程劍鋒 肖 興 趙顯瓊 賀廣宇

隨著鐵路提速和高速鐵路的建設(shè)，動(dòng)車組的開(kāi)行數(shù)量逐年增大，裝配的ATP車載設(shè)備數(shù)量也隨之成倍上升，高效率、高質(zhì)量地做好ATP檢修是保障動(dòng)車組行車安全的基礎(chǔ)。中國(guó)鐵路總公司根據(jù)中國(guó)鐵路網(wǎng)規(guī)劃，建設(shè)了七大動(dòng)車檢修基地和幾十個(gè)動(dòng)車運(yùn)用所。ATP車載設(shè)備管理信息系統(tǒng)（ATPMIS），是管理ATP運(yùn)用履歷和運(yùn)維作業(yè)流程的管理信息系統(tǒng)，是動(dòng)車檢修基地現(xiàn)代化的標(biāo)志之一。

ATPMIS立足中國(guó)鐵路ATP運(yùn)用維護(hù)實(shí)際，具有國(guó)際先進(jìn)水平、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，涵蓋部、局、電務(wù)段、車間工區(qū)的所有業(yè)務(wù)需求，兼容多種ATP設(shè)備類型的管理，可實(shí)現(xiàn)ATP全路調(diào)配和網(wǎng)絡(luò)化維修管理，達(dá)到 “智能數(shù)據(jù)采集、高效無(wú)紙檢修、作業(yè)流程卡控、科學(xué)匯總統(tǒng)計(jì)”。2013年底完成北京鐵路局和沈陽(yáng)鐵路局的ATPMIS建設(shè)并開(kāi)始運(yùn)用，2014年7月初通過(guò)由中國(guó)鐵路總公司運(yùn)輸局組織的技術(shù)評(píng)審。

1 管理理念

ATPMIS的管理理念是以ATP履歷為中心，完成ATP全生命周期管理，即管理ATP從出廠到報(bào)廢的一系列活動(dòng)，主要包括ATP的型式試驗(yàn)、運(yùn)用檢修、高級(jí)檢修、故障維護(hù)、軟件升級(jí)、配件更換、運(yùn)營(yíng)調(diào)配與報(bào)廢等。ATP全生命周期的各項(xiàng)管理活動(dòng)都需要對(duì)ATP履歷進(jìn)行更新，包括靜態(tài)履歷和動(dòng)態(tài)履歷。管理模型如圖1所示。

以履歷為中心的ATP信息管理對(duì)履歷信息化和共享化有很高的要求。因此設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合履歷數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及ATP全生命周期各個(gè)管理活動(dòng)與履歷之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)ATP履歷信息化；通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的合理建立和訪問(wèn)權(quán)限的詳細(xì)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)以信息化履歷為中心，各管理環(huán)節(jié)分布維護(hù)、統(tǒng)一共享的ATP信息管理格局。

圖1 ATPMIS管理模型

2 系統(tǒng)架構(gòu)

根據(jù)中國(guó)ATP檢修管理模式，ATPMIS由鐵路總公司ATP車載設(shè)備管理信息系統(tǒng) （以下簡(jiǎn)稱總公司級(jí)系統(tǒng)）、鐵路局ATP車載設(shè)備管理信息系統(tǒng) （以下簡(jiǎn)稱局級(jí)系統(tǒng)）、電務(wù)段ATP車載設(shè)備管理終端 （以下簡(jiǎn)稱電務(wù)段終端）、車間工區(qū)ATP車載設(shè)備管理終端 （以下簡(jiǎn)稱車間工區(qū)終端）組成，劃分為鐵路總公司、鐵路局2級(jí)系統(tǒng)，電務(wù)段和車間工區(qū)通過(guò)作業(yè)終端訪問(wèn)鐵路局系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 ATPMIS結(jié)構(gòu)示意圖

1.總公司級(jí)系統(tǒng)。對(duì)全路既有和新造ATP車載設(shè)備履歷跟蹤管理及配屬管理；ATP車載設(shè)備檢修、配件更換歷史記錄、軟件升級(jí)歷史記錄和固件升級(jí)歷史記錄管理；對(duì)全路的ATP車載設(shè)備故障信息實(shí)時(shí)更新和統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)備品、備件和型式試驗(yàn)查詢功能；完成ATP車載設(shè)備技術(shù)資料修訂和版本管理，協(xié)助分析全路ATP車載設(shè)備運(yùn)用、維修管理情況及故障管理情況，全路ATP車載設(shè)備信息化管理功能，以及全路共享信息支持和輔助決策支持。

2.鐵路局級(jí)系統(tǒng)。對(duì)本局內(nèi)ATP車載設(shè)備配屬管理；分析和指導(dǎo)所轄電務(wù)段、車間工區(qū)的維修、技術(shù)、配件和設(shè)備管理，以及運(yùn)用、檢修業(yè)務(wù)管理；實(shí)現(xiàn)檢修流程的監(jiān)控，新出廠動(dòng)車組ATP車載設(shè)備路試信息的記錄和管理；實(shí)現(xiàn)故障數(shù)據(jù)采集、分析、處理和確認(rèn)的閉環(huán)控制管理；實(shí)現(xiàn)備品、備件庫(kù)存管理及查詢、型式試驗(yàn)的實(shí)施及查詢和技術(shù)資料的查詢功能等。

3.電務(wù)段終端。接收所屬鐵路局的技術(shù)指導(dǎo)，集中管理本段內(nèi)ATP車載設(shè)備履歷、備品備件、故障信息和分析報(bào)告，生成ATP車載設(shè)備專業(yè)管理數(shù)據(jù)報(bào)表；高效管理ATP車載設(shè)備的檢修作業(yè)流程，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、作業(yè)、實(shí)績(jī)確認(rèn)閉環(huán)管理；對(duì)車間工區(qū)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)審核確認(rèn)；瀏覽訪問(wèn)相關(guān)技術(shù)資料。

4.車間工區(qū)終端。依據(jù)檢修作業(yè)計(jì)劃，完成作業(yè)任務(wù)分配，監(jiān)控檢修作業(yè)流程，管理檢修記錄臺(tái)賬，規(guī)范檢修實(shí)績(jī)上報(bào)，支持故障報(bào)告和處理閉環(huán)跟蹤；接收所屬電務(wù)段的技術(shù)分析和指導(dǎo)，根據(jù)運(yùn)用檢修過(guò)程中記錄的故障信息、軟件升級(jí)和配件更換，實(shí)時(shí)更新ATP車載設(shè)備動(dòng)態(tài)履歷，瀏覽訪問(wèn)相關(guān)技術(shù)資料。

3 主要特點(diǎn)

1.建立了ATP車載設(shè)備全生命周期管理信息平臺(tái)。通過(guò)有效整合ATP車載設(shè)備從新造、運(yùn)用、檢修至報(bào)廢的各個(gè)信息資源及業(yè)務(wù)流程，構(gòu)建了涵蓋鐵路總公司、鐵路局、電務(wù)段、檢修工區(qū)、ATP車載設(shè)備廠家的ATP車載設(shè)備管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了ATP車載設(shè)備信息的集中管理和全路信息共享。

2.具備全路聯(lián)網(wǎng)的ATP車載設(shè)備維修計(jì)劃編制功能。系統(tǒng)構(gòu)建了周密的網(wǎng)絡(luò)化計(jì)劃編制、下達(dá)功能，根據(jù)全路動(dòng)車組運(yùn)行交路及走行公里信息，結(jié)合動(dòng)車組入所檢修及股道使用情況，根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則自動(dòng)預(yù)排ATP車載設(shè)備維修計(jì)劃，調(diào)度人員決策并調(diào)整確認(rèn)；建立了各類計(jì)劃編制和排程優(yōu)化模型，業(yè)務(wù)流程緊密結(jié)合，信息閉環(huán)，異常自動(dòng)提醒，可有效防范ATP車載設(shè)備超期漏檢，保障動(dòng)車組運(yùn)用安全。

3.實(shí)現(xiàn)ATP車載設(shè)備故障信息閉環(huán)管理。以故障閉環(huán)管理系統(tǒng) （FRACAS，F(xiàn)ailure Report Analysis and Corrective Action System）理論為基礎(chǔ)，全面收集ATP車載設(shè)備故障及處理的相關(guān)信息，跟蹤各類故障發(fā)現(xiàn)、檢修、質(zhì)檢、分析、整改等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，建立全路統(tǒng)一的ATP車載設(shè)備故障數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，利用信息反饋，閉環(huán)控制，規(guī)范故障處理及分析過(guò)程，并提供多維度統(tǒng)計(jì)分析功能，為檢修、設(shè)計(jì)、制造提供技術(shù)支持；通過(guò)建立ATP車載設(shè)備故障知識(shí)庫(kù)、維修專家系統(tǒng)等，為ATP車載設(shè)備質(zhì)量分析及評(píng)價(jià)提供決策支持。

4.實(shí)現(xiàn)多種車型統(tǒng)一、規(guī)范的ATP車載設(shè)備型式管理。兼顧不同車型ATP車載設(shè)備型式差異，建立信息共享平臺(tái)，集成多種信息發(fā)布手段，建立各型式ATP車載設(shè)備統(tǒng)一的技術(shù)支持體系，實(shí)現(xiàn)ATP車載設(shè)備型式信息的規(guī)范化管理，為運(yùn)用檢修生產(chǎn)提供全方位服務(wù)；統(tǒng)一管理全路ATP車載設(shè)備與列車接口型式試驗(yàn)的報(bào)告內(nèi)容和試驗(yàn)問(wèn)題，提供試驗(yàn)工作進(jìn)度查詢和試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析。

5.建立ATP車載設(shè)備履歷集中管理、自動(dòng)同步和全路共享的技術(shù)平臺(tái)。制定既有各種類型ATP車載設(shè)備履歷模板，并針對(duì)不同的履歷內(nèi)容及業(yè)務(wù)流程，制定嚴(yán)格的履歷填寫(xiě)、維護(hù)權(quán)限規(guī)范；集中管理全路ATP車載設(shè)備技術(shù)履歷及運(yùn)用檢修履歷，履歷數(shù)據(jù)根據(jù)動(dòng)車組運(yùn)用檢修狀態(tài)，在全路相關(guān)單位自動(dòng)同步，一車一檔、檔隨車走，有效地支持了相關(guān)運(yùn)用檢修業(yè)務(wù)的開(kāi)展。

4 功能設(shè)計(jì)

ATPMIS以ATP的運(yùn)用、檢修、故障和備品4類核心業(yè)務(wù)為主線，以實(shí)現(xiàn)ATP相關(guān)業(yè)務(wù)管理全面信息化為目標(biāo)，涵蓋運(yùn)用管理、維護(hù)監(jiān)督、流程卡控、生產(chǎn)支持4個(gè)方面，擁有九大功能模塊。

1.履歷管理。集中管理全路ATP車載設(shè)備靜態(tài)技術(shù)履歷和動(dòng)態(tài)檢修履歷，以統(tǒng)一的ATP車載設(shè)備編號(hào)，提供全路ATP車載設(shè)備履歷的分類查詢、統(tǒng)計(jì)和分析功能。

2.運(yùn)用檢修管理。管理ATP車載設(shè)備運(yùn)用檢修流程，規(guī)范計(jì)劃編制、作業(yè)操作、實(shí)績(jī)確認(rèn)閉環(huán)管理流程，提高運(yùn)用檢修質(zhì)量，對(duì)失修漏檢的ATP車載設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)告警。

3.高級(jí)檢修管理。管理全路ATP車載設(shè)備高級(jí)檢修計(jì)劃，對(duì)接近檢修日程的ATP車載設(shè)備自動(dòng)告警，預(yù)測(cè)統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間范圍內(nèi)需要檢修的ATP車載設(shè)備；依據(jù)檢修規(guī)程，管理ATP車載設(shè)備高級(jí)檢修作業(yè)流程，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、作業(yè)、實(shí)績(jī)確認(rèn)閉環(huán)管理；提供全路ATP車載設(shè)備各種維度的高級(jí)修相關(guān)信息匯總統(tǒng)計(jì)和查詢。

4.故障管理。通過(guò)制定故障等級(jí)和故障類型劃分規(guī)則，建立故障采集、分析、報(bào)告、處理和跟蹤一整套閉環(huán)管理流程，規(guī)范不同等級(jí)故障對(duì)應(yīng)的故障處理流程；實(shí)現(xiàn)全路范圍ATP車載設(shè)備不同維度的故障信息統(tǒng)計(jì)、分析和共享。

5.專項(xiàng)任務(wù)管理。管理軟件升級(jí)、技術(shù)改造、配件更換、文件學(xué)習(xí)等由總公司或鐵路局起草的專項(xiàng)任務(wù)，包括管理任務(wù)的下發(fā)、轉(zhuǎn)發(fā)、分派、執(zhí)行、回饋和實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)專項(xiàng)任務(wù)的分級(jí)閉環(huán)管理。

6.備品、備件管理。管理ATP車載設(shè)備備品、備件，建立與ATP車載設(shè)備履歷管理對(duì)應(yīng)的備品、備件資料庫(kù)，分析配件履歷和壽命周期信息，自動(dòng)提供配件到限告警；提供配件資料的創(chuàng)建、維護(hù)、查詢和分類匯總統(tǒng)計(jì)，對(duì)庫(kù)存不滿足儲(chǔ)備要求的備品、備件進(jìn)行自動(dòng)告警。

7.技術(shù)資料管理。實(shí)現(xiàn)ATP車載設(shè)備技術(shù)資料的規(guī)范化管理，包括標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、規(guī)章規(guī)程、安裝及原理圖紙、應(yīng)急預(yù)案等資料信息，保持技術(shù)資料及時(shí)更新；提供全路ATP車載設(shè)備相關(guān)技術(shù)資料的分類查詢和統(tǒng)計(jì)分析。

8.型式試驗(yàn)管理。實(shí)現(xiàn)對(duì)所有類型ATP型式試驗(yàn)、新車路試結(jié)果和互聯(lián)互通試驗(yàn)等試驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果的管理；實(shí)現(xiàn)問(wèn)題跟蹤和工作進(jìn)度查詢，督促不同廠家對(duì)接口問(wèn)題進(jìn)行有效推進(jìn)，確認(rèn)試驗(yàn)結(jié)果作為ATP車載設(shè)備的技術(shù)依據(jù)；記錄試驗(yàn)過(guò)程中存在的遺留問(wèn)題，實(shí)時(shí)查詢問(wèn)題解決進(jìn)度。

9.報(bào)表管理。包括報(bào)表生成、報(bào)表接收與審核、報(bào)表數(shù)據(jù)分析和查詢等，按鐵道部、鐵路局、電務(wù)段和車間工區(qū)各自的業(yè)務(wù)流程實(shí)現(xiàn)報(bào)表的自動(dòng)化管理；通過(guò)定制相應(yīng)的數(shù)據(jù)和功能，定期自動(dòng)生成ATP車載設(shè)備業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

5 應(yīng)用技術(shù)

為滿足對(duì)全路ATP運(yùn)用和維護(hù)的高效管理，ATPMIS解決了多個(gè)應(yīng)用技術(shù)問(wèn)題。

1.ATP車載設(shè)備信息分類及處理存儲(chǔ)技術(shù)。ATPMIS具有 OLTP （On＿line Transaction Processing，聯(lián)機(jī)事務(wù)處理）及OLAP （On＿line Analytical Processing，聯(lián)機(jī)分析處理）的雙重特點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組織統(tǒng)一規(guī)劃，建立并行和恢復(fù)機(jī)制；在數(shù)據(jù)抽取、裝載時(shí)，對(duì)信息進(jìn)行預(yù)處理并適當(dāng)反范式化，將當(dāng)前數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)，使得系統(tǒng)既能夠快速掌握ATP車載設(shè)備狀態(tài)，又支持復(fù)雜的分析操作和決策，滿足ATP車載設(shè)備信息綜合應(yīng)用的需要。

2.滿足ATP車載設(shè)備全生命周期管理需要的綜合應(yīng)用方案。ATPMIS對(duì)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)流程、信息內(nèi)容進(jìn)行全方位的梳理和再造，構(gòu)筑集檢修預(yù)警、作業(yè)管理、故障分析、綜合查詢?yōu)橐惑w的綜合業(yè)務(wù)應(yīng)用方案，快速、準(zhǔn)確地完成相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、處理和傳遞，規(guī)范管理生產(chǎn)、運(yùn)用、維修作業(yè)流程，以適應(yīng)我國(guó)動(dòng)車組使用強(qiáng)度大，跨局調(diào)配頻繁的生產(chǎn)局面，滿足ATP車載設(shè)備運(yùn)用及檢修維護(hù)的需要。

3.信息安全技術(shù)。ATP車載設(shè)備管理信息系統(tǒng)中主要涉及接入安全、系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)安全等問(wèn)題。ATPMIS通過(guò)建立完善的權(quán)限管理模型、建立人員權(quán)限管理流程規(guī)范及制度、實(shí)行統(tǒng)一權(quán)限認(rèn)證、實(shí)施IP地址綁定及硬件地址綁定、加強(qiáng)密碼策略等措施保障信息安全；同時(shí)，充分考慮數(shù)據(jù)容災(zāi)與備份恢復(fù)策略、數(shù)據(jù)加密及解密技術(shù)、最優(yōu)服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備配置方案等。硬件配置采用多層技術(shù)架構(gòu)和雙機(jī)熱備方案，部署高性能的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、通信服務(wù)器及維護(hù)終端，可根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)處理工作量來(lái)擴(kuò)展設(shè)備規(guī)模。

4.系統(tǒng)綜合監(jiān)控及運(yùn)維技術(shù)。ATP運(yùn)用檢修工作需要ATPMIS具有很高的實(shí)時(shí)性、安全性、準(zhǔn)確性和可靠性，由于ATP信息經(jīng)過(guò)多道環(huán)節(jié)，通信鏈路長(zhǎng)、涉及的IT設(shè)備及處理軟件多，所以需對(duì)ATP設(shè)備、各級(jí)地面服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用進(jìn)程進(jìn)行全方位的系統(tǒng)監(jiān)控。ATPMIS在通信協(xié)議、數(shù)據(jù)內(nèi)容的設(shè)計(jì)規(guī)范中充分考慮系統(tǒng)監(jiān)控要求，以及系統(tǒng)在軟件級(jí)、系統(tǒng)級(jí)、應(yīng)用級(jí)、企業(yè)級(jí)的監(jiān)控機(jī)制，確保系統(tǒng)主要節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)處于可監(jiān)控的條件下，一旦出現(xiàn)異?；虬l(fā)生故障，能及時(shí)檢測(cè)并定位，以便迅速處理排除故障。

除以上幾點(diǎn)外，ATPMIS還設(shè)計(jì)了科學(xué)的數(shù)據(jù)展示及應(yīng)用服務(wù)技術(shù)、多系統(tǒng)間信息交互及信息共享等應(yīng)用技術(shù)。

6 結(jié)束語(yǔ)

基于上述系統(tǒng)架構(gòu)、功能和應(yīng)用技術(shù)，ATPMIS已經(jīng)研制完成，并在鐵路總公司、北京局和沈陽(yáng)局及下屬電務(wù)段車間工區(qū)運(yùn)用實(shí)施。系統(tǒng)在運(yùn)用過(guò)程中，較好地實(shí)現(xiàn)了ATP各類信息的管理和快速統(tǒng)計(jì)查詢，各級(jí)檢修修程的計(jì)劃和作業(yè)統(tǒng)計(jì)，運(yùn)用檢修計(jì)劃與動(dòng)車管理信息系統(tǒng)的同步編排，檢修生產(chǎn)過(guò)程的作業(yè)和進(jìn)度監(jiān)督，以及ATP故障的多維度分析統(tǒng)計(jì)等。隨著ATPMIS在全國(guó)的推廣應(yīng)用，全路ATP管理將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)信息化進(jìn)程，為ATP高效運(yùn)用、檢修、安全生產(chǎn)和現(xiàn)代化管理提供重要支撐。

［1］ 中華人民共和國(guó)鐵道部.信應(yīng)用函 ［2013］4號(hào).鐵路電務(wù)管理信息系統(tǒng)ATP車載設(shè)備管理子系統(tǒng)總體方案.［S］.2013.

［2］ 中國(guó)鐵路總公司運(yùn)輸局.運(yùn)信應(yīng)用函［2014］268號(hào)《鐵路電務(wù)管理信息系統(tǒng)ATP車載設(shè)備管理子系統(tǒng)技術(shù)評(píng)審意見(jiàn)［S］.2014.