研究分析蒙西至华中地区铁路智能运输信息系统论文

蒙西至华中地区铁路(以下简称蒙华铁路)起自内蒙古鄂尔多斯市浩勒报吉， 沿线经过内蒙古、陕西、山西、河南、湖北、湖南、江西等7 个省区，终至江西省吉安市，线路全长1 817 km，是蒙西至华中地区的主要运煤通道。但是，现有铁路的“信息孤岛”和“各自为政”的状态，各部门各系统之间不够充分的信息共享，使得铁路的运输效率不高，不能满足用户的高时效性需求。如果蒙华铁路采用现有铁路的运输模式，其运营结果必定跟现有铁路差别不大，不能体现出蒙华铁路运营组织效率。故而蒙华铁路智能运输信息系统应采用“系统建设一体化”的研究思路，从整个蒙华铁路的货运服务流程出发，分析业务需求及其附属管理需求，从而构建出全面的信息化结构单元整体。

目前文献对铁路相应的智能运输系统进行了研究。在研究蒙华铁路智能运输信息系统这样一个涉及多学科、多专业领域，集底层控制、实时调度、运营管理、整体优化于一体的多功能、多任务的巨型复杂信息系统时，首先就要明确智能运输信息系统需要提供什么样的服务，然后要解答智能运输信息系统如何提供服务，最后建立与蒙华铁路运输实际情况相符的系统架构。在具体实施过程中，依照智能运输信息系统需求分析遵循的“逐层深入，由外向内，近远结合”方法，以构建基于运到时限的信息化智能铁路运输系统这一根本需求为出发点，对蒙华铁路需要完成的运输任务按业务流程进行需求分析。同时以总体系统建设为基础，逐步提出子系统建设目标，得到分部结构单元，通过信息交互技术聚合成一个有机整体，以实现整个运输过程中业务信息同步和保真，保证各分部结构单元间业务流程的联动性和目的统一性。

1 蒙华铁路智能运输信息系统总体技术方案

1.1 智能运输信息系统总体技术方案的作用

对于蒙华铁路智能运输系统而言，重要的是如何将人们面对的实际系统映射到用知识表述的空间，然后在知识层次上对系统求得最优(或接近最优)， 根据这一优化结果得到知识层次上的系统结构，再将该结果反馈给现实空间，就可以得到所需要的智能系统物理上的构成。

智能运输信息系统总体技术方案是一个服务体系框架，是一个提供服务的功能性框架，它的本质就是要解答智能运输信息系统能提供哪些服务、用户服务如何组织、如何提供服务、谁为谁提供服务等一系列与用户服务相关的问题。其主要作用在于采用合理的模型描述系统的要求、结构、数据及相互联系，使复杂的信息关联简单易懂，便于对整个基于及时运输的蒙华铁路智能运输系统建立一个全面的认识。

1.2 智能运输信息系统总体技术方案研究步骤

步骤1：系统需求分析

对系统将要面临的具体管理问题以及运输业务对系统开发的需要进行调查研究，充分阐明系统要“做什么”的问题，使蒙华铁路智能运输系统更趋于智能化和信息化，为保证货物运输的安全、实现及时运输、更好地为顾客服务打下基础。

步骤2：确定服务架构内容

需求分析是站在业务的角度阐述需要系统提供什么样的服务。在较完备的业务需求分析的基础上，对其进行分类、合并、整理后，形成蒙华铁路智能运输信息系统服务架构内容，明确各智能运输信息系统能提供什么样的服务。

步骤3：明确各业务平台功能

业务平台功能主要从服务架构入手，确定系统应该具有的主要功能，同服务相对应，系统的功能通过某种组合就可以完成某一项特定服务，并分析业务平台内部逻辑结构和各功能之间的交互关系、交互信息内容。

步骤4：分析各业务平台之间的数据交互步骤3 中明确了各业务平台的功能以及各功能之间的交互关系、交互信息等内容，而每一个业务平台都不是独立存在的，步骤3 不能反映各业务平台的中间过程和状态，因此无法对应到现实的系统中。步骤4 就是为弥补步骤3 中的不足而引入的，用简单易懂的方法描述各业务平台间信息交互的内容,梳理清各业务平台间的关系，保证各业务平台功能的实现。

2 蒙华铁路智能运输系统服务架构

系统服务框架的目的在于对各种业务需求进行整合， 形成各种子系统以满足用户的需求。根据蒙华铁路的需求分析结果， 对那些需求相似、性质相似的加以合并整理， 得出蒙华铁路智能运输系统的服务框架。为了充分满足客户需求，提高蒙华铁路的运营组织效率， 可以将蒙华铁路智能运输系统分为电子商务、货物运输计划编制、货物运输组织、经营管理、列车控制、铁路基础信息管理、信息共享、安全管理、人员管理、运力资源动态管理等10 个服务单元， 以及相对应的36 个子服务单元。

3 蒙华铁路智能运输系统总体构架

3.1 系统体系架构概述

蒙华铁路智能运输系统的最终产品是服务，其产品的生产过程实质上就是获取、识别用户需求并制定相应的计划以及根据铁路运力资源组织货物运输以满足用户需求的过程。从需求这一角度出发，蒙华铁路系统的整体框架可以分为： 需求获取与识别层、需求实现层、需求实现支持层三个层次。

1) 需求获取与识别层。该层主要是由货物服务与营销平台来实现， 获取与识别层通过为用户提供货运业务办理、货物信息查询、货运营销等服务，不断地获取货主等对铁路运输的需求。同时该平台还负责采集市场“产供销”等信息，并根据获取的信息，制定货运营销相关决策，最后将上述需求和决策向下传达给需求实现层。充分体现以“产供运销一体化”为中心的理念，以达到经营者内部的相互沟通及与外部用户之间的协调，发货企业、运输企业、收货企业很好地协调在一起互助共赢的目的。

2) 需求实现层。需求实现层根据需求获取与识别层提供的不断变化的用户需求和决策，及时确定与用户需求相应的各类作业计划，并根据相关计划组织货物运输。该层由铁路货物运输组织计划编制平台、货物运输组织平台、铁路集成监控平台、列车控制平台4 个平台组成。在铁路集成监控与列车控制管理的基础上，基于动态需求制定全方位的运输计划，以计划为核心，并进行调度指挥调整，实现铁路运输组织的一体化、智能化管理。

3) 需求实现支持层。该层主要包括基础信息管理平台、运力资源动态管理平台、信息共享平台、铁路经营管理平台、人员管理平台。需求实现支持层与铁路的固定基础设施资源、移动基础设施资源、信息基础设施资源、人力资源、经营管理等相对应，其目的是最大限度地利用各类基础设施，为需求实现层提出的资源需求提供相应的资源支持。

总体上看，系统的总输入为用户对蒙华铁路智能运输系统的需求，总输出为满足客户需求的铁路运输产品。经过上述需求与识别层、需求实现层、需求实现支持层各个层面的不断动态交互和反馈，蒙华铁路智能运输系统不断优化自身的资源配置和运营管理，使得系统最终实现的用户需求不断逼近用户提出的原始需求，为实现蒙华铁路的及时运输提供保障。

3.2 蒙华铁路智能运输系统平台间的信息交互

在蒙华铁路智能运输系统中，子系统与子系统组成一个相关的有机整体;在这个整体中数据扮演的角色就如同人体的血液，只有当血液不断地在人体的各个器官之间流动， 人才能够健康生活;同样，只有当数据在各个子系统之间不断交换流通，这个有机整体才能高效运转。铁路信息拥有海量数据，数据种类、格式繁多，数据之间也有着千丝万缕的联系。在系统中，根据业务将相应数据分类并统一管理，按照业务系统之间的信息交互和流程整合，更好地解决海量数据动起来的问题，来支撑业务的实际需要以及分析、预测、决策等需要，达到提高数据利用、信息共享的目标。信息的互联、互通，减少了资源浪费，加快了信息流通，有效保证了蒙华铁路的及时运输。系统中的信息共享平台在整个系统中起到桥梁连接的作用，保障各平台间的信息交互，实现各平台间跨系统信息提取、跨系统信息发送、数据格式转换、信息共享服务，提高信息交互的效率，减少资源浪费。

4 结语

随着社会的发展与用户时效性运输需求的提升， 对铁路的信息化和智能化要求越来越高。本文对蒙华铁路智能运输信息系统的总体技术方案进行了探讨， 设计了系统的服务架构和总体构架， 对系统内部的信息交互也进行了分析。希望对未来整个铁路的智能运输信息系统的建设具有启示作用， 对后续的平台建设提供参考。

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