鐵路調度系統中計算機網絡與信息技術的應用分析

張亦馳

北京交通大學 北京 100091

引言

鐵路運輸部門要依托計算機網絡和信息技術，構建列車調度指揮系統和計劃調度系統，實現高效有序的貨運調度和機車調度，做好數據采集相關工作，保障計算機網絡安全。同時，構建鐵路運維調度平臺和應急指揮中心，對客戶服務需求進行集中受理和高效辦理，對運維資源進行統一調度，對故障實施統一指揮和有效的應急處置，為鐵路業務的良好發展提供技術支撐。

1 計算機網絡在鐵路調度系統中的應用

1.1 鐵路調度中心網絡管理系統

依托信息網絡，構建鐵路調度中心網絡管理系統，能徹底改造鐵路調度方式，構建融合計算機、通信、多媒體以及數據傳輸等多項技術的開放性和透明化程度較高的鐵路調度指揮管理系統。依托計算機網絡，應用信息技術，能促進鐵路調度中心提高工作質量和效率。并實現對鐵路列車的高效有序的行車指揮，同時，能促進鐵路信號系統實現良好的智能化發展。該系統對鐵路路線以及列車行車狀況相關數據信息進行收集，并向調度人員提供可靠性和準確性較強的數據信息，為調度決策和工作開展提供依據。該系統還能基于數據分析，為調度人員自動提供先進的指揮調度手段，能增強調度中心的應急處理能力。推廣應用該系統，與業務局相關設施連接，構建調度指揮服務相應的局域網，借助專用線路由器，遠程連接鐵路局調度中心，實現高效及時的信息交換，構建技術資料庫，為調度決策提供資料依據。該系統對列車運輸和調度監督相關信息進行實時獲取，連接其他網絡系統，能確保信息資源發揮最大化的效益[1]。

1.2 列車調度指揮系統

行車指揮系統在組織鐵路運輸的具體過程中，指揮自動行車是其重難點內容。依托計算機網絡構建列車調度指揮系統，實現了對行車調度方式的徹底變革。該指揮系統能實現對列車運行線的實時操作，對行車限制命令進行輸入和注解，交換鄰臺計劃，對計劃進行自動調整，自動下達計劃，對車站報點進行接收，合理編制、實時調整、及時下達、準確簽收調度命令等。調度員依托該系統組織運輸工作，根據列車編組計劃進行編車，按照運行圖確保列車正常運行，遵循運輸方案對運輸活動進行組織，高效完成計劃任務[2]。

1.3 列車計劃調度系統

列車計劃調度員依托計算機網絡，能構建信息化的工作流程。調度人員依托計劃調度子系統，能有效收集出發車、到達車、站存車相應的自動入流、編制列車班計劃和具體階段計劃，錄入調度命令和相關注意事項，下達調度命令和相關計劃，自動生成車流交換相關數據等[3]。

1.4 機車調度

機車調度系統，其主要目標在于通過計算機網絡相關資源，實現高度的數據共享。列車調度員和計劃員能依托機車調度系統實施查詢，并實現信息化輸入和繪圖。列車調度員利用該系統繪制機車周轉圖，并管理調度命令。

2 計算機網絡安全

2.1 對計算機病毒進行防范

計算機病毒會對計算機網絡及其應用系統造成破壞。依托計算機網絡構建的鐵路調度系統要對計算機病毒加強防范，通過有效的方法措施保障計算機的安全性。對計算機病毒進行防范，可采取如下措施[4]：①對硬件防火墻進行安裝，通過硬件防火墻對防范病毒的有效策略進行部署，阻礙非法用戶和程序對系統的入侵，實現對計算機病毒的有效防范。②對計算機網絡安裝防病毒的有效軟件，及時查殺傳遞信息、使用存儲介質時受到的病毒威脅，保障系統計算機安全。③對病毒數據庫進行定期更新和及時查殺，使用安全的存儲介質，避免安裝來源不明的軟件程序，對移動存儲介質進行使用前，要掃描介質是否含有病毒[5]。

2.2 防范網絡攻擊

網絡攻擊會對計算機網絡造成嚴重破壞。對此，鐵路調度系統要重視防范網絡攻擊，綜合運用防火墻技術、虛擬局域網技術、網閘技術、通信端口過濾技術、入侵檢測技術等，實現對網絡攻擊的有效防范。①防火墻技術。對防火墻進行構建，對侵犯系統的各類病毒進行主動識別和有效防治。②脆弱性掃描技術。通過該技術，檢查搜索遠程系統，獲取NFS的脆弱性，當病毒通過NFS脆弱性對系統進行攻擊時，對之掃描并實施主動防御。③入侵檢測技術。通過該技術對計算機系統遭受的惡意攻擊加以識別，并有效處理，安裝入侵檢測系統，一旦發現入侵者，系統即對入侵者意圖進行及時識別，并作出處理。④通信端口過濾技術，考慮不同端口情況，對過濾包進行設置，對各類過濾包加以區別，審查完畢后，根據設定信息制定處理方案，實現對入侵者干擾的有效預防。

2.3 鐵路專網的隔離及其防范措施

為保障鐵路運輸安全，可采取如下措施，加強對鐵路專網的隔離及其防范：①按照信號系統軟件修改以及維護相關規范，避免系統防護升級引發風險。②加強對新興技術的研發應用，控制網絡通信，確保通信安全，針對鐵路信號管控構建安全可靠的一體化平臺，對新型冗余管控一體好系統進行研發應用，對行車安全實施高效預警，加強對信號安全的縱深防御[6]。

3 鐵路運維調度平臺和應急指揮平臺關鍵技術應用

3.1 運維調度管理流程

3.1.1 運維計劃。將實際工作作為依據，制定一體化的全路運維計劃，對運維作業組織進行優化，實現高質量的運維作業，促進運維工作效率實現大幅度提高。運維單位要對運維計劃進行科學制定，經上級管理部門審批后，對月度運維計劃進行制定，由本級管理部門審批后，根據計劃實施運維工作，對運維作業期間存在的問題實施有效的閉環管理，運維管理部門監督檢查運維計劃的落實執行情況。

3.1.2 變更管理。通過變更管理合理評估和及時批準信息系統出現的變更，再對變更加強監督，實現對變更風險的最大化降低。變更流程如下：①做好變更準備，將變更需求作為依據，對實施變更的方案進行制定，并對方案進行驗證。②變更申請。綜合考慮變更時間、變更程度以及影響范圍，對變更級別進行確定，并向運維管理部門提交實施方案。③變更審批。由運維管理部門對方案的可行性進行評估，并對變更風險進行研究，審批變更方案，對通過審批的變更方案實施統一管理。

3.1.3 運維工單管理流程。根據運維工單開展運維工作，保障運維工作的可控性和規范性，由運維管理部門對運維工作實施統一監督和科學考評，落實執行閉環管理。具體流程如下：①生成工單。將業務需求作為依據，結合運維計劃，對工單進行自動創建。②工單流轉受理。將運維計劃作為依據，對運維工單進行審核，再向承辦人流轉。③工單執行。由承辦人對工單進行信息填報處理，并對相關反饋進行提交。④工單督辦。將工單辦理時效作為依據，綜合運用站內信、智能外呼、App以及郵件等方式，向承辦人發送催辦工單的提醒消息。⑤工單關閉。處理工單后，對之進行審核，將已處理工單關閉。⑥工單管理。根據工單類型、流轉狀態、用戶角色等條件，查詢統計工單。

4 應急指揮機制及事件智能化推薦研究

4.1 應急指揮機制研究

鐵路調度系統依托應急指揮機制實施應急管理相關工作，構建統一高效且具有良好協調性的應急管理機制，能有效應對各類突發情況。當前，鐵路信息系統形成了日趨復雜的架構，對此，要整合技術資源，實施有效的綜合應急處置。研發具有智能化特點的統一規范的應急指揮機制，對信息系統運維數據進行匯集，綜合運用大數據、云計算以及AI等先進技術，統一調度安全事件響應，并對之進行處置指揮，智能化判定事件等級，自動化記錄突發事件評估和處置。該機制主要包含如下環節：

4.1.1 指揮調度。以基礎系統和數據庫為依托，對電話、網絡、遠程會商、視頻會議等手段進行綜合利用，統一指揮和高效調度運維物資和相關人員，確保及時有效處理突發事件。

4.1.2 預案管理。對各類應急場景實施全方位模擬，在科學分析場景的基礎上，制定針對性和有效性較強的解決方案，并對應急場景實施多次模擬演練，在規定時間對業務進行恢復，參考演練結果，對解決方案進行優化，促進應急效率實現大幅度提高。

4.1.3 應急方案。依托大數據技術，對處置模型進行分析構建，并按照規范流程對預案實施信息化處理，對于突發事件，利用處置模型，實時制定處置預案，有效實施綜合研判、方案制定、調度指揮以及監測監控。

4.1.4 應急處置。對突發事件覆蓋的影響范圍進行快速分析，及時對事件等級做出準確判斷，盡快恢復業務。通過系統切換實現有效的應急處置，科學分析和準確診斷突發事件，符合預定條件，即對事件等級進行提升，并對應急預案進行啟動，恢復業務后，即將事件關閉。

4.1.5 應急資源。對應急資料庫進行構建，將典型案例、應急預案、相關法規等文件資料收錄于其中，從知識層面為應急指揮調度提供保障；對應急資源庫進行構建，將專家資源、通信保障、裝備管理等資源收錄于其中，實施有效的動態管理，從物質層面為應急指揮調度提供保障。

4.2 事件智能分析模型

4.2.1 事件分類?？蓪⑿畔⑾到y事件定義為兩類，一類是指標事件，一類是系統事件。其中，指標事件是指某項操作系統、設備、軟件等所含的監控指標出現異常；系統事件是某項業務系統發生的事件。

4.2.2 事件變量。對事件進行定級，要綜合考慮事件的影響群體、范圍、程度以及時段等變量。影響群體主要包括一類業務、二類業務以及三類業務等業務分類；影響范圍可劃分為局內部分區域、某鐵路局、全路等；影響程度是指受損性能；影響時段是指事件持續的具體時長。

4.2.3 事件定級。對變量進行綜合分析后，即對事件做出評級。

4.3 智能發布和服務推送模型

構建知識庫，采集應急處置知識，并對之進行共享輸出?；谥悄芡诰?，對相關知識內容進行學習，在處置后續事件時，提供有效的引導式服務，對解決方案進行智能推薦，縮短解決故障耗費的時間。為實現智能發布，并推送引導式服務，要事件推演、應急指揮相應的源頭場景切入，綜合考慮用戶、場景和內容具備的特殊性，從信息交互、任務執行以及信息挖掘三個層面對智能發布和引導式服務推送模型進行構建。在信息交互層中，系統用戶通過文字、語音等方式，向服務輸送信息，作為相應的數據源，并向任務執行層提交。在任務執行層中，對來源于信息交互層的數據實施垂直搜索、綜合搜索以及開放式聊天。在信息挖掘層，抽取組織知識信息，并對之進行查詢，將用戶喜好作為依據，對知識庫實施個性化整理。

5 結束語

綜上所述，計算機網絡和信息技術作為現代化工具在鐵路調度系統中得到了日漸廣泛的應用。依托計算機網絡，綜合運用先進的技術，構建鐵路調度系統，能保障高效率和高質量的調度工作，還能增強安全防護，能有效保障鐵路運輸系統的安全穩定運行。