2011-0708(四)铁路信息化总体规划

2011级计算机专业本科“现代铁路信息技术导论”(13)

铁路信息化体系结构

刘峰 2012年3月6日

上节思考题

3、国外铁路信息技术应用案例，重点说明其技 术的先进性及其对我国铁路信息化建设的借鉴 意义。

内容概要

前面介绍了铁路基础知识、铁路信息化发 展、与铁路信息化相关的信息技术基本了解的 基础上，本讲重点介绍铁路的信息化体系结构。 体系结构框架及相关支撑平台是整个铁路信息 系统的顶层设计的重要组成部分，对于大型铁 路系统综合集成或铁路信息化建设项目发挥至 关重要的作用。

铁道部信息化总体规划 以运输组织、客货营销、经营管理为信息化建 设的重点，至2020年在全路建成中国特色的 铁路智能运输信息系统。

主要介绍内容1、介绍铁路的智能运输信息系统的体系框架。围绕建设铁路智 能运输信息系统的总体目标。 2、介绍铁路信息化的总体结构，即包含运输组织、客货营销、 经营管理及各平面的支持保障平台的一个总体结构。由于铁 路信息化是为铁路行业各主要业务环节服务的； 3、从业务性质的角度，介绍为实现铁路智能运输信息系统，铁 路信息化的应用体系的层次结构和各应用系统的实现功能； 4、介绍用于保障铁路信息化的铁路公共基础平台，包括通信网 络的基础平台、铁路信息安全保障平台、铁路信息共享平台、 铁路公用基础信息平台和铁路门户等五个公共基础平台。

1、铁路智能运输信息系统的主要 内容(体系框架)铁道部信息化总体规划中指出： 以运输组织、客货营销、经营管理为信息化建设重点， 加强基础建设，整合既有资源，经过5~10年的努力，在东部 地区和六大干线基本建成中国特色的铁路运输信息系统，至 2020年在全路建成技术先进、结构合理、功能完善、管理科 学、经济适用、安全可靠、具有中国特色的铁路智能运输信 息系统，其总体水平跃居世界先进行列。实现调度指挥智能 化、客货营销社会化、经营管理现代化，在提高运输效率、 扩大运输能力、优化资源配置、保障运输安全、改进服务质 量、提升管理水平、增加经济效益等方面发挥明显作用，为 铁路跨越式发展提供技术支撑与保障

(1)全面实现铁路运输调度指挥智 能化 1) 结合中长期铁路网规划，在客运专线、城际铁路、煤运通道和其他路 网干线(覆盖率达到55%以上)建成调度集中系统； 2) 建成若干个以地域或线别为控制模式的大型综合调度指挥中心，促进 铁路运输调度指挥组织模式的根本转变； 3) 在全路自动闭塞区段全面实现制式统一和主体化机车信号系统。在繁 忙干线、

提速线路、客运专线、城际铁路等全面建成列车运行控制系统； 4) 在客运专线、城际铁路和路网干线建成行车安全监控系统，实现对机 车、车辆、线路、信号、电网和列车运行状态的全面监测、预警及安全管 理； 5) 全面实现列车、机车、车辆、货物、集装箱的实时追踪，在客货运组 织的各主要环节实现计算机管理。 1

(2)建成铁路电子商务及现代物流 系统

1) 以电子商务系统为平台，建设若干个客户服务中心， 向社会提供充分的信息交流和互动式服务，实现客、 货运业务的网上办理与支付，全部客运站和旅客列 车建成完善的旅客服务系统； 2) 充分发挥铁路运输的优势，发展现代物流，推动铁 路运输由以运输组织为中心向以客货营销为中心的 变革，促进铁路运输融入全社会的综合服务体系。

(3)实现经营管理现代化

1) 实现机车、车辆修程修制的改革和铁路运力资源管 理的科学化，全面建成各业务信息管理系统； 2) 实现全面预算和工程建设管理的信息化，实现人力 资源、财会、清算、统计等经营资源管理的合理配 置及有效利用； 3) 实现网络化、智能化办公； 4) 建成铁路决策支持系统，实现个性化、专题化、智 能化的决策支持。

(4)形成完整的铁路信息化体系1) 形成覆盖全路的高速宽带数字通信基础传输网和业务应用网， 全面满足铁路信息系统、多媒体通信、综合数字移动通信等 所需通道的要求； 2) 与CTC、铁路中长期路网新线建设及既有线改造同步，统筹 建设中国铁路GSM-R网络； 3) 建成支持电子交易与社会化服务的计算机安全网络； 4) 建立完善的信息资源体系和信息共享平台；完成信息系统的 整合，全面实现信息共享与综合利用； 5) 建成铁路地理信息系统，构建数字化铁路； 6) 建立完善的铁路信息系统运行维护保障机制。

2、铁路信息化的总体结构铁路信息化体系示意图客货营销 客运 营销 货运 营销 旅客、货主

运营决 策支持 公共基础平台 运力资 源管理 经营资 源管理 运输组织 调度 指挥 列车 控制 安全 监控 生产 组织 调度指挥人员 生产作业人员

决策管理人员 生产管理人员 经营管理人员

经营管理

铁路信息化体系示意图说明 1 运输组织、客货营销、经营管理是铁路信息化的三大应 用领域。运输组织领域的信息系统，主要服务于铁路运输的 调度指挥、生产作业部门和人员，以提高运输生产效率和保 障运输安全为目标，涵盖运输生产的各主要环节。客货营销 领域的信息系统，主要服务于铁路市场营销人员和旅客、货 主，以提高铁路运输市场竞争能力、增运增收为目标，向旅 客和货主提供

优质服务。经营管理领域的信息系统，主要服 务于运力资源、经营资源管理与运营决策支持的部门和人员， 以保障铁路运输的运力资源的优化配置和降低运输成本为目 标，提高铁路运输效益。 公共基础平台是保障铁路信息化的基础，主要包括通信 网络基础平台、信息共享平台、信息安全保障平台、公用基 础信息平台和铁路门户。

铁路信息化体系结构图

铁路门户 公 用 基 础 信 息 平 台

信 息 安 全 保 障 平 台

运输组织

客货营销

经营管理

信息共享平台

通信网络基础平台

铁路信息化体系结构图简要说明虚线框内为业务应用层，是铁路信息化体系的应用领域实现层，每个应 用领域包含若干主要方面，每个主要方面由多个相关的信息系统支撑，主 要方面和信息系统可以根据发展的需要进行重组和扩充。 虚线框外的部分为铁路信息化的公共基础平台，为业务应用层的各系统 提供公用的基础环境。公共基础平台包括： ⑴ 通信网络基础平台：构建完善的铁路宽带高速通信网络，满足信息系 统语音、数据、图像传输的要求；建设安全可靠的铁路计算机网络，满足 应用系统互连互通和社会化服务的需要； ⑵ 信息共享平台：遵循统一的铁路信息系统交换、共享规范，建立信息 系统的信息传输交换及共享机制，实现三大领域信息系统间信息共享； ⑶ 公用基础信息平台：实现公用基础信息(基础编码、铁路空间信息、 运输基础信息等)的统一维护，为各信息系统提供标准的中间件服务； ⑷ 信息安全保障平台：建立铁路信息化完备的信息安全保障体系，为各 信息系统和系统间数据交换提供保障信息安全的标准服务； ⑸ 铁路门户：提供铁路信息系统对外的统一通道和服务。

3、铁路信息化的应用体系的层次结 构和各应用系统的实现功能铁路信息化应涵盖铁路行 业各主要业务环节， 按照业务性质，铁路 信息化应用体系层次 结构如图列车调度指挥系统 计划调度管理系统 运输调度指挥 调度集中系统 车流推算与调整系统 行车组织策划系统 货物运输管理系统 运输生产组织 运输 组织 列车运行控制 旅客运输管理系统 专业运输管理系统 车号自动识别系统 主体化机车信号系统 列车超速防护系统 行车安全监控系统 行车安全监控 救援指挥系统 安全管理信息系统 客票发售与预订系统 客运营销 客货 营销 铁路智能运 输信息系统 货运营销 客运服务系统 客运营销辅助决策系统 货运营销及运力配置系统 货运服务系统 货运营销辅助决策系统 机务管理信息系统 车辆管理信息系统 运力资源管理 工务管理信息系统 电务管理信

息系统 信息化管理系统 人力资源管理系统 全面预算管理系统 财务会计管理信息系统 统计分析系统 经营 管理 经营资源管理 审计管理信息系统 建设管理系统 科技管理信息系统 保价运输管理系统 铁路用地管理信息系统 电子政务系统 办公信息管理 决策支持 办公信息系统 公安管理信息系统 决策支持系统

铁路管理信息系统一览表应用系统与主要功能

MIS4RAILway.doc

4保障铁路信息化的铁路公共基础平 台4.1 通信网络基础平台 ⑴ 基础通信平台 铁路信息化基础通信平台由传输网、电话交换网、数据交换网、移 动通信系统等构成，为铁路信息化各信息系统提供语音、数据和图像传输 通道。通信网采用先进、成熟的通信技术，适应信息通道的宽带、可靠、 高效、灵活性要求，逐步完善传输网络，提高迂回保护能力。大力发展光 纤等多种技术，提高传输和接入能力。移动通信系统由单信道无线列调系 统过渡到GSM-R数字移动通信系统，为运输调度指挥、列车控制、运营 管理系统中的移动体通信提供语音、数据和图像传输通道。 ⑵ 计算机网络平台 安全、可靠、高效的计算机网络是铁路信息系统的重要组成部分和 基础设施，应在保证信息传输安全、可靠与畅通的基础上，以满足应用为 前提，逐步整合铁路计算机网络资源，提高通道利用率。铁路计算机网络 结构如图4.1所示。

图4.1 铁路计算机网络结构示意图Internet

1

铁路局外部网

铁道部外部网

物理隔离系统

物理隔离系统

内部服务网

安全生产网

内部服务网

安全生产网

防火墙

防火墙

骨干网传输通道

内部服务网

安全生产网

铁路分局

防火墙

基层网传输通道 车站、段内部服务网 安全生产网 内部服务网

车站、段安全生产网

防火墙

防火墙

铁路计算机网络结构示意图简要说明

铁路计算机网络是一个由铁道部、铁路局、铁路分局(行政 已撤)、基层站段四级局域网互连构成的全国性计算机网络。 铁路计算机网络在四级局域网中实行网络的物理或逻辑分离， 划分为安全生产网、内部服务网和外部服务网。在安全生产 网中部署直接关系铁路运输生产的信息系统,如计划调度管理 系统、货物运输管理系统等；在内部服务网中部署向铁路内 部提供一般性服务的应用信息系统，如办公信息系统、建设 管理系统等；在外部服务网中部署面向社会提供公共服务的 应用系统，如电子商务、电子政务等。 对于个别直接关系到行车安全、资金往来、机密业务等安全 要求特别高的系统，如列车调度指挥系统、调度集中系统、 客票发售与预订系统、财务会计管理信息系

统等，在安全生 产网中划分出独立的业务系统专网，实施强制保护，在严格 可控的前提下，与其他信息系统进行必要的数据交换。

4.2 计算机网络与信息安全

信息系统是铁路运输生产的重要组成部分，必须具备严格的安全防范机制，对系统的 网络安全、应用安全、系统安全和管理安全进行严格的分析，确定相应的安全保护等级，制 定科学、完整、详细的铁路信息系统安全策略。应综合采用网络隔离技术、多层交换技术、 虚拟局域网技术、现代密码技术、身份识别技术、网络防火墙、入侵诊断和病毒防护等技术， 确保铁路信息系统的可靠性、可用性、保密性、完整性、真实性和可控性。 计算机网络与信息安全措施主要包括： ⑴ 统一铁路信息系统IP网络地址； ⑵ 建立铁路数字证书认证体系； ⑶ 通过身份认证和访问授权技术，实行分等级、分权限的访问控制； ⑷ 对重要和机密的信息实行加密传输和数字签名； ⑸ 在内部服务网和安全生产网间采用防火墙和虚拟专网等技术实施隔离和保护； ⑹ 在内部服务网和外部服务网间采用动态物理隔离和访问代理机制实行高强度防卫； ⑺ 在公用网络和业务系统专网间采用专用网络协议； ⑻ 采用病毒防护、入侵监测、内容过滤和日志审计等多种技术手段，形成纵深的综合防御 体系； ⑼ 统一规划建立灾难备份中心，对重要的信息系统和数据中心提供灾难备份。

4.3 信息共享平台铁路信息化建设正在逐步由系统建设阶段 向资源管理阶段过渡，建立信息共享机制和进 行系统整合是必须解决的一个重要问题。建立 信息共享机制的关键是要构筑适应铁路信息化 特点和发展需要的信息共享平台，为系统整合 提供便利条件是设计信息共享平台要考虑的重 要因素。铁路信息共享平台如图4.2所示 (?)。

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