張亦馳

北京交通大學(xué) 北京 100091

引言

鐵路運(yùn)輸部門要依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)，構(gòu)建列車調(diào)度指揮系統(tǒng)和計(jì)劃調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效有序的貨運(yùn)調(diào)度和機(jī)車調(diào)度，做好數(shù)據(jù)采集相關(guān)工作，保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全。同時(shí)，構(gòu)建鐵路運(yùn)維調(diào)度平臺(tái)和應(yīng)急指揮中心，對(duì)客戶服務(wù)需求進(jìn)行集中受理和高效辦理，對(duì)運(yùn)維資源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，對(duì)故障實(shí)施統(tǒng)一指揮和有效的應(yīng)急處置，為鐵路業(yè)務(wù)的良好發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在鐵路調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.1 鐵路調(diào)度中心網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)

依托信息網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建鐵路調(diào)度中心網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，能徹底改造鐵路調(diào)度方式，構(gòu)建融合計(jì)算機(jī)、通信、多媒體以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷囗?xiàng)技術(shù)的開放性和透明化程度較高的鐵路調(diào)度指揮管理系統(tǒng)。依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用信息技術(shù)，能促進(jìn)鐵路調(diào)度中心提高工作質(zhì)量和效率。并實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路列車的高效有序的行車指揮，同時(shí)，能促進(jìn)鐵路信號(hào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良好的智能化發(fā)展。該系統(tǒng)對(duì)鐵路路線以及列車行車狀況相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，并向調(diào)度人員提供可靠性和準(zhǔn)確性較強(qiáng)的數(shù)據(jù)信息，為調(diào)度決策和工作開展提供依據(jù)。該系統(tǒng)還能基于數(shù)據(jù)分析，為調(diào)度人員自動(dòng)提供先進(jìn)的指揮調(diào)度手段，能增強(qiáng)調(diào)度中心的應(yīng)急處理能力。推廣應(yīng)用該系統(tǒng)，與業(yè)務(wù)局相關(guān)設(shè)施連接，構(gòu)建調(diào)度指揮服務(wù)相應(yīng)的局域網(wǎng)，借助專用線路由器，遠(yuǎn)程連接鐵路局調(diào)度中心，實(shí)現(xiàn)高效及時(shí)的信息交換，構(gòu)建技術(shù)資料庫，為調(diào)度決策提供資料依據(jù)。該系統(tǒng)對(duì)列車運(yùn)輸和調(diào)度監(jiān)督相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取，連接其他網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能確保信息資源發(fā)揮最大化的效益[1]。

1.2 列車調(diào)度指揮系統(tǒng)

行車指揮系統(tǒng)在組織鐵路運(yùn)輸?shù)木唧w過程中，指揮自動(dòng)行車是其重難點(diǎn)內(nèi)容。依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建列車調(diào)度指揮系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)行車調(diào)度方式的徹底變革。該指揮系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行線的實(shí)時(shí)操作，對(duì)行車限制命令進(jìn)行輸入和注解，交換鄰臺(tái)計(jì)劃，對(duì)計(jì)劃進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，自動(dòng)下達(dá)計(jì)劃，對(duì)車站報(bào)點(diǎn)進(jìn)行接收，合理編制、實(shí)時(shí)調(diào)整、及時(shí)下達(dá)、準(zhǔn)確簽收調(diào)度命令等。調(diào)度員依托該系統(tǒng)組織運(yùn)輸工作，根據(jù)列車編組計(jì)劃進(jìn)行編車，按照運(yùn)行圖確保列車正常運(yùn)行，遵循運(yùn)輸方案對(duì)運(yùn)輸活動(dòng)進(jìn)行組織，高效完成計(jì)劃任務(wù)[2]。

1.3 列車計(jì)劃調(diào)度系統(tǒng)

列車計(jì)劃調(diào)度員依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，能構(gòu)建信息化的工作流程。調(diào)度人員依托計(jì)劃調(diào)度子系統(tǒng)，能有效收集出發(fā)車、到達(dá)車、站存車相應(yīng)的自動(dòng)入流、編制列車班計(jì)劃和具體階段計(jì)劃，錄入調(diào)度命令和相關(guān)注意事項(xiàng)，下達(dá)調(diào)度命令和相關(guān)計(jì)劃，自動(dòng)生成車流交換相關(guān)數(shù)據(jù)等[3]。

1.4 機(jī)車調(diào)度

機(jī)車調(diào)度系統(tǒng)，其主要目標(biāo)在于通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)資源，實(shí)現(xiàn)高度的數(shù)據(jù)共享。列車調(diào)度員和計(jì)劃員能依托機(jī)車調(diào)度系統(tǒng)實(shí)施查詢，并實(shí)現(xiàn)信息化輸入和繪圖。列車調(diào)度員利用該系統(tǒng)繪制機(jī)車周轉(zhuǎn)圖，并管理調(diào)度命令。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全

2.1 對(duì)計(jì)算機(jī)病毒進(jìn)行防范

計(jì)算機(jī)病毒會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用系統(tǒng)造成破壞。依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的鐵路調(diào)度系統(tǒng)要對(duì)計(jì)算機(jī)病毒加強(qiáng)防范，通過有效的方法措施保障計(jì)算機(jī)的安全性。對(duì)計(jì)算機(jī)病毒進(jìn)行防范，可采取如下措施[4]：①對(duì)硬件防火墻進(jìn)行安裝，通過硬件防火墻對(duì)防范病毒的有效策略進(jìn)行部署，阻礙非法用戶和程序?qū)ο到y(tǒng)的入侵，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)病毒的有效防范。②對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安裝防病毒的有效軟件，及時(shí)查殺傳遞信息、使用存儲(chǔ)介質(zhì)時(shí)受到的病毒威脅，保障系統(tǒng)計(jì)算機(jī)安全。③對(duì)病毒數(shù)據(jù)庫進(jìn)行定期更新和及時(shí)查殺，使用安全的存儲(chǔ)介質(zhì)，避免安裝來源不明的軟件程序，對(duì)移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行使用前，要掃描介質(zhì)是否含有病毒[5]。

2.2 防范網(wǎng)絡(luò)攻擊

網(wǎng)絡(luò)攻擊會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)造成嚴(yán)重破壞。對(duì)此，鐵路調(diào)度系統(tǒng)要重視防范網(wǎng)絡(luò)攻擊，綜合運(yùn)用防火墻技術(shù)、虛擬局域網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)閘技術(shù)、通信端口過濾技術(shù)、入侵檢測(cè)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)攻擊的有效防范。①防火墻技術(shù)。對(duì)防火墻進(jìn)行構(gòu)建，對(duì)侵犯系統(tǒng)的各類病毒進(jìn)行主動(dòng)識(shí)別和有效防治。②脆弱性掃描技術(shù)。通過該技術(shù)，檢查搜索遠(yuǎn)程系統(tǒng)，獲取NFS的脆弱性，當(dāng)病毒通過NFS脆弱性對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行攻擊時(shí)，對(duì)之掃描并實(shí)施主動(dòng)防御。③入侵檢測(cè)技術(shù)。通過該技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遭受的惡意攻擊加以識(shí)別，并有效處理，安裝入侵檢測(cè)系統(tǒng)，一旦發(fā)現(xiàn)入侵者，系統(tǒng)即對(duì)入侵者意圖進(jìn)行及時(shí)識(shí)別，并作出處理。④通信端口過濾技術(shù)，考慮不同端口情況，對(duì)過濾包進(jìn)行設(shè)置，對(duì)各類過濾包加以區(qū)別，審查完畢后，根據(jù)設(shè)定信息制定處理方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)入侵者干擾的有效預(yù)防。

2.3 鐵路專網(wǎng)的隔離及其防范措施

為保障鐵路運(yùn)輸安全，可采取如下措施，加強(qiáng)對(duì)鐵路專網(wǎng)的隔離及其防范：①按照信號(hào)系統(tǒng)軟件修改以及維護(hù)相關(guān)規(guī)范，避免系統(tǒng)防護(hù)升級(jí)引發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。②加強(qiáng)對(duì)新興技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，控制網(wǎng)絡(luò)通信，確保通信安全，針對(duì)鐵路信號(hào)管控構(gòu)建安全可靠的一體化平臺(tái)，對(duì)新型冗余管控一體好系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)應(yīng)用，對(duì)行車安全實(shí)施高效預(yù)警，加強(qiáng)對(duì)信號(hào)安全的縱深防御[6]。

3 鐵路運(yùn)維調(diào)度平臺(tái)和應(yīng)急指揮平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

3.1 運(yùn)維調(diào)度管理流程

3.1.1 運(yùn)維計(jì)劃。將實(shí)際工作作為依據(jù)，制定一體化的全路運(yùn)維計(jì)劃，對(duì)運(yùn)維作業(yè)組織進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的運(yùn)維作業(yè)，促進(jìn)運(yùn)維工作效率實(shí)現(xiàn)大幅度提高。運(yùn)維單位要對(duì)運(yùn)維計(jì)劃進(jìn)行科學(xué)制定，經(jīng)上級(jí)管理部門審批后，對(duì)月度運(yùn)維計(jì)劃進(jìn)行制定，由本級(jí)管理部門審批后，根據(jù)計(jì)劃實(shí)施運(yùn)維工作，對(duì)運(yùn)維作業(yè)期間存在的問題實(shí)施有效的閉環(huán)管理，運(yùn)維管理部門監(jiān)督檢查運(yùn)維計(jì)劃的落實(shí)執(zhí)行情況。

3.1.2 變更管理。通過變更管理合理評(píng)估和及時(shí)批準(zhǔn)信息系統(tǒng)出現(xiàn)的變更，再對(duì)變更加強(qiáng)監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)對(duì)變更風(fēng)險(xiǎn)的最大化降低。變更流程如下：①做好變更準(zhǔn)備，將變更需求作為依據(jù)，對(duì)實(shí)施變更的方案進(jìn)行制定，并對(duì)方案進(jìn)行驗(yàn)證。②變更申請(qǐng)。綜合考慮變更時(shí)間、變更程度以及影響范圍，對(duì)變更級(jí)別進(jìn)行確定，并向運(yùn)維管理部門提交實(shí)施方案。③變更審批。由運(yùn)維管理部門對(duì)方案的可行性進(jìn)行評(píng)估，并對(duì)變更風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究，審批變更方案，對(duì)通過審批的變更方案實(shí)施統(tǒng)一管理。

3.1.3 運(yùn)維工單管理流程。根據(jù)運(yùn)維工單開展運(yùn)維工作，保障運(yùn)維工作的可控性和規(guī)范性，由運(yùn)維管理部門對(duì)運(yùn)維工作實(shí)施統(tǒng)一監(jiān)督和科學(xué)考評(píng)，落實(shí)執(zhí)行閉環(huán)管理。具體流程如下：①生成工單。將業(yè)務(wù)需求作為依據(jù)，結(jié)合運(yùn)維計(jì)劃，對(duì)工單進(jìn)行自動(dòng)創(chuàng)建。②工單流轉(zhuǎn)受理。將運(yùn)維計(jì)劃作為依據(jù)，對(duì)運(yùn)維工單進(jìn)行審核，再向承辦人流轉(zhuǎn)。③工單執(zhí)行。由承辦人對(duì)工單進(jìn)行信息填報(bào)處理，并對(duì)相關(guān)反饋進(jìn)行提交。④工單督辦。將工單辦理時(shí)效作為依據(jù)，綜合運(yùn)用站內(nèi)信、智能外呼、App以及郵件等方式，向承辦人發(fā)送催辦工單的提醒消息。⑤工單關(guān)閉。處理工單后，對(duì)之進(jìn)行審核，將已處理工單關(guān)閉。⑥工單管理。根據(jù)工單類型、流轉(zhuǎn)狀態(tài)、用戶角色等條件，查詢統(tǒng)計(jì)工單。

4 應(yīng)急指揮機(jī)制及事件智能化推薦研究

4.1 應(yīng)急指揮機(jī)制研究

鐵路調(diào)度系統(tǒng)依托應(yīng)急指揮機(jī)制實(shí)施應(yīng)急管理相關(guān)工作，構(gòu)建統(tǒng)一高效且具有良好協(xié)調(diào)性的應(yīng)急管理機(jī)制，能有效應(yīng)對(duì)各類突發(fā)情況。當(dāng)前，鐵路信息系統(tǒng)形成了日趨復(fù)雜的架構(gòu)，對(duì)此，要整合技術(shù)資源，實(shí)施有效的綜合應(yīng)急處置。研發(fā)具有智能化特點(diǎn)的統(tǒng)一規(guī)范的應(yīng)急指揮機(jī)制，對(duì)信息系統(tǒng)運(yùn)維數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集，綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及AI等先進(jìn)技術(shù)，統(tǒng)一調(diào)度安全事件響應(yīng)，并對(duì)之進(jìn)行處置指揮，智能化判定事件等級(jí)，自動(dòng)化記錄突發(fā)事件評(píng)估和處置。該機(jī)制主要包含如下環(huán)節(jié)：

4.1.1 指揮調(diào)度。以基礎(chǔ)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫為依托，對(duì)電話、網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程會(huì)商、視頻會(huì)議等手段進(jìn)行綜合利用，統(tǒng)一指揮和高效調(diào)度運(yùn)維物資和相關(guān)人員，確保及時(shí)有效處理突發(fā)事件。

4.1.2 預(yù)案管理。對(duì)各類應(yīng)急場(chǎng)景實(shí)施全方位模擬，在科學(xué)分析場(chǎng)景的基礎(chǔ)上，制定針對(duì)性和有效性較強(qiáng)的解決方案，并對(duì)應(yīng)急場(chǎng)景實(shí)施多次模擬演練，在規(guī)定時(shí)間對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行恢復(fù)，參考演練結(jié)果，對(duì)解決方案進(jìn)行優(yōu)化，促進(jìn)應(yīng)急效率實(shí)現(xiàn)大幅度提高。

4.1.3 應(yīng)急方案。依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)處置模型進(jìn)行分析構(gòu)建，并按照規(guī)范流程對(duì)預(yù)案實(shí)施信息化處理，對(duì)于突發(fā)事件，利用處置模型，實(shí)時(shí)制定處置預(yù)案，有效實(shí)施綜合研判、方案制定、調(diào)度指揮以及監(jiān)測(cè)監(jiān)控。

4.1.4 應(yīng)急處置。對(duì)突發(fā)事件覆蓋的影響范圍進(jìn)行快速分析，及時(shí)對(duì)事件等級(jí)做出準(zhǔn)確判斷，盡快恢復(fù)業(yè)務(wù)。通過系統(tǒng)切換實(shí)現(xiàn)有效的應(yīng)急處置，科學(xué)分析和準(zhǔn)確診斷突發(fā)事件，符合預(yù)定條件，即對(duì)事件等級(jí)進(jìn)行提升，并對(duì)應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行啟動(dòng)，恢復(fù)業(yè)務(wù)后，即將事件關(guān)閉。

4.1.5 應(yīng)急資源。對(duì)應(yīng)急資料庫進(jìn)行構(gòu)建，將典型案例、應(yīng)急預(yù)案、相關(guān)法規(guī)等文件資料收錄于其中，從知識(shí)層面為應(yīng)急指揮調(diào)度提供保障；對(duì)應(yīng)急資源庫進(jìn)行構(gòu)建，將專家資源、通信保障、裝備管理等資源收錄于其中，實(shí)施有效的動(dòng)態(tài)管理，從物質(zhì)層面為應(yīng)急指揮調(diào)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(tǒng)事件定義為兩類，一類是指標(biāo)事件，一類是系統(tǒng)事件。其中，指標(biāo)事件是指某項(xiàng)操作系統(tǒng)、設(shè)備、軟件等所含的監(jiān)控指標(biāo)出現(xiàn)異常；系統(tǒng)事件是某項(xiàng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)發(fā)生的事件。

4.2.2 事件變量。對(duì)事件進(jìn)行定級(jí)，要綜合考慮事件的影響群體、范圍、程度以及時(shí)段等變量。影響群體主要包括一類業(yè)務(wù)、二類業(yè)務(wù)以及三類業(yè)務(wù)等業(yè)務(wù)分類；影響范圍可劃分為局內(nèi)部分區(qū)域、某鐵路局、全路等；影響程度是指受損性能；影響時(shí)段是指事件持續(xù)的具體時(shí)長。

4.2.3 事件定級(jí)。對(duì)變量進(jìn)行綜合分析后，即對(duì)事件做出評(píng)級(jí)。

4.3 智能發(fā)布和服務(wù)推送模型

構(gòu)建知識(shí)庫，采集應(yīng)急處置知識(shí)，并對(duì)之進(jìn)行共享輸出。基于智能挖掘，對(duì)相關(guān)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，在處置后續(xù)事件時(shí)，提供有效的引導(dǎo)式服務(wù)，對(duì)解決方案進(jìn)行智能推薦，縮短解決故障耗費(fèi)的時(shí)間。為實(shí)現(xiàn)智能發(fā)布，并推送引導(dǎo)式服務(wù)，要事件推演、應(yīng)急指揮相應(yīng)的源頭場(chǎng)景切入，綜合考慮用戶、場(chǎng)景和內(nèi)容具備的特殊性，從信息交互、任務(wù)執(zhí)行以及信息挖掘三個(gè)層面對(duì)智能發(fā)布和引導(dǎo)式服務(wù)推送模型進(jìn)行構(gòu)建。在信息交互層中，系統(tǒng)用戶通過文字、語音等方式，向服務(wù)輸送信息，作為相應(yīng)的數(shù)據(jù)源，并向任務(wù)執(zhí)行層提交。在任務(wù)執(zhí)行層中，對(duì)來源于信息交互層的數(shù)據(jù)實(shí)施垂直搜索、綜合搜索以及開放式聊天。在信息挖掘?qū)?，抽取組織知識(shí)信息，并對(duì)之進(jìn)行查詢，將用戶喜好作為依據(jù)，對(duì)知識(shí)庫實(shí)施個(gè)性化整理。

5 結(jié)束語

綜上所述，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)作為現(xiàn)代化工具在鐵路調(diào)度系統(tǒng)中得到了日漸廣泛的應(yīng)用。依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，綜合運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)，構(gòu)建鐵路調(diào)度系統(tǒng)，能保障高效率和高質(zhì)量的調(diào)度工作，還能增強(qiáng)安全防護(hù)，能有效保障鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。