王英杰：解讀數(shù)字鐵路的關(guān)健技術(shù)及內(nèi)容

　　本文在“數(shù)字鐵路”大力發(fā)展基礎(chǔ)上,對建設(shè)"數(shù)字鐵路"的關(guān)健方向作了全面的研究，結(jié)合國內(nèi)外鐵路信息化的現(xiàn)狀、發(fā)展及針對"數(shù)字鐵路"建設(shè)的內(nèi)容進(jìn)行總體分析。 

　　鐵路信息化是鐵路現(xiàn)代化的的重要標(biāo)志，沒有信息化就沒有現(xiàn)代化。目前大力推進(jìn)信息化是實(shí)現(xiàn)鐵路信息化迫切的需求和必然的選擇。在不同的發(fā)展時(shí)期，鐵路的信息化的目標(biāo)是不同的而近幾年中鐵路信息化是鐵路現(xiàn)代化建設(shè)重要目標(biāo)之一。如何做好數(shù)字鐵路已經(jīng)成為21鐵路現(xiàn)代化的重要任務(wù)。在近日召開的2009數(shù)字鐵路趨勢發(fā)展峰會上來自中國鐵道科學(xué)研究院智能系統(tǒng)研究中心副主任王英杰博士就建設(shè)“數(shù)字鐵路”技術(shù)的關(guān)健及內(nèi)容作了分享。 

　　什么是數(shù)字鐵路 

　　打造“數(shù)字鐵路”，將會為鐵路運(yùn)輸安全提供更有效的保障，并大幅度提高鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)效率、最終為客戶提供更加優(yōu)質(zhì)和數(shù)字化服務(wù)。那么，究竟什么是“數(shù)字鐵路”呢？在互聯(lián)網(wǎng)的搜索中我們沒有看到一個(gè)全面的定義。 

　　“數(shù)字鐵路是基于運(yùn)輸系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、遙感及空間數(shù)據(jù)庫信息化領(lǐng)域技術(shù)研究中國鐵路基礎(chǔ)設(shè)施。移動裝備及鐵路環(huán)境的數(shù)字化及實(shí)現(xiàn)鐵路資源的全面管理，對于支持運(yùn)輸組織客貨營銷、經(jīng)營管理及支持貨主貨主查詢的直觀展示，為各級管理都提供可視化的決策支持?！?nbsp; 王英杰指出。 

　　同時(shí)，她強(qiáng)調(diào)，數(shù)字鐵路的建設(shè)目標(biāo)就是建立鐵路信息化服務(wù)共享體系，實(shí)現(xiàn)鐵路和基礎(chǔ)的信息共享全面提高鐵路資源和效率和服務(wù)。從國內(nèi)外現(xiàn)狀來看建成全國的數(shù)字鐵路基礎(chǔ)設(shè)施，都取得可喜的成就。另外，中國大力開展數(shù)字行業(yè)、數(shù)字城市的建設(shè)目前已經(jīng)有三十多個(gè)城市建設(shè)空間，而數(shù)字地球已經(jīng)不僅僅是歸根遙感技術(shù)而是信息化的指標(biāo)體現(xiàn)。 

　　在“數(shù)字鐵路”信息化建設(shè)方面，國內(nèi)外已經(jīng)取得了一些成就，國外“數(shù)字鐵路”主要是歐美發(fā)達(dá)國家他們側(cè)重于鐵路基礎(chǔ)應(yīng)用管理如公路、餐車設(shè)計(jì)、客貨營銷，其中最多的是鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的管理。 

　　“數(shù)字鐵路”研究內(nèi)容 

　　隨著鐵路信息化的建設(shè)和開展，中國鐵路的建設(shè)在不同的程度上引入了數(shù)字的概念，直觀的地理直詢方式與其相關(guān)的地理數(shù)據(jù)并按照具體的需求進(jìn)行整理建立了不同的系統(tǒng)。 

　　鐵道部在2002年組織有關(guān)部門進(jìn)行鐵路信息的總體方案和總體框架進(jìn)行研究，但因目前鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)因采用了不同的地位信息平臺、空間信息的來源也不統(tǒng)一，造成基礎(chǔ)信息空間異質(zhì)、局部的工作量大等特點(diǎn)為，因此難以發(fā)揮總體效應(yīng)?！皵?shù)字鐵路”迫切需要統(tǒng)一規(guī)劃研究建設(shè)科學(xué)合理、安全可靠的鐵路共享平臺、管理維護(hù)鐵路空間信息，為鐵路信息規(guī)范提供服務(wù)，為鐵路各行業(yè)資源共享、互聯(lián)互通發(fā)揮業(yè)務(wù)功能調(diào)用打下基礎(chǔ)。那么，在“數(shù)字鐵路”建設(shè)中研究的內(nèi)容又有哪些？王英杰介紹到： 

　　第一、數(shù)字鐵路的總體增加需要認(rèn)真研究。通過信息化現(xiàn)狀及發(fā)展需求分析，明確“數(shù)字鐵路”與鐵路信息化、鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)的關(guān)系，研究“數(shù)字鐵路”的層次結(jié)果、邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)以及“數(shù)字鐵路”的總體框架。 

　　第二、數(shù)字鐵路的標(biāo)準(zhǔn)體系。標(biāo)準(zhǔn)是一切建設(shè)的基礎(chǔ)通過標(biāo)準(zhǔn)體系的研究建立對于“數(shù)字鐵路”空間的內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)，空間信息交換標(biāo)準(zhǔn)以及空間信息共享服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的建立。 

　　第三、鐵路空間信息建模及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的研究。提出“數(shù)字鐵路”空間數(shù)據(jù)建模的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)內(nèi)容及數(shù)字邏輯的標(biāo)準(zhǔn)形式； 
　　第四、鐵路空間信息共享研究； 

　　第五、研究鐵路的信息安全確?！皵?shù)字鐵路”的實(shí)時(shí)更新。高效運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)要結(jié)合“數(shù)字鐵路”的需求提出數(shù)字鐵路的整體方案。 

　　第六、核心技術(shù)應(yīng)用方案研究。  

　　三、“數(shù)字鐵路”的關(guān)健技術(shù) 

　　信息技術(shù)一直是“數(shù)字鐵路”建設(shè)的一個(gè)重要指標(biāo)，那么在“數(shù)字鐵路”的建設(shè)過程當(dāng)中，“數(shù)字鐵路”的核心或者說關(guān)健的技術(shù)是什么？王英杰認(rèn)為，“數(shù)字鐵路”的關(guān)健技術(shù)主要有這么幾點(diǎn)： 

　　第一、鐵路空間信息堵塞的原則； 

　　由于目前不同的信息系統(tǒng)它是不同廠商開發(fā)、選用的平臺、數(shù)據(jù)來源都不一樣。各個(gè)系統(tǒng)都是從本部門出發(fā)造成空間信息不一致，維護(hù)工作量比較大，難以發(fā)揮總體效應(yīng)。因此必須要研究鐵路空間標(biāo)準(zhǔn)體系按照權(quán)威數(shù)字或者來自權(quán)威部門共享的的原則來制定鐵路信息數(shù)字質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)、鐵路空間信息交換標(biāo)準(zhǔn)、鐵路信息共享服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)我們鐵路同一張餅圖的目標(biāo) 。 

　　第二、鐵路空間信息建模及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 

　　數(shù)據(jù)模型囊括了鐵路信息的數(shù)字結(jié)構(gòu)及其關(guān)系和數(shù)字上的基本操作。數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)聯(lián)系的將以抽象的形式、描述和反映一個(gè)部門或者系統(tǒng)業(yè)務(wù)活動的流程。 同時(shí)，鐵路地理信息系統(tǒng)盡可能發(fā)揮信息要求高效的數(shù)據(jù)及方式。 

　　第三、海量空間數(shù)據(jù)存儲及導(dǎo)入技術(shù)； 

　　鐵路系統(tǒng)是最大的系統(tǒng)，使鐵路的信息數(shù)據(jù)管理非常大，要保障海量的數(shù)據(jù)的有效管理。 

　　第四、鐵路空間數(shù)據(jù)共享技術(shù)； 

　　數(shù)字鐵路建立于以鐵路空間為核心的鐵路空間共享的服務(wù)體系，其中鐵路地理共享服務(wù)平臺是為各路業(yè)務(wù)核心系統(tǒng)提供基礎(chǔ)空間系統(tǒng)和可共享的專業(yè)信息，因此鐵路空間的共享技術(shù)包括鐵路基礎(chǔ)信息共享機(jī)制、服務(wù)機(jī)制研究以便能夠提供“數(shù)字鐵路”的服務(wù)功能，同時(shí)為鐵路各業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)避免大量鐵路信息平臺的重復(fù)建設(shè)。 

　　第五、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)； 

　　當(dāng)前最熱門的技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)基礎(chǔ)上利用RFID無線通訊技術(shù)做到世界上所謂“萬世萬物”的的互聯(lián)網(wǎng)，鐵道部已經(jīng)成功實(shí)施了一個(gè)信息系統(tǒng)，（車號自動識別系統(tǒng)，）其中采用了RFID技術(shù)，通過把RFID技感應(yīng)安裝到鐵路、橋梁及一些關(guān)健的設(shè)施利用物聯(lián)網(wǎng)使現(xiàn)有的信息網(wǎng)整合起來實(shí)現(xiàn)對于鐵路的設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施全面的管理，實(shí)現(xiàn)鐵路客運(yùn)管理的智能化推進(jìn)信息組織建設(shè) 。 

　　第六、鐵路安全技術(shù)。 

　　研究鐵路信息安全保障技術(shù)因于地理空間數(shù)據(jù)涉及到安全，有些是設(shè)密的對于空間信息管理是有嚴(yán)格規(guī)定的。數(shù)字化地理信息安全保障技術(shù)面臨著安全的高度，在保證數(shù)據(jù)安全的前提下實(shí)現(xiàn)鐵路安全。 

　　四、數(shù)字鐵路的總體框架 

　　“數(shù)字鐵路”是一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)空間涉及到信息技術(shù)資源、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等要素。通過空間數(shù)據(jù)共享實(shí)現(xiàn)空間信息的業(yè)務(wù)應(yīng)用。數(shù)字鐵路建設(shè)由網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)、鐵路信息平臺建設(shè)、維護(hù)管理機(jī)制，重要的組成部分。 

　　鐵路信息標(biāo)準(zhǔn)體系是建設(shè)“數(shù)字鐵路”的前題，建立完善的數(shù)字鐵路標(biāo)準(zhǔn)組織規(guī)范，這些規(guī)范包括數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、SOA架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)等。鐵路空間信息標(biāo)準(zhǔn)是我們主要的標(biāo)準(zhǔn)，鐵路基礎(chǔ)空間的主要內(nèi)容包括鐵路基礎(chǔ)空間的可共享的專業(yè)空間標(biāo)準(zhǔn)。 
　　“數(shù)字鐵路”在參考國際標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，同時(shí)對鐵路原數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展和兼容，不同的系統(tǒng)對空間的要求也不相同。另外業(yè)務(wù)的實(shí)施的也導(dǎo)致了空間數(shù)據(jù)質(zhì)量參次不齊數(shù)字，“數(shù)字鐵路”建設(shè)應(yīng)當(dāng)遵循要相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，同時(shí)采用方便易用的數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查工具進(jìn)行空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的嚴(yán)格控制，保障數(shù)據(jù)的有效性。 

　　鐵路數(shù)據(jù)共享并換標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字鐵路的核心就是在于共享，因此技術(shù)空間標(biāo)準(zhǔn)化同樣也是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)節(jié)，“數(shù)字鐵路”突破交換模式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)提供者、數(shù)據(jù)使用者的實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境下的轉(zhuǎn)換，而不是讓替換現(xiàn)有的系統(tǒng)，同時(shí)制定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該參照主流制定來制定。 

　　鐵路基礎(chǔ)共享服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字鐵路提供了平臺、提供共享服務(wù)、支持機(jī)構(gòu)的調(diào)用甚至是非技術(shù)機(jī)構(gòu)的調(diào)用，從而達(dá)到數(shù)據(jù)的集中共享的目標(biāo)。對于信息鐵路的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)來講提供標(biāo)準(zhǔn)的開放性這是基本的要求。鐵路地理信息共享平臺它是數(shù)字鐵路的另一個(gè)核心，它是以鐵路空間數(shù)據(jù)庫為載體以及建設(shè)空間信息為目標(biāo)的一個(gè)平臺主要負(fù)責(zé)收集、管理、維護(hù)鐵路管理空間信息、鐵路空間信息等。 

　　新的鐵路的基礎(chǔ)設(shè)施是“十一五“期期規(guī)劃建設(shè)，而數(shù)字鐵路將成為重要的一面。未來“數(shù)字鐵路”采用高新技術(shù)改造鐵路系統(tǒng)在服務(wù)、效率、安全方面取得的成功令人鼓舞。另一方面，鐵運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架的建立，將更好地指導(dǎo)鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，數(shù)字鐵路的出現(xiàn)代表著鐵路運(yùn)輸發(fā)展的一個(gè)新方向。 

　　關(guān)于中國鐵道科學(xué)研究院 

　　鐵道科學(xué)研究院電子計(jì)算技術(shù)研究所成立于1979年5月1日，是從事電子計(jì)算技術(shù)在鐵路及其它交通等行業(yè)中應(yīng)用的專業(yè)研究所。 
　　經(jīng)過多年的努力，電子所在全路客票發(fā)售和預(yù)訂系統(tǒng)及其延伸領(lǐng)域、鐵路行車安全監(jiān)測信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)和機(jī)電一體化產(chǎn)品等方面充分發(fā)揮綜合優(yōu)勢，取得了豐碩的成果，并且在客運(yùn)專線信息化、貨運(yùn)管理信息化、鐵路工程項(xiàng)目管理、軌道交通AFC系統(tǒng)等業(yè)務(wù)領(lǐng)域中也取得了階段性發(fā)展。 

　?。ū疚母鶕?jù)在“2009數(shù)字鐵路趨勢發(fā)展峰會”－－中國鐵道科學(xué)研究院智能系統(tǒng)研究中心副主任王英杰演講錄音整理，未經(jīng)本人確認(rèn)）