广州南站综合指挥中心系统的研究

李文新

（广州铁路(集团)公司，广东 广州 510088）

1 广州南站运营管理现状分析

广州南站是我国规模最大的铁路客运枢纽之一，车站总建筑面积 61.3 万 m2，日常开行动车组列车 191.5 对/d，到发旅客约 15 万人/d。作为广州铁路 ( 集团 ) 公司的直属站，广州南站还兼管京广高速铁路广东段和广珠城际铁路的 23 个中间站。为更好地适应高速铁路高品质运营的需要，进一步提升车站运营管理水平，广州铁路 ( 集团 ) 公司以广州南站为试点，集中全站日常行车、安全管理、乘降组织、客运服务及应急处置等信息资源，通过建设广州南站综合指挥中心系统，加强指挥、协调、组织和应急处置功能，为实现综合指挥中心现代化管理提供技术支撑。目前，广州南站的运营管理主要存在以下问题。

（1）系统建设多，共享程度低。广州南站运营管理主要依靠旅客服务系统、视频监控系统、调度命令传输与接收系统、CTC 调度监督系统及客票系统等信息系统，而这些系统均独立运行，没有实现数据共享，其客票信息、行车信息、引导信息及视频信息等数据主要依靠人工分析，数据综合利用率较低。

（2）管理手段滞后，应急处置效率低。当遇到非正常情况下的列车晚点或停运时，需要启用热备车底或组织列车换乘，而由于传统的生产指令靠对讲机呼唤应答传递，岗位安排靠人工调配，变更计划由人工编制，导致相关指令变更不能及时传递到位，客运组织效率低下。在春运、暑运等运输繁忙期，这类问题表现更加突出。

（3）各部门分散办公，组织协调难度大。车站日常运营涉及物业、房建、保洁、公安等部门较多，办公地点相对分散。当遇突发应急处置情况时，由于各部门对信息掌握不够全面和充分，容易分散组织与多头指挥，加大车站组织协调各部门的难度，应急处置效率较低。

2 系统总体设计原则与思路

2.1 设计原则

在充分考虑高速铁路客运站运营特点及既有应用系统实际情况的基础上，按照“信息充分共享、避免重复开发、面向商务应用”的思路，设计原则如下。

（1）遵循统一的开放技术架构体系。通过建立开放的技术架构体系标准，采用 SOA 架构体系，实现系统间的松耦合。

（2）采用统一的系统级中间件平台。通过采用统一的系统级中间件平台产品，统一规划使用硬件资源，实现系统统一部署与优化调整。

（3）建立统一的公用基础信息模型。通过建立统一的对象描述模型与字典，在铁路局范围内进行规范化公用基础信息的管理和维护，实现信息共享与复用。

（4）建立统一的数据采集和管理机制。通过建立多维原始数据的采集机制，并且在数据间建立耦合校验机制，避免同类数据的多次重复采集，确保采集数据的准确性与权威性。对原始生产数据采用一元化管理下的综合采集机制，统筹规划部署，各系统严格执行。

（5）实现统一的界面风格。应用软件遵循“界面风格统一、友好简单、聪明引导”的设计原则，采用跨平台编程技术，实现跨平台、跨操作系统运行。所有参数采用通用化表格设计方式和图形界面软件维护方式，实现所见即所得，方便移植和维护。

（6）采用统一的应用功能模块开发集成标准。通过采用统一的应用功能模块开发集成标准，建立良好的应用集成机制，保证系统功能模块之间的拆分、紧密集成及正确运行。

（7）采用统一的应用安全机制。通过建立统一的组织机构和权限字典，实现统一的用户管理、身份认证和权限管理，从技术和管理 2 个方面保证各应用系统的信息安全。

（8）实现统一的软件部署与自动升级。

2.2 设计思路

广州南站综合指挥中心系统设计思路如下。

（1）采用以时刻表为基础的运转方式与预测控制调整。

（2）采用时刻表的一元化管理以保证指挥业务的一贯性。

（3）根据自律分散思想采用阶段构筑系统的设计方法。

（4）通过制订精密、高效的运营计划，使运输组织更加智能和精益。

（5）通过对各作业环节的状态进行实时监控，实现动态实时调整运营计划。

（6）为决策支持和应急处置提供有效手段。

（7）通过各生产要素的信息化、流程化管理，减少人为因素干扰，消除人工传递的漏洞，以确保铁路运输生产安全。

3 系统总体设计

3.1 架构设计

根据广州南站综合指挥中心系统总体设计原则与思路，分析高速铁路车站客运服务的各类需求，应用当前先进的 IT 技术和 SOA 架构，在提升高速铁路日计划、动车组车底运用计划、司机和客运乘务派班计划等基础上，整合客服、客票、CTC 等系统的相关信息，提高信息共享程度，实现车站作业计划动态调整与作业过程的信息化、流程化、可视化及应急处置智能化。系统架构设计示意图如图 1 所示。

广州南站综合指挥中心系统主要构建四大平台如下。

（1）以共享应用为导向的综合信息平台。在维持广州南站原综控室既有功能的基础上，全面整合行车组织、售票情况、车辆运用、设备状态和治安防范等方面的信息资源，实现信息的高度集成与综合利用，为车站和站区相关单位提供有力的信息支持。系统新建列车运行跟踪查询、客票查询、客运作业管理、股道运用监控、设备管理、风险管理、客运应急智能决策及视频对讲监控共 8 个功能模块。

（2）以统一指挥为导向的车站调度指挥平台。在信息高度共享的基础上，协调各单位、部门统一行动，相互支持，以确保结合部的密切衔接。一方面，车站调度指挥平台为日常合署办公、统一指挥搭建信息平台，实行多部门合署办公，全面负责各站行车、客运、客服等方面的组织、管理和协调工作；另一方面，为建立协调联动机制提供数据支撑。当遇到列车大面积晚点、设备故障、极端恶劣天气等突发事件时，综合指挥中心可以借助监控、行车、客票、客服等系统，及时全面掌握现场情况和工作进度，为科学决策提供可靠依据。

图1 系统架构示意图

（3）以人机结合为导向的现场作业管理平台。根据广州南站列车密集开行、作业区域大、人员分散的特点，以及各岗位平行作业多、设备量大、状态监控困难的实际情况，按照信息化、自动化、智能化的原则，科学设计系统功能，实现对设备运行状态的实时监控。当设备发生故障时，系统可以实现自动报警，通过对各项客运作业执行情况和车站各区域秩序的全面监控，实现作业监控由单一人控向人机结合控制的转变。

（4）以智能决策为导向的快速决策平台。当遇到列车大面积晚点等非正常情况，需要临时变更车底时，通过与行车系统、客票系统、车辆运用系统的信息共享，按照系统设置的逻辑计算自动形成车底运用调整计划和席位调整计划，为调度人员和客票管理人员提供参考，为车站应急组织指挥提供辅助决策功能。同时，通过实时列车运行状态跟踪、车底交路查询、乘务人员管理、正晚点预报等功能，改变靠人工进行车底交路调整和席位变更的低效作业组织指挥模式，实现自动组织调整，提高工作效率和作业准确性。

3.2 应用架构

在统一的业务模型和技术平台上，构建功能、数据、流程、界面等各层次高度统一、有机集成的完整系统，系统应用架构示意图如图 2 所示。

图2 系统应用架构示意图

广州南站综合指挥中心系统由以下 6 个部分组成。

（1）应用系统。以日常行车、安全管理、乘降组织、客运服务、应急处理、客流分析等业务需求为基础，构建应用系统。

（2）公共服务框架。将各业务应用中相对稳定、共性的业务与技术能力抽象出来，通过服务的封装和重用，形成公共的业务和技术服务框架。该公共服务框架作为构建各专业应用的基础，可以最大程度降低系统建设和维护成本，提高系统的灵活性和快速响应度。

（3）统一的运营调度指挥门户。各专业业务使用统一的客户端操作环境，即根据业务组合和配置，各级用户可以在 1 个统一的环境中，比较便捷地进行信息共享和有机协作，实现统一调度指挥。

（4）统一的业务模型管理。通过对整个运营调度指挥涉及的资源和规则进行统一管理和配置，提供各专业业务应用统一的访问入口，从而有效避免重复建设，保证信息的充分共享，以灵活应对业务变化。

（5）统一的安全管理平台。通过对用户身份目录和访问控制策略的集中管理，将用户鉴权、授权、审计等安全性逻辑从各个单独的应用和服务中解放出来，为各专业业务应用提供统一的集中控制，简化安全管理流程，提升业务组合能力，降低维护管理成本。

（6）统一的 SOA 支撑平台。通过支持服务的构建、使用、注册、发现、集成、编排和管理的公共基础设施，基于开放、标准和整合的 SOA 平台，为应用开发和部署提供统一的数据访问，统一的服务注册，共享的服务访问，以及与内外部系统面向服务的集成能力。

3.3 网络架构

广州南站综合指挥中心系统采用开放式网络体系结构，以 TCP/IP 技术组网，同时采用统一标准、统一分配的 IP 地址和域名系统。广域网分为核心层、区域层和接入层 3 层。其中接入层由楼层交换机和 Wi-Fi 无线网组成，综控室、大屏显示等固定设备由楼层交换机接入；移动终端由 Wi-Fi 接入；通信协议采用 802.11 g。

以服务车站内各专业工作人员为目标，广州南站 Wi-Fi 网络系统覆盖高架候车室 ( 位于车站 3 层 )、站台层 ( 位于车站 2 层)，以及检票口、出站口、售票厅 ( 位于车站 1 层 )。在网络覆盖区域内网络支持视频、语音和数据传输，无线 Wi-Fi 网络拓扑结构如图 3 所示。

4 系统关键技术

广州南站综合指挥中心系统的关键技术如下。

（1）各类信息的高度集中管理。通过实现系统的横向联系与数据交换，以高速铁路车站实际作业情况为基础，形成整体解决方案。

（2）突发事件和设备故障的快速反应与处理。通过系统整合实现智能决策的快速化，并且实现迅速将信息传递给相关工作人员和旅客，确保信息传递的快速、准确及透明。

（3）实现高效管理与作业标准化。通过对高速铁路既有信息系统资源进行整合，系统采用标准流程化作业方式进行作业环节监督和过程盯控，实现智能终端取代对讲机，提升广州南站及所辖各站管理与生产指挥效率。

（4）实现客运组织与运输组织的高度协调。通过充分利用既有系统信息资源，通过运输决策平台共享 CTC、列车调度指挥系统、客运系统 ( 广播、引导 ) 及售票系统的数据，使客运生产与运输组织高度协调。

图3 无线 WI-FI 网络拓扑结构

（5）实现全站无线网络覆盖。通过在广州南站建立专用的无线网络，利用 Wi-Fi 技术满足生产数据通信需要，实现高效管理。

（6）实现一元化计划管理。系统采用运行时刻为主线的一元化计划管理，实现管理功能的信息准确。

（7）实现 Wi-Fi 网络 3 级安全防护。其中，第一级为 MAC 地址安全认证，第二级为网络认证( WPA2-PSK ) 和 AES 加密，第三级为网闸和防火墙防护，通过 3 级安全防护以保证 Wi-Fi 网络安全。

5 系统功能实现

（1）实现全过程的信息化、智能化管理。广州南站综合指挥中心系统实现跨部门管理者与员工对工作任务的分配与协作；实现跨部门工作计划的上报、审批，以及工作任务过程的追踪；实现层次化管理模式和扁平化管理模式下的任务管理。

（2）实现跨部门岗位工作的流程化、标准化及数据化。通过建立以计划、任务目标管理为核心的管理体系架构，与集团运输调度管理系统 4.0、CTC 及高速铁路运营调度系统进行无缝连接。同时，与客票管理系统相结合，实现数据的同步、准确传输，使车站在应急处置时可以及时收集大量信息与数据，为应急预警及决策提供科学依据。此外，作业人员通过接收计划任务、作业过程控制和作业完毕的信息反馈，实现对安全生产的闭环管理。

（3）实现专业部门与后期保障部门的统一协调指挥。广州南站综合指挥中心系统对车站作业管理流程进行再造，建立广州南站综合指挥中心二级架构，实现客运、运转、公安、物业、信息、保洁、地方管委会等专业部门与后勤保障部门的多岗位集中办公，统一协调指挥。

6 结束语

广州南站综合指挥中心系统的研发运用可以有效实现信息技术与铁路运输生产的融合，促进高速铁路车站管理效能、服务质量及社会形象的全面提升，初步实现广州南站运输生产信息集中化、客运指挥一体化、作业安全监管机控化及应急决策智能化管理。在广州南站综合指挥中心系统试点成功的基础上，广州铁路 ( 集团 ) 公司已经于 2014 年春运前在深圳北站和广州站推广运用，并且将进一步向其他客运站推广，以全面促进车站管理与服务水平的提升。