研究分析蒙西至華中地區鐵路智能運輸信息系統論文
蒙西至華中地區鐵路(以下簡(jiǎn)稱(chēng)蒙華鐵路)起自?xún)让晒哦鯛柖嗨故泻评請蠹?沿線(xiàn)經(jīng)過(guò)內蒙古、陜西、山西、河南、湖北、湖南、江西等7 個(gè)省區，終至江西省吉安市，線(xiàn)路全長(cháng)1 817 km，是蒙西至華中地區的主要運煤通道。但是，現有鐵路的“信息孤島”和“各自為政”的狀態(tài)，各部門(mén)各系統之間不夠充分的信息共享，使得鐵路的運輸效率不高，不能滿(mǎn)足用戶(hù)的高時(shí)效性需求。如果蒙華鐵路采用現有鐵路的運輸模式，其運營(yíng)結果必定跟現有鐵路差別不大，不能體現出蒙華鐵路運營(yíng)組織效率。故而蒙華鐵路智能運輸信息系統應采用“系統建設一體化”的研究思路，從整個(gè)蒙華鐵路的貨運服務(wù)流程出發(fā)，分析業(yè)務(wù)需求及其附屬管理需求，從而構建出全面的信息化結構單元整體。
目前文獻對鐵路相應的智能運輸系統進(jìn)行了研究。在研究蒙華鐵路智能運輸信息系統這樣一個(gè)涉及多學(xué)科、多專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，集底層控制、實(shí)時(shí)調度、運營(yíng)管理、整體優(yōu)化于一體的多功能、多任務(wù)的巨型復雜信息系統時(shí)，首先就要明確智能運輸信息系統需要提供什么樣的服務(wù)，然后要解答智能運輸信息系統如何提供服務(wù)，最后建立與蒙華鐵路運輸實(shí)際情況相符的系統架構。在具體實(shí)施過(guò)程中，依照智能運輸信息系統需求分析遵循的“逐層深入，由外向內，近遠結合”方法，以構建基于運到時(shí)限的信息化智能鐵路運輸系統這一根本需求為出發(fā)點(diǎn)，對蒙華鐵路需要完成的運輸任務(wù)按業(yè)務(wù)流程進(jìn)行需求分析。同時(shí)以總體系統建設為基礎，逐步提出子系統建設目標，得到分部結構單元，通過(guò)信息交互技術(shù)聚合成一個(gè)有機整體，以實(shí)現整個(gè)運輸過(guò)程中業(yè)務(wù)信息同步和保真，保證各分部結構單元間業(yè)務(wù)流程的聯(lián)動(dòng)性和目的統一性。
1 蒙華鐵路智能運輸信息系統總體技術(shù)方案
1.1 智能運輸信息系統總體技術(shù)方案的作用
對于蒙華鐵路智能運輸系統而言，重要的是如何將人們面對的實(shí)際系統映射到用知識表述的空間，然后在知識層次上對系統求得最優(yōu)(或接近最優(yōu))， 根據這一優(yōu)化結果得到知識層次上的系統結構，再將該結果反饋給現實(shí)空間，就可以得到所需要的智能系統物理上的構成。
智能運輸信息系統總體技術(shù)方案是一個(gè)服務(wù)體系框架，是一個(gè)提供服務(wù)的功能性框架，它的本質(zhì)就是要解答智能運輸信息系統能提供哪些服務(wù)、用戶(hù)服務(wù)如何組織、如何提供服務(wù)、誰(shuí)為誰(shuí)提供服務(wù)等一系列與用戶(hù)服務(wù)相關(guān)的問(wèn)題。其主要作用在于采用合理的模型描述系統的要求、結構、數據及相互聯(lián)系，使復雜的信息關(guān)聯(lián)簡(jiǎn)單易懂，便于對整個(gè)基于及時(shí)運輸的蒙華鐵路智能運輸系統建立一個(gè)全面的認識。
1.2 智能運輸信息系統總體技術(shù)方案研究步驟
步驟1：系統需求分析
對系統將要面臨的具體管理問(wèn)題以及運輸業(yè)務(wù)對系統開(kāi)發(fā)的需要進(jìn)行調查研究，充分闡明系統要“做什么”的問(wèn)題，使蒙華鐵路智能運輸系統更趨于智能化和信息化，為保證貨物運輸的安全、實(shí)現及時(shí)運輸、更好地為顧客服務(wù)打下基礎。
步驟2：確定服務(wù)架構內容
需求分析是站在業(yè)務(wù)的角度闡述需要系統提供什么樣的服務(wù)。在較完備的業(yè)務(wù)需求分析的基礎上，對其進(jìn)行分類(lèi)、合并、整理后，形成蒙華鐵路智能運輸信息系統服務(wù)架構內容，明確各智能運輸信息系統能提供什么樣的服務(wù)。
步驟3：明確各業(yè)務(wù)平臺功能
業(yè)務(wù)平臺功能主要從服務(wù)架構入手，確定系統應該具有的主要功能，同服務(wù)相對應，系統的功能通過(guò)某種組合就可以完成某一項特定服務(wù)，并分析業(yè)務(wù)平臺內部邏輯結構和各功能之間的交互關(guān)系、交互信息內容。
步驟4：分析各業(yè)務(wù)平臺之間的數據交互步驟3 中明確了各業(yè)務(wù)平臺的功能以及各功能之間的交互關(guān)系、交互信息等內容，而每一個(gè)業(yè)務(wù)平臺都不是獨立存在的，步驟3 不能反映各業(yè)務(wù)平臺的中間過(guò)程和狀態(tài)，因此無(wú)法對應到現實(shí)的系統中。步驟4 就是為彌補步驟3 中的不足而引入的，用簡(jiǎn)單易懂的方法描述各業(yè)務(wù)平臺間信息交互的內容,梳理清各業(yè)務(wù)平臺間的關(guān)系，保證各業(yè)務(wù)平臺功能的實(shí)現。
2 蒙華鐵路智能運輸系統服務(wù)架構
系統服務(wù)框架的目的在于對各種業(yè)務(wù)需求進(jìn)行整合， 形成各種子系統以滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。根據蒙華鐵路的需求分析結果， 對那些需求相似、性質(zhì)相似的加以合并整理， 得出蒙華鐵路智能運輸系統的服務(wù)框架。為了充分滿(mǎn)足客戶(hù)需求，提高蒙華鐵路的運營(yíng)組織效率， 可以將蒙華鐵路智能運輸系統分為電子商務(wù)、貨物運輸計劃編制、貨物運輸組織、經(jīng)營(yíng)管理、列車(chē)控制、鐵路基礎信息管理、信息共享、安全管理、人員管理、運力資源動(dòng)態(tài)管理等10 個(gè)服務(wù)單元， 以及相對應的36 個(gè)子服務(wù)單元。
3 蒙華鐵路智能運輸系統總體構架
3.1 系統體系架構概述
蒙華鐵路智能運輸系統的最終產(chǎn)品是服務(wù)，其產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是獲取、識別用戶(hù)需求并制定相應的計劃以及根據鐵路運力資源組織貨物運輸以滿(mǎn)足用戶(hù)需求的過(guò)程。從需求這一角度出發(fā)，蒙華鐵路系統的整體框架可以分為： 需求獲取與識別層、需求實(shí)現層、需求實(shí)現支持層三個(gè)層次。
1) 需求獲取與識別層。該層主要是由貨物服務(wù)與營(yíng)銷(xiāo)平臺來(lái)實(shí)現， 獲取與識別層通過(guò)為用戶(hù)提供貨運業(yè)務(wù)辦理、貨物信息查詢(xún)、貨運營(yíng)銷(xiāo)等服務(wù)，不斷地獲取貨主等對鐵路運輸的需求。同時(shí)該平臺還負責采集市場(chǎng)“產(chǎn)供銷(xiāo)”等信息，并根據獲取的信息，制定貨運營(yíng)銷(xiāo)相關(guān)決策，最后將上述需求和決策向下傳達給需求實(shí)現層。充分體現以“產(chǎn)供運銷(xiāo)一體化”為中心的理念，以達到經(jīng)營(yíng)者內部的相互溝通及與外部用戶(hù)之間的協(xié)調，發(fā)貨企業(yè)、運輸企業(yè)、收貨企業(yè)很好地協(xié)調在一起互助共贏(yíng)的目的。
2) 需求實(shí)現層。需求實(shí)現層根據需求獲取與識別層提供的不斷變化的用戶(hù)需求和決策，及時(shí)確定與用戶(hù)需求相應的各類(lèi)作業(yè)計劃，并根據相關(guān)計劃組織貨物運輸。該層由鐵路貨物運輸組織計劃編制平臺、貨物運輸組織平臺、鐵路集成監控平臺、列車(chē)控制平臺4 個(gè)平臺組成。在鐵路集成監控與列車(chē)控制管理的'基礎上，基于動(dòng)態(tài)需求制定全方位的運輸計劃，以計劃為核心，并進(jìn)行調度指揮調整，實(shí)現鐵路運輸組織的一體化、智能化管理。
3) 需求實(shí)現支持層。該層主要包括基礎信息管理平臺、運力資源動(dòng)態(tài)管理平臺、信息共享平臺、鐵路經(jīng)營(yíng)管理平臺、人員管理平臺。需求實(shí)現支持層與鐵路的固定基礎設施資源、移動(dòng)基礎設施資源、信息基礎設施資源、人力資源、經(jīng)營(yíng)管理等相對應，其目的是最大限度地利用各類(lèi)基礎設施，為需求實(shí)現層提出的資源需求提供相應的資源支持。
總體上看，系統的總輸入為用戶(hù)對蒙華鐵路智能運輸系統的需求，總輸出為滿(mǎn)足客戶(hù)需求的鐵路運輸產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)上述需求與識別層、需求實(shí)現層、需求實(shí)現支持層各個(gè)層面的不斷動(dòng)態(tài)交互和反饋，蒙華鐵路智能運輸系統不斷優(yōu)化自身的資源配置和運營(yíng)管理，使得系統最終實(shí)現的用戶(hù)需求不斷逼近用戶(hù)提出的原始需求，為實(shí)現蒙華鐵路的及時(shí)運輸提供保障。
3.2 蒙華鐵路智能運輸系統平臺間的信息交互
在蒙華鐵路智能運輸系統中，子系統與子系統組成一個(gè)相關(guān)的有機整體;在這個(gè)整體中數據扮演的角色就如同人體的血液，只有當血液不斷地在人體的各個(gè)器官之間流動(dòng)， 人才能夠健康生活;同樣，只有當數據在各個(gè)子系統之間不斷交換流通，這個(gè)有機整體才能高效運轉。鐵路信息擁有海量數據，數據種類(lèi)、格式繁多，數據之間也有著(zhù)千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。在系統中，根據業(yè)務(wù)將相應數據分類(lèi)并統一管理，按照業(yè)務(wù)系統之間的信息交互和流程整合，更好地解決海量數據動(dòng)起來(lái)的問(wèn)題，來(lái)支撐業(yè)務(wù)的實(shí)際需要以及分析、預測、決策等需要，達到提高數據利用、信息共享的目標。信息的互聯(lián)、互通，減少了資源浪費，加快了信息流通，有效保證了蒙華鐵路的及時(shí)運輸。系統中的信息共享平臺在整個(gè)系統中起到橋梁連接的作用，保障各平臺間的信息交互，實(shí)現各平臺間跨系統信息提取、跨系統信息發(fā)送、數據格式轉換、信息共享服務(wù)，提高信息交互的效率，減少資源浪費。
4 結語(yǔ)
隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展與用戶(hù)時(shí)效性運輸需求的提升， 對鐵路的信息化和智能化要求越來(lái)越高。本文對蒙華鐵路智能運輸信息系統的總體技術(shù)方案進(jìn)行了探討， 設計了系統的服務(wù)架構和總體構架， 對系統內部的信息交互也進(jìn)行了分析。希望對未來(lái)整個(gè)鐵路的智能運輸信息系統的建設具有啟示作用， 對后續的平臺建設提供參考。
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