铁路运输管理信息系统(TMIS)

一、本章学习目的和要求1、了解铁路运输管理信息系统(TMIS)的研制背景；2、了解TMIS应用系统编码设计和文件设计方法；3、理解TMIS设计目标及总体结构方案的设计；4、理解TMIS功能结构与效用；5、理解铁路运营管理信息系统（OIS）的含义、作用及展望；6、理解并掌握TMIS主要应用系统设计方案。二、本章课程主要内容第一节铁路运输管理信息系统概述第二节TMIS设计目标及总体结构方案设计第三节TMIS功能构成与效用第四节TMIS主要应用系统设计方案简介第五节TMIS应用系统编码设计和文件设计第六节铁路运营管理信息系统（OIS）第二章铁路运输管理信息系统（TMIS）（指导大纲）三、本章考核知识点1、TMIS的研制背景；2、TTMIS设计目标；3、TMIS功能构成及作用；4、TMIS主要应用系统的基本内容；5、TMIS应用系统编码设计和文件设计的基本内容；6、OIS的含义、作用及展望。第二章铁路运输管理信息系统（TMIS）（指导大纲）第一节路运输管理信息系统概述一、国内外铁路信息系统发展概况（一）国外铁路计算机应用概况20世纪50年代计算机开始应用于铁路运输,60年代以后有了很大的发展。铁路运输中的列车运行调度指挥、编组站作业、货物运输与管理、客票预售管理等系统，已经成为世界铁路自动化作业和管理必不可少的手段。1、行车指挥自动化功能：根据列车实际运行轨迹和列车运行图，对列车实行进路控制，自动描绘列车实迹运行图，对运行指标进行统计分析等管理。日本新干线的行车指挥自动化系统COMTRAC就是一个很成功的系统。该系统主要由实施计划系统、运行管理系统和运行控制系统三个部分组成。2、编组站自动化功能：列车到达、解体、编组和出发作业过程自动控制，作业计划自动编制执行和处理。加拿大国营铁路公司（CN）的编组站现车管理系统（YardInventorySystem,YIS）就是一个较为成功和先进的系统。3、铁路运输综合自动化管理系统功能：铁路运输生产系统的综合自动化系统。包括运输计划、行车指挥、机车及车辆的技术管理、货车运用及管理、集装箱运用管理、编组站、货运站、机务段、车辆段的管理、运输设备管理、财务管理和统计报告等子系统。美国南太平洋铁路公司（SP）的综合运营管理信息系统(TOPS)，获得了很大成功。第二章铁路运输管理信息系统（TMIS）（二）我国铁路计算机应用概况我国铁路应用计算机技术始于20世纪60年代，70年代初计算机技术的应用开始全面规划，80年代计算机在铁路的应用有了一个较大的发展，90年代铁路计算机应用走向系统化、网络化的多层次发展，建成了覆盖全路的铁道部、铁路局、铁路分局三级的计算机基干网络。1、20世纪80年代较有代表性的有计算机编制列车运行图，每日全路18点统计、月度运输计划的编制、装车资料的交换、月度精密统计资料的交换、办公厅信息交换等等。2、1989年建成郑州北编组站综合自动化系统。郑州北编组站综合自动化系统包括信息处理和驼峰调车作业自动控制两大系统，是在引进加拿大国铁公司的YIS系统基础上，二次开发和改造完成。亚洲最大的编组站生产管理现代化系统、达到国际先进水平。3、90年代开始建设的系统：铁路运输管理信息系统（TransportationManagementInformationSystems,TMIS）；调度指挥信息系统（DispatchingManagementInformationSystem,DMIS）；铁路客票发售和预订系统；铁路货物运输生产计划编制自动化；货运站作业管理自动化与信息管理系统；集装箱运输管理自动化与信息管理系统；工业企业内部铁路运输管理信息系统。二、TMIS的研制背景现状分析：1、中国铁路一靠基建和二靠管理2、中国铁路运输生产仍然要保证集中统一指挥3、中国铁路的生产统计分析、财务管理迫切需要信息系统4、中国需要与国际经贸运输接轨的信息管理系统为什么要研制铁路运输管理信息系统（TMIS）?1、提高运输管理现代化水平。改变我国铁路还基本处于经验管理的落后的运输管理局面，提供全新的管理环境和现代化管理手段，以实时、准确地掌握运输动态、预测运输动态，变经验管理为现代化管理。2、为市场经济条件下保证集中统一指挥的运输生产提供强有力的工具。对高效率地运用铁路设备，缩短计划周期，提供到货预报，有预见地加强运输组织工作，更加确切地掌握全路运输动态，保证合理有效地进行宏观调控，都有重要意义。3、适应铁路经营机制的改革需要。企业化生产统计分析、财务清算管理迫切需要信息系统。4、适应中国铁路要与国际经贸运输接轨的形势需要。为大力发展陆桥运输，过境运输和过境集装箱多式联运服务，与国际贸易运输充分接轨，提供强大的信息管理系统。作业：为什么要研制铁路运输管理信息系统（TMIS）?第二节TMIS设计目标及总体结构方案设计一、TMIS设计目标总体设计目标（5项目标）：1、建立全国铁路中央集中数据库和铁路计算机专用网络；（连接15个铁路局和2200个重要站段信息报告点的铁路计算机专用网络系统）2、实现全国铁路移动设备及货物的实时动态追踪管理；（实时进行列车、机车、车辆、集装箱及所运货物的动态信息收集及追踪管理）3、实现全国铁路营销系统和各级调度系统的计算机管理；（货票、确报、编组站、区段站、货运站、货运营销及各级调度系统计算机管理）4、为全国铁路各级运输生产计划提供辅助决策管理支持；（为发展规划、生产计划等提供及时、准确、完整的信息和辅助决策管理支持）5、为铁路用户和货主提供优质服务，并逐步与国际运输管理模式接轨。我国的TMIS是世界铁路上最复杂、最庞大的运输管理信息系统，也是一个投资大、涉及面广、技术复杂、难度很大的系统工程。系统的先期目标是首先实现车与货的实时追踪管理，也即基于铁道部、铁路局、铁路分局运输生产管理中所需的基本信息（不包括工种间的重复与选择）和具体业务部门的具体功能，然后实现全路的TMIS，铁道部、铁路局、铁路分局、主要站段的基本应用系统全部达到试运行水平。•TMIS设计目标要求:•为铁道部、铁路局、铁路分局和主要站段提供16种信息：•(1)列车的动态信息，实时追踪全路列车运行动态。•(2)机车动态信息，实时追踪每辆机车的状态及位置变化。•(3)车辆动态信息，实时追踪每辆货车和所载货物的状态及位置变化。•(4)集装箱动态信息，实时追踪每个集装箱和所载货物的状态及位置变化。•(5)主要技术站信息，实时查询出入车、待解编发列数、到发场占用、站存车等情况。•(6)分界口信息，出人列车数、出人重空车数、出人集装箱数和实时查询信息等。•(7)装卸车信息，局分局主要站别、货物品类别的装卸车数、装卸吨数和待装卸车数等。•(8)现在车信息，局分局车务段别、区段别、主要站别的现在车信息和实时查询信息等。•(9)车流推算信息，未来3日内车流、运用车保有量和指定范围车流情况的查询信息。•(10)篷布信息，车务段别每6h阶段的篷布使用信息和汇总统计、查询信息。•(11)货票信息，为指定范围内的车站、运输、财务和统计部门提供共享货票信息。•(12)特种车信息，机械保温车、集装箱专用车、油罐车及特种平车的分布及使用信息.•(13)车辆管理信息，车辆运用状态，新造车、报废车、检修车分布情况和车辆走行公里等。•(14)机务信息，机车有关工作指标、保有量、机车出勤信息等。•(15)空车调配信息，空车车种分布和装车计划对空车的需求信息。(16)军事运愉信息，军运日装车数、货票、装车计划和列车运行情况和有关查询信息等。二、TMIS总体结构方案设计实现TMIS总体结构方案的关键是如何设置实时信息库和查询系统，其总体结构方案可有集中式数据库、分布式数据库和集中建库与分布处理相结合三种基本方案。1、集中式数据库结构方案方案内容：集中式数据库结构是在铁道部建立一个中央实时信息库供全路共享，集中收集信息，集中处理信息，铁道部、铁路局、铁路分局和各站段都从中央数据库中取所需信息，中央数据库负责各种应用系统的数据处理，其结构示意图如图2-1所示。方案优点：(1)结构简单，易于实现。(2)高度集中，便于管理。(3)易于备份，确保安全。(4)节省投资，减少费用。(5)适应性大、灵活性强。(6)可借鉴国际成熟经验，减少风险。国际上许多国家都在采用集中式系统，如加拿大TRACS系统，已经成功地运行了20多年，引进这些技术可以加快系统建设，减少失败的风险。方案缺点：(1)需要一个强大的通信网络收集全路实时信息并处理；需要强大的网络通信能力，支持信息查询，尤其是查询返回信息，通常它是查询输人信息的4.5--5.5倍。(2)需要一个强大的处理中心，保证足够快的响应时间，估计，我国TMIS如采用集中式结构，其处理机的信息处理量是加拿大TRACS的10倍。2、分布式数据库结构方案方案内容：在铁道部、铁路局和铁路分局三级分别建立实时数据信息库，各级收集自己所需的实时信息，分局将有关信息汇总送路局，路局将汇总信息送铁道部。其结构示意图如图2-2所示。方案优点：(1)符合现有管理体制，各路局分局各自独立处理自己的信息，易为人们接受。(2)信息较分散，数据传输分散，通信网信息流分布较均匀。(3)分散处理，各级计算中心不需要很大的计算机处理能力。。方案缺点：(1)方案的结构复杂，数据的一致性不易保证（三级实时信息库的数据相互关联）。(2)建设时间长，投人人力、物力和财力大（需筹建全路60-70个计算中心）。(3)几十个实时处理中心要同步运行也很困难。系统运转时对数据收集和处理的内容、格式及方式发生变化，需要修改时，60多个实时处理中心完全同步进行修改非常困难。(4)没有现成的经验借鉴，完全靠自己开发摸索，开发周期大，风险也大。3.集中建库与分布处理相结合方案方案内容：在铁道部集中建立一个中央实时信息库,集中收集信息、集中加工处理信息、集中定时发送信息（每3h）；在铁路局和铁路分局计算中心建立应用文件处理系统，对中央实时信息库发送的定时阶段信息进行应用加工处理，支持本部门的各种应用。其结构示意图如图2-3所示。方案特点：具有集中式数据库的优点；避免了分布式方案的缺点；使系统结构简单，易于实现；节省人力、物力和财力；可充分借鉴国际成功经验，引进国外成熟软件和系统，减小建立系统风险，加快系统建设；充分利用全路各级计算中心原有设备。方案缺点：各种不同机型的联网有很多技术工作要做，系统总的开销增大，在引进国外大型机种，如IBM的ES-9000系列大型机，技术人员有待于进一步熟悉机器特性和开发技术，可能对软件的开发带来一定困难。集中建库与分布处理相结合方案的总体结构TMIS可分为三个功能部分，其总体结构如图2-4所示。第一部分为信息源信息采集功能部分，主要是由站段的信息系统和联网的报告系统构成。在TMIS中联网的站段报告点达2200个主要站段，报告点的任务就是实时地将站段的车辆、列车、货车装卸、集装箱等信息报告给中央数据库。第二部分为实时信息的收集与处理功能系统。它在建立中央实时信息库的基础上实时地收集和处理来自基层站段的信息，并将中央实时数据库的，每隔3h转储一次，在库批处理数据库中保留45日，超过45日的信息转储到磁带上。第三部分是实现实时信息追踪与管理功能部分。实现列车、车辆、机车、集装箱的实时追踪，货票信息管理，确报信息管理，计划信息管理，现在车信息，车流推算信息管理。三、TMIS联网信息报告站设置（一）联网信息报告站设置原则报告站按其业务性质分为两大类：与列车组织、运行、解体有关的技术站、分界站和与装卸、摘挂、小运转等有关的货运站。基本原则(4条)：1、应该能满足TMIS所需的原始数据采集。满足车辆节点式追踪所需原始数据，满足实时掌握车辆状态的变化所需原始数据；满足及时报告机车出入库状态所需原始数据；满足及时报告车辆运用和技术状态变化所需原始数据。2、应该考虑到站段本身的业务量及其在路网中的位置和近期发展。3、应该尽量节省投资，以便TMIS的实施。例如可适当减少一些非必要的联网报告站数量，以节省设备、通信、电力和维护等的投资，并缩短整个系统的实施周期。4、要考虑通信条件