智能展现软件工具用图表方式展示,以便于各级领导查询。内容主要包括:客运运能发送量、分界口客流量;周转量、区段密度、客流流向、客运收入、客票预售。(3)支持政治决策的支持需要建立运价决策模型、客流预测模型、票额动态调整子系统、列车开行方案决策和优化支持子系统、营销策划支持子系统等。4.2.3关于旅客的服务系统包括车站旅客服务系统(进站、站台、出站、与售检票有关的服务)、列车旅客服务系统和呼叫中心信息服务系统。归属客运管理部门负责。(1)列车乘车服务高速列车配备车载信息网络,前方车站将地面温度、相关列车换乘等有关信息发往即将抵达的列车,形成车载旅客服务信息。车上安装计算机查询终端,以便旅客查询使用。同时,车载信息网络通过无线方式(或其他方式)和Internet网相连,使得旅客通过列车专用设备或自带笔记本电脑在车上可以上网浏览或工作。主要功能如下:·列车运行信息查询:向旅客提供列车相关信息查询,如列车正晚点情况、列车时速、沿途停靠站、到发站时间、列车座席使用情况、沿途的风景名胜人文景观等。·列车沿途停靠站信息查询:旅客也可通过查询终端查询列车沿途停靠站的详细资料,包括旅店、交通、商业、旅游等各种情况。·车上Internet接入服务:旅客可以有效地利用时间,在车上可以上网浏览或工作。·车上票务系统服务:车上售票系统应能为旅客提供补票、预售返程票、异地票等服务。该系统为综合调度系统提供旅客意外事故信息,为客票系统提供售票或补票信息;接收综合调度系统列车运行信息、前方车站系统车站信息、客票系统票务信息等。(2)设置旅客信息显示板·旅客向导显示系统:在候车区、进出站口、站台等旅客活动场所设立醒目、明确的电子显示牌,自动显示有关信息,为旅客准确无误乘坐高速列车服务。在列车停靠站台要有明确的列车停靠标志(包括车厢位置),要安装统一控制的旅客信息显示板。·旅客查询信息系统:在候车区里提供全面信息的显示、广播、查询系统。·客票信息查询系统:在售票厅设置余票、票价等电子显示牌,并能通过查询终端查询。(3)旅客信息支持在全国范围内设置呼叫中心特服号码,建立分布式呼叫中心信息服务系统,通过电话、手机短信、电子邮件等方式接受来自旅客的有关运输信息咨询和客票预订业务。高速客运专线与既有铁路可以共用呼叫中心信息服务系统。4.2.4自动列车管理系统是为基本列车操作计划而设计的该系统利用线路、动车组等基础信息,通过牵引计算,实现列车基本运行计划图自动编制和更新。归属运输组织部门管理。4.2.5运营中心管理系统该系统为运输提供乘务人员管理,及时有效建立、优化和调整乘务组,满足运输需要。归属客运管理部门管理。4.3企业管理制度4.3.1公车综合维修管理系统的使用及其他基层监管设备管理与维护系统指工务、电务、动车、电力等设备的管理及其维护,公司级为一个总的设备管理与维护系统,负责总的监管,基层分为综合维修管理系统(综合维修中心和工区使用)、综合检测系统(综合检测中心使用)和动车管理与维修系统(动车段和动车运用维修所使用)。内容包括所有与铁路运输有关设备台帐管理、日常维护、故障维修,考虑设备寿命和目前状况的维修决策和更新换代管理。设备及维护管理系统归属运输组织部门管理。4.3.2领导决策支持公司管理与运营决策支持系统是面向各级领导和决策人员,使他们了解高速铁路各方面的运营情况,为他们进行宏观决策提供参考。在客运管理中,公司管大站和综合调度、乘务、客票中心,大站管小站。该系统为各级领导配备计算机终端,采用浏览器/服务器模式,针对各级领导的各种不同需求,量身定做查询内容。对于高层领导,显示整个高速铁路的综合统计数据,数据图表不宜过细,只是一些统计总数,便于他们了解整体情况。而对于各部门的中层领导,则显示其所管部门的统计数据及相关信息。可以设置每天早上上班时自动显示前一天的统计数据,也可配备笔记本电脑,使他们即使开会在外,也能通过Internet,了解铁路运营情况,做好决策。主要包括:经理级决策支持、运营管理决策支持、经营管理决策支持、财务管理决策支持、人事管理决策支持及行政管理决策支持。该系统从综合调度系统、设备及维护管理系统、客票管理系统、客运营销分析系统、财务及清算管理系统、人力资源管理系统等获取相关信息。该系统归属公司、大站及段各单位分级管理。4.3.3建立全程监管系统安全管理系统主要指高速公司所有有关管辖铁路安全、事故处理的管理系统。不仅包含目前既有线各路局安检委的职能,而且事后处理延伸到实时监管,及时预防和通报。可以归属运输组织部门管理。4.3.4铁路基础设施、运输装备的管理系统技术管理系统主要指高速公司所有有关管辖铁路基础设施、运输装备等的技术资料的管理,实现及时更新、快速方便查询、直观显示打印等功能。可以归属运输组织部门管理。4.3.5人力资源系统计算人力资源管理系统包括人力资源的相关政策、人员结构、人员档案以及人员培训情况等。该系统为决策支持系统等各子系统提供人力资源信息。4.3.6财务清算与财务分析决策财务管理系统安装在财务部门,包括财务管理、成本核算、与既有线有关铁路局财务清算以及财务分析决策等。该系统为决策支持系统提供财务和成本信息。4.3.7综合办公室系统综合办公系统安装在公司各有关部门,包括公文管理、业务报送、政务信息以及相关的文档资料。(1)建立按目录层次结构的业务信息数据库,实现信息传递和批办基于Web方式的业务报送系统,实现业务信息电子化传递和批办,按目录层次结构形象地查阅和办理业务信息,随时监控业务信息的传递和查阅办理状态,实现办公无纸化和提高自动化程度,提高业务部门的日常办公效率。(2)公务外来文件的读取收发文一体化的简洁、实用的公文管理系统,提供多种公文登记方式(人工录入、文件转换、扫描输入),实现公文电子化传递、批办和归档,按目录层次结构形象地查阅公文目录和正文,并随时监控公文流转的位置和状态,同时实现公文信息的压缩及加密。(3)信息系统政务信息系统用来完成单位内部的刊物、简报、通知等信息的编辑、分发、查阅及批示工作。(4)文件管理系统文档资料系统用来完成单位内部文档资料信息的整理、分类及保存。4.3.8信息服务系统在高速铁路计算中心设有Internet接口,安装Web服务器,建立企业网站,及时向路内外发布相关信息,包括企业介绍、职能分工、相关新闻、客票服务及列车运行信息服务。4.4交换型网络互联系统高速客运专线数据通信网是信息系统建设的基础。为保证数据信息迅速、准确、安全和可靠的通信,该数据通信网需采用具有电信级服务质量保证的网络技术,采用独立建网方案,同时与铁通公司现有数据通信网既相互独立又互连互通,互为冗余备份,其地址编号要采用铁通公司现有数据通信网的统一编号方案。对于实时性、安全性要求高的非交换型数据网络连接,采用传输系统提供专线的通道;对于交换型的数据网络互联及实时性、安全性要求相对不高的数据网络互联采用基于ATM多业务交换机的方案。总体上可以把这个大型的信息应用系统分为两类网络应用类型:运输生产部分和综合办公管理部分。前者一般采用的是基于TCP/IP的客户机/服务器体系,后者一般采用基于Web的客户/服务器体系。但均采用户层、应用层和服务层多层体系结构。基层局域网LAN采用快速以太网,广域网WAN一般直接把相关的LAN直接互联,形成内部既独立又有联系的信息系统。上述两类系统可靠性和安全性要求级别不同,信息的传递是分开的。高速客运专线信息系统网络应建立统一的网管中心,实行统一的综合的安全管理。网管中心对广域网及各个系统的局域网进行监控,实时监测网络连通状况、网络拥塞、丢包率、误码率等性能;实时监测网络设备各端口的状态;确保网络通道的正常运行。应综合当前先进网络安全技术,形成完整的安全管理机制,有效地保护系统内部网的安全。在适当的网段布设防火墙、入侵检测和安全扫描软件等构成安全防护体系。4.5数据共享平台每个系统都与其他相关系统有着大量的信息交换,也有着大量可以共享的基础信息。为了更有效的实现信息共享,建议使用综合共用信息处理平台,建立共享的基础数据库、分布式各专业各级数据库、地理信息支持平台、实时信息交换平台(中间件)和电子商务平台。基础数据库主要包