高速鐵路資產(chǎn)管理系統(tǒng)動態(tài)數(shù)據(jù)接入研究

王英杰，侯日根，吳艷華，代春平，封博卿

（1.中國鐵道科學(xué)研究院 電子計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100081；2.京滬高速鐵路股份有限公司，北京 100038；3.中國鐵道科學(xué)研究院 基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所，北京 100081）

高速鐵路資產(chǎn)管理系統(tǒng)動態(tài)數(shù)據(jù)接入研究

王英杰1，侯日根2，吳艷華1，代春平3，封博卿1

（1.中國鐵道科學(xué)研究院 電子計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100081；2.京滬高速鐵路股份有限公司，北京 100038；3.中國鐵道科學(xué)研究院 基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所，北京 100081）

高速鐵路資產(chǎn)管理系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)高速鐵路資產(chǎn)全生命周期管理的信息系統(tǒng)。在當(dāng)前高速鐵路委托運(yùn)營管理模式下，系統(tǒng)中能夠體現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施的檢測和維修等的動態(tài)數(shù)據(jù)由現(xiàn)有的外部系統(tǒng)提供。分析外部系統(tǒng)現(xiàn)狀，針對外部系統(tǒng)不同的數(shù)據(jù)量和網(wǎng)絡(luò)部署，提出相應(yīng)的接入方案，并解決外部動態(tài)數(shù)據(jù)與資產(chǎn)管理系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)問題，研究相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲和檢索技術(shù)。以京滬高速鐵路的現(xiàn)狀為例，介紹鐵路工務(wù)生產(chǎn)管理系統(tǒng)接入的具體方案。

高速鐵路；企業(yè)資產(chǎn)管理；數(shù)據(jù)接入

高速鐵路公司承擔(dān)著高速鐵路的投資、建設(shè)和運(yùn)營等重要職責(zé)。高速鐵路建成通車后，其職能也從建設(shè)期的“以工程建設(shè)為核心”逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙再Y產(chǎn)運(yùn)營”為核心，同時兼顧“運(yùn)輸監(jiān)管”和“安全監(jiān)督”?？梢哉f，高速鐵路公司在運(yùn)營期的核心職能之一就是設(shè)備設(shè)施的管理，既要掌握設(shè)備設(shè)施的基本情況，又要掌握設(shè)備設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，確定能否按計(jì)劃運(yùn)行、安全行車。

為實(shí)現(xiàn)高速鐵路資產(chǎn)和設(shè)備設(shè)施的科學(xué)管理，各高速鐵路公司紛紛通過建立資產(chǎn)管理體系和信息化等手段，提高其管理水平和效率。高速鐵路資產(chǎn)管理系統(tǒng)基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫（靜態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、動態(tài)檢測監(jiān)測數(shù)據(jù)）和地理信息數(shù)據(jù)庫[1]，實(shí)現(xiàn)工務(wù)、供電、通信、信號、房建、防災(zāi)以及給排水等各專業(yè)基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施的檢測、監(jiān)測、維修、大修和更新改造，實(shí)現(xiàn)土地資源和技術(shù)資料的管理，實(shí)現(xiàn)客運(yùn)營銷、動車運(yùn)用狀態(tài)、綜合檢測和能源消耗的管理，并在此基礎(chǔ)上通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)綜合分析各專業(yè)數(shù)據(jù)，為高速鐵路資產(chǎn)管理、運(yùn)營分析提供輔助決策功能。在高速鐵路委托運(yùn)營管理模式下，高速鐵路資產(chǎn)管理系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)據(jù)主要通過接入受托方鐵路局、站段現(xiàn)場信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的方式實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)階段高速鐵路的資產(chǎn)管理系統(tǒng)發(fā)展情況各不相同[2～3]，有使用成熟應(yīng)用軟件，也有定制開發(fā)軟件[4]。不管其情況如何，都需要接入外部系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)據(jù)。本文圍繞接入哪些數(shù)據(jù)、采用哪種方式接入、數(shù)據(jù)如何更新、如何與資產(chǎn)管理系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)等問題開展論述，并以京滬高速鐵路資產(chǎn)管理信息系統(tǒng)為案例，提出具體實(shí)施方案。

1 外部系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

目前，高速鐵路采取委托運(yùn)營管理模式，即由高速鐵路公司委托具備與受托業(yè)務(wù)相適應(yīng)的運(yùn)輸管理企業(yè)（線路所經(jīng)過的各鐵路局），按照委托運(yùn)營管理協(xié)議將運(yùn)輸組織管理、運(yùn)輸設(shè)備管理、運(yùn)輸移動設(shè)備管理、運(yùn)輸安全管理委托給受托方[5]。而高速鐵路公司資產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中接入的檢測、監(jiān)測和維修等動態(tài)數(shù)據(jù)主要來自于受托方的相關(guān)信息系統(tǒng)。除此之外，高速鐵路公司也建設(shè)了相關(guān)的管理信息系統(tǒng)，用于支持日常的辦公和業(yè)務(wù)管理工作。

以京滬高速鐵路股份有限公司為例，公司和受托方鐵路局現(xiàn)有信息系統(tǒng)如表1所示。

結(jié)合高速鐵路受托方現(xiàn)有信息系統(tǒng)現(xiàn)狀以及高速鐵路公司的資產(chǎn)管理需求，分析現(xiàn)有外部系統(tǒng)動態(tài)數(shù)據(jù)的接入需求，可歸納為如下幾點(diǎn)：

（1）通過各類檢測、監(jiān)測數(shù)據(jù)，掌握設(shè)備設(shè)施狀態(tài)，為安全運(yùn)營提供保障；

（2）通過維修調(diào)度計(jì)劃和作業(yè)單等，掌握維修工作完成情況，檢驗(yàn)其是否與規(guī)程中的要求一致；

（3）資產(chǎn)管理信息系統(tǒng)關(guān)注檢測、監(jiān)測等動態(tài)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析結(jié)果，原有系統(tǒng)管理其詳細(xì)數(shù)據(jù)；

（4）各信息系統(tǒng)在高速鐵路受托方鐵路局、站段的應(yīng)用情況不一，建議以成熟系統(tǒng)、滿足需求系統(tǒng)為數(shù)據(jù)來源，確定外部數(shù)據(jù)接入的內(nèi)容和方式等。

2 動態(tài)數(shù)據(jù)接入關(guān)鍵技術(shù)

2.1 數(shù)據(jù)接口方式

目前，常用的數(shù)據(jù)接口方式包括Web Service、FTP、DB Link、離線數(shù)據(jù)擺渡等4種。表2描述了各種接口方式的特點(diǎn)及適用場景。

2.2 網(wǎng)絡(luò)接入方式

根據(jù)表2，各外部系統(tǒng)所處網(wǎng)絡(luò)基本包括3種情況，即鐵路公共服務(wù)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)專網(wǎng)，針對這3種情況，分別分析并提出不同的網(wǎng)絡(luò)接入方案。

表1 京滬高速鐵路受托方鐵路局現(xiàn)有信息系統(tǒng)

表2 數(shù)據(jù)接口方式

（1）鐵路公共服務(wù)網(wǎng)系統(tǒng)接入方案

與高速鐵路資產(chǎn)管理系統(tǒng)同處于鐵路公共服務(wù)網(wǎng)的外部系統(tǒng)，在安全措施的保證下，直接與資產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。

（2）互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)接入方案

部署于互聯(lián)網(wǎng)的外部系統(tǒng)，通過鐵路網(wǎng)絡(luò)安全平臺接入高速鐵路資產(chǎn)管理系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)接入方案

（3）數(shù)據(jù)專網(wǎng)系統(tǒng)接入方案

部署于數(shù)據(jù)專網(wǎng)的外部系統(tǒng)，嚴(yán)格要求物理隔離，通過光盤等介質(zhì)擺渡的方式接入高速鐵路資產(chǎn)管理系統(tǒng)，如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)專網(wǎng)系統(tǒng)接入方案

2.3 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)技術(shù)

高速鐵路資產(chǎn)管理系統(tǒng)中存儲資產(chǎn)和設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，外部系統(tǒng)中接入的動態(tài)數(shù)據(jù)需要與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)方式可分為如下3種。

（1）通過里程信息關(guān)聯(lián)

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中存儲的資產(chǎn)和設(shè)備數(shù)據(jù)，都具備中心里程字段，通過中心里程將外部數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

（2）通過設(shè)備編碼關(guān)聯(lián)

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中除具備中心里程字段外，實(shí)體設(shè)備還具備編碼或順號，通過編碼和順號將外部數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，如供電接觸網(wǎng)桿號、道岔編號、信號燈編號等。

（3）通過地理位置坐標(biāo)關(guān)聯(lián)

在移動設(shè)備設(shè)施的管理過程中，由于其位置不斷變化，有時需要在地圖上展示其實(shí)時位置，可通過GPS、北斗衛(wèi)星獲得設(shè)備的位置信息（經(jīng)緯度坐標(biāo)），通過位置信息將外部數(shù)據(jù)展示在地圖上，如手持客戶端設(shè)備、高速鐵路動車組等的位置信息。

2.4 數(shù)據(jù)存儲與檢索技術(shù)

高速鐵路資產(chǎn)管理系統(tǒng)接入了外部系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)后，集中存儲于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。為了提高對這些動態(tài)數(shù)據(jù)的查詢和檢索速度，采用數(shù)據(jù)表分區(qū)技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和檢索管理，使用表分區(qū)的主要優(yōu)點(diǎn)是增強(qiáng)數(shù)據(jù)表的可用性，使表維護(hù)更加方便、均衡I/O，改善查詢性能。

集中存儲于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的動態(tài)數(shù)據(jù)，可以按專業(yè)和時間對表進(jìn)行分區(qū)管理。在縱坐標(biāo)專業(yè)方向，可根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的情況進(jìn)行劃分，如劃分為工務(wù)動態(tài)數(shù)據(jù)、供電動態(tài)數(shù)據(jù)、通信動態(tài)數(shù)據(jù)、信號動態(tài)數(shù)據(jù)等；在橫坐標(biāo)時間方向，可根據(jù)數(shù)據(jù)量的大小進(jìn)行劃分，如果數(shù)據(jù)量較多，可以按照每月進(jìn)行劃分，如與縱坐標(biāo)結(jié)合成每月工務(wù)動態(tài)數(shù)據(jù)表，如果數(shù)據(jù)量不是特別多，則可按照每年進(jìn)行劃分，如與縱坐標(biāo)結(jié)合成每年工務(wù)動態(tài)數(shù)據(jù)表。

圖3為分區(qū)技術(shù)應(yīng)用示意圖。

3 京滬高速鐵路應(yīng)用實(shí)例

在分析了外部系統(tǒng)接入的相關(guān)技術(shù)后，結(jié)合京滬高速鐵路公司的管理現(xiàn)狀，以鐵路工務(wù)生產(chǎn)管理系統(tǒng)為例，開展應(yīng)用研究。鐵路工務(wù)生產(chǎn)管理系統(tǒng)與京滬高速鐵路資產(chǎn)管理系統(tǒng)之間，通過DB Link中間表的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)接入，接入的數(shù)據(jù)主要包括軌道檢測數(shù)據(jù)和環(huán)境檢查數(shù)據(jù)，軌道檢測數(shù)據(jù)的更新周期為10～15天（一次軌檢計(jì)劃周期），環(huán)境檢查數(shù)據(jù)的更新周期為1天，兩個系統(tǒng)同處于鐵路公共服務(wù)網(wǎng)，可以直接進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入。

圖3 表分區(qū)技術(shù)應(yīng)用示意圖

其接口分界如圖4所示。

圖4 京滬高速鐵路資產(chǎn)管理系統(tǒng)外部系統(tǒng)接入實(shí)例

4 結(jié)束語

在綜合分析了高速鐵路公司和受托方相關(guān)信息系統(tǒng)現(xiàn)狀后，分析了適用于不同數(shù)據(jù)量、不同網(wǎng)絡(luò)條件等的數(shù)據(jù)接口方式、網(wǎng)絡(luò)接入方式，提出了外部數(shù)據(jù)接入后與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)技術(shù)，以及數(shù)據(jù)的存儲和檢索技術(shù)，解決了外部系統(tǒng)接入的技術(shù)問題，為外部數(shù)據(jù)接入掃清障礙。

[1]徐 瑩.淺談我國路面管理系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展[J].城市建設(shè)理論研究，2014（10）.

[2]王春輝，曾勝男.交通資產(chǎn)管理的形成與發(fā)展綜述[J].道路交通與安全，2007，7（5）.

[3]李 明，陳謙應(yīng)，彭克剛，等.路面管理系統(tǒng)發(fā)展綜述[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報，2005，24（3）.

[4]袁 峻，孫立軍.路面管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)收集樣本規(guī)模的研究[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2006（10）.

[5]王 東.高速鐵路委托運(yùn)營管理模式研究[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2014，36（6）.

責(zé)任編輯 王 浩

Dynamic data access for High-speed Railway Asset Management System

WANG Yingjie1,HOU Rigen2,WU Yanhua1,DAI Chunping3,FENG Boqing1
( 1.Institute of Computing Technologies,China Academy of Railway Sciences,Beijing 100081,China;2.Beijing-Shanghai High-speed Railway Co.Ltd.,Beijing 100038,China;3.Infrastructure Inspection Research Institute,China Academy of Railway Sciences,Beijing 100081,China)

High-speed Railway Asset Management System could be used to implement the lifecycle asset management for high-speed railway.The dynamic data which could refect the status of infrastructure inspection and repairing were access from other systems in Railway Administration under the existing mode of entrusted operation management of high-speed railway.The article proposed the access solution for different data and network,solved the data association between the System and external dynamic data,researched on the data storage and retrieval,introduced the specifc access scheme of Railway Maintenance of Way Production Management System for Beijing-Shanghai High-speed Railway.

high-speed railway;Enterprise Asset Management (EAM);data access

U238∶F530.67∶TP39

A

1005-8451（2016）06-0001-04

2015-11-25

中國鐵路總公司科技研究開發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)課題（2015X003-F）；京滬高速鐵路股份有限公司科研計(jì)劃重點(diǎn)課題（京滬科研-2014-05）。

王英杰，研究員；侯日根，高級工程師。