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1、第三章铁路信息系统架构,3.1铁路信息系总体规划目标,以运输组织、客货营销、经营管理为信息化建设重点。实现调度指挥智能化、客货营销社会化、经营管理现代化。,3.1铁路信息系总体规划体系,3.1铁路信息系总体规划体系,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
2、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。,3.1铁路信息系总体规划体系结构,3.1铁路信息系总体规划体系结构,铁路信息化公共基础平台，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：通信网络基础平台：构建完善的通信网络，满足信息系统高速传输数据要求；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；信息共享平台：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；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；
3、信息安全保障平台：建立完备的信息安全保障体系，为各信息系统间数据交换提供保障信息安全的标准服务；铁路门户：提供铁路信息系统对外统一通道和服务等。,层次体系结构,3.1铁路信息系总体规划运输组织,3.1铁路信息系总体规划客货营销,3.1铁路信息系总体规划经营管理,3.1铁路信息系总体规划网络结构,3.1铁路信息系总体规划网络与信息安全,网络与信息安全措施主要包括：统一铁路信息系统IP网络地址；建立铁路数字证书认证体系；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；对重要和机密的信息实行加密传输和数字签名；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；在内网和外网
4、间采用动态物理隔离和访问代理机制；在公用网络和业务系统专网间采用专用网络协议；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；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。,3.1铁路信息系总体规划信息共享平台,信息交换管理是信息共享平台的中枢，为各个系统间的信息交换与共享提供公共的数据交换、存储、访问服务。安全访问控制层在数据交换和共享时，对系统的访问进行安全认证、协议转换、格式识别，对交换的信息进行内容过滤，保证数据交换的合法性与合理性。各应用系统经整合后，以插件方式通过接口与安全访问控制层相连，提供或访问共享信息。,3.1铁路信息系总
5、体规划公共基础信息平台,公用基础信息平台是能够适应铁路各类信息系统公用基础数据需求的通用平台，主要提供国际、国家和行业信息化标准与规范，提供统一的公用基础编码、铁路空间信息、业务基础字典和标准的时钟源等公用共享信息，实行统一的管理、维护与更新服务，以保持各系统基础信息的一致性，减少管理、维护、更新的工作量，是信息资源共享的必要条件。,3.1铁路信息系总体规划公共基础编码平台,由三个子层组成，第一层为规范子层，包含了国际、国家、铁路行业信息标准及各类规范，以及由此制定的铁路信息系统基础数据编码规范；第二层为编码子层，主要由各类基础数据编码组成，是基础数据编码的实体，包括通用基础数据编码、业务基础
6、数据编码以及其它基础数据编码；第三层为应用子层，主要由管理维护基础数据的相关规范、管理维护系统和服务接口组成。,3.2铁路运输管理信息系统,铁路运输管理信息系统（Transportation Management Information System，简称TMIS），是中国铁路第一个覆盖全国铁路的信息系统，也是中国铁路信息化的核心系统。TMIS的建设是从1994年工程立项开始实施，到2004年12月31日基本建成，历时整整10年。它是一项规模庞大、结构复杂的系统工程，是实现铁路运输管理现代化的重要举措，是一项开拓性的事业。TMIS是国家重大科技攻关项目，包括车站管理信息系统、货票系统、确报系统
7、、货运营销与生产管理系统、运输调度信息系统、货车追踪系统、集装箱追踪系统等，被世行称之为世界铁路行业信息量最大、功能最复杂的管理信息系统。,3.2TMIS应用目标,TMIS以货物运输管理为核心，其系统应用目标是：通过计算机网络将全路部、局、分局、主要站段的计算机设备联成一个整体，实时收集全路列车、机车、车辆、集装箱以及所运货物的动态信息，实现列车、机车、车辆、集装箱的节点式实时追踪管理，实现货票、确报、编组站、区段站、货运站、货运营销及调度系统的计算机管理，随时提供任何一辆货车、一台机车、一列列车、一个集袋箱及所运货物的地点及设备的技术状态，随时提供车流的动态变化情况，特别是预见编组站、分界口
8、、限制口的车流变化，为全国铁路各级运输管理人员提供及时、准确和完整的运输信息和辅助决策方案，以实现均衡运输、紧密运输，提高运输生产效率，改善客户服务质量。,3.2TMIS具体目标,1.实现运输市场信息和客户需求信息的管理。动态掌握货源分布动态和运输货物在途信息；动态掌握托运人的货运订单和请求车需求；动态掌握企业自备车（箱）的位置及状态；动态掌握重点客户、重点企业和重点物资的运输计划执行情况；向客户反馈货运订单的核准情况、请求车计划的安排和执行情况。2.实现运力资源的信息管理。掌握铁路货车、机车、集装箱的保有量动态信息；掌握运行图、编组计划、车站能力等信息。3.实现运输作业过程的信息管理。对货物
9、的承运和交付信息、装（卸）车信息、列车编解和到发信息、作业计划的编制和执行信息进行管理。,3.2TMIS具体目标,4.实现管内现在车动态分布的信息管理。按车种（空重）掌握分布状态、按去向别和品类别掌握重车分布动态、对现在车的运用与非运用转换和出入信息进行管理。5.实现管内集装箱动态分布的信息管理。按箱型别和箱号别掌握集装箱的分布动态、按箱型和箱号掌握集装箱的检修状态、掌握集装箱的运用与非运用，以及加入与剔除变化动态信息等。6.实现运输信息的综合利用。各级系统共享运输生产过程中采集的原始信息，建立TMIS的原始信息库、动态信息库和历史信息库，并在此基础上开发运输业务部门的综合应用系统。,3.2T
10、MIS系统网络架构,TMIS由铁道部中央系统、铁路局系统、铁路分局级系统和站段级系统组成。各级系统通过铁路计算机通信网络互联形成一个有机的整体。其网络体系结构如下图。,3.2TMIS功能结构,TMIS以货运管理为核心。其功能结构如下图。,3.2TMIS与其它系统的关系,TMIS与其它业务管理信息系统之间的关系，如下图所示。,供电供水设备状态,列车运行情况,线路状态，施工计划,列车机车车辆动态,十八点运输工作实绩,货票信息,车辆态度信息,车辆检修信息,机车及乘务员信息,机车状态信息,列车动态信息,检修施工计划,车号识别信息,客车计划信息,3.2TMIS初始部署架构,在TMIS规划之初，确定了以中
11、央数据库为核心的体系架构，系统由四大部分组成，分别是中央数据库系统，站段系统，部、局、分局应用系统和计算机网络，由网络系统将其联成一个整体。原始信息由站段直接报送中央数据库系统，各路局和分局再从中央数据库访问各种业务数据。,部级,铁路局级,分局级,站段级,中央数据库,部应用系统,局应用系统,分局应用系统,3.2TMIS现行部署架构,这种大集中的体系结构对于铁道部全面统筹和优化运输资源、提高铁道部运输生产和管理效率而言，是合理的。但是，随着业务系统应用的不断深入、需要访问的数据量越来越大，从而对大集中体系结构中的网络稳定性、可靠性、通讯和带宽都有很高的要求。如何有效地满足各路局、分局在生产、经营
12、和管理等各方面应用对实时数据的要求，是系统必须面对的问题。铁道部决定，采取一个过渡性的措施原始信息3级建库，即把原TMIS设计方案要求原始信息由站（段）系统直接报送铁道部中央系统调整为原始信息从车站逐级上报、落地和转发，在分局、路局和铁道部分别建立原始信息数据库，方便各级运输组织和各个管理部门对原始信息的共享应用。,3.2TMIS现行部署,部级数据库,铁路局数据库,分局数据库,部级应用服务器,局级应用服务器,分局级应用服务器,站段级,3.2TMIS三级建库,“三级建库”在TMIS系统建设过程中具有重要意义。从业务角度看，“三级建库”是迄今为止规模最大的路局和分局大型数据库部署，为路局和分局的货
13、运业务应用系统提供了良好的运行环境。从技术角度来看，通过“三级建库”，能够在5年左右的时间内，在计算能力、处理能力和存储容量等方面满足路局和分局货运生产和管理的应用需要，以及路局级决策支持系统的应用要求。,3.2TMIS三级建库,对“三级建库”的数据库平台提出了以下要求：1.功能强大。特别是要求具有强大的并行处理能力，具有足够的智能适应铁道部的异种环境。由于各铁路局和分局原有的硬件系统的处理能力不尽相同，因此，要求数据库的并行处理能力达到一定程度的智能化，能够以计算机的处理能力为依据，进行负载均衡，使每台机器上的负载与其处理能力相匹配，确保TMIS运行环境的高性能；2.高可用性。支持724小时
14、不间断服务；3.可靠性和稳定性。系统中存储铁路运输生产经营管理中非常关键的业务数据，直接关系到铁路货运的经营管理效益和广大货主的切身利益；4.安全性。基于TMIS系统在铁路货运管理方面的重要性，数据库系统安全性的重要意义显而易见。,3.2TMIS集群数据库,多年的信息化建设，铁道部各路局、分局都配置了多台UNIX系统服务器，以及配置更低一些的硬件系统。由于这些系统在处理能力和内存容量方面的局限性，无法独立承担运行路局或分局数据库的重任，但如果把这些系统组成集群，无疑是一种有效的措施。因此，在“三级建库”工程中，各路局和分局的数据库系统都采用集群架构，在原有服务器设备基础上，再根据情况引进12台
15、处理能力更强和存储容量更大的系统。在存储方面采用SAN存储技术，共享存储阵列。这样，可以在最大范围内充分利用已有的计算机处理能力，满足路局和分局建立大型数据库对处理器和存储容量的要求，并且把投资降至最低。,3.2TMIS集群数据库SAN技术,SAN(Storage Area Network存储区域网络):是计算机信息处理技术中的一种架构，它将不同的计算机数据存储设备（如磁盘阵列、磁带库）连接到服务器，使得这些存储设备看起来就像是本地一样。SAN采用光纤通道(Fibre Channel)技术，通过光纤通道交换机连接存储阵列和服务器主机，建立专用于数据存储的区域网络。SAN存储采用的带宽从100M
16、B/s、200MB/s，发展到目前的1Gbps、2Gbps。SAN比传统的存储技术拥有更大的容量和更强的性能。通过专门的存储管理软件，可以直接在SAN的大型主机、服务器或其他服务端电脑上添加硬盘和磁带设备。,3.2TMIS集群数据库SAN技术,SAN是一个专有的、集中管理的信息基础结构，它支持服务器和存储之间任意的点到点的连接，SAN集中体现了功能分拆的思想，提高了系统的灵活性和数据的安全性。SAN以数据存储为中心，采用可伸缩的网络拓扑结构，通过具有较高传输速率的光通道连接方式，提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换，并且将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网内。在多种光通道传输协
17、议逐渐走向标准化并且跨平台群集文件系统投入使用后，SAN最终将实现在多种操作系统下，最大限度的数据共享和数据优化管理，以及系统的无缝扩充。,3.2TMIS集群数据库存储阵列,磁盘阵列简称RAID（Redundant Arrays of Inexpensive Disks，RAID），其原理是利用数组方式来作磁盘组，配合数据分散排列的设计，提升数据的安全性。磁盘阵列是由很多便宜、容量较小、稳定性较高、速度较慢磁盘，组合成一个大型的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生的加成效果来提升整个磁盘系统的效能。同时，在储存数据时，利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。磁盘阵列还能利用同位
18、检查（Parity Check）的概念，在数组中任一个硬盘发生故障时，仍可读出数据，并将故障硬盘内的数据，经计算后重新置入新硬盘中。,3.2TMIS集群数据库存储阵列,在网络存储中，磁盘阵列是一种把若干硬磁盘驱动器按照一定要求组成一个整体，整个磁盘阵列由阵列控制器管理的系统。在磁盘阵列内部为加快与主机交互速度，都带有一定量的缓冲存储器。主机与磁盘阵列的缓存交互，缓存与具体的磁盘交互数据。在应用中，有部分常用的数据是需要经常读取的，磁盘阵列根据内部的算法，查找出这些经常读取的数据，存储在缓存中，加快主机读取这些数据的速度，而对于其他缓存中没有的数据，主机要读取数据，则由阵列从磁盘上直接读取传输给
19、主机。对于主机写入的数据，只写在缓存中，主机可以立即完成写操作。然后由缓存再慢慢写入磁盘。,3.2TMIS集群技术存储阵列,RAID的采用为存储系统（服务器的内置存储）带来巨大利益，其中提高传输速率和提供容错功能是最大的优点。RAID通过同时使用多个磁盘存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量。RAID可以让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上是一个磁盘驱动器，所以使用RAID可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。通过数据校验，RAID可以提供容错功能，这是使用RAID的第二个原因，因为普通磁盘驱动器无法提供容错功能。RAID容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容
20、错功能之上的，所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有较为完备的相互校验/恢复的措施，甚至是直接相互镜像备份，从而大大提高了RAID系统的容错度，提高系统的稳定冗余性。,3.2TMIS集群技术,集群（Cluster）技术是指一组相互独立的计算机，利用高速通信网络组成一个计算机系统，每个群集节点（即集群中的每台计算机）都是运行其自己进程的一个独立服务器。这些进程可以彼此通信，对网络客户机来说就像是形成了一个单一系统，协同起来向用户提供应用程序、系统资源和数据，并以单一系统的模式加以管理。一个客户端与集群相互作用时，集群像是一个独立的服务器。计算机集群技术的出发点是为了提供更高的可用性、可
21、管理性、可伸缩性的计算机系统。一个集群包含多台拥有共享数据存储空间的服务器，各服务器通过内部局域网相互通信。当一个节点发生故障时，它所运行的应用程序将由其他节点自动接管。在大多数模式下，集群中所有的节点拥有一个共同的名称，集群内的任一节点上运行的服务都可被所有的网络客户所使用。,3.2TMIS集群技术特点,1.提供强大处理能力的高性能计算机系统。计算机集群可以通过负载均衡、并行处理、时间片处理等多种形式，将多台计算机形成高性能计算机集群。对用户端（Client）而言，计算机集群则是一个单一的系统，可以为用户提供高性能的计算机系统，而用户不用关心有多少计算机承担了系统实现的任务，只需要关注系统的
22、整体处理能力。因此，计算机集群可以用多台普通性能的计算机组成具有高性能的计算机系统，承担只有超级计算机才能胜任的工作。,3.2TMIS集群技术特点,2.提供高可用性的计算机系统。通过计算机集群技术组成的系统，可以确保数据和应用程序对最终用户的高可用性，而不管故障属于什么类型。即当计算机集群中的节点计算机出现软硬件故障的时候，高可用性集群提供了对软件和硬件失败后的接替。它将服务器镜像到备用系统或节点中，当主节点上的系统崩溃时，冗余节点就从替补角色转换到正式角色，并自动投入应用，从而保证系统运行的不间断。3.系统具有很强的可伸缩性。在系统的处理能力需要增加的时候，可以通过增加集群节点数，即通过向群
23、集添加新的计算机节点，使服务随着处理器的添加而扩展，从而增大应用程序吞吐量，以达到增加系统的整体处理能力的目的，完成系统的扩容。,3.2TMIS集群技术分类,1.按计算机集群的应用目的分类：可以分为高性能集群和高可用性集群。高性能集群系统：以提高系统性能为主要目的计算机集群系统。多台PC服务器构建的负载集群系统可以为业务系统提供足够的接入能力；其集群的管理机制可以在两个层面上对业务进行均衡，不仅可以把众多的用户请求均衡到多台节点机上进行处理，还可将单个用户的大量负载平衡分布到处理节点上，从而提高整个系统的处理能力，缩短响应时间。多台PC服务器构建的数据库集群系统可以提供强大的数据处理性能，为业
24、务系统提供强劲、稳固的后台系统。,3.2TMIS集群技术-分类,高可用性集群系统：在PC服务器的硬件设计上，从处理节点到存储设备采用了大量的冗余、容错技术，提供了单台服务器系统的可用性。即使单个处理节点出现硬件或软件故障，集群系统能将应用透明、平滑的切换给健康的处理节点，整个系统不会出现任何中断，而且任何一个交易都不会丢失。整个系统的可用性达到了99.99%以上，不但远远高于单机系统，也明显高于故障切换高可用性系统。,3.2TMIS集群技术-分类,2.按计算机集群系统的完成的工作任务类型分类：可以分为：WEB负载均衡集群系统 并行计算集群系统 数据库集群系统。,3.2TMIS集群技术-分类,W
25、EB负载均衡集群系统：通过一个流量管理的节点（可以是一个流量管理软件、软硬一体的流量管理机）或带流量管理系统的交换机，将用户的连接请求分配到多台PC服务器，这些PC服务器可以完成相同的或不同的功能。通过负载均衡集群系统，大量的负荷可以分配到多台性能较低的服务器上，既可以保护用户原有的投资，也可以动态地进行扩展，不需将原系统应用暂停，同时，多台服务器共同工作，当一台出现故障时，流量管理节点可以及时侦测到，用户的请求将会分配到其余的健康的服务器上，用户的使用没有影响，管理员只需将故障服务器修复后再动态加入集群系统即可，应用无须暂停。,3.2TMIS集群技术分类,并行计算集群系统：在进行油田勘探、天
26、气预报、动画制作、生命科学等的研究中，往往是一个大型的科学计算工程，它需要一个高性能的超级计算机才能在特定的时间内完成大量的计算和数据的交换。这个高性能的超级计算机并不是一个通用的大型机或小型机就能满足要求，通常根据不同的特定计算内容和性能要求的不同由几台到上百台PC服务器通过内部高速互连设备连接而成。一个并行计算集群系统有一个统一的管理、监控和调度节点，通过这个单一的入口，可以对集群内部的各服务器节点进行管理、监控和任务的调度，通过内部的高速互联网络交换数据，共同完成一个庞大的工程。,3.2TMIS集群技术-分类,数据库集群系统：大量的用户产生的大负荷以及业务活动的繁忙所产生的海量数据都要求
27、当前的应用系统必须有一个性能强大、高度可用的数据库后台支撑系统。数据库的集群系统由多台PC服务器和磁盘阵列柜组成。集群系统内部的各台服务器共同承担用户对数据的请求，共同享有数据资源，既能均衡负载提高系统的性能又能互相容错，提高系统的可靠性和可用性。,3.2TMIS集群技术实现,根据计算机集群技术的应用，目前常用的计算机集群系统主要有两种配置方式：N节点配置和N+1节点配置。1.N节点配置：计算机集群由N（N最小为2）个计算机节点组成，所有节点在正常情况下都具有自己的用户和工作负载。一个故障节点的资源能够通过故障恢复被转移到另外一个节点，但当剩余服务器承担额外负载的时候，其性能将有所下降。2.N
28、+1节点配置：计算机集群由N+1（N最小为2）个计算机节点组成，其中一个节点为热待机节点，它在其它节点正常运行期间一直处于空闲模式。而当运行的节点中某节点发生故障时，则空闲节点负责接管故障节点的工作，从而避免整个系统的性能下降。但是，由于待机节点在正常情况下并不提供服务，因而成本较高。,3.2TMISOracle9iRAC,铁路局和分局采用Oracle集群数据库（Oracle9iRAC）来部署数据库。原因是：1.强大的动力。利用Oracle9iRAC能够充分利用已有的硬件设施来构建路局和分局TMIS大型数据库系统，实现路局和分局系统的全面扩容，使路局、分局的货运信息化基础设施建设迈上新台阶。,
29、3.2TMISOracle9iRAC,2.高性能和高安全性。由于Oracle9iRAC是自适应和动态调整的，使Oracle9i数据库能够根据可用资源、请求优先级和实际系统负载控制来平衡所有并行操作。使各铁路局和分局能够通过Oracle9iRAC把原有的服务器集成到统一的运行环境中，并充分利用各个服务器的性能，实现集群系统性能的最佳优化，使得铁路局和分局TMIS系统运行环境的可靠性、性能、可用性和安全性等方面都获得了大幅度的提高。,3.2TMISOracle9iRAC,3.轻松满足不断增长的应用需求。借助Oracle9iRAC，铁路局和分局的数据库系统获得了灵活的的近乎线性的集群数据库可伸缩性，
30、在数据库容量增加时，可以简单地在集群系统中增加节点，就可以提高集群系统的计算能力。因为，Oracle9iRAC允许应用程序把Oracle9iRAC集群视为一个单一系统，在增加节点时，不需要对应用系统作任何修改，也不需要对集群系统重新分区，就可以充分利用集群数据库的可用性、可伸缩性和性能特性，从而轻松满足数据量不断增长的应用需求。,3.2TMISOracle9iRAC,3.724高度可用。铁路货运生产是24小时连续进行的，因此，系统的高可用性至关重要。通过利用Oracle9iRAC部署N+1模式的集群系统，铁路局和分局实现了高可用性。因为，在这样的系统中，各物理节点都是独立地运行，一个或多个节点
31、出现故障不会影响到集群中其它的节点。在极端的情况下，即便集群系统中只有一个节点末出现故障，系统仍然是可用的，这使得基于Oracle9iRAC的集群系统高度可用。这种体系结构也允许把一组节点从集群中脱离出来而离线维护，而其他集群节点仍可以在线提供服务。,3.2.1列车确报管理信息系统,列车预确报是铁路运输生产中编置与实现日班计划、车站作业计划、组织装卸车和货物运输的基础。做好列车预确报工作，对提高计划质量，加强运输组织工作，挖掘运输潜力，提高运输效率，保证安全生产有重要作用。目标：做到正确、及时、完整，达到预报与班计划内容一致，列车确报与列车实际内容一致。,3.2.1列车确报管理信息系统预报,列
32、车预报是分局调度所间、分局调度所与车站间通报日班计划有关内容的信息资料。列车预报内容包括：车次、编组内容（按前方作业站出发列车编组去向别、到达邻分局者为到站别的重车数，车种别空车数）、编组车数、列车总重、换长、到达作业站时分或分界站交出时分。对到达作业站的卸车，预报车种、车数。分局调度所间、分局调度所与车站间在编制日班计划过程中，每天交换列车预报资料分六次进行，交换时间规定为：15:30 16:30 23:30 3:304:3011:30,3.2.1列车确报管理信息系统确报,列车确报是分局调度所、车站间相互通报列车具体内容的信息资料。其主要内容为：、分局调度所间列车车次、机车型号、列车到站、分
33、界站交口时间、编组辆数、列车重量、列车长度和有关运行限制及途中摘挂内容、列车到站的变化情况。、分局调度所向技术站和列车终到站为到达列车车次、到达时分、机车型号、编组内容和其它变化情况及到站后的具体作业要求和注意事项。、技术站或其它编车站在阶段计划安排好后，立即向调度所报告阶段编发列车的编组内容。、计算机列车确报为列车编组顺序表规定的全部内容。,3.2.1列车确报管理信息系统途径,计算机列车确报的传输径路是：、跨局列车确报由铁路局转发铁道部中央转报系统，铁道部中央转报系统向列车运行的前方局转发。、跨分局列车确报由分局转发铁路局转报系统，铁路局转报系统根据列车终到站情况向列车运行的前方分局转发。、
34、分局管内列车确报由始发站（或指定的确报站）发出确报传输到分局，由分局向有关车站转发。,3.2.1列车确报管理信息系统系统,计算机列车确报系统由车站确报处理系统，分局、路局、铁道部转报系统构成，是运输生产的重要设备。基本功能：.自动接收到达列车确报；.生成出发列车确报；.按规定自动发出出发列车确报；.按规定反馈确报发送成功的回执；.文件日志、统计功能；.根据运行车次、发报站、编组站、解体站、经由、日期、车号等条件查询。,3.2.1列车确报管理信息系统系统,3.2.2车号自动识别系统（ATIS),ATIS系统：在所有机车、货车、企业自备车的底部安装记录车辆（机车）基本信息的电子标签，即RFID标签
35、；在所有区段站、编组站、货运站和分界站的进、出站信息机附近安装自动接收机车和车辆电子标签的地面识别设备（AEI）。当列车通过时，实现对运行列车及车辆信息进行准确的识别。车号自动识别系统所识别的车号信息为TMIS提供列车、车辆、集装箱实时追踪管理所需的准确的、实时的基础信息；为分界站货车的精确统计提供保证；为红外轴温探测系统提供车次、车号的准确信息；还可实现部、局、车站各级车的实时管理、车流的精确统计和实时调整等。从而建立一个铁路列车车次，机车和货车号码、标识、属性和位置等信息的计算机自动报告采集系统。,3.2.2车号自动识别系统（ATIS)功能,1.货车/机车RFID标签。安装在机车、货车底部
36、的中梁上，由微带天线、虚拟电源、反射调制器、编码器、微处理器和存储器组成。电子标签相当于辆车的“身份证”。2.地面识别系统（AEI）。安装在分界站、编组站及货运站的进站信息机外方，用于接收货车标签和机车标签信息，并把信息传到车站和列检设备部门的地面设备。3.列检复示系统。设在列检所值班室，用于复示车站CPS处理的过车报文，实时监控地面AEI设备状况的计算机系统 4.车站集中管理系统（CPS）。安装在车站TMIS主机房，用于实时接收AEI传来的信息，并把这些信息通过网络发送到分局数据库，并同时向列检复示系统发送。分界站CPS还向十八点统计系统发送报文。,3.2.2车号自动识别系统物理结构,数据库
37、,识别设备,CPS,MQ服务器,MQ服务器,MQ服务器,MQ服务器,TMIS服务器,TMIS服务器,TMIS服务器,数据库,数据库,数据库,TMIS服务器,车站TMIS系统,分局TMIS系统,路局TMIS系统,铁道部TMIS系统,3.2.2车号自动识别系统信息流程,车站MQ,原始数据库,TMIS车站级应用,分局MQ,原始数据库,TMIS分局级应用,路局MQ,原始数据库,TMIS局级应用,铁道部MQ,原始数据库,TMIS部级应用,分界站,分局分界站,3.2.3调度管理信息系统组织,铁路运输调度工作是铁路日常运输的组织指挥工作。调度员是铁路运输工作的统一指挥者。按照铁路运输调度工作原则要求，铁道部
38、设调度处，铁路局设总调度室，铁路分局设调度所，按照分级管理、逐级负责、统一指挥的原则，分别掌管全国铁路、铁路局和铁路分局的日常运输组织指挥工作。分局调度所行车组织机构：,3.2.3调度管理信息系统任务,正确地编制和执行运输工作日常计划，科学地组织客流、货流和车流，搞好均衡运输；挖掘运输潜力，提高运输效率，经济合理地使用机车、车辆及其它运输设备；组织与运输有关各部门紧密配合、协同动作，实现列车编组计划、列车运行图和运输方案；完成月度货物运输计划、技术计划、提高经济效益，努力完成铁路运输任务。,3.2.3调度管理信息系统关键环节,行车调度工作的关键环节：车流调整和列车运行调整。1.车流调整 根据月
39、度货物运输计划和技术计划，结合日常运输情况的变化，对重、空车流进行必要的调整。主要内容有：重车调整、空车调整和备用车调整。2.列车运行调整 在日常运输组织工作中，由于货流和车流发生变化、施工封锁、设备故障、自然灾害和行车事故的影响等而发生列车停运、加班、加开和早（晚）点等情况时，对恢复按列车运行图行车所采取的措施和手段。,3.2.3调度管理信息系统对象,调度管理信息系统以运输调度五个工作岗位为系统开发对象：计划调度、列车调度、机车调度、货运调度、客运调度。列车调度指挥系统以列车行车调度为开发对象，旨在减轻列车调度员的劳动强度和提高行车指挥科学化。,3.2.3调度管理信息系统功能,1.铁道部级功
40、能（1）货运工作轮廓计划的编制与下达。（2）分界口列车工作轮廓计划的编制与下达。（3）火车/列车日（班）计划的编制与下达。（4）行车、车流、停限装、催装、解备命令的编制与下达。（5）进行运输工作及阶段数据的收集、存储查询和各种综合分析表的制表和打印。,3.2.3调度管理信息系统功能,2.系统的铁路局级功能（1）计划和列车调度。接收分局上报和铁道部下达的相关数据，发送下达分局和上报铁道部的相关数据；推算6时、18时管内工作车、空车、移交重车、结存车数，进行车流调整；辅助编制轮廓计划、日计划和班计划，并进行计划调整；编制、下达和接收调度命令；建立列车运行库。（2）货运调度。编制货运日班计划。收集分
41、局上报的次日请求车信息并向分局下达次日装车轮廓计划和各种停限装命令；推算次日应卸车、装车信息并上报；掌握分局卸车预报和卸车完成情况。（3）客运调度。编制路局可调日班计划和记录长期客调命令；编制客调甩挂计划、编制与下达路局客调命令等。（4）机车调度。编制路局机车运用动态表和机车工作日报表；下达路局机车调度命令；按阶段生产开车表和按日生成机车运用情况表并上报铁道部。,3.2.3调度管理信息系统功能,3.系统的铁路分局级功能（1）计划调度。编制日班计划和车流计划，有关指标的日常统计分析并报路局；有关调度命令的编制、下达和接收。（2）列车调度。编制和实施三、四小时列车运行调整计划；接收列车运行信息、输
42、出列车实际运行图；统计有关运行指标；有关调度命令的编制、下达和接收。（3）货运调度。收集、批准并下达请求车信息；接收装车、卸车和代卸车信息；有关指标的日常统计分析；有关调度命令的编制、下达和接收。（4）客运调度。收集旅客列车运行实际数据；有关指标的日常统计分析；有关调度命令的编制、下达和接收。（5）机车调度。编制机车基本周转图、绘制实际周转图、编制计划周转图；有关指标的日常统计分析；有关调度命令的编制、下达和接收。,3.2.3调度管理信息系统功能,4.系统的车站级功能（1）车站调度员：接收班计划，向分局提报有关列车编组和装卸车信息；有关调度命令的接收和执行。（2）车站值班员：接收班计划和阶段计
43、划，与相邻车站进行列车运行信息的站间通讯；向分局提报有关列车运行信息；有关调度命令的接收和执行。,3.2.3调度管理信息系统结构,路局调度系统结构,3.2.3调度管理信息系统结构,分局调度系统结构,3.2.3调度管理信息系统结构,路局调度系统信息流程,调度系统数据库,调度系统数据库,调度系统数据库,分局调度系统,路局调度系统,铁道部调度系统,技术计划,营销计划,十八点,3.2.4铁路车站综合管理信息系统,车站作为铁路运输的基本生产单位，是设有配线（到发线、调车线和牵出线）的分界点。主要办理列车接发、会让、客货运业务和列车编组、解体等技术作业。在TMIS中，车站综合管理信息系统是重要的原始信息源
44、点。系统通过现车管理和货运管理涵盖了车站作业生产和管理的各个环节。作为信息源点，车站将列车、车辆、机车、集装箱和货物的动态信息及时地报告到分局、路局和铁道部，以实现TMIS对全路车、货、箱状态的动态管理。,3.2.4铁路车站综合管理信息系统历程,1992年10月编制的TMIS总体设计中，车站系统是按照车站的类型和作业性质来确定课题的，并且每个课题相对独立，系统间的信息共享和功能结合不能实现，大量的信息需要重复录入，给车站操作人员带来不便。同时，由于各系统的平台不同给各系统的维护带来困难。因而使系统的推广应用举步维艰，难以发挥系统应用的综合效益。2001年10月的TMIS调整方案总体设计中提出将
45、车站原有的现车系统（含确报系统）、货票信息系统、集装箱管理信息系统、货运营销与生产管理系统进行全面整合，从而实现车站内的信息共享，形成完整的车站综合管理信息系统。车站综合管理信息系统的功能具有货票信息系统、集装箱管理信息系统、货运营销与生产管理系统和确报信息系统的所有功能。,3.2.4铁路车站综合管理信息系统功能,1、调车作业计划处理 调车作业计划俗称钩计划，是组织车站调车作业的具体行动计划。其内容包括作业项目、作业股道、摘挂车数、特殊限制及作业起始时分等。调车作业计划由调车领导人正确及时地编制和部署。系统能自动编制列车解体计划，人机交互地编制其它各类调车作业计划；查询、修改、打印和传输调车作
46、业计划。2、现车处理现车指某一时刻车站辖区内停留的货车和守车。系统可以对车辆空重状态进行转换；实现车辆运用和非运用状态转换；对股道现车实现动态（即指车辆所处位置）管理。,3.2.4铁路车站综合管理信息系统功能,3、场别信息查询 根据车站作业需要，车站可分为到达（出发）场、调车（编组）场和专用线等作业区域。系统可以实现场别综合信息查询；股道/场别信息查询；毛玻璃（按一定规则如重车按方向、空车按车种实时地记录各车场内各股道现车分布情况）查询。4、统计处理生成相关统计报表，包括：货车出入登记薄、号码制货车停留时间登记薄、非号码制货车停留时间登记薄、现在车报表、载重车去向报表、货车停留时间报表等。5、
47、系统维护系统运行状态监控；系统数据备份和系统异常情况恢复等。,3.2.4铁路车站综合管理信息系统结构,3.2.4铁路车站综合管理信息系统信息流程,到达确报处理,现车处理,出发确报处理,货运制票系统,货运营销计划系统,3.3铁路客票发售与预定系统,铁路旅客运输是铁路运输生产的主要组成部分，客票作为铁路为旅客提供服务的契约合同和旅客乘车的有效凭证，是一种重要的有价证券。长期以来，中国铁路客票发售和预订工作一直是手工操作，经常发生误售和错售问题，为旅客带来不便。将计算机技术应用于铁路旅客运输工作时铁路运输现代化的标志之一。,3.3铁路客票发售与预定系统历程,铁路客票发售与预定系统的全称是“中国铁路客
48、票发售与预定系统”（CHINA RAILWAY TICKETING AND RESERVATION SYSTEM），是“九五”国家科技攻关重大项目，获2000年国家科技进步一等奖。其发展经历了五个阶段：1.第一阶段：19961998.2，系统1.0版本。主要目标是实现车站计算机售票，功能包括数据维护、计划与调度命令管理、售票、退票、订票、票卷管理、值班监控、结帐与财务统计、客运统计、径路计算。2.第二阶段：1998.31994.4，系统2.0版本。主要目标是建设地区客票中心和与地区客票中心联网的车站售票系统，其功能在1.0版本上增加了异地票处理、分段计费及清算和大站带小站等功能。,3.3铁路客
49、票发售与预定系统历程,3.第三阶段：1999.52003.3，系统3.0版本。主要目标是实现各地区客票中心与铁道部客票中心联网运行、全路联网车站间直通列车客票的异地发售。其功能由铁道部和地区客票中心的系统监控、综合查询、客票营销分析、过期数据处理及备份。4.第四阶段：2002.42004，系统4.0和4.18版本。主要目标是解决客票精确清算、集中监控管理、灵活票价计算、数据可靠传输、安全交易连接和既有功能优化完善。,3.3铁路客票发售与预定系统历程,5.第五阶段：2006.8，系统5.0版本。客票系统5.0的战略目标是：适应铁路跨越式发展的要求，体现“以人为本”的服务理念，构筑以市场需求为导向
50、的客票销售体系，满足旅客多层次需求，实现客票销售渠道网络化、服务手段现代化、运营管理信息化。在此战略目标的指导下，客票系统5.0在吸取既有系统建设和实施成功经验的基础上，充分兼顾了实用性、先进性、成熟性和可扩充性，在保持系统的功能、性能和系统维护较好均衡的前提下，强化集中管理、加强售票组织、适应票价结构调整、服务多种营销模式，可以灵活适应运输体制改革和客票营销发展对系统的需求，服务铁路内涵扩大再生产。系统同时也在铁路信息化总体规划的建设原则指导下为客票系统未来发展做了充分的预留。,3.3铁路客票发售与预定系统历程,客票系统5.0的技术目标为：(1)系统体系结构和功能框架具备可扩展性、兼容性和良
