一、概述

　　鐵路企業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要組成部分。截止到1998年，職工人數(shù)317.9萬人；全國鐵路營業(yè)里程達57583.5公里；完成客運周轉(zhuǎn)量的3691億人公里；貨運周轉(zhuǎn)量的12262億噸公里，是一個集運輸、工業(yè)、建筑、物資、通訊、文化、教育、衛(wèi)生等多種國民經(jīng)濟為一體，集中指揮與部、局、分局級管理相結(jié)合，基層單位遍布全國各地的特大型國有企業(yè)。

　　對整個鐵路系統(tǒng)而言，設(shè)備管理具有很重要的意義，它是重要的基礎(chǔ)管理信息資源，是技術(shù)改造、行車指揮、保障行車安全及事故搶險救援等領(lǐng)導(dǎo)決策的重要依據(jù)。但是由于管理技術(shù)跟不上，使設(shè)備管理成為鐵路系統(tǒng)技術(shù)管理的薄弱環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的設(shè)備管理方式共有兩種：一是建立臺帳進行數(shù)據(jù)管理，二是編制圖集進行圖形管理。以這兩種方式進行設(shè)備管理有很大的弊?。阂环矫?，在圖集顯示的信息遠不能滿足實際工作的需要；另一方面，翻閱臺帳得到的僅是單一的數(shù)據(jù)，缺少直觀、詳細的資料。數(shù)據(jù)與圖形成為各自獨立的部分，二者的關(guān)系被割裂。隨著鐵路經(jīng)營機制的變革和我局技術(shù)更新速度的加快，各級管理人員的行車技術(shù)設(shè)備信息的需求不斷增長。這種以傳統(tǒng)方式進行鐵路行車設(shè)備管理難以適應(yīng)新形勢的需要。

　　《鐵路行車技術(shù)設(shè)備地圖信息管理系統(tǒng)》引進了先進的地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，全面地對鐵路行車設(shè)備進行計算機管理，徹底根除了傳統(tǒng)管理方式的種種弊病，通過地圖+信息的方式，全面、直觀、準確地反映了設(shè)備的分布、現(xiàn)狀及技術(shù)特征。同時，系統(tǒng)還提供了多種查詢、統(tǒng)計、定位功能，為計算鐵路運輸能力、鐵路設(shè)備技術(shù)改造、搶險救援等工作提供了全新的技術(shù)手段。

　　二、標準引入

　?、鍒D例

　　采用中華人民共和國國家標準（GB）鐵路工程圖形符號標準，定制電子矢量地圖圖例庫，征求各分局意見后頒發(fā)執(zhí)行。

　?、鎴D幅

　?、备艣r圖

　　以全國1：50萬矢量交通地圖為基礎(chǔ)，編制局線路概況圖，各專業(yè)設(shè)備概況圖，以線路概況圖為準，圖幅內(nèi)容如下：

　?、啪志€路概況圖

　?、凭謽蛩砀艣r圖

　?、蔷蛛妱?wù)設(shè)備概況圖

　?、染謾C務(wù)設(shè)備概況圖

　　⑸局機務(wù)（水電）設(shè)備概況圖

　?、示謾C務(wù)（電氣化）設(shè)備概況圖

　?、司周囕v設(shè)備概況圖

　?、填A(yù)留局其他行車專業(yè)設(shè)備概況圖

　　⒉綜合圖

　?、啪€路綜合圖（以區(qū)間縱斷面圖為主、輔以其他內(nèi)容）

　?、齐妱?wù)綜合圖（自閉、聯(lián)鎖示意圖）

　　⑶電氣化綜合圖（接觸網(wǎng)高、饋電相別、供電范圍、供電臂分布等）

　?、染C合圖按線別，以分局管界分段，并用文字將該線主要技術(shù)標準，車站、車務(wù)段分布、線路、橋隧、電務(wù)、機務(wù)、車輛設(shè)備等加以描述

　?、耻囌酒矫鎴D

　　以工務(wù)段技術(shù)設(shè)備圖與電務(wù)段站場平面圖兩者相結(jié)合編制行車設(shè)備車站平面圖。

　?、绰肪W(wǎng)、區(qū)域性樞紐繪制樞紐示意圖

　?、绻沧值渚幋a

　　采用TMIS編碼體系。

　　三、總體構(gòu)架

　?、逑到y(tǒng)配置

　?、庇布脚_：支持COMPAQ、SUN、HP、IBM等PCServer；工作站要求586/166以上微機，以滿足多媒體應(yīng)用對設(shè)備容量和速度的要求。

　?、膊僮飨到y(tǒng):

　　單機版：WINDOWS95/98。

　　網(wǎng)絡(luò)版：服務(wù)器端要使用WINDOWSNT4.0（SP3）+IIS3.0;工作站需要運行在WINDOWS95+IE4.0或WINDOWS98操作系統(tǒng)之上。

　?、耻浖脚_：ORACLE8.3數(shù)據(jù)庫：

　　ORACLESPATIAL+SPATIALEXTENSION；MapXtreme;MapX

　?、淳W(wǎng)絡(luò):可以采用3種聯(lián)網(wǎng)方式實現(xiàn)信息共享：

　　⑴機關(guān)局域網(wǎng)。

　?、齐娫挀芴柹暇W(wǎng)。

　?、荴.25廣域網(wǎng)。

　　局域網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要采用TCP/IP及X.25。

　　5.有關(guān)圖示：圖1—鐵路體系結(jié)構(gòu)；圖2—鐵路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；圖3—鐵路維護機制。

　?、嫦到y(tǒng)功能

　?、辟Y源共享

　　構(gòu)建全局行車設(shè)備矢量地圖數(shù)據(jù)庫，開發(fā)路局行車技術(shù)設(shè)備地圖管理系統(tǒng)，依托鐵路X.25公用分組交換網(wǎng)、鐵路專用通信基干網(wǎng)、鐵路機關(guān)局域網(wǎng)，最終建成具有開放性、大容量、高速度和多功能支撐能力的共享的企業(yè)級GIS應(yīng)用系統(tǒng)，作為局機關(guān)辦公自動化的共享資源，同時預(yù)留與其他信息系統(tǒng)如RSMIS的接口。

　?、矠樾熊囍笓]和搶險救援提供決策依據(jù)

　　采用空間導(dǎo)航、地址匹配等多種定位方式，使用戶能夠方便、快速地定位、顯示行車設(shè)備圖，為行車指揮和搶險救援服務(wù)。

　?、碁殍F路行車技術(shù)設(shè)備改造提供全面翔實的基礎(chǔ)信息

　　利用空間分析，快速檢索符合特定技術(shù)指標條件的設(shè)備的位置及設(shè)備的技術(shù)指標特征，為鐵路行車技術(shù)設(shè)備改造進行現(xiàn)狀調(diào)查、分析和方案研究服務(wù)。

　?、匆子诰S護

　　完善矢量地圖數(shù)據(jù)庫的管理和維護手段，保證設(shè)備基礎(chǔ)信息的時效性。

　?、狄子谑褂?/p>

　　提供單機版和網(wǎng)絡(luò)版兩套方案，使用戶在不同環(huán)境中使用該系統(tǒng)。盡可能符合用戶處理業(yè)務(wù)習(xí)慣，使用戶能以簡單的操作，從多種方式得到需要的結(jié)果，結(jié)合文、圖、像等直觀生動的多種形式，提供資料。

　　⒍圖集出版

　　能夠?qū)⑾到y(tǒng)矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為北大方正標準出版格式文件，進行排版印刷，出版圖集。

　?、凡樵兌ㄎ环绞?/p>

　?、诺貓D導(dǎo)航

　　以1：50萬全國交通矢量電子地圖為導(dǎo)航地圖，通過在導(dǎo)航圖上點選對象，定位并顯示其對應(yīng)的圖幅。如查某車站的平面示意圖，通過操縱導(dǎo)航地圖，漫游放大，找到導(dǎo)航圖上該車站的位置，單擊圖上該站位置，即得到該站的平面示意圖。

　?、瓢捶志帧⒕€路、區(qū)段或車站名稱、里程選定分局，得到分局管轄所有線路列表，選定線路，得到該線路所有區(qū)段列表，這樣層層剝筍，很快就能找到最終結(jié)果；如果知道車站的確切名稱或區(qū)間的里程，操作就更簡單了，只要輸入名稱或里程，馬上就能看到結(jié)果。

　　⑶按技術(shù)指標

　　將滿足一定條件的圖幅快速檢索定位出來。如：只要選定條件，如襄渝線上，坡度>3‰,便可以將襄渝線上所有坡度大于3‰的坡段檢索出來，列表顯示，用戶只要點選列表中的數(shù)據(jù)，即可得到該數(shù)據(jù)項對應(yīng)的坡段情況。

　　四、技術(shù)特色

　　局行車技術(shù)設(shè)備地圖信息管理系統(tǒng)以先進的地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)為起點，集網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)庫、地理信息等新技術(shù)為一體，構(gòu)成具有現(xiàn)代管理特色的鐵路行車設(shè)備管理信息系統(tǒng)。

　　㈠先進性

　?、辈捎孟冗MGIS組件式開發(fā)技術(shù)開發(fā)專業(yè)GIS產(chǎn)品

　　系統(tǒng)采用Mapinfo公司的MapX開發(fā)工具，為行車設(shè)備管理系統(tǒng)開發(fā)專業(yè)GIS產(chǎn)品，用戶功能定制能力強，是計算機科學(xué)領(lǐng)域組件化技術(shù)的發(fā)展在GIS領(lǐng)域的體現(xiàn)，也是目前GIS產(chǎn)品發(fā)展的一個熱點。

　?、瞁eb地理信息系統(tǒng)(WebGIS)

　　隨著網(wǎng)絡(luò)和Internet技術(shù)的發(fā)展，運行于Intranet或Internet環(huán)境下的地理信息系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)地理信息的分布式存儲、空間信息的發(fā)布、地址查詢和Internet環(huán)境中的地圖顯示，是目前GIS領(lǐng)域中最新的熱點領(lǐng)域。系統(tǒng)采用Mapinfo公司的MapXtreme開發(fā)技術(shù)，成功構(gòu)建企業(yè)級共享的GIS應(yīng)用系統(tǒng)，是國內(nèi)最早采用該項技術(shù)的大型應(yīng)用系統(tǒng)。

　?、唱毺氐牡貓D矢量化技術(shù)

　　系統(tǒng)解決了一些行車設(shè)備地圖矢量化的關(guān)鍵技術(shù)問題，開發(fā)出專用的地圖矢量化工具，能夠大大降低地圖矢量化的工作量，縮短項目開發(fā)周期，系全路首創(chuàng)。

　?、鎸嵱眯?/p>

　　在行車設(shè)備管理信息系統(tǒng)中引進GIS技術(shù)，能夠在行車指揮、搶險救援、技術(shù)改造等鐵路運輸生產(chǎn)管理和決策過程中解決設(shè)備管理的兩類問題：定位和條件查詢。

　　定位:根據(jù)需要，定位設(shè)備位置，現(xiàn)實實體的輪廓特征。在行車指揮，搶險救援中起重要作用。

　　條件查詢:快速檢索符合某些特定的技術(shù)指標條件的設(shè)備在什么位置及設(shè)備的技術(shù)指標特征，主要用在設(shè)備技術(shù)改造的現(xiàn)狀調(diào)查、分析和方案研究。

　　㈢開放性，可擴展性

　　該系統(tǒng)不僅可以與鐵路統(tǒng)計管理信息系統(tǒng)互聯(lián)，而且還預(yù)留了與未來系統(tǒng)（鐵路擬開發(fā)和正在建設(shè)的其他信息系統(tǒng)）互連互訪的接口。系統(tǒng)的設(shè)計、選擇產(chǎn)品和編制軟件等過程中，始終以突出系統(tǒng)的開放性和可擴展性為重點。

　?、枰子眯?/p>

　　系統(tǒng)Windows環(huán)境下的應(yīng)用界面，把地理信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫相聯(lián)結(jié)，界面風(fēng)格突出人性化設(shè)計，實現(xiàn)了文本、圖形和圖像信息相結(jié)合的定位、查詢、檢索模式，突出了信息表達形式的形象化、直觀化，同時盡可能簡化操作步驟，并附帶完善的聯(lián)機幫助系統(tǒng)。系統(tǒng)進行了三個層次的嚴格測試：

　　技術(shù)測試，保證系統(tǒng)性能穩(wěn)定地運行

　　業(yè)務(wù)測試，保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的權(quán)威性，盡可能符合用戶處理業(yè)務(wù)習(xí)慣。

　　易用性測試，用戶能以簡單的操作，從多種方式得到需要的結(jié)果。

　　㈤可維護性

　?、睂ｉT的矢量化工具，減少手工工作量，縮短維護周期。

　?、膊捎昧藬?shù)據(jù)編碼字典管理屬性數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)相對獨立，增強了數(shù)據(jù)的可維性。

　?、乘饕龍D層管理空間數(shù)據(jù)，規(guī)范矢量地圖數(shù)據(jù)庫維護，保證空間數(shù)據(jù)的一致性和完整性。

　?、碬ebGIS應(yīng)用系統(tǒng)能收集系統(tǒng)使用的反饋信息，并動態(tài)發(fā)布設(shè)備信息變化情況。

　?、杲ㄔO(shè)和使用成本較低

　　系統(tǒng)最終形成兩套應(yīng)用界面：基于單機運行的光盤版和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境MapXTreme的網(wǎng)絡(luò)版。

　　該系統(tǒng)建立了一種真正的企業(yè)級的共享的空間信息系統(tǒng)，能夠在鐵路局內(nèi)多個業(yè)務(wù)部門共享一個GIS系統(tǒng)，具有分布式計算的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，面向特征的應(yīng)用，無縫的連續(xù)空間數(shù)據(jù)庫并能連接多個外部數(shù)據(jù)庫，允許所有公用的數(shù)據(jù)和應(yīng)用模型在網(wǎng)絡(luò)上供多用戶使用，大大減輕了客戶端系統(tǒng)的配置，可以通過一般局域網(wǎng)進行比較高效的訪問。系統(tǒng)總體性能價格比較合理。

　　五、應(yīng)用效果

　　鐵路運輸業(yè)的主題是安全和效益。鐵路行車設(shè)備的正常穩(wěn)定運作正是保證運輸生產(chǎn)安全、提高運輸生產(chǎn)效率的必要條件,因此，能否對鐵路行車設(shè)備實行及時有效的管理將直接影響鐵路系統(tǒng)的生產(chǎn)質(zhì)量。該系統(tǒng)投入運行后，不僅為鐵路行車設(shè)備管理提供了一種全新的、高效的工作手段，而且為鐵路行車設(shè)備管理乃至整個鐵路系統(tǒng)各部門的管理、運營、投資、基礎(chǔ)工作等各方面帶來巨大的綜合效益。

　?、骞芾硇б?/p>

　　鄭州鐵路局行車設(shè)備地圖信息管理系統(tǒng)的建成，使行車設(shè)備的空間分布情況及其狀態(tài)通過矢量地圖的方式直觀地表現(xiàn)出來，信息全面，數(shù)據(jù)準確，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供及時、完備的管理信息；系統(tǒng)運行高效，以往需要耗費幾小時甚至幾天時間的查詢、統(tǒng)計、定位工作，現(xiàn)在僅需幾分鐘即可完成，大大提高了管理效率，保證了鐵路經(jīng)營管理質(zhì)量。

　?、婀ぷ餍б?/p>

　　鐵路行車設(shè)備信息是進行鐵路行車設(shè)備管理關(guān)鍵的參考資料。鄭州鐵路局管區(qū)跨越多省，幾十條線路，所涉及行車設(shè)備信息成百萬計，為了收集和整理這一巨大的信息資源，從路局、分局到基層各站段都傾注了大量的人力、財力。但由于存在許多問題，例如現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)變動頻繁、已有數(shù)據(jù)維護不利、共享性差、信息檢索不便等，使得行車設(shè)備管理工作的效率和質(zhì)量受到了嚴重影響。該系統(tǒng)的應(yīng)用降低了工作成本，同時又提高了工作效率和質(zhì)量，有效地改善了了鐵路部門的行車設(shè)備管理環(huán)境，為行車設(shè)備管理工作帶來了極大的方便。其工作效益主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

　　⒈真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享

　　傳統(tǒng)的行車設(shè)備管理是以專業(yè)部門為單位進行數(shù)據(jù)采集和整理，信息單一，而真正應(yīng)用于現(xiàn)場實際時往往需要多個專業(yè)的綜合數(shù)據(jù)。以京廣鐵路提速進行線路技術(shù)改造為例，涉及到工務(wù)、電務(wù)、車站等多個部門的設(shè)施設(shè)備，必須同時對各專業(yè)部門進行綜合考慮，因此需要全方位數(shù)據(jù)共享。該系統(tǒng)將各個專業(yè)的數(shù)據(jù)實行統(tǒng)一管理，有效實現(xiàn)了這一目標，不但避免了專業(yè)部門各自為政、數(shù)據(jù)之間很難共享的缺陷，并且可以消除數(shù)據(jù)的有害冗余，從而形成了信息全面的綜合性數(shù)據(jù)庫。

　?、矓?shù)據(jù)更新速度大大加快

　　以往一個分局修訂一次圖集需要一年以上時間，不可能每年都做這樣的修訂，甚至有的分局最近的一次修訂已近十年。而本系統(tǒng)將數(shù)據(jù)保存在計算機中，維護更新相當方便，在條件允許的情況下，可以每半年甚至隨時進行現(xiàn)場設(shè)備信息收集整理并同時刷新計算機中的數(shù)據(jù)，這樣，數(shù)據(jù)更新速度較之傳統(tǒng)管理方式大大提高，保證了數(shù)據(jù)的客觀和時效性。

　?、承纬闪烁咝实蔫F路行車設(shè)備檔案館

　　本系統(tǒng)采用了大容量數(shù)據(jù)存貯器，可以在一張光盤上存儲整個鄭州鐵路局（包括六個分局）設(shè)施設(shè)備的全部信息，攜帶、檢索都非常方便，檢索速度較以往大大提高。仍以京廣鐵路提速進行線路技術(shù)改造為例，以前通過手工翻閱臺帳、圖集進行數(shù)據(jù)的查詢統(tǒng)計工作大約需要一個星期時間，而使用本系統(tǒng)后，單機版中最復(fù)雜的查詢也不會超過5秒鐘，網(wǎng)絡(luò)版中最復(fù)雜的查詢視網(wǎng)絡(luò)傳輸速度不超過20秒，大大提高了工作效率，減少了勞動強度。

　?、词褂梅奖?/p>

　　本系統(tǒng)主要提供Windows環(huán)境下的應(yīng)用界面，并把地理信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫相聯(lián)結(jié)，實現(xiàn)了文本、圖形和圖像信息相結(jié)合的分析、檢索模式，突出了信息表達形式的形象化、直觀化。普通業(yè)務(wù)人員稍經(jīng)培訓(xùn)便能承擔(dān)應(yīng)用系統(tǒng)的

　　使用、維護、擴展和更新工作。

　　㈢投資效益

　　傳統(tǒng)的臺帳和圖集管理方式需要投入大量的人力財力，花費相當長的時間管理臺帳和修訂圖集。以修訂一次鄭州鐵路局圖集為例，鐵路局和每個分局的車務(wù)、機務(wù)、供電、電務(wù)、車輛等相關(guān)業(yè)務(wù)部門至少要分別抽調(diào)一人參與這項工作，全局總共要投入40名左右技術(shù)人員進行一至兩年的采集和整理工作，加之每個分局僅印刷圖集就需要至少5萬元，修訂一次圖集全局總共要投入60萬元以上。而本系統(tǒng)提供了簡便易行的系統(tǒng)維護方式，普通業(yè)務(wù)人員只需經(jīng)過簡單培訓(xùn)便能承擔(dān)應(yīng)用系統(tǒng)的維護、擴展工作，從而既提高了效率，減少了工作量，又節(jié)省了大筆維護費用，特別是在當前減員增效的形勢下，更具有積極的作用。

　　六、行業(yè)前景

　　由于該系統(tǒng)是將地理信息系統(tǒng)技術(shù)用于特大型企業(yè)設(shè)備管理的成功范例。目前已經(jīng)在鄭州鐵路局投入運行，效果顯著，并受到鐵道部有關(guān)部門及其他鐵路局領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)注，認為該系統(tǒng)在我國鐵路技術(shù)設(shè)備管理模式方面取得突破性進展，從而在根本上提高我國鐵路運輸生產(chǎn)技術(shù)管理水平。

　　此外，有關(guān)的部門正在考慮在全國鐵路推廣應(yīng)用，并以該系統(tǒng)為基礎(chǔ)，形成鐵路設(shè)備管理標準體系。據(jù)了解，該系統(tǒng)可與TMIS和DMIS結(jié)合，應(yīng)用于鐵路運輸?shù)暮诵臉I(yè)務(wù)，在鐵路全行業(yè)具有很好的應(yīng)用前景。