铁路运输管理信息系统TMIS.pptx
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1、 三、本章考核知识点 1 1、TMISTMIS的研制背景;2 2、TTMISTTMIS设计目标;3 3、TMISTMIS功能构成及作用;4 4、TMISTMIS主要应用系统的基本内容;5 5、TMISTMIS应用系统编码设计和文件设计的基本内容;6 6、OISOIS的含义、作用及展望。第二章第二章 铁路运输管理信息系统(铁路运输管理信息系统(TMIS TMIS)(指导大纲)第1页/共47页第一节 路运输管理信息系统概述 一、国内外铁路信息系统发展概况 (一)国外铁路计算机应用概况 2020世纪5050年代计算机开始应用于铁路运输,60,60年代以后有了很大的发展。铁路运输中的列车运行调度指挥、
2、编组站作业、货物运输与管理、客票预售管理等系统,已经成为世界铁路自动化作业和管理必不可少的手段。1 1、行车指挥自动化 功能:根据列车实际运行轨迹和列车运行图,对列车实行进路控制,自动描绘列车实迹运行图,对运行指标进行统计分析等管理。日本新干线的行车指挥自动化系统COMTRACCOMTRAC就是一个很成功的系统。该系统主要由实施计划系统、运行管理系统和运行控制系统三个部分组成。2 2、编组站自动化 功能:列车到达、解体、编组和出发作业过程自动控制,作业计划自动编制执行和处理。加拿大国营铁路公司(CNCN)的编组站现车管理系统(Yard Inventory Yard Inventory Syst
3、em,YISSystem,YIS)就是一个较为成功和先进的系统。3 3、铁路运输综合自动化管理系统 功能:铁路运输生产系统的综合自动化系统。包括运输计划、行车指挥、机车及车辆的技术管理、货车运用及管理、集装箱运用管理、编组站、货运站、机务段、车辆段的管理、运输设备管理、财务管理和统计报告等子系统。美国南太平洋铁路公司(SPSP)的综合运营管理信息系统(TOPS)(TOPS),获得了很大成功。第二章第二章 铁路运输管理信息系统(铁路运输管理信息系统(TMIS TMIS)第2页/共47页 (二)我国铁路计算机应用概况 我国铁路应用计算机技术始于2020世纪6060年代,7070年代初计算机技术的应
4、用开始全面规划,8080年代计算机在铁路的应用有了一个较大的发展,9090年代铁路计算机应用走向系统化、网络化的多层次发展,建成了覆盖全路的铁道部、铁路局、铁路分局三级的计算机基干网络。1 1、2020世纪8080年代 较有代表性的有计算机编制列车运行图,每日全路1818点统计、月度运输计划的编制、装车资料的交换、月度精密统计资料的交换、办公厅信息交换等等。2 2、19891989年建成郑州北编组站综合自动化系统。郑州北编组站综合自动化系统包括信息处理和驼峰调车作业自动控制两大系统,是在引进加拿大国铁公司的YISYIS系统基础上,二次开发和改造完成。亚洲最大的编组站生产管理现代化系统、达到国际
5、先进水平。3 3、9090年代开始建设的系统:铁路运输管理信息系统 (Transportation Management Information Systems,TMIS);调度指挥信息系统 (Dispatching Management Information System,DMISDispatching Management Information System,DMIS);铁路客票发售和预订系统;铁路货物运输生产计划编制自动化 ;货运站作业管理自动化与信息管理系统;集装箱运输管理自动化与信息管理系统 ;工业企业内部铁路运输管理信息系统 。第3页/共47页 二、TMISTMIS的研制背景
6、现状分析:1 1、中国铁路一靠基建和二靠管理 2 2、中国铁路运输生产仍然要保证集中统一指挥 3 3、中国铁路的生产统计分析、财务管理迫切需要信息系统 4 4、中国需要与国际经贸运输接轨的信息管理系统 为什么要研制铁路运输管理信息系统(TMISTMIS)?1 1、提高运输管理现代化水平。改变我国铁路还基本处于经验管理的落后的运输管理局面,提供全新的管理环境和现代化管理手段,以实时、准确地掌握运输动态、预测运输动态,变经验管理为现代化管理。2 2、为市场经济条件下保证集中统一指挥的运输生产提供强有力的工具。对高效率地运用铁路设备,缩短计划周期,提供到货预报,有预见地加强运输组织工作,更加确切地掌
7、握全路运输动态,保证合理有效地进行宏观调控,都有重要意义。3 3、适应铁路经营机制的改革需要。企业化生产统计分析、财务清算管理迫切需要信息系统。4 4、适应中国铁路要与国际经贸运输接轨的形势需要。为大力发展陆桥运输,过境运输和过境集装箱多式联运服务,与国际贸易运输充分接轨,提供强大的信息管理系统。作业:为什么要研制铁路运输管理信息系统(TMISTMIS)?第4页/共47页 第二节 TMISTMIS设计目标及总体结构方案设计 一、TMISTMIS设计目标 总体设计目标(5 5项目标 ):1 1、建立全国铁路中央集中数据库和铁路计算机专用网络;(连接1515个铁路局和22002200个重要站段信息
8、报告点的铁路计算机专用网络系统)2 2、实现全国铁路移动设备及货物的实时动态追踪管理;(实时进行列车、机车、车辆、集装箱及所运货物的动态信息收集及追踪管理)3 3、实现全国铁路营销系统和各级调度系统的计算机管理;(货票、确报、编组站、区段站、货运站、货运营销及各级调度系统计算机管理)4 4、为全国铁路各级运输生产计划提供辅助决策管理支持;(为发展规划、生产计划等提供及时、准确、完整的信息和辅助决策管理支持)5 5、为铁路用户和货主提供优质服务,并逐步与国际运输管理模式接轨。我国的TMISTMIS是世界铁路上最复杂、最庞大的运输管理信息系统,也是一个投资大、涉及面广、技术复杂、难度很大的系统工程
9、。系统的先期目标是首先实现车与货的实时追踪管理,也即基于铁道部、铁路局、铁路分局运输生产管理中所需的基本信息(不包括工种间的重复与选择)和具体业务部门的具体功能,然后实现全路的TMISTMIS,铁道部、铁路局、铁路分局、主要站段的基本应用系统全部达到试运行水平。第5页/共47页 TMIS TMIS设计目标要求:为铁道部、铁路局、铁路分局和主要站段提供1616种信息:(1)(1)列车的动态信息,实时追踪全路列车运行动态。(2)(2)机车动态信息,实时追踪每辆机车的状态及位置变化。(3)(3)车辆动态信息,实时追踪每辆货车和所载货物的状态及位置变化。(4)(4)集装箱动态信息,实时追踪每个集装箱和
10、所载货物的状态及位置变化。(5)(5)主要技术站信息,实时查询出入车、待解编发列数、到发场占用、站存车等情况。(6)(6)分界口信息,出人列车数、出人重空车数、出人集装箱数和实时查询信息等。(7)7)装卸车信息,局分局主要站别、货物品类别的装卸车数、装卸吨数和待装卸车数等。(8)(8)现在车信息,局分局车务段别、区段别、主要站别的现在车信息和实时查询信息等。(9)(9)车流推算信息,未来3 3日内车流、运用车保有量和指定范围车流情况的查询信息。(10)(10)篷布信息,车务段别每6h6h阶段的篷布使用信息和汇总统计、查询信息。(11)(11)货票信息,为指定范围内的车站、运输、财务和统计部门提
11、供共享货票信息。(12)(12)特种车信息,机械保温车、集装箱专用车、油罐车及特种平车的分布及使用信息.(13)(13)车辆管理信息,车辆运用状态,新造车、报废车、检修车分布情况和车辆走行公里等。(14)(14)机务信息,机车有关工作指标、保有量、机车出勤信息等。(15)15)空车调配信息,空车车种分布和装车计划对空车的需求信息。(16)(16)军事运愉信息,军运日装车数、货票、装车计划和列车运行情况和有关查询信息等。第6页/共47页 二、TMISTMIS总体结构方案设计 实现TMISTMIS总体结构方案的关键是如何设置实时信息库和查询系统,其总体结构方案可有集中式数据库、分布式数据库和集中建
12、库与分布处理相结合三种基本方案。1 1、集中式数据库结构方案 方案内容:集中式数据库结构是在铁道部建立一个中央实时信息库供全路共享,集中收集信息,集中处理信息,铁道部、铁路局、铁路分局和各站段都从中央数据库中取所需信息,中央数据库负责各种应用系统的数据处理,其结构示意图如图2-12-1所示。方案优点:(1)(1)结构简单,易于实现。(2)(2)高度集中,便于管理。(3)(3)易于备份,确保安全。(4)(4)节省投资,减少费用。(5)(5)适应性大、灵活性强。(6)(6)可借鉴国际成熟经验,减少风险。国际上许多国家都在采用集中式系统,如加拿大TRACSTRACS系统,已经成功地运行了2020多年
13、,引进这些技术可以加快系统建设,减少失败的风险。方案缺点:(1)(1)需要一个强大的通信网络收集全路实时信息并处理;需要强大的网络通信能 力,支持信息查询,尤其是查询返回信息,通常它是查询输人信息的4.5-5.54.5-5.5倍。(2)(2)需要一个强大的处理中心,保证足够快的响应时间,估计,我国TMISTMIS如采用集中式结构,其处理机的信息处理量是加拿大TRACSTRACS的1010倍。第7页/共47页 2 2、分布式数据库结构方案 方案内容:在铁道部、铁路局和铁路分局三级分别建立实时数据信息库,各级收集自己所需的实时信息,分局将有关信息汇总送路局,路局将汇总信息送铁道部。其结构示意图如图
14、2-22-2所示。方案优点:(1)(1)符合现有管理体制,各路局分局各自独立处理自己的信息,易为人们接受。(2)(2)信息较分散,数据传输分散,通信网信息流分布较均匀。(3)(3)分散处理,各级计算中心不需要很大的计算机处理能力。方案缺点:(1)(1)方案的结构复杂,数据的一致性不易保证(三级实时信息库的数据相互关联)。(2)(2)建设时间长,投人人力、物力和财力大(需筹建全路60-7060-70个计算中心)。(3)(3)几十个实时处理中心要同步运行也很困难。系统运转时对数据收集和处理的内容、格式及方式发生变化,需要修改时,6060多个实时处理中心完全同步进行 修改非常困难。(4)(4)没有现
15、成的经验借鉴,完全靠自己开发摸索,开发周期大,风险也大。第8页/共47页 3.3.集中建库与分布处理相结合方案 方案内容:在铁道部集中建立一个中央实时信息库,集中收集信息、集中加工处理信息、集中定时发送信息(每3h3h);在铁路局和铁路分局计算中心建立应用文件处理系统,对中央实时信息库发送的定时阶段信息进行应用加工处理,支持本部门的各种应用。其结构示意图如图2-32-3所示。方案特点:具有集中式数据库的优点;避免了分布式方案的缺点;使系统结构简单,易于实现;节省人力、物力和财力;可充分借鉴国际成功经验,引进国外成熟软件和系统,减小建立系统风险,加快系统建设;充分利用全路各级计算中心原有设备。方
16、案缺点:各种不同机型的联网有很多技术工作要做,系统总的开销增大,在引进国外大型机种,如IBMIBM的ES-9000ES-9000系列大型机,技术人员有待于进一步熟悉机器特性和开发技术,可能对软件的开发带来一定困难。第9页/共47页 集中建库与分布处理相结合方案的总体结构 TMISTMIS可分为三个功能部分,其总体结构如图2-42-4所示。第一部分为信息源信息采集功能部分,主要是由站段的信息系统和联网的报告系统构成。在TMISTMIS中联网的站段报告点达22002200个主要站段,报告点的任务就是实时地将站段的车辆、列车、货车装卸、集装箱等信息报告给中央数据库。第二部分为实时信息的收集与处理功能
17、系统。它在建立中央实时信息库的基础上实时地收集和处理来自基层站段的信息,并将中央实时数据库的,每隔3h3h转储一次,在库批处理数据库中保留4545日,超过4545日的信息转储到磁带上。第三部分是实现实时信息追踪与管理功能部分。实现列车、车辆、机车、集装 箱的实时追踪,货票信息管理,确报信息管理,计划信息管理,现在车信息,车流推算信息管理。第10页/共47页 三、TMISTMIS联网信息报告站设置 (一)联网信息报告站设置原则 报告站按其业务性质分为两大类:与列车组织、运行、解体有关的技术站、分界站和与装卸、摘挂、小运转等有关的货运站。基本原则(4(4条):1 1、应该能满足TMISTMIS所需
18、的原始数据采集。满足车辆节点式追踪所需原始数据,满足实时掌握车辆状态的变化所需原始数据;满足及时报告机车出入库状态所需原始数据;满足及时报告车辆运用和技术状态变化所需原始数据。2 2、应该考虑到站段本身的业务量及其在路网中的位置和近期发展。3 3、应该尽量节省投资,以便TMISTMIS的实施。例如可适当减少一些非必要的联网报告站数量,以节省设备、通信、电力和维护等的投资,并缩短整个系统的实施周期。4 4、要考虑通信条件,通信投资的可能性和经济合理性。基于上述原则的实施要求(3 3条):1 1、路网上的编组站、区段站、货运站、机务段、车辆段和分局间或路局间的分界站原则上都作为联网报告站。2 2、
19、货运中间站作为联网报告站的标准为:二等以上的车站;日均装车4040车以上的车站;日均装车不足4040车,但其日均装卸车总和超过6060车的车站;3 3、若某路局按照上述标准原则,所选出联网报告站的装车量总和不足该局日均装车量的70%70%时,则可以适当放宽上述标准,设置联网报告站,使之达到该局装车量的70%70%。第11页/共47页 (二)联网报告站系统集成(2 2个子系统)联网报告站中按其业务性质分为编组站、货运站和区段站,一般都具有运转和货运管理业务。为了便于系统的开发、集成和维护,对运转业务较大的编组站、区段站配备现车系统,对货运业务较大的联网报告站配备货运系统。1 1、现车信息系统 基
20、本功能构成:主要由确报处理、调车计划编制、现车管理、统计等四个子系统构成。各个子系统均有各自的报告和查询功能,对于大型编组站还有总站调和与解体过程控制系统(PCSPCS)通信的子系统。2 2、货运信息系统 种类:按照车站的货运业务量的大小分为三类:(1)(1)大型货运信息系统。为主要零担站、特大集装箱站、口岸港口集装箱站、大型零担中转站等货运业务较复杂的大型货运站配备。(2)(2)中型货运信息系统。为日均装车数大于100100或日均装车大于5050且日均装卸大于300300车的三等以上的联网报告站和主要集装箱联网报告站配备。(3)(3)小型货运信息系统。为不具备上述两个条件的但具有货运业务的联
21、网报告站配备。功能:大型货运系统的功能:由月日计划、发送制票(含零担、集装箱配装)、到达、中转(零担、集装箱)、集装箱管理、统计等子系统组成。中型货运系统功能:随车站业务不同有所增减。小型货运系统功能:计划、发送制票、统计子系统。第12页/共47页本节作业(本章复习思考题中的)2 2、TMISTMIS设计目标是什么?3 3、TMISTMIS设计目标可为铁路有关部门提供什么主要信息?4 4、TMISTMIS采用的总体方案结构设计中 “集中建库与分布式处理相结合”的具体含义是什么?5 5、设置联网报告站的原则有哪些?第13页/共47页第三节 TMISTMIS功能构成与效用 一、TMISTMIS概述
22、 1 1、TMISTMIS的四大组成部分 TMISTMIS包括四大部分,中央实时处理系统,站段应用系统,铁道部、铁路局、铁路分局应用系统和计算机网络(公用数据网)系统。整个TMISTMIS的计算机系统由多台具有足够处理能力的大型机构成,其联机系统的存储磁盘容量可存储4545日信息;在铁路局、铁路分局计算中心,配备中型机或利用原有的VAXVAX系列机构成完整的处理系统;编组站、货运站、区段站等站段一般采用小型机和微机局域网。2 2、主要内容包括1212个信息子系统 TMISTMIS是铁路信息系统总体结构中的一个核心系统,是国家“八五”期间1212个重点建设系统之一,主要内容包括1212个信息子系
23、统。货车实时追踪管理信息系统、机车实时追踪管理信息系统、集装箱实时追踪管理信息系统、编组站管理信息系统、货运站管理信息系统、区段站管理信息系统、货票管理信息系统、日常运输统计信息系统、确报管理信息系统、现在车及车流推算信息系统、军交运输管理信息系统、客运管理信息系统和客票预售系统。第14页/共47页 二、TMISTMIS的功能及构成 1 1、TMISTMIS的总体目标功能及构成 目标功能:在铁道部建立中央数据库和中央实时处理系统,在全路建立22002200个基层站段信息处理系统和原始信息报告点,通过公用数据网报告列车、车辆、机车、集装箱等动态信息,由中央数据库收集加工处理这些实时信息,实现列车
24、、车辆、机车、集装箱的实时追踪管理,为铁道部、铁路局、铁路分局及站段的运输生产和管理人员提供及时、准确、完整的信息和辅助管理方案。总体构成:中央、站段、局级、网络,见图2-32-3。2 2、TMISTMIS四个子系统的基本功能及构成 (1 1)中央实时处理系统基本功能及构成 基本功能:在铁道部建立中央数据库和中央实时 处理系统,为铁道部、铁路局、铁路分局及 站段提供实时运输生产信息及其相关查询。它包括实时信息的收集、校验、处理及提供查询,担负着从站段实时收集和处理全路的列车、机车、车辆和集装箱的动态信息,建立动态实时信息库中央数据库,为全路运输指挥人员提供实时信息,通过中央系统实时处理命令集,
25、提供列车、车辆、机车、货票、集装箱和货物等实时信息查询。硬件构成:中央实时处理系统由多台大型计算机组成系统。其中一台计算机为实时处理系统,一台为备用机,保证24h24h不间断工作,还有专门进行运输生产数据的批处理工作的计算机,将TMISTMIS实时数据库的有关车辆、列车、机车、集装箱的实时状态和运动信息,按阶段进行加工整理,为其他相关应用系统提供基础数据。第15页/共47页 (2 2)站段应用系统基本功能及构成 基本功能:在全路基层站段建立应用系统,实时采集现场列车、车辆、机车、集装箱等动态信息,为实现列车、车辆、机车、集装箱的实时追踪管理提供原始数据。铁路的列车、车辆、机车、集装箱等动态信息
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