中國鐵路運營管理系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析

崔建岷

(上海鐵路局 信息技術(shù)所，上海 200071)

中國鐵路運營管理系統(tǒng)在近30年快速發(fā)展，以計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)，中國鐵路系統(tǒng)不斷創(chuàng)新、學(xué)習(xí)國內(nèi)外交通運輸行業(yè)的先進理念和技術(shù)，加快信息化建設(shè)步伐，不斷提升鐵路運營管理系統(tǒng)的整體水平，使鐵路的智能化程度不斷提高，鐵路信息化建設(shè)在運輸組織、客貨營銷和經(jīng)營管理中發(fā)揮了重要作用。但是，與國外先進的鐵路運營管理系統(tǒng)相比，中國鐵路運營管理系統(tǒng)還存在一定的差距，未來的發(fā)展任重而道遠。

1 中國鐵路運營管理信息化建設(shè)的歷史與現(xiàn)狀

中國鐵路運營管理系統(tǒng)的建設(shè)起步稍晚，萌芽于20世紀60年代，起步于70年代，形成于80年代，90年代進入建設(shè)高潮，近年來不斷取得新的進展。

70年代早期應(yīng)用。由于受電子器件技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展水平的限制，主要集中在鐵路運營管理數(shù)據(jù)的簡單處理，以降低工作人員手工統(tǒng)計的勞動強度為目的，自動化程度低、數(shù)據(jù)處理范圍小、處理能力和共享程度低，尚未形成計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境。

80年代進一步發(fā)展。隨著信息技術(shù)、通信技術(shù)的進一步發(fā)展，鐵路信息化初步進入專業(yè)化、規(guī)?；A段，建設(shè)了早期的計算機通信網(wǎng)絡(luò)，誕生了一批網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用的運營管理子系統(tǒng)。這一階段的應(yīng)用初步具備了網(wǎng)絡(luò)化信息處理的特征，數(shù)據(jù)處理范圍擴大，數(shù)據(jù)處理能力提高，數(shù)據(jù)共享程度得到提升，運輸生產(chǎn)過程信息的采集與報告能力有了一定的突破，自動化程度有所提高，改善了運輸組織作業(yè)效率。

90年代進入建設(shè)高潮。建成了全面覆蓋全路的計算機通信網(wǎng)絡(luò)，為鐵路運營管理各子系統(tǒng)的全面建設(shè)創(chuàng)造了條件。鐵路運輸管理信息系統(tǒng)(TMIS)工程、鐵路客票發(fā)售和預(yù)訂系統(tǒng)全面建成，調(diào)度管理信息系統(tǒng)(DMIS)工程進入啟動階段;同時，微機處理與控制技術(shù)在鐵路信號、通信、聯(lián)鎖、車輛編解作業(yè)、調(diào)度指揮等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，大大提高了鐵路自動化程度。

近年來，各專業(yè)化系統(tǒng)逐步發(fā)展壯大并形成體系，在運輸組織、客貨營銷、經(jīng)營管理和安全保障中發(fā)揮了一定的作用。

首先，客票發(fā)售和預(yù)訂系統(tǒng)不斷完善。在已建成的包括鐵道部、鐵路局、車站三級的龐大網(wǎng)絡(luò)售票系統(tǒng)基礎(chǔ)上，為適應(yīng)市場化服務(wù)的需要，進一步采用新技術(shù)，拓展了新功能，如推出互聯(lián)網(wǎng)售票、電子支付、實名制售票、電話自助訂票等。

其次，新一代調(diào)度集中系統(tǒng)(CTC)建設(shè)廣泛開展。伴隨著大規(guī)模的客運專線、高速鐵路建設(shè)，采用了最新技術(shù)不斷提高CTC系統(tǒng)技術(shù)條件，完善CTCS、RBC、GSM-R等相關(guān)系統(tǒng)設(shè)施建設(shè)，形成了有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代調(diào)度集中系統(tǒng)體系。

再次，新一代客運服務(wù)系統(tǒng)廣泛建設(shè)。隨著客運專線、高速鐵路的大規(guī)模建設(shè)與開通運營，新一代客運服務(wù)系統(tǒng)得到廣泛推廣應(yīng)用，其主要特點是:覆蓋面廣，涵蓋廣播、引導(dǎo)顯示、自動售檢票、綜合查詢、視頻監(jiān)控以及求助、寄存、設(shè)備監(jiān)控等多項內(nèi)容;系統(tǒng)集成度高，實現(xiàn)信息高度集成與共享。這些進步深刻推動了客運管理創(chuàng)新，車站綜合監(jiān)控逐步向樞紐車站、鐵路局調(diào)度所集中，減少了現(xiàn)場作業(yè)人員，有效提高了勞動生產(chǎn)率。

貨位優(yōu)化完成后，為直觀表現(xiàn)優(yōu)化效果，根據(jù)貨位隨機分配、EMBBO算法貨位分配優(yōu)化兩種結(jié)果繪制貨位分配示例圖，如圖8所示。

第四，牽引供電遠動管理(SCADA)系統(tǒng)大規(guī)模推廣。隨著既有線電化改造、新建客運專線大規(guī)模建設(shè)與開通運營，同步建設(shè)牽引供電遠動管理(SCADA)系統(tǒng)，實現(xiàn)了牽引供電集中在路局調(diào)度所遠程控制管理。

另外，信息技術(shù)還廣泛應(yīng)用于駝峰自動化、機車運行車地一體化監(jiān)控、車輛識別與運行狀態(tài)監(jiān)測、車輛管理、動車檢修管理、機務(wù)運用管理、工務(wù)管理、客運專線防災(zāi)監(jiān)控等，并推廣到財務(wù)、統(tǒng)計、綜合辦公等經(jīng)營管理的方方面面。

2 國外鐵路運營管理信息化的發(fā)展

國外發(fā)達國家對鐵路運營管理系統(tǒng)的研究與建設(shè)起步較早，投入較大，經(jīng)多年建設(shè)與優(yōu)化，形成了較完整的規(guī)模體系，取得了良好效果?，F(xiàn)將代表性的系統(tǒng)簡介如下:

北美運輸管理信息系統(tǒng)TCS和TSS。北美鐵路的運營管理系統(tǒng)集中在運營、客戶服務(wù)和管理三大領(lǐng)域，核心系統(tǒng)是運輸管理信息系統(tǒng)(典型的如UP公司的TCS系統(tǒng)和BNSF公司的TSS系統(tǒng))，并通過接口與其它系統(tǒng)形成有機結(jié)合。系統(tǒng)貫穿整個貨物運輸?shù)倪^程，覆蓋了市場營銷請求、車輛調(diào)度、車輛作業(yè)過程等主要方面，并通過接口與外圍子系統(tǒng)有機結(jié)合，構(gòu)成綜合運營管理系統(tǒng)的框架。

北美先進列車控制系統(tǒng)ATCS。先進列車控制系統(tǒng)ATCS由北美鐵道協(xié)會共同開發(fā)，其基本原理是將微機使用到鐵路移動設(shè)備上，通過數(shù)據(jù)無線電系統(tǒng)與中央控制系統(tǒng)連接起來，組成安全高效的運輸管理系統(tǒng)。ATCS主要由中央調(diào)度室、無線電數(shù)據(jù)傳輸、機車(車輛)車載、固定道旁等4個子系統(tǒng)組成，具有4個功能級別，分別適用于不同的線路條件。

歐洲鐵路運輸管理系統(tǒng)ERTMS。ERTMS系統(tǒng)遵循統(tǒng)一的歐洲鐵路技術(shù)規(guī)范，核心是歐洲列車運行控制系統(tǒng)(ETCS)和列車超速防護系統(tǒng)(ATP)。ERTMS/ETCS有3個等級配置級別，第一等級，列車運行區(qū)間劃分為固定的閉塞區(qū)間;第二等級，列車運行不再依靠地面信號機，實現(xiàn)了機車信號主體化;第三等級，實現(xiàn)了以目標距離為基礎(chǔ)的列車間隔控制，即移動閉塞功能。

日本新干線列車運行管理系統(tǒng)COSMOS。1995年，東日本鐵路公司在1972年岡山線開通使用的COMTRAC系統(tǒng)基礎(chǔ)上，成功開發(fā)了功能更強的COSMOS系統(tǒng)，由運輸計劃、運行管理、維護作業(yè)管理、設(shè)備管理、電力控制、集中信息監(jiān)控、車輛管理、站內(nèi)工作管理等8個子系統(tǒng)組成，以列車運行計劃管理為中心，具有較高的自動化程度。

縱觀國外發(fā)達國家鐵路運營管理系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用，可以發(fā)現(xiàn)一些共同特點:采用信息技術(shù)的程度較高，技術(shù)標準較規(guī)范，核心系統(tǒng)的可靠性較高;經(jīng)過多年的建設(shè)與優(yōu)化，形成了較完整的規(guī)模體系，信息共享程度較高;支持管理模式由分級管理向集中化管理轉(zhuǎn)變，運輸組織流程得到優(yōu)化，降低了成本，提高了效率;完成了以運輸生產(chǎn)過程為主向滿足運輸生產(chǎn)市場化為主的轉(zhuǎn)變，提高了客戶服務(wù)質(zhì)量。

3 中國鐵路運營管理信息化發(fā)展中存在問題及其對策

3.1 存在的問題

中國鐵路運營管理系統(tǒng)雖取得了一定的成績，但與國外發(fā)達國家鐵路運營管理系統(tǒng)相比，還存在著一定的差距。一是信息系統(tǒng)尚未構(gòu)成有機整體，信息資源共享度不高，綜合應(yīng)用展開較窄，整體效益發(fā)揮有限;二是信息系統(tǒng)運行質(zhì)量有待進一步提高，原始信息采集的及時、準確、完整性及系統(tǒng)整體可靠性需進一步提高;三是采用先進的技術(shù)手段后，仍較多沿用傳統(tǒng)的作業(yè)流程，信息化效益沒有充分發(fā)揮，信息化手段加快推進市場化服務(wù)的步伐較慢。

3.2 對策建議

根據(jù)鐵路信息化總體規(guī)劃，中國鐵路運營管理系統(tǒng)的建設(shè)將高舉信息化帶動鐵路現(xiàn)代化的大旗，以運輸組織、客貨營銷、經(jīng)營管理為重點建設(shè)領(lǐng)域，加強基礎(chǔ)建設(shè)，整合既有資源，發(fā)揮整體效益。

運輸組織。以客運專線調(diào)度指揮現(xiàn)代化為核心，加快新一代CTC、綜合調(diào)度系統(tǒng)、列車超速防護系統(tǒng)(CTCS)的建設(shè)，加快調(diào)度指揮現(xiàn)代化的進程;加強機車、車輛管理系統(tǒng)的建設(shè);加快機車、車輛、線路、供電、防災(zāi)等綜合監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，形成綜合監(jiān)測中心，保障運輸安全。

客貨市場營銷。結(jié)合電子商務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)，重點進行客貨營銷、綜合服務(wù)、營銷分析決策等系統(tǒng)的建設(shè);加快推進信息資源整合集成，以適應(yīng)社會化、市場化需求為目標，建立信息流暢、產(chǎn)品多元、配套完備的高度集成管理的客戶服務(wù)中心系統(tǒng)。

經(jīng)營管理。重點進行運力資源管理、經(jīng)營資源管理、辦公信息管理、決策支持等系統(tǒng)的建設(shè)，提高經(jīng)營效益與管理水平。

強化基礎(chǔ)。加強統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理，加強技術(shù)標準、技術(shù)規(guī)范建設(shè);加強通信網(wǎng)絡(luò)、運行環(huán)境、運行監(jiān)控等基礎(chǔ)保障設(shè)施建設(shè)。

加強整合。針對信息資源整合程度不夠高、系統(tǒng)綜合效用發(fā)揮有限的現(xiàn)狀，在提高信息系統(tǒng)建設(shè)、運行質(zhì)量的同時，加強系統(tǒng)資源整合共享與集成，提高信息資源共享服務(wù)能力。

機制建設(shè)。針對鐵路信息共享度不高，系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展不平衡的現(xiàn)狀，應(yīng)積極借鑒發(fā)達國家信息化發(fā)展的有益經(jīng)驗，切實加強協(xié)調(diào)機制建設(shè)，打破專業(yè)部門間的壁壘。建立強制技術(shù)標準，有效強化信息共享，與外圍系統(tǒng)協(xié)調(diào)實施等工作，推動鐵路運營管理系統(tǒng)整體良性發(fā)展。建立質(zhì)量評估與系統(tǒng)完善機制，持續(xù)改進系統(tǒng)建設(shè)、運行、升級各過程，提升系統(tǒng)效用。建立專家咨詢機制，廣泛聽取路內(nèi)、外專家意見，對重點規(guī)劃、方案進行審查完善。

加快推進管理創(chuàng)新。在采用先進技術(shù)不斷完善系統(tǒng)建設(shè)的同時，加快運輸組織流程優(yōu)化再造，創(chuàng)新管理模式，簡化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高效率效益，更好地服務(wù)于市場化競爭需要。

中國鐵路運營管理系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)注意以下方面的問題:站在全局高度，梳理新的建設(shè)思路;確立以需求為導(dǎo)向，以技術(shù)為支撐的建設(shè)機制;確保規(guī)劃的嚴肅性，加強系統(tǒng)建設(shè)的程序化;打破體制內(nèi)壁壘，強化信息資源整合與集成;結(jié)合國情實際，大力引進先進適用技術(shù)和建設(shè)、運營、管理理念;加強基礎(chǔ)建設(shè)和標準建設(shè)，確保建設(shè)效益;確立既重視系統(tǒng)建設(shè)，又重視系統(tǒng)運行維護的機制;加快市場化營銷系統(tǒng)建設(shè)，推動系統(tǒng)整合與管理創(chuàng)新。

4 結(jié)語

當前，中國鐵路正處于大規(guī)模路網(wǎng)建設(shè)與開通運營的高潮期，建設(shè)先進、適用、安全、可靠的新一代中國鐵路運營管理系統(tǒng)非常必要。應(yīng)按鐵路發(fā)展的客觀規(guī)律，堅持自主建設(shè)，大力引進先進適用技術(shù)，加快技術(shù)創(chuàng)新與管理創(chuàng)新，建設(shè)具有國際先進水平的，智能化的綜合運營管理系統(tǒng)，滿足經(jīng)濟社會快速發(fā)展的需要。

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