铁路调度系统中计算机网络与信息技术的应用分析

张亦驰

北京交通大学 北京 100091

引言

铁路运输部门要依托计算机网络和信息技术，构建列车调度指挥系统和计划调度系统，实现高效有序的货运调度和机车调度，做好数据采集相关工作，保障计算机网络安全。同时，构建铁路运维调度平台和应急指挥中心，对客户服务需求进行集中受理和高效办理，对运维资源进行统一调度，对故障实施统一指挥和有效的应急处置，为铁路业务的良好发展提供技术支撑。

1 计算机网络在铁路调度系统中的应用

1.1 铁路调度中心网络管理系统

依托信息网络，构建铁路调度中心网络管理系统，能彻底改造铁路调度方式，构建融合计算机、通信、多媒体以及数据传输等多项技术的开放性和透明化程度较高的铁路调度指挥管理系统。依托计算机网络，应用信息技术，能促进铁路调度中心提高工作质量和效率。并实现对铁路列车的高效有序的行车指挥，同时，能促进铁路信号系统实现良好的智能化发展。该系统对铁路路线以及列车行车状况相关数据信息进行收集，并向调度人员提供可靠性和准确性较强的数据信息，为调度决策和工作开展提供依据。该系统还能基于数据分析，为调度人员自动提供先进的指挥调度手段，能增强调度中心的应急处理能力。推广应用该系统，与业务局相关设施连接，构建调度指挥服务相应的局域网，借助专用线路由器，远程连接铁路局调度中心，实现高效及时的信息交换，构建技术资料库，为调度决策提供资料依据。该系统对列车运输和调度监督相关信息进行实时获取，连接其他网络系统，能确保信息资源发挥最大化的效益[1]。

1.2 列车调度指挥系统

行车指挥系统在组织铁路运输的具体过程中，指挥自动行车是其重难点内容。依托计算机网络构建列车调度指挥系统，实现了对行车调度方式的彻底变革。该指挥系统能实现对列车运行线的实时操作，对行车限制命令进行输入和注解，交换邻台计划，对计划进行自动调整，自动下达计划，对车站报点进行接收，合理编制、实时调整、及时下达、准确签收调度命令等。调度员依托该系统组织运输工作，根据列车编组计划进行编车，按照运行图确保列车正常运行，遵循运输方案对运输活动进行组织，高效完成计划任务[2]。

1.3 列车计划调度系统

列车计划调度员依托计算机网络，能构建信息化的工作流程。调度人员依托计划调度子系统，能有效收集出发车、到达车、站存车相应的自动入流、编制列车班计划和具体阶段计划，录入调度命令和相关注意事项，下达调度命令和相关计划，自动生成车流交换相关数据等[3]。

1.4 机车调度

机车调度系统，其主要目标在于通过计算机网络相关资源，实现高度的数据共享。列车调度员和计划员能依托机车调度系统实施查询，并实现信息化输入和绘图。列车调度员利用该系统绘制机车周转图，并管理调度命令。

2 计算机网络安全

2.1 对计算机病毒进行防范

计算机病毒会对计算机网络及其应用系统造成破坏。依托计算机网络构建的铁路调度系统要对计算机病毒加强防范，通过有效的方法措施保障计算机的安全性。对计算机病毒进行防范，可采取如下措施[4]：①对硬件防火墙进行安装，通过硬件防火墙对防范病毒的有效策略进行部署，阻碍非法用户和程序对系统的入侵，实现对计算机病毒的有效防范。②对计算机网络安装防病毒的有效软件，及时查杀传递信息、使用存储介质时受到的病毒威胁，保障系统计算机安全。③对病毒数据库进行定期更新和及时查杀，使用安全的存储介质，避免安装来源不明的软件程序，对移动存储介质进行使用前，要扫描介质是否含有病毒[5]。

2.2 防范网络攻击

网络攻击会对计算机网络造成严重破坏。对此，铁路调度系统要重视防范网络攻击，综合运用防火墙技术、虚拟局域网技术、网闸技术、通信端口过滤技术、入侵检测技术等，实现对网络攻击的有效防范。①防火墙技术。对防火墙进行构建，对侵犯系统的各类病毒进行主动识别和有效防治。②脆弱性扫描技术。通过该技术，检查搜索远程系统，获取NFS的脆弱性，当病毒通过NFS脆弱性对系统进行攻击时，对之扫描并实施主动防御。③入侵检测技术。通过该技术对计算机系统遭受的恶意攻击加以识别，并有效处理，安装入侵检测系统，一旦发现入侵者，系统即对入侵者意图进行及时识别，并作出处理。④通信端口过滤技术，考虑不同端口情况，对过滤包进行设置，对各类过滤包加以区别，审查完毕后，根据设定信息制定处理方案，实现对入侵者干扰的有效预防。

2.3 铁路专网的隔离及其防范措施

为保障铁路运输安全，可采取如下措施，加强对铁路专网的隔离及其防范：①按照信号系统软件修改以及维护相关规范，避免系统防护升级引发风险。②加强对新兴技术的研发应用，控制网络通信，确保通信安全，针对铁路信号管控构建安全可靠的一体化平台，对新型冗余管控一体好系统进行研发应用，对行车安全实施高效预警，加强对信号安全的纵深防御[6]。

3 铁路运维调度平台和应急指挥平台关键技术应用

3.1 运维调度管理流程

3.1.1 运维计划。将实际工作作为依据，制定一体化的全路运维计划，对运维作业组织进行优化，实现高质量的运维作业，促进运维工作效率实现大幅度提高。运维单位要对运维计划进行科学制定，经上级管理部门审批后，对月度运维计划进行制定，由本级管理部门审批后，根据计划实施运维工作，对运维作业期间存在的问题实施有效的闭环管理，运维管理部门监督检查运维计划的落实执行情况。

3.1.2 变更管理。通过变更管理合理评估和及时批准信息系统出现的变更，再对变更加强监督，实现对变更风险的最大化降低。变更流程如下：①做好变更准备，将变更需求作为依据，对实施变更的方案进行制定，并对方案进行验证。②变更申请。综合考虑变更时间、变更程度以及影响范围，对变更级别进行确定，并向运维管理部门提交实施方案。③变更审批。由运维管理部门对方案的可行性进行评估，并对变更风险进行研究，审批变更方案，对通过审批的变更方案实施统一管理。

3.1.3 运维工单管理流程。根据运维工单开展运维工作，保障运维工作的可控性和规范性，由运维管理部门对运维工作实施统一监督和科学考评，落实执行闭环管理。具体流程如下：①生成工单。将业务需求作为依据，结合运维计划，对工单进行自动创建。②工单流转受理。将运维计划作为依据，对运维工单进行审核，再向承办人流转。③工单执行。由承办人对工单进行信息填报处理，并对相关反馈进行提交。④工单督办。将工单办理时效作为依据，综合运用站内信、智能外呼、App以及邮件等方式，向承办人发送催办工单的提醒消息。⑤工单关闭。处理工单后，对之进行审核，将已处理工单关闭。⑥工单管理。根据工单类型、流转状态、用户角色等条件，查询统计工单。

4 应急指挥机制及事件智能化推荐研究

4.1 应急指挥机制研究

铁路调度系统依托应急指挥机制实施应急管理相关工作，构建统一高效且具有良好协调性的应急管理机制，能有效应对各类突发情况。当前，铁路信息系统形成了日趋复杂的架构，对此，要整合技术资源，实施有效的综合应急处置。研发具有智能化特点的统一规范的应急指挥机制，对信息系统运维数据进行汇集，综合运用大数据、云计算以及AI等先进技术，统一调度安全事件响应，并对之进行处置指挥，智能化判定事件等级，自动化记录突发事件评估和处置。该机制主要包含如下环节：

4.1.1 指挥调度。以基础系统和数据库为依托，对电话、网络、远程会商、视频会议等手段进行综合利用，统一指挥和高效调度运维物资和相关人员，确保及时有效处理突发事件。

4.1.2 预案管理。对各类应急场景实施全方位模拟，在科学分析场景的基础上，制定针对性和有效性较强的解决方案，并对应急场景实施多次模拟演练，在规定时间对业务进行恢复，参考演练结果，对解决方案进行优化，促进应急效率实现大幅度提高。

4.1.3 应急方案。依托大数据技术，对处置模型进行分析构建，并按照规范流程对预案实施信息化处理，对于突发事件，利用处置模型，实时制定处置预案，有效实施综合研判、方案制定、调度指挥以及监测监控。

4.1.4 应急处置。对突发事件覆盖的影响范围进行快速分析，及时对事件等级做出准确判断，尽快恢复业务。通过系统切换实现有效的应急处置，科学分析和准确诊断突发事件，符合预定条件，即对事件等级进行提升，并对应急预案进行启动，恢复业务后，即将事件关闭。

4.1.5 应急资源。对应急资料库进行构建，将典型案例、应急预案、相关法规等文件资料收录于其中，从知识层面为应急指挥调度提供保障；对应急资源库进行构建，将专家资源、通信保障、装备管理等资源收录于其中，实施有效的动态管理，从物质层面为应急指挥调度提供保障。

4.2 事件智能分析模型

4.2.1 事件分类。可将信息系统事件定义为两类，一类是指标事件，一类是系统事件。其中，指标事件是指某项操作系统、设备、软件等所含的监控指标出现异常；系统事件是某项业务系统发生的事件。

4.2.2 事件变量。对事件进行定级，要综合考虑事件的影响群体、范围、程度以及时段等变量。影响群体主要包括一类业务、二类业务以及三类业务等业务分类；影响范围可划分为局内部分区域、某铁路局、全路等；影响程度是指受损性能；影响时段是指事件持续的具体时长。

4.2.3 事件定级。对变量进行综合分析后，即对事件做出评级。

4.3 智能发布和服务推送模型

构建知识库，采集应急处置知识，并对之进行共享输出。基于智能挖掘，对相关知识内容进行学习，在处置后续事件时，提供有效的引导式服务，对解决方案进行智能推荐，缩短解决故障耗费的时间。为实现智能发布，并推送引导式服务，要事件推演、应急指挥相应的源头场景切入，综合考虑用户、场景和内容具备的特殊性，从信息交互、任务执行以及信息挖掘三个层面对智能发布和引导式服务推送模型进行构建。在信息交互层中，系统用户通过文字、语音等方式，向服务输送信息，作为相应的数据源，并向任务执行层提交。在任务执行层中，对来源于信息交互层的数据实施垂直搜索、综合搜索以及开放式聊天。在信息挖掘层，抽取组织知识信息，并对之进行查询，将用户喜好作为依据，对知识库实施个性化整理。

5 结束语

综上所述，计算机网络和信息技术作为现代化工具在铁路调度系统中得到了日渐广泛的应用。依托计算机网络，综合运用先进的技术，构建铁路调度系统，能保障高效率和高质量的调度工作，还能增强安全防护，能有效保障铁路运输系统的安全稳定运行。