張亦馳

北京交通大學(xué) 北京 100091

引言

鐵路運輸部門要依托計算機網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)，構(gòu)建列車調(diào)度指揮系統(tǒng)和計劃調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)高效有序的貨運調(diào)度和機車調(diào)度，做好數(shù)據(jù)采集相關(guān)工作，保障計算機網(wǎng)絡(luò)安全。同時，構(gòu)建鐵路運維調(diào)度平臺和應(yīng)急指揮中心，對客戶服務(wù)需求進行集中受理和高效辦理，對運維資源進行統(tǒng)一調(diào)度，對故障實施統(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 計算機網(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)建融合計算機、通信、多媒體以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷囗椉夹g(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)。依托計算機網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用信息技術(shù)，能促進鐵路調(diào)度中心提高工作質(zhì)量和效率。并實現(xiàn)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(tǒng)實現(xiàn)良好的智能化發(fā)展。該系統(tǒng)對鐵路路線以及列車行車狀況相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行收集，并向調(diào)度人員提供可靠性和準確性較強的數(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)度人員自動提供先進的指揮調(diào)度手段，能增強調(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，遠程連接鐵路局調(diào)度中心，實現(xiàn)高效及時的信息交換，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)對列車運輸和調(diào)度監(jiān)督相關(guān)信息進行實時獲取，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)在組織鐵路運輸?shù)木唧w過程中，指揮自動行車是其重難點內(nèi)容。依托計算機網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建列車調(diào)度指揮系統(tǒng)，實現(xiàn)了對行車調(diào)度方式的徹底變革。該指揮系統(tǒng)能實現(xiàn)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(diào)整，自動下達計劃，對車站報點進行接收，合理編制、實時調(diào)整、及時下達、準確簽收調(diào)度命令等。調(diào)度員依托該系統(tǒng)組織運輸工作，根據(jù)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(wù)[2]。

1.3 列車計劃調(diào)度系統(tǒng)

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

1.4 機車調(diào)度

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

2 計算機網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用系統(tǒng)造成破壞。依托計算機網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的鐵路調(diào)度系統(tǒng)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?qū)ο到y(tǒng)的入侵，實現(xiàn)對計算機病毒的有效防范。②對計算機網(wǎng)絡(luò)安裝防病毒的有效軟件，及時查殺傳遞信息、使用存儲介質(zhì)時受到的病毒威脅，保障系統(tǒng)計算機安全。③對病毒數(shù)據(jù)庫進行定期更新和及時查殺，使用安全的存儲介質(zhì)，避免安裝來源不明的軟件程序，對移動存儲介質(zhì)進行使用前，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)攻擊會對計算機網(wǎng)絡(luò)造成嚴重破壞。對此，鐵路調(diào)度系統(tǒng)要重視防范網(wǎng)絡(luò)攻擊，綜合運用防火墻技術(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)、入侵檢測技術(shù)等，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)攻擊的有效防范。①防火墻技術(shù)。對防火墻進行構(gòu)建，對侵犯系統(tǒng)的各類病毒進行主動識別和有效防治。②脆弱性掃描技術(shù)。通過該技術(shù)，檢查搜索遠程系統(tǒng)，獲取NFS的脆弱性，當(dāng)病毒通過NFS脆弱性對系統(tǒng)進行攻擊時，對之掃描并實施主動防御。③入侵檢測技術(shù)。通過該技術(shù)對計算機系統(tǒng)遭受的惡意攻擊加以識別，并有效處理，安裝入侵檢測系統(tǒng)，一旦發(fā)現(xiàn)入侵者，系統(tǒng)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(shù)，考慮不同端口情況，對過濾包進行設(shè)置，對各類過濾包加以區(qū)別，審查完畢后，根據(jù)設(shè)定信息制定處理方案，實現(xiàn)對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

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

3 鐵路運維調(diào)度平臺和應(yīng)急指揮平臺關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

3.1 運維調(diào)度管理流程

3.1.1 運維計劃。將實際工作作為依據(jù)，制定一體化的全路運維計劃，對運維作業(yè)組織進行優(yōu)化，實現(xiàn)高質(zhì)量的運維作業(yè)，促進運維工作效率實現(xiàn)大幅度提高。運維單位要對運維計劃進行科學(xué)制定，經(jīng)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(jù)計劃實施運維工作，對運維作業(yè)期間存在的問題實施有效的閉環(huán)管理，運維管理部門監(jiān)督檢查運維計劃的落實執(zhí)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(tǒng)出現(xiàn)的變更，再對變更加強監(jiān)督，實現(xiàn)對變更風(fēng)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(jù)，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(fēng)險進行研究，審批變更方案，對通過審批的變更方案實施統(tǒng)一管理。

3.1.3 運維工單管理流程。根據(jù)運維工單開展運維工作，保障運維工作的可控性和規(guī)范性，由運維管理部門對運維工作實施統(tǒng)一監(jiān)督和科學(xué)考評，落實執(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)合運維計劃，對工單進行自動創(chuàng)建。②工單流轉(zhuǎn)受理。將運維計劃作為依據(jù)，對運維工單進行審核，再向承辦人流轉(zhuǎn)。③工單執(zhí)行。由承辦人對工單進行信息填報處理，并對相關(guān)反饋進行提交。④工單督辦。將工單辦理時效作為依據(jù)，綜合運用站內(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，對之進行審核，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)計工單。

4 應(yīng)急指揮機制及事件智能化推薦研究

4.1 應(yīng)急指揮機制研究

鐵路調(diào)度系統(tǒng)依托應(yīng)急指揮機制實施應(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)急管理機制，能有效應(yīng)對各類突發(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)，對此，要整合技術(shù)資源，實施有效的綜合應(yīng)急處置。研發(fā)具有智能化特點的統(tǒng)一規(guī)范的應(yīng)急指揮機制，對信息系統(tǒng)運維數(shù)據(jù)進行匯集，綜合運用大數(shù)據(jù)、云計算以及AI等先進技術(shù)，統(tǒng)一調(diào)度安全事件響應(yīng)，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(fā)事件評估和處置。該機制主要包含如下環(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，對電話、網(wǎng)絡(luò)、遠程會商、視頻會議等手段進行綜合利用，統(tǒng)一指揮和高效調(diào)度運維物資和相關(guān)人員，確保及時有效處理突發(fā)事件。

4.1.2 預(yù)案管理。對各類應(yīng)急場景實施全方位模擬，在科學(xué)分析場景的基礎(chǔ)上，制定針對性和有效性較強的解決方案，并對應(yīng)急場景實施多次模擬演練，在規(guī)定時間對業(yè)務(wù)進行恢復(fù)，參考演練結(jié)果，對解決方案進行優(yōu)化，促進應(yīng)急效率實現(xiàn)大幅度提高。

4.1.3 應(yīng)急方案。依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，對處置模型進行分析構(gòu)建，并按照規(guī)范流程對預(yù)案實施信息化處理，對于突發(fā)事件，利用處置模型，實時制定處置預(yù)案，有效實施綜合研判、方案制定、調(diào)度指揮以及監(jiān)測監(jiān)控。

4.1.4 應(yīng)急處置。對突發(fā)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(fù)業(yè)務(wù)。通過系統(tǒng)切換實現(xiàn)有效的應(yīng)急處置，科學(xué)分析和準確診斷突發(fā)事件，符合預(yù)定條件，即對事件等級進行提升，并對應(yīng)急預(yù)案進行啟動，恢復(fù)業(yè)務(wù)后，即將事件關(guān)閉。

4.1.5 應(yīng)急資源。對應(yīng)急資料庫進行構(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，從知識層面為應(yīng)急指揮調(diào)度提供保障；對應(yīng)急資源庫進行構(gòu)建，將專家資源、通信保障、裝備管理等資源收錄于其中，實施有效的動態(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，一類是指標事件，一類是系統(tǒng)事件。其中，指標事件是指某項操作系統(tǒng)、設(shè)備、軟件等所含的監(jiān)控指標出現(xiàn)異常；系統(tǒng)事件是某項業(yè)務(wù)系統(tǒng)發(fā)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(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；影響時段是指事件持續(xù)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(fā)布和服務(wù)推送模型

構(gòu)建知識庫，采集應(yīng)急處置知識，并對之進行共享輸出。基于智能挖掘，對相關(guān)知識內(nèi)容進行學(xué)習(xí)，在處置后續(xù)事件時，提供有效的引導(dǎo)式服務(wù)，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(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)的源頭場景切入，綜合考慮用戶、場景和內(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層面對智能發(fā)布和引導(dǎo)式服務(wù)推送模型進行構(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，對來源于信息交互層的數(shù)據(jù)實施垂直搜索、綜合搜索以及開放式聊天。在信息挖掘?qū)?，抽取組織知識信息，并對之進行查詢，將用戶喜好作為依據(jù)，對知識庫實施個性化整理。

5 結(jié)束語

綜上所述，計算機網(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。依托計算機網(wǎng)絡(luò)，綜合運用先進的技術(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，還能增強安全防護，能有效保障鐵路運輸系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。