程志剛 張?zhí)鞊P(yáng) 馬一人

摘? 要：針對當(dāng)下高鐵客服系統(tǒng)的運(yùn)維工作以人工為主、設(shè)備龐雜、運(yùn)維業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)復(fù)雜等問題，文章以云計算、數(shù)據(jù)庫、Web Service、運(yùn)維設(shè)備業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，研發(fā)一套數(shù)字化、信息化、系統(tǒng)化的運(yùn)維管理指揮平臺，以解決運(yùn)維業(yè)務(wù)中存在的操作復(fù)雜、工序執(zhí)行混亂、責(zé)任不明確、海量數(shù)據(jù)匯總統(tǒng)計等問題，提升運(yùn)維流程的可控性、可追溯性和安全性，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維業(yè)務(wù)的可視化、實(shí)時化和智能化，保障運(yùn)維管理計劃的順利執(zhí)行，優(yōu)化系統(tǒng)操作體驗，提高溝通和協(xié)作效率。該系統(tǒng)對打造安全、智能、高效、先進(jìn)的日常運(yùn)維管理指揮平臺，實(shí)現(xiàn)智能鐵路系統(tǒng)建設(shè)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：高鐵；客服系統(tǒng)；運(yùn)維管理；智能系統(tǒng)

中圖分類號：TP315? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 文章編號：2096-4706（2023）04-0039-04

Development and Research of Operation and Maintenance Management Command Platform of High-speed Railway Passenger Service System

CHENG Zhigang， ZHANG Tianyang， MA Yiren

（Suzhou EasyService Information Technology Co.， Ltd.， Suzhou? 215163， China）

Abstract： In view of the problems that the current operation and maintenance work of the high-speed railway passenger service system is mainly manual， the equipment is complex， and the operation and maintenance business data is complex， this paper is based on cloud computing， database， Web Service， and operation and maintenance equipment business data to develop a digital， informatization， and systematic operation and maintenance management command platform to solve the problems of complex operation， disordered process execution， unclear responsibilities， and massive data summary and statistics in the operation and maintenance business， improve the controllability， traceability and security of the operation and maintenance process， realize the visual， real-time and intelligent operation and maintenance business， ensure the smooth implementation of the operation and maintenance management plan， optimize the system operation experience， and improve the efficiency of communication and cooperation. The system is of great significance to build a safe， intelligent， efficient and advanced daily operation and maintenance management command platform and realize the construction of intelligent railway system.

Keywords： high-speed railway; passenger service system; operation and maintenance management; intelligent system

0? 引? 言

作為世界第一高鐵大國，我國高鐵具有運(yùn)營里程大、高鐵站多、站點(diǎn)位置分布廣的特點(diǎn)[1]?，F(xiàn)有以人工為基礎(chǔ)的管理架構(gòu)，運(yùn)維人員要花大量時間去研究那些極少帶有深層問題原因的告警事件，恢復(fù)設(shè)備故障是個很大的挑戰(zhàn)[2，3]。因此，在高鐵客服系統(tǒng)運(yùn)維管理指揮平臺設(shè)計中，如何基于現(xiàn)代高鐵車站數(shù)字化、信息化、系統(tǒng)化、現(xiàn)代化的需求，通過先進(jìn)成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)信息技術(shù)、現(xiàn)代化通信技術(shù)結(jié)合實(shí)際，完成建設(shè)一套先進(jìn)、成熟、可靠、開放、實(shí)用的高鐵客服系統(tǒng)運(yùn)維管理指揮系統(tǒng)，對實(shí)現(xiàn)我國智能高鐵網(wǎng)建設(shè)具有重要意義[4]。

1? 運(yùn)維管理指揮平臺設(shè)計依據(jù)及原則

高鐵客服系統(tǒng)運(yùn)維管理指揮平臺是信息化建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，必須從車站整體建設(shè)情況的全局考慮，將設(shè)備與運(yùn)維管理建設(shè)為一個高可用，易于擴(kuò)充、升級、管理和維護(hù)的運(yùn)營輔助系統(tǒng)。本系統(tǒng)平臺的設(shè)計主要從系統(tǒng)設(shè)計先進(jìn)性、系統(tǒng)設(shè)計可靠性和安全性、系統(tǒng)設(shè)計實(shí)時性，以及系統(tǒng)開放性與可擴(kuò)展性共四個方面進(jìn)行考慮。

1.1? 系統(tǒng)設(shè)計先進(jìn)性

高鐵客服系統(tǒng)運(yùn)維管理指揮平臺既要從現(xiàn)實(shí)需要為出發(fā)點(diǎn)，又要考慮長遠(yuǎn)發(fā)展的需要，盡可能采取先進(jìn)并且成熟的技術(shù)和產(chǎn)品，并要考慮潛在的擴(kuò)充，使之在一定時期內(nèi)保持較先進(jìn)的水平。為了適應(yīng)業(yè)務(wù)迅速增長的需要，系統(tǒng)性能不僅要適應(yīng)現(xiàn)在的需要，還要滿足未來幾年的設(shè)備增長的要求。

1.2? 系統(tǒng)設(shè)計可靠性與安全性

系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行是整個系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)。鑒于高鐵客服系統(tǒng)運(yùn)維管理指揮平臺對業(yè)主工作的重要性，要求系統(tǒng)具備較高的可靠性，系統(tǒng)自身應(yīng)具備自我管理與自愈能力，要考慮關(guān)鍵設(shè)備的冗余，能夠進(jìn)行在線修復(fù)，更換和擴(kuò)充[5]。要確保系統(tǒng)的正確性，數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性，以及為防止異常情況所必需的保護(hù)性設(shè)施。

1.3? 系統(tǒng)設(shè)計實(shí)時性

高鐵客服系統(tǒng)運(yùn)維管理指揮平臺的主要業(yè)務(wù)是反映業(yè)主工作環(huán)境中各類設(shè)施的運(yùn)行狀況，對狀態(tài)的采集、分析、反饋速度等均有很高的要求。系統(tǒng)需要利用數(shù)據(jù)的特征將采集數(shù)據(jù)過濾、分析組合并傳輸給服務(wù)器，由服務(wù)器對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，同時將數(shù)據(jù)過濾、分組合并成批，然后提交到數(shù)據(jù)庫，并通知相應(yīng)的工作人員和系統(tǒng)做出進(jìn)一步處理?？刂茢?shù)據(jù)傳輸量的同時，確保信息的及時分析與通告。

1.4? 系統(tǒng)開放性與可擴(kuò)展性

系統(tǒng)所采用的硬件平臺、軟件平臺、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等符合開放系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，并能夠與其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，要采用大多數(shù)廠商支持的國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。在總體設(shè)計中，采用開放式的體系結(jié)構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)易于擴(kuò)充，使相對獨(dú)立的分系統(tǒng)易于進(jìn)行組合調(diào)整。有適應(yīng)外界環(huán)境變化的能力，即在外界環(huán)境改變時，系統(tǒng)可以不作修改或僅做少量修改就能在新環(huán)境下運(yùn)行。

2? 系統(tǒng)的基本架構(gòu)

本系統(tǒng)軟件主要由三部分組成：數(shù)據(jù)采集層、業(yè)務(wù)管理層和應(yīng)用層三部分組成，如圖1所示，其具體功能如下。

2.1? 數(shù)據(jù)采集層

采集層負(fù)責(zé)實(shí)時采集被監(jiān)控對象的運(yùn)行狀態(tài)信息，分析處理原始數(shù)據(jù)，并發(fā)送到應(yīng)用服務(wù)器層；數(shù)據(jù)采集方式主要有SNMP、Telnet、Syslog、ODBC/JDBC、Web Service等方式；采集的信息包括數(shù)據(jù)中心、TSM、統(tǒng)一代辦數(shù)據(jù)接口、虛擬機(jī)四大子系統(tǒng)的服務(wù)器主機(jī)設(shè)備、存儲設(shè)備、數(shù)據(jù)庫、虛擬機(jī)、應(yīng)用軟件等的關(guān)鍵運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；采集層由數(shù)據(jù)采集終端組成。數(shù)據(jù)采集終端采用模塊化設(shè)計，對于不同的數(shù)據(jù)源可以加載不同的數(shù)據(jù)采集模塊。

2.2? 業(yè)務(wù)管理層

負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)采集層發(fā)送的數(shù)據(jù)，進(jìn)行閾值告警規(guī)則處理，并將所有數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫；通過與客戶端的交互，將應(yīng)用層訂閱的信息發(fā)送到客戶端；業(yè)務(wù)層部署在應(yīng)用服務(wù)器軟件內(nèi)。

2.3? 應(yīng)用層

負(fù)責(zé)將應(yīng)用服務(wù)器層發(fā)送的監(jiān)控數(shù)據(jù)展示給用戶界面；用戶通過該用戶界面進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控與系統(tǒng)管理。

從傳統(tǒng)的項目售后服務(wù)向基于服務(wù)水平管理和流程導(dǎo)向的運(yùn)維服務(wù)管理轉(zhuǎn)型，引入先進(jìn)的運(yùn)行維護(hù)服務(wù)理念和方法，建立并完善運(yùn)維管理體系。自動化集中式采集現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對分布廣袤區(qū)域的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行集中化、可視化展示，將設(shè)備問題及時展現(xiàn)給運(yùn)維工作者，確保運(yùn)維工作者及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，及時采取措施將故障消滅在萌芽狀態(tài)。平臺對運(yùn)維管理工作的過程進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范化管理，由管理人員按照實(shí)際需要，定義運(yùn)維計劃與具體的運(yùn)維業(yè)務(wù)內(nèi)容?，F(xiàn)場運(yùn)維工作人員可以清晰地了解運(yùn)維工作涉及哪些設(shè)備、每臺設(shè)備包含的維護(hù)項目、要求完成的時間等信息。

3? 系統(tǒng)功能

通過使用高鐵客服系統(tǒng)運(yùn)維管理指揮平臺，能夠為企業(yè)建立跨地域的設(shè)備管控中心，能夠?qū)⒉煌攸c(diǎn)的設(shè)備進(jìn)行集中管理，將分布在不同地點(diǎn)的各類設(shè)備的狀態(tài)信息收集，通過網(wǎng)絡(luò)集中存放后，用戶在管控中心便能夠查看到不同地理位置的所有設(shè)備信息的運(yùn)行信息，并能對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理、修復(fù)設(shè)備出現(xiàn)的問題[6，7]。有效利用高鐵客服系統(tǒng)運(yùn)維管理指揮平臺的設(shè)備監(jiān)控、故障告警、遠(yuǎn)程管理、數(shù)據(jù)挖掘、復(fù)雜事件處理等功能，如圖2所示，將為企業(yè)建立一套集中高效的運(yùn)維管理體系。

3.1? 系統(tǒng)總覽

以統(tǒng)計數(shù)據(jù)、參數(shù)變化曲線、數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)列表等方式，實(shí)時展現(xiàn)運(yùn)維管理指揮平臺中的各種參數(shù)及運(yùn)行數(shù)據(jù)，如圖3所示，更加直觀的了解設(shè)備及軟件的運(yùn)行狀態(tài)。并可針對用戶特定需求，根據(jù)系統(tǒng)自定義功能模塊，提供不同的信息展示。

3.2? 設(shè)備管理

運(yùn)維工作的開展是在設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，設(shè)備管理，對與運(yùn)維工作相關(guān)的各類設(shè)備信息的維護(hù)，構(gòu)成運(yùn)維管理指揮平臺的基礎(chǔ)信息體系，為其他模塊提供執(zhí)行業(yè)務(wù)所需要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在設(shè)備管理功能模塊中，對車站、站內(nèi)區(qū)域、設(shè)備類型、廠家信息提供方便的管理，通過將這些信息進(jìn)行組合，構(gòu)建出完整的資產(chǎn)信息體系。

3.3? 設(shè)備詳情展示

設(shè)備詳情展示是為了使運(yùn)維指揮中心平臺的用戶從不同的角度，看到各鐵路車站內(nèi)設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)，提供易于使用的導(dǎo)航方式，方便用戶查看到自己關(guān)心的設(shè)備，并能知曉設(shè)備的故障情況，從而進(jìn)一步與其他功能模塊聯(lián)動，對故障進(jìn)行處理。

3.4? 告警規(guī)則管理

根據(jù)平臺管理的設(shè)備類型不同，可以為每一類設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)設(shè)置閾值，形成告警規(guī)則。對應(yīng)不同的閾值，對告警信息設(shè)置級別，不同的閾值對應(yīng)不同的告警級別。閾值規(guī)則級別是根據(jù)參數(shù)重要性自定義設(shè)定，可以根據(jù)需求修改級別。通過適時調(diào)整修改閾值的設(shè)定，為系統(tǒng)的運(yùn)行提供更嚴(yán)格的評估。

3.5? 故障告警

按照對系統(tǒng)影響的嚴(yán)重程度，以及告警規(guī)則閾值設(shè)置的級別，將設(shè)備的告警信息分成不同的級別，用戶也可以自定義告警級別。按照告警信息不同級別對告警信息進(jìn)行統(tǒng)計計數(shù)，并且按照已解決、未解決、處理中對報警信息進(jìn)行統(tǒng)計。為了讓機(jī)房值班員及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的故障，運(yùn)維管理指揮平臺的報警功能提供圖形和聲音、短信、三種方式。以醒目的顏色標(biāo)示故障設(shè)備，并以聲音提示值班員進(jìn)行處理。

3.6? 故障處理

完成故障全生命周期的管理，自動創(chuàng)建故障記錄，跟蹤故障的解決過程，實(shí)現(xiàn)故障閉環(huán)處理。平臺界面展示現(xiàn)場提交的需要處置的故障，在故障解決完畢后，記錄故障處置信息、解決故障人員信息。現(xiàn)場運(yùn)維工作故障處理過程中，設(shè)備的故障現(xiàn)象、解決方法是長期積累的過程，形成平臺知識庫。

3.7? 日志分析

運(yùn)維管理指揮平臺中的日志分為系統(tǒng)告警日志、服務(wù)器、交換機(jī)等的Syslog日志、平臺登錄日志和操作日志。通過篩選相應(yīng)的關(guān)鍵詞，按照需求，進(jìn)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)統(tǒng)計和分析，篩選出相關(guān)設(shè)備的日志信息，分析設(shè)備運(yùn)行情況，為設(shè)備的預(yù)防維護(hù)提供決策支持。

3.8? 基礎(chǔ)及歷史信息報表

基礎(chǔ)信息包含設(shè)備實(shí)時狀態(tài)報表、使用率Top10報表、設(shè)備資產(chǎn)報表、告警報表、日志報表等，并以曲線和table表方式展示任意時間段內(nèi)單參數(shù)或者多參數(shù)值的變化趨勢，通過對歷史數(shù)據(jù)的分析實(shí)時的觀察車站每類設(shè)備的運(yùn)行情況，進(jìn)行合理的分析，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的深層次的監(jiān)控。

3.9? 智能報表與數(shù)據(jù)挖掘

根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)要求，靈活配置報表的樣式與生成時間，自動統(tǒng)計、自動生成報表。基于系統(tǒng)采集的海量數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)建模與數(shù)據(jù)挖掘，建立設(shè)備可靠性模型以及預(yù)防性維修模型，預(yù)測即將出現(xiàn)的各類問題，形成設(shè)備維護(hù)建議，使企業(yè)掌握設(shè)備維護(hù)的最佳時機(jī)，減少維護(hù)工作的盲目性。

3.10? 復(fù)雜事件處理

通過復(fù)雜事件處理引擎，從來自現(xiàn)場系統(tǒng)和設(shè)備的紛繁復(fù)雜的關(guān)聯(lián)與海量信息中，獲得最本質(zhì)的關(guān)鍵的信息，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的實(shí)時分析、實(shí)時呈現(xiàn)、實(shí)時告警，及時反應(yīng)關(guān)鍵指標(biāo)的變化情況，使用戶能夠及時調(diào)整設(shè)備操控手段，保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，提高運(yùn)維系統(tǒng)應(yīng)用效益。

4? 系統(tǒng)特點(diǎn)

4.1? 可擴(kuò)展性

考慮新設(shè)備增加、新業(yè)務(wù)開展，整體方案具有可擴(kuò)展性，新增服務(wù)內(nèi)容的開展不影響本項目方案的原有內(nèi)容。

4.2? 效率性

當(dāng)作為運(yùn)維對象的設(shè)備出現(xiàn)故障后，根據(jù)具體情況能夠快速派工、維護(hù)、實(shí)施、響應(yīng)、及時解決，保障工作效率。

4.3? 作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作

運(yùn)維工作過程中，很多運(yùn)維工作都有固定的工作流程，通過對這些工作流程的梳理和優(yōu)化，形成標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)流程，能夠使運(yùn)維工作有序進(jìn)行，提升運(yùn)維工作的效率和質(zhì)量。

4.4? 現(xiàn)場故障發(fā)現(xiàn)和處理工作

系統(tǒng)通過人工與自動檢測的手段，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場故障情況，分派專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行處理，保障設(shè)備盡早恢復(fù)正常作業(yè)能力。

5? 結(jié)? 論

本文針對當(dāng)前高鐵客服系統(tǒng)運(yùn)維管理現(xiàn)狀，提出了搭建一套基于信息化、數(shù)字化、智能化的運(yùn)維管理指揮系統(tǒng)，支撐高鐵客服系統(tǒng)的運(yùn)維業(yè)務(wù)，貼近運(yùn)維業(yè)務(wù)流程和管理需求，聚焦協(xié)作透明、數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計匯總，沉淀運(yùn)維數(shù)據(jù)、可追溯，簡化操作、提升操作體驗，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維業(yè)務(wù)執(zhí)行過程的數(shù)字化、便捷化、可視化、實(shí)時化，使得運(yùn)維工作及人員的管理走向規(guī)范化，提高現(xiàn)場工作人員的運(yùn)維工作效率，積累運(yùn)維工作知識庫，提供決策支持。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫耿杰.中國高速鐵路發(fā)展回顧 [J].綜合運(yùn)輸，2022，44（6）：20-24+30.

[2] 王建偉，秦健，孫國慶.高鐵車站設(shè)備智能化運(yùn)維管理系統(tǒng)設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)研究 [J].鐵路計算機(jī)應(yīng)用，2020，29（6）：69-74.

[3] 劉自飛.高鐵車站客運(yùn)設(shè)備智能CPS運(yùn)維平臺的研究 [J].現(xiàn)代信息科技，2019，3（24）：186-188.

[4] 王同軍.中國智能高鐵發(fā)展戰(zhàn)略研究 [J].中國鐵路，2019（1）：9-14.

[5] 朱琳.鐵路信息系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)定額標(biāo)準(zhǔn)編制方法研究 [J].鐵路計算機(jī)應(yīng)用，2016，25（2）：24-26+32.

[6] 張?zhí)m.加強(qiáng)客服系統(tǒng)維護(hù)管理確保高鐵車站運(yùn)行安全 [J].中國鐵路，2013（9）：20-23.

[7] 錢紅興，李萌，張錦紅，等.淺談高鐵客服信息系統(tǒng)的進(jìn)度管理 [J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2017（10）：143-144.

作者簡介：程志剛（1981—），男，漢族，湖北天門人，中級工程師，碩士研究生，研究方向：計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)；張?zhí)鞊P(yáng)（1978—）男，漢族，遼寧本溪人，中級工程師，碩士研究生，研究方向：自動化技術(shù)；馬一人（1981—），男，漢族，河南淮陽人，中級工程師，本科，研究方向：計算機(jī)及應(yīng)用。

收稿日期：2022-09-21