中国铁路运营管理系统现状与发展前景分析

崔建岷

(上海铁路局 信息技术所，上海 200071)

中国铁路运营管理系统在近30年快速发展，以计算机技术、网络通信技术和控制技术的发展为基础，中国铁路系统不断创新、学习国内外交通运输行业的先进理念和技术，加快信息化建设步伐，不断提升铁路运营管理系统的整体水平，使铁路的智能化程度不断提高，铁路信息化建设在运输组织、客货营销和经营管理中发挥了重要作用。但是，与国外先进的铁路运营管理系统相比，中国铁路运营管理系统还存在一定的差距，未来的发展任重而道远。

1 中国铁路运营管理信息化建设的历史与现状

中国铁路运营管理系统的建设起步稍晚，萌芽于20世纪60年代，起步于70年代，形成于80年代，90年代进入建设高潮，近年来不断取得新的进展。

70年代早期应用。由于受电子器件技术、信息技术和网络通信技术发展水平的限制，主要集中在铁路运营管理数据的简单处理，以降低工作人员手工统计的劳动强度为目的，自动化程度低、数据处理范围小、处理能力和共享程度低，尚未形成计算机网络应用环境。

80年代进一步发展。随着信息技术、通信技术的进一步发展，铁路信息化初步进入专业化、规模化阶段，建设了早期的计算机通信网络，诞生了一批网络环境下使用的运营管理子系统。这一阶段的应用初步具备了网络化信息处理的特征，数据处理范围扩大，数据处理能力提高，数据共享程度得到提升，运输生产过程信息的采集与报告能力有了一定的突破，自动化程度有所提高，改善了运输组织作业效率。

90年代进入建设高潮。建成了全面覆盖全路的计算机通信网络，为铁路运营管理各子系统的全面建设创造了条件。铁路运输管理信息系统(TMIS)工程、铁路客票发售和预订系统全面建成，调度管理信息系统(DMIS)工程进入启动阶段;同时，微机处理与控制技术在铁路信号、通信、联锁、车辆编解作业、调度指挥等领域得到广泛应用，大大提高了铁路自动化程度。

近年来，各专业化系统逐步发展壮大并形成体系，在运输组织、客货营销、经营管理和安全保障中发挥了一定的作用。

首先，客票发售和预订系统不断完善。在已建成的包括铁道部、铁路局、车站三级的庞大网络售票系统基础上，为适应市场化服务的需要，进一步采用新技术，拓展了新功能，如推出互联网售票、电子支付、实名制售票、电话自助订票等。

其次，新一代调度集中系统(CTC)建设广泛开展。伴随着大规模的客运专线、高速铁路建设，采用了最新技术不断提高CTC系统技术条件，完善CTCS、RBC、GSM-R等相关系统设施建设，形成了有自主知识产权的新一代调度集中系统体系。

再次，新一代客运服务系统广泛建设。随着客运专线、高速铁路的大规模建设与开通运营，新一代客运服务系统得到广泛推广应用，其主要特点是:覆盖面广，涵盖广播、引导显示、自动售检票、综合查询、视频监控以及求助、寄存、设备监控等多项内容;系统集成度高，实现信息高度集成与共享。这些进步深刻推动了客运管理创新，车站综合监控逐步向枢纽车站、铁路局调度所集中，减少了现场作业人员，有效提高了劳动生产率。

货位优化完成后，为直观表现优化效果，根据货位随机分配、EMBBO算法货位分配优化两种结果绘制货位分配示例图，如图8所示。

第四，牵引供电远动管理(SCADA)系统大规模推广。随着既有线电化改造、新建客运专线大规模建设与开通运营，同步建设牵引供电远动管理(SCADA)系统，实现了牵引供电集中在路局调度所远程控制管理。

另外，信息技术还广泛应用于驼峰自动化、机车运行车地一体化监控、车辆识别与运行状态监测、车辆管理、动车检修管理、机务运用管理、工务管理、客运专线防灾监控等，并推广到财务、统计、综合办公等经营管理的方方面面。

2 国外铁路运营管理信息化的发展

国外发达国家对铁路运营管理系统的研究与建设起步较早，投入较大，经多年建设与优化，形成了较完整的规模体系，取得了良好效果。现将代表性的系统简介如下:

北美运输管理信息系统TCS和TSS。北美铁路的运营管理系统集中在运营、客户服务和管理三大领域，核心系统是运输管理信息系统(典型的如UP公司的TCS系统和BNSF公司的TSS系统)，并通过接口与其它系统形成有机结合。系统贯穿整个货物运输的过程，覆盖了市场营销请求、车辆调度、车辆作业过程等主要方面，并通过接口与外围子系统有机结合，构成综合运营管理系统的框架。

北美先进列车控制系统ATCS。先进列车控制系统ATCS由北美铁道协会共同开发，其基本原理是将微机使用到铁路移动设备上，通过数据无线电系统与中央控制系统连接起来，组成安全高效的运输管理系统。ATCS主要由中央调度室、无线电数据传输、机车(车辆)车载、固定道旁等4个子系统组成，具有4个功能级别，分别适用于不同的线路条件。

欧洲铁路运输管理系统ERTMS。ERTMS系统遵循统一的欧洲铁路技术规范，核心是欧洲列车运行控制系统(ETCS)和列车超速防护系统(ATP)。ERTMS/ETCS有3个等级配置级别，第一等级，列车运行区间划分为固定的闭塞区间;第二等级，列车运行不再依靠地面信号机，实现了机车信号主体化;第三等级，实现了以目标距离为基础的列车间隔控制，即移动闭塞功能。

日本新干线列车运行管理系统COSMOS。1995年，东日本铁路公司在1972年冈山线开通使用的COMTRAC系统基础上，成功开发了功能更强的COSMOS系统，由运输计划、运行管理、维护作业管理、设备管理、电力控制、集中信息监控、车辆管理、站内工作管理等8个子系统组成，以列车运行计划管理为中心，具有较高的自动化程度。

纵观国外发达国家铁路运营管理系统的发展与应用，可以发现一些共同特点:采用信息技术的程度较高，技术标准较规范，核心系统的可靠性较高;经过多年的建设与优化，形成了较完整的规模体系，信息共享程度较高;支持管理模式由分级管理向集中化管理转变，运输组织流程得到优化，降低了成本，提高了效率;完成了以运输生产过程为主向满足运输生产市场化为主的转变，提高了客户服务质量。

3 中国铁路运营管理信息化发展中存在问题及其对策

3.1 存在的问题

中国铁路运营管理系统虽取得了一定的成绩，但与国外发达国家铁路运营管理系统相比，还存在着一定的差距。一是信息系统尚未构成有机整体，信息资源共享度不高，综合应用展开较窄，整体效益发挥有限;二是信息系统运行质量有待进一步提高，原始信息采集的及时、准确、完整性及系统整体可靠性需进一步提高;三是采用先进的技术手段后，仍较多沿用传统的作业流程，信息化效益没有充分发挥，信息化手段加快推进市场化服务的步伐较慢。

3.2 对策建议

根据铁路信息化总体规划，中国铁路运营管理系统的建设将高举信息化带动铁路现代化的大旗，以运输组织、客货营销、经营管理为重点建设领域，加强基础建设，整合既有资源，发挥整体效益。

运输组织。以客运专线调度指挥现代化为核心，加快新一代CTC、综合调度系统、列车超速防护系统(CTCS)的建设，加快调度指挥现代化的进程;加强机车、车辆管理系统的建设;加快机车、车辆、线路、供电、防灾等综合监测系统建设，形成综合监测中心，保障运输安全。

客货市场营销。结合电子商务系统的建设，重点进行客货营销、综合服务、营销分析决策等系统的建设;加快推进信息资源整合集成，以适应社会化、市场化需求为目标，建立信息流畅、产品多元、配套完备的高度集成管理的客户服务中心系统。

经营管理。重点进行运力资源管理、经营资源管理、办公信息管理、决策支持等系统的建设，提高经营效益与管理水平。

强化基础。加强统一规划、统一管理，加强技术标准、技术规范建设;加强通信网络、运行环境、运行监控等基础保障设施建设。

加强整合。针对信息资源整合程度不够高、系统综合效用发挥有限的现状，在提高信息系统建设、运行质量的同时，加强系统资源整合共享与集成，提高信息资源共享服务能力。

机制建设。针对铁路信息共享度不高，系统建设发展不平衡的现状，应积极借鉴发达国家信息化发展的有益经验，切实加强协调机制建设，打破专业部门间的壁垒。建立强制技术标准，有效强化信息共享，与外围系统协调实施等工作，推动铁路运营管理系统整体良性发展。建立质量评估与系统完善机制，持续改进系统建设、运行、升级各过程，提升系统效用。建立专家咨询机制，广泛听取路内、外专家意见，对重点规划、方案进行审查完善。

加快推进管理创新。在采用先进技术不断完善系统建设的同时，加快运输组织流程优化再造，创新管理模式，简化生产环节，提高效率效益，更好地服务于市场化竞争需要。

中国铁路运营管理系统的建设应注意以下方面的问题:站在全局高度，梳理新的建设思路;确立以需求为导向，以技术为支撑的建设机制;确保规划的严肃性，加强系统建设的程序化;打破体制内壁垒，强化信息资源整合与集成;结合国情实际，大力引进先进适用技术和建设、运营、管理理念;加强基础建设和标准建设，确保建设效益;确立既重视系统建设，又重视系统运行维护的机制;加快市场化营销系统建设，推动系统整合与管理创新。

4 结语

当前，中国铁路正处于大规模路网建设与开通运营的高潮期，建设先进、适用、安全、可靠的新一代中国铁路运营管理系统非常必要。应按铁路发展的客观规律，坚持自主建设，大力引进先进适用技术，加快技术创新与管理创新，建设具有国际先进水平的，智能化的综合运营管理系统，满足经济社会快速发展的需要。

［1］唐日红.铁路信息系统工程与实践［M］.北京:中国铁道出版社，2010.

［2］吴汶麒.轨道交通运行控制与管理［M］.上海:同济大学出版社，2004.

［3］中华人民共和车铁道部.铁路旅客车站客运信息系统设计规范:TB10074-2007［S］.北京:中国铁道出版社，2008.

［4］贾利民.铁路信息系统架构［M］.北京:中国铁道出版社，2010.

［5］刘峰.现代铁路信息技术导论［M］.北京:中国铁道出版社，2010.