试论中国铁路运输信息化，本文主要内容关键词为：铁路运输论文,中国论文,试论论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
提要 比较详细地论证铁路运输信息化的必要性和可能性，并指出在我国国民经济信息化的过程中，铁路完全有条件起到表率和示范作用。文中还对实施铁路信息化工程的内容和实质，建设铁路“信息高速公路”的总体思路，包括完善铁路高速信息网络和建立各种铁路应用信息系统等问题都作了全面的考虑。
关键词 铁路运输 信息高速公路 信息化
中图分类号 U283
1 铁路运输信息化的意义和前景
自从1993年美国政府提出“国家信息基础结构”（ NII ）计划和1994年西方七国首脑会议联合制定“全球信息基础结构”（GII ）方案后，受到全世界的普遍关注和重视，从此在国际上掀起了一股建设“信息高速公路”的热潮。当前不仅在政府计划部门，而且在企业界参与和推动下，国民经济信息化的意识正在逐步普及和深化。它从经济领域到文化领域、从专业部门到整个社会无不渗透着信息化的气息。这种形势预示着在21世纪人类将全面进入信息时代。
90年代提出信息高速公路的设想有其深刻的社会背景和时代意义。首先，它是现代社会生产力发展的必然需求。随着世界经济的发展和文化交流发达，社会信息量的增长呈爆炸趋势，因此迫切需要解决海量信息的有序流动，并使其产生巨大的效益，为人类社会作出贡献。其次，信息高速公路的发展会带来巨大的经济利益和社会福利。据报道信息高速公路将为美国的信息产业每年创造多达3000亿美元的销售额，生产率提高20%到40%，还可增加30万个就业机会。信息高速公路还可促进全民医疗保健事业的发展，极大地改善全民的健康状况，也可以为公众提供多种多样的服务。第三，信息高速公路的发展，可以促进科学、文化和教育的协作和交流。据报道采用计算机远距离教学可以减少40%的时间和30%的费用，还可以多学30%的课程。因此，信息高速公路计划有着促进经济发展、推动社会进步、适应时代前进的宏伟目标，具有划时代的意义，并在21世纪将成为衡量一个国家综合国力和文明发达的制高点。
我国政府十分重视国民经济信息化的战略思想，并且明确地提出，四个现代化，都离不开信息化。在有关加速科技进步的文件中进一步指明，逐步建立现代化的信息网络，加快国民经济信息化过程。扩大电子信息技术在生产、管理、服务等领域的应用，努力解决交通、通信、商贸、财税、金融、保险、社会服务等领域的信息化、现代化的关键技术问题。据统计，我国目前已有大型的应用信息库达800多个， 它们所提供的信息服务年营业额已达40多亿元，并且在邮电部所提供的中国分组数据公用网（CHINA PAC）和数字数据网（DDN）的基础上大力推动三金（金卡、金桥和金关）工程，使我国的信息高速公路具备了初步基础。另一方面，我国各部委也都纷纷建立各部门所需求的专用信息系统和局域信息网络，与公众信息网络和公用信息库相配套，形成支撑我国信息产业和信息服务业的重要支柱。经初步调查与预测表明，我国对社会和经济信息的需求量是非常巨大的，如果用单位信息量（bit）来计算，则到本世纪末在我国主要的信息网络上传输的信息量将达到109×10 的三次方Mbit/s，这里还没有把各单位局域网上的信息量，和与国际联网后的信息量统计在内。由此可见，我国在目前和将来都面对着非常广阔的信息市场，建设我国自主的信息高速公路势在必行。
正如前述，铁路运输信息化是国民经济信息化的重要内容。由于铁路运输行业的特点，在客货运输的全过程中无不贯穿着社会和经济信息的产生、流动和使用，将它们有序和有效地开发和处理好铁路运输信息的资源和流向，会对扩能、安全和优质服务起到不可估量的作用，同时给铁路带来巨大的经济利益和社会效应。面对着庞大的铁路信息资源和铁路信息市场，加快铁路运输信息化的步伐，建设我国铁路的信息高速公路（CRII）已是当务之急。
回顾我国铁路现代化的过程，50年代的铁路运输信息主要是依靠电话来负担，铁路电话网是传输铁路信息的信息网络。当时，铁路信息资源尚未发挥其应有作用，因此信息传输速率也很低，在铁路运输中无法起到主导作用。直到80年代末，我国铁路开始引进电子计算机，成立了铁道部和各路局计算中心，同时加强了对铁路通信信息网的建设，逐步以数据信息代替原来的电话通信，使铁路运输信息的开发和利用具备了发展基础，为铁路运输信息化创造了条件。进入90年代，随着我国铁路分组数据网（X.25网）的逐步建成，大容量的光纤通信开始启用，全路计算机开始联网，铁路运输管理信息系统（TMIS）开始实施，使我国铁路运输信息化跃上一个新的台阶。但是，从国民经济信息化的宏伟目标来衡量，我国铁路运输信息化的规模和水平尚处于初级阶段，大量的铁路信息资源尚未开发利用，铁路信息的运输通道尚不畅通，信息传输速率较低，信息业务也较单一；另一方面，铁路信息库尚不健全，各类应用信息系统正在建立和完善之中，因此距离建成铁路信息高速公路的目标和要求还相差很远。我国铁路现代化从70年代的电气化开始，发展到80年代的电子化，经历了二十多年的时间。预计再用二十年时间，我国铁路运输信息化的步伐将会进一步加快，并与国民经济信息化同步进入高速发达的信息社会，届时铁路现代化的标志将是客货运输的信息化、铁路日班计划和调度指挥的智能化、铁路企业和机关的管理自动化以及全路职工现代化水平的提高。
2 铁路运输信息化的内容和实质
信息高速公路主要是由高速、大容量的信息网络和各部门以及公用的应用信息系统所组成，因此铁路运输信息化的内容大致也就包含这两个方面。
首先，在铁路信息网络方面，“八五”期间已经建成中国铁路分组交换数据网（CRPAC）， 这是继铁路电话网之后第二个覆盖全路的信息传输网络，也是全路计算机联网的基础。该网络除了满足铁路运输管理信息系统（TMIS）的传输信息要求外，其网络用户还包括已经开发的各种铁路运输管理信息系统，如铁路各部门的业务（计统、物资、工业、人劳、教卫、行政等）管理信息系统和全路客票预售系统。此外，该网络还配置了可与国际联网的电子信箱系统，提供网络增值业务，如远程文件传送、软件资源共享、电子数据交换（EDI）、可视图文信息、 智能用户电报、号码簿系统、传真存储转发等一系列新的数据通信业务，它们为铁路运输信息化提供了潜在的市场能力，也使铁路信息化工程迈进了一大步。但是，由于目前的铁路数据网是建立在分组交换技术（也称X.25技术）基础上的，它的传输速率比较低，不能满足高速、大容量信息传输的需求，更不能视为中国铁路的信息高速公路。实际上，除了上述全路电话网和铁路分组交换数据网已经全路联通（到各分局及主要站段）外，各路局还有许多尚未全路联网的信息传输通道，例如广州铁路集团公司已经开通在路局范围内的数字数据网（DDN）， 许多铁路分局已经建成传输速率不同的局域网（LAN）， 还有一些单位已经开通无线电数据通信网（W－LAN），他们主要解决铁路基层单位的数据通信和移动作业的数据采集及传输问题，如铁路站场的集装箱管理、路基及道口信息管理、机车车辆自动抄号及定位信息管理等，此外铁路公务人员的笔记本计算机也可以通过无线电通道进入铁路数据网内。众所周知，从60年代开始建立的无线列车调度电话已经不能适应铁路运输信息化时代的需求，急需进行数字化改造后联网运行，并与列车控制信息系统结合起来，真正起到调度和行车自动化的作用。在无线信息传输方面还有初步建成的铁路无线寻呼网和铁路地区无线集群通信系统，以及从80年代开始建立的铁路卫星通信系统及无线用户接入网，他们均可以提供铁路信息传输的功能，只是目前已经开通的系统规模不算大，特别是没有联网（包括与有线通信联网），不能充分发挥网络功能，因此尚未达到覆盖全路的高速、大容量信息网络的水平。
建设中国铁路信息高速公路的另外一个主体内容就是要广泛开发铁路信息资源，建立全路性或局部范围的各类铁路应用信息系统，其中包括不同规模和内容的信息数据库。目前正在建立的我国铁路运输管理信息系统（TMIS）就是其中之一，它是铁路运输信息化的第一个大型应用信息系统，该系统不仅覆盖铁道部、路局和分局的各个主管业务部门，而且还遍及全路各基层站段，通过铁路计算机网络联成一体，其中包括各类数据库的建立和软件资源共享，规模十分巨大，投资多、周期长、技术难度高，是一个十分复杂的系统工程项目，在“九五”期间可以建成，将使铁路现代化、信息化水平跃上一个新台阶。铁路运输管理信息系统是以运输生产，特别是货运管理为系统目标，实时地将列车、机车、车辆、集装箱及所运货物的动态信息提供给铁道部、路局及分局，作为运输组织的重要依据；同时，将货物运输的动态信息提供给货主，作为企业组织生产和适应市场变化的重要依据。该系统包括以车流预确报和编组站货车管理为主要内容的货车实时追踪管理系统、机车实时追踪管理信息系统、集装箱实时追踪管理系统、货运站管理信息系统、货票管理信息系统、铁路运输统计信息系统、编组站管理信息系统等，上述诸子系统都是围绕货车实时追踪管理这一总目标。该项应用信息系统的全面建成，将为铁路运输的调度部门实时掌握全路货车、机车和列车的位置及状态变化的全面信息，并依此可以作出更为准确的调度计划和运输方案；同时也为部领导和计划、统计、财务、物资等部门进行宏观决策和科学管理提供可靠的依据。
目前正在研究规划的铁路运营信息管理系统（OIS）将以TMIS 为核心，全面改善铁路的运营管理状况，扩大运输能力，降低运输成本，提高服务质量，增加运输收入。因此，该系统涉及到计划、统计、财务、物质、工业、工程等各业务部门，具体的有统计信息系统、财务信息系统、机务信息系统、车辆信息系统、工务信息系统、电务信息系统，还有客票预售系统等。如果再扩大其功能，还可包括基建信息、科技信息、物资信息等，因此它是实现铁路信息化更全面、更重要的一个应用信息系统。可见，该系统与TMIS一样也是铁路信息高速公路的核心内容。
第三个大型的铁路应用信息系统是全路行政信息管理系统（AMIS），它实际上是铁路运营信息系统的支撑系统，即与OIS 相关的信息管理系统，例如它包括全路科技项目管理、全路教育培训管理、全路干部人事档案管理等，通过全路电子邮件及办公自动化系统可以及时查询有关信息、快速传递文件、提高办事效率和安全可靠性。目前在铁路分组交换数据网上传递的信息仅限于数据、文本和静态图片，但在铁路信息高速公路（CRII）建成后可以传送多媒体信息，做到声图文并茂。
第四个铁路应用信息系统是运输安全信息系统（SIS）， 其中包括道口防护及障碍物检测系统、列车轴温检测及报警系统、自然灾害报警系统、桥隧监视及报警系统、区间及车站应急抢救通信系统等，它直接面向运输安全生产，保证铁路运输的正常秩序，因此要求及时、准确和可靠。目前，这些系统尚未联网，今后将成为铁路信息高速公路上的网络用户，在保证铁路运输安全方面发挥重要作用。
第五个铁路应用信息系统是面向行车指挥自动化的列车控制信息系统（CIS），它包括超高速控制系统、列车定位系统、 列车自动跟踪系统、无线移动闭塞系统、地面信息传输系统等。该系统的目标是缩短列车运行间隔、增加行车密度、扩大运输能力、保证高速列车的安全。目前，许多新技术尚在研究试验阶段，一旦联网运行，它也将是铁路信息高速公路上重要的一员。
第六个是全路多媒体通信系统（MCS），它具有数据、语音、 传真、图像等综合业务传输能力，可用于全路电视会议、区间应急通信、远距离车站监控、分布式信息库的资源共享等，目前铁路分组交换数据网尚不具备条件，有必要在铁路数字数据网（DDN）的基础上， 建立宽带综合业务网（ISDN），它极大地增加信息传输能力和速率，最终与其它各种应用信息系统一起建成铁路信息高速公路。
以上仅仅列举了六个全路性的应用信息系统，即运输管理信息系统（TMIS）、运营信息系统（OIS）、行政管理信息系统（AMIS）、 运输安全信息系统（SIS）、列车控制信息系统（CIS）和多媒体通信系统（MCS），它们各自面向某种功能作为开发应用的系统目标，从扩能、 安全、服务、经营等方面全方位地应用信息技术来开发铁路信息产品，扩大铁路信息市场，提高铁路现代化水平，这些正是推行铁路运输信息化的实质和内容。另外，各路局、分局及主要站段还可根据实际需要，建立各类局域性的应用信息系统，例如车站综合现代化系统等，都将成为铁路信息高速公路的成员。
3 铁路信息化工程的实施
根据前述，铁路运输信息化的内容非常丰富，应用范围也异常广泛，要在统一的规划指导下逐步实施，才能产生期望的效益。由于建设铁路信息高速公路是一项功能齐全的巨大复杂的系统工程，需要大量的资金投入和工程建设时间，因此只能本着滚动实施的办法，在长远的整体目标下分解成为若干具体的工程项目，组织全路各部门力量，分工合作，按计划来实施。
（1 ）尽快改造现有的铁路分组交换数据网成为全路数字数据网（或称窄带综合业务数字网N-ISDN）。它的信息传输速率可以从原来的64kbit提高到2Mbit，基本上能满足开通高速数据通信、电子邮件、 电视会议等业务的需要，明显地增强网上的信息业务能力，特别是为行车指挥自动化和各类管理信息系统的开通运用奠定物质基础，也为今后实现铁路信息高速公路（也称宽带综合业务数字网B-ISDN）铺平道路。
（2）尽快建成全路客运售票系统， 开发多种版本的应用软件和售票终端，以适用于不同的结算方式和用户情况（包括国外旅客使用国际上通用的信用卡）。都能自动出票。全路要有统一的客票格式，客票上的信息内容要多样化。还要采用EDI技术便于自动统计。 目前可以使用铁路分组交换数据网开展计算机预售客票业务，今后统一走上铁路信息高速公路。
（3）尽快建成铁路运输管理信息系统（TMIS）。 目前它是在铁路分组交换数据网上运行，从路局到分局及主要站段都要建立信息库，铁路部计算中心建立中央信息库，并具有信息统计等加工处理功能，以便及时汇总和分发。建库的工作量很大，目前已经完成一部分，预期在“九五”期间全面建成。
（4）着手建立铁路运营信息系统（OIS）。它的规模要比铁路运输管理信息系统更大，应用信息库也更多。目前它也可以在铁路分组交换数据网上传输信息，将来逐步走上铁路信息高速公路。
（5）逐步推广列车控制信息系统（CIS），建立分局、路局和全路的调度指挥中心，并联网运行。 该系统与铁路运输安全信息系统（SIS）应该同时建立，在网络上传输的信息要求速率高、可靠性好，因此现有的铁路分组交换数据网难以实现。同时，该系统还包括移动体的数据传输，因此要考虑到卫星信道和无线移动信道的介入，对信道传输的要求特别高，只能在不断试验中逐步推广。
（6）逐步实现铁路客运站的综合现代化系统， 它包括客运站信息管理系统、客运站服务信息系统、客运站预售票系统、客运站会议电视系统、客运站安全监控信息系统等，并用站内的信息网络联成一体，传输多媒体信息。该系统建成后也可以对外联网到分局，与TMIS及其它铁路信息系统沟通。同理，可以建立铁路货运站的现代化系统。
（7）全路推广编组站自动化信息系统， 提高编组站效率和货车周转速度。与此同时，推广货车管理信息系统及货票管理信息系统，改善货运的经营管理，以取得明显的经济效益。
以上，是本着需要与可能的情况，提出当前迫切要求启动并实施的几项信息化工程，随着这些项目的完成，我国铁路运输信息化将呈现出新的面貌。
4 大力推进铁路运输信息化
综合上述观点，建设铁路信息高速公路，推进铁路运输信息化是一项意义深远的跨世纪工程，当前，有必要抓紧落实以下各项工作：
（1）铁路运输信息化是国民经济信息化的重要支柱，也是21 世纪铁路现代化的标志，因此当前应该强化信息意识，在全路普及推广铁路运输信息化的意义和作用，解决好信息与运输两张皮的问题，动员全路力量，使铁路信息化工作尽快全面实施。
（2）铁路运输系统的信息资源非常广泛， 除了已经开发或正在建立的各种铁路应用信息系统外，还有许多铁路信息资源可以建立新的铁路信息系统，其中包括紧密为铁路运输生产服务的，也有为社会公众和广大旅客服务的应用信息系统。因此，广大铁路职工结合本部门业务有必要，而且也有可能进一步开发铁路信息产品，开拓铁路信息市场，为铁路创造财富，并为铁路现代化贡献力量。
（3 ）铁路电务部门已从单一的电话业务发展到电话与数据业务并存的综合信息业务，并将逐步过渡到以集成语音、文本、数据和图像为一体的多媒体信息服务。相应地，随着铁路电话网的程控化和铁路分组交换数据网的建成，还将逐步过渡到全路数字数据网。开展窄带综合信息业务，并向宽带综合信息业务网（即信息高速公路）方面发展。
（4 ）铁道部计算中心在组织实施全路信息化工作中将发挥重要作用。除了尽快建成铁路运输信息管理系统（TMIS）和规划好铁路运营信息系统（OIS）外， 还应着手考虑在保证运输安全的前提下开发为提高运输能力，改善运输服务，以及提高铁路经营效益等各种应用信息系统，其中包括为面向社会服务的铁路信息系统。
（5）电务与机务、工务、车务等部门密切合作， 在我国铁路上尽快实现列车控制信息系统和运输安全信息系统，特别是区间抢险救灾及车站实时监控系统等。道口、路基、列车等检测系统亦应该尽快联网运行。在各级调度中心应配置多媒体的显示、存储和告警设备。
（6 ）有必要在铁道部决策层成立铁路运输信息化领导小组和相应的办公室，从统一规划到组织实施，始终都是在部领导的指挥下进行，并充分发挥铁路的传统优势，在国民经济信息化的过程中起到先锋和示范作用。
Information Superhighway for China's Railway Transportation
Zhang Shujing
(Information Science and Technology Institute, ShanghaiTiedao University,Shanghai 200331,China)
Abstract This paper discusses in detail the necessity andfeasibility of building the Information Superhighway forChina's railway transportation,in an attempt to demonstratethe leading role of the railway technologies in building theentire information system for the Chinese national economicdevelopment.The outline and project of the development ofInformation Superhighway for China's railway transportationand its technical operation and execution are studied.Improvement of the prevailing communication networks anddevelopment of a variety of new applicable information systemfor railway transportation are also discussed.Keywords railway transportation; Information Superhighway; information system
收稿日期：1996—11—25
标签：铁路运输论文; 信息化管理论文; 信息化规划论文; 铁路系统论文; 信息化时代论文; 信息系统规划论文; 交通运输业论文; mis论文;