铁道部“ATIS”信息化建设案例

来源:铁道部“ATIS”信息化建设案例 | 2007-11-09 09:14
一  铁道部“ATIS”项目背景
中国铁路的营业里程截止到2001年底已达70057.2公里,其中包括国家铁路、合资铁路、地方铁路。在国家铁路中复线里程达22640.3公里,电气化里程达16867.6公里。拥有各种机车14955台,铁路客车37214辆,货车449921辆,承担着全国54.6%的货物运输量和36.3%的旅客运输量。
自1975年铁道部电子中心开始筹备以来,经过20多年的历程,铁路信息化事业从无到有,逐步发展,特别是TMIS超大型管理信息系统、ATIS铁路车号自动识别系统等系统建设以来,铁路信息化建设已经初具规模。
铁道部ATIS工程建设由中铁信弘远公司(铁道部信息系统核心企业,一级集成资质)牵头进行,深圳远望谷信息技术股份有限公司是核心设备供应商。
二  需求分析
原有信息采集存在的问题
l         工作人员劳动强度过大;
l        数据采集质量低,错漏比率高;
l        信息难以进行实时共享。
2  TMIS的目标
l     对全路货车、机车、列车、集装箱进行追踪管理;
l     对全路主要站段进行计算机管理;
l     铁道部、铁路局、分局的运输调度和日常运输计划进行计算机编制和管理。
三 解决方案
总体结构和布局
ATIS系统由分布在全路各主要车站上的车号报告系统(TRS)、铁道部/铁路分局车号数据库及相应车号数据处理系统,与机车/货车标签共同构成。TRS系统通过TMIS各级局域网和铁路数据通信网形成全路车号信息自动收集报告体系。
在ATIS系统中,建立车号报告系统TRS的地点称为(ATIS)车号报告点,设有车号报告点的车站称为(ATIS)车号报告站。根据总体目标,车号报告点包括全路所有编组站、区段站、大型货运站、分界口车站约500个点。

货车  数据库
分界口车号信息中央处理系统       系统
TMIS   中央系统
标签安装管理/货车数据库系统
TMIS 路局系统
车号信息处理系统
TMIS 分局系统
车号信息处理系统
实时车号数据库
车辆段/厂安装/维护管理系统

TMIS  

车站系统
车号报告系统
    TRS
实时车号数据库
×14
×53
车站LAN
部机关网
×140
×500
图一 总体结构
 

 
 
 

            
                                  
 
     
                                                              
 
                     
车站LAN                                            
                                                                                
                                              
 
 
 
                                                    
                                                
 
 
系统功能
(1)车号信息报告功能
车站TRS负责采集列车信息,直接报告给本站TMIS系统及部中央系统。
数据报文一般由车站TMIS现车系统主机负责转发。ATIS在车站级只保留近期列车文本文件,不设DBMS。
分界口车流的车号信息除送车站现车系统外,同时经X.25网直接发送到铁道部分界口车号信息中央处理系统,并由后者实时转储到部货车数据库。
(2)系统监控功能
AEI设备在没有列车通过的空闲时段内,每隔1分钟自检一次当自检或数据采集过程中发现设备故障不可及时恢复时,或当收到备用电源(UPS)启用通告时,均须立即向CPS计算机发送消息报文,报告设备故障.自检正常且无车通过的空闲时段内,每隔3分钟向CPS发送消息报文,报告时钟数据。
3  车号报告系统的组成及其与现有信息系统的连接
(1)车号报告系统的组成
车号报告系统(TRS)由车站控制与车号处理系统(CPS)和若干自动识别设备(AEI)通过专线联结构成。
AEI设备的功能是自动识别出通过指定查询地点的列车,向CPS实时报告车次、车号等列车信息,及时提供识别设备的联接状态和工作状态(某点是否安装AEI,设备是否处于正常工作状态)
CPS设备负责接收AEI采集到的列车信息,存储并通过局域网和广域网将车号信息提供给TMIS有关子系统、货车管理系统及其它有关信息系统。同时,CPS必须掌握各查询点AEI设备工作状态,设备故障时及时通知TMIS有关子系统,以便作应变处理。
(2) TRS及其与信息系统的连接
各TRS直接接入本地计算机局域网,连接方式如图三。

CPS
TMIS
主机
AEI
AEI
TMIS车站局域网
图三. 连接方式
WAN
R
                                  

 
 
                                                                  
                              …                                   
                       
 
 
 (3)ATIS系统建设的主要任务:
l           全路44万辆货车标签的安装;
l           5万辆机车标签和机车标签写入装置的安装;
l           166个机务段安装214套闸楼AEI设备;
l           在53个编组站、335个区段站和大型货运站的出入口、以及119个局、分局分界口安装地面识别设备(AEI);
l          上述507个实施车站安装集中控制管理系统(CPS);
l          476个列检所配置列检复示系统。
 
4 数据流程

CPS

TMIS
车站信息系
   货车
管理系统
其它信息
管理系统
TMIS其它子系统

AEI

 
车次、车号
车次、车号、时间、设备号 AEI设备工作状态信息
车次、车号、时间、设备号、报告点 …
AEI设备故障报告

 

5 车次识别方案
车次是运输管理工作中的关键信息之一,是列车的表征。为识别列车,在机车上安装可有线重写型电子标签,动态写入车次,结合现有机车安全系统综合解决车次的自动识别问题,方案如下:
在机车底部安装可有线重写型电子标签,在机车监控装置上加装标签写入部件。要求机车标签与货车标签的读性能兼容,共用同一套地面识别设备读出标签信息。写入部件直接读取机车监控装置内既有车次数据,有线写入标签的可改写区域以供地面识别设备读取,并保证数据更新周期与机车运用状态一致。
上述方案的最大的优点是,充分利用了机车监控装置的既有功能,车次信息无需额外输入,从而做到既不增加任何操作环节,又可绝对保证车次信息的真实性、及时性、准确性和数据一致性。
四 实施过程
ATIS系统规模庞大,涉及范围广、部门多,需要共享和改造多个既有系统。可见,ATIS建设工程相对复杂,难度较大。加之,投资大、周期长,国内同类系统大规模建设尚属首例。因此,其建设宜采取总体指导下的分工负责制,采用工程方式、分项目管理,分阶段建设。力求边投资、边建设、边投产、边受益。
ATIS系统工程分两阶段完成。第一阶段于2000年底完成。主要任务包括安装货车标签、机车标签和机车写标签装置;在所有分界口车站、编组站、大型区段站、大型货运站安装自动车号识别设备,开发建设车站自动车号识别系统;开发建立铁道部、铁路局、分局车号信息处理系统;建立系统运营维护体系;逐步配套开发或修改各级车号信息应用系统。
第二阶段于2001年底基本完成。主要任务是在所有中、小型区段站安装自动车号识别设备,开发建设车站自动车号识别系统;完善系统运营维护体系;完善各级车号信息应用系统。
五 实施效益
1 减少货车丢失
目前全国货车保有量为55万辆,其中企业自备车10万辆,而实际统计显示,运用车只有35万辆左右。如按检修车5万辆,自备车闲置一半估算,仍有10万辆缺口,造成货车使用费收入的大量流失。ATIS系统建成后可有效掌握货车使用动态,查明实际运用车数,堵漏增收,如按挽回20%流失计算,全年可增收35000万元。
节省人工
由于不再需要人工核对车号,仅此一项全年可节省人工为2100(人年),能节省投资38200万元。
综合效益提高
ATIS系统是TMIS系统的重要基础信息源,其综合效益主要是通过TMIS的各种应用系统来体现,这方面的收益难以估量。例如,ATIS可以为运输调度、确报、现在车、编组、车流预报、近期卸车预报、调空车、运输统计、运输计划等诸多信息系统提供及时可靠的信息;可以为货车、机车、线路等重要设备的管理、统计、运用和检修提供前所未有的科学依据;还可为收入清算、轴温探测、轴承检测、调监等其他系统提供必要数据。通过这些信息系统大幅度提高铁路运营管理的水平和工作效率,使铁路运输能力、服务质量、设备利用率显著提高,从而增强铁路的竞争能力。
另外,借标签安装工程彻底解决了货车重号问题,并通过对电子标签的发放和重写实施严格管理,杜绝了新的重号问题发生。
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