吴桦林，纪 伟，谢 鹏，张雅琴，李志鹏

（1.中铁二院工程集团有限责任公司 通信信号设计研究院，成都 610031；2.中国铁道科学研究院集团有限公司 电子计算技术研究所，北京 100081）

中老（中国—老挝）铁路是泛亚铁路中线的重要组成部分，铁路全线都采用中国设备和中国标准，国外段与国内段铁路网直接相连，实现了铁路跨境的互联互通。

为实现以客货运输需求为驱动的综合运输管控模式，将管控过程贯穿到中老铁路调度、车务、客运、货运、国际联运的生产业务流程中，研究贯穿全流程的中老铁路客货运输一体化平台总体架构，旨在提高相关业务人员的工作效率和工作质量，实现中老铁路信息系统的跨国互联互通，提高数据资源的高效对接与共享，扩大中老铁路业务应用场景，提升信息资源开发利用效率和综合利用水平，发挥信息资源整体效能，更好地适应铁路运量不断增长的需求，同时，支撑旅客全过程、多元化的出行需求，集票务服务、乘客服务管理于一体，为中老铁路创造新的经济增长点和更多的社会效益。

1 总体架构

以“统一规划、统一平台、统一标准”为原则，中老铁路客货运输一体化平台总体架构采用分层设计思想，下层系统或设备为上层提供支持服务[1]，从设计层面促进各层自身的高内聚，降低各层之间的耦合度。该平台总体架构，如图1所示。

图1 中老铁路客货运输一体化平台总体架构

这种设计使平台的扩展性及可靠性得以提升，利于平台的维护与迭代升级，当需要更换、扩容现场采集设备时，只需要在智能感知层替换、添加相关设备即可，而对其他层无需做任何变动，且对用户也完全透明[2-3]。

1.1 智能感知层

智能感知层借助传感器对物理世界进行识别、感知和信息采集，构建起基础数据采集的物理网络，该层将产生大量的基础数据，这些数据精准记录关键物体的状态信息，为业务分析、智能决策提供支撑[4]。

1.2 智能传输层

智能传输层负责将数据高效准确地传送到各对接系统，借助光纤高速传输信道，实现对各操作指令及数据的精准传输，作业效率和质量得以进一步提升[5]。

1.3 数据资源层

数据资源层实现对数据的采集及标准化整合，经过预处理后形成对应的存储库，为上层提供高质量数据服务，完成对数据资源的高效管理。结合中老铁路客货运输实际需求，将主要业务场景分为营销服务、运输生产、综合安全、经营管理、统计分析、运力资源等。

1.4 运输生产支撑层

运输生产支撑层依托主数据及大数据提供的数据资源服务，实现数据高效治理；依托地理信息服务，实现信息与业务的融合；依托数据挖掘、交互分析、机器学习等技术，实现数据智能分析。

1.5 智能应用层

智能应用层作为中老铁路客货运输一体化平台的应用实体，承担着智能化解决策略的呈现与交互，基于运输生产支撑层提供的各种服务，解决运输一体化过程中的综合、复杂、具有不确定性的问题[6]。

2 数据架构

中老铁路客货运输一体化平台数据架构采用统一的数据标准和数据模型[7]，该平台数据架构如图2所示。

图2 中老铁路客货运输一体化平台数据架构

2.1 建设管理数据域

建设管理数据域包含建设项目、建设管理等数据模型，其数据涵盖铁路建设过程数据，以及其他以项目管理的方式进行的业务数据，因此，它拥有整个项目周期的管理数据，除了支撑项目完成后的管理运营外，还提供项目分析报告与决策支持。

2.2 运输生产数据域

以客货运输为主线，包含物流、行车、运转等运输数据；以生产为核心，涵盖安全、作业、检修、施工等应用数据。

2.3 综合安全数据域

涉及安全保障的各种数据，如监测、监控、防灾、应急、安全管理等，为安全预警及分析决策提供数据支撑。

2.4 运力资源数据域

运力资源数据域包括运力资源基本信息、资源运用、检修等数据模型。其数据涵盖运力资源的整个生命周期，通过对运力资源的全生命周期管理，实现对资产的精细化管控。

2.5 基础数据域

对中老铁路客货运输一体化平台中的通用数据进行梳理，建立涵盖线路、机务、车务、工务、电务、供电、车站站点等信息的基础数据域。

2.6 营销服务数据域

围绕营销服务的中心目标，涵盖客户数据、合同数据，在交易过程中产生的交易数据和金融数据，以及产品数据和广告数据，便于业务数据的拓展。

2.7 统计分析数据域

统计分析数据域包括客运统计、货运统计、管控支持、决策支持等数据，涵盖铁路日常运营所产生的统计数据，也包括通过汇总、整合运营数据后，产生的分析数据。

2.8 经营管理数据域

结合经营管理理念，将办公数据、人力数据、财务数据、物资数据等纳入到该数据域中，实现对经营管理的全面感知与辅助决策。

3 技术架构

基于云架构的中老铁路客货运输一体化平台技术架构如图3 所示。

图3 中老铁路客货运输一体化平台技术架构

3.1 基础设施即服务层

基础设施即服务（IaaS，Infrastructure as a Service）层，提供计算机资源服务，通过虚拟化技术，为用户提供网络、计算与存储服务，便于对资源的统一调度、运行与维护（简称：运维）和管理。

在IaaS 层中，遵循即用即付的方式为上层提供所需的各种计算、网络及存储资源，将传统的基础设施结构迁移并封装，结合虚拟化技术，显著降低硬件资源及维护成本，从而确保资源的高可用性。

3.2 平台即服务层

平台即服务（PaaS，Platform as a Service）层提供应用服务的运行和开发环境，实现应用部署简单化、运维自动化，兼容多种框架和数据服务，具备更加融合的资源调度优势[8]。

PaaS 层提供了开发和部署的完整环境，平台内置中间件、工具、组件等，借助PaaS 层，减少编码时间，支持对应用程序的测试、部署和更新的全生命周期管理。

3.3 应用层

应用层主要涉及中老铁路信息化建设的各项应用，如客票业务、货运业务、调度业务等。依托IaaS 层和PaaS 层，实现对应用的高效开发和管理，为中老铁路提供稳定、安全可靠的信息化应用服务。

基于微服务架构的运输管理体系和业务流程再造技术，借助IaaS 层、PaaS 层，以及包括Eureka、Ribbon 等的微服务组件，以微服务的方式提供与状态无关的多实例服务，提供高可用、高并发、水平伸缩、灰度升级的应用运行管理能力[9]，实现不同专业间信息泛在感知与互联共享、智能优化调度和协同辅助运输决策。

4 平台功能

4.1 综合调度

综合调度功能包括综合计划编制、调度数据处理、客货运调度管理、调度命令管理、车站作业管理、正晚点预测推送和多维度追踪服务等。

4.2 客运管理

客运管理功能包括客票数据库管理、网络管理、代售点业务管理、票价计算、结算清分，以及相关业务的管理、分析、查询、统计、预测、监控等，以满足客运营销的需求。

4.3 货运管理

货运管理功能包括对货运站、货运营销、货票电子化及集装箱运输的管理，实现货运调度管控一体化和车站生产一体化。

4.4 工务、电务、供电一体化运维

工务、电务、供电一体化运维功能包括对工务、电务、供电（简称：工电供）专业的检测和监测、智能运维及综合巡检等。

4.5 移动装备管理

移动装备管理功能包括机辆信息管理、货车管理、机车远程监测与诊断、车辆运行安全监测等。

4.6 建设管理

建设管理功能包括运输调度管理、四电设备管理、联调联试数据集成、营业线施工管理、资料与交付管理等。

5 结束语

本文研究中老铁路客货运输一体化平台总体架构，实现综合调度、客运管理、货运管理、工电供一体化运维、移动装备管理、建设管理等功能。该平台利用微服务组件，使得服务资源利用最大化，降低信息系统开发和运维成本，提高系统迭代速度，满足业务不断变化的需求[10]。

客货运输一体化平台总体架构已应用于中老铁路工程中，实现了信息高效共享和业务综合应用，极大地提升了信息系统的开发效率和运维效率，促进了信息的互联互通，优化了客货运输组织流程，满足调度指挥、计划编制精细化管理需要，为中老铁路客货运输组织一体化建设和运输服务水平的提升提供了技术支撑。