（1. 上海申通地铁集团有限公司，2.上海市软件行业协会）

作者简介：

顾伟华，男，江苏省江阴市人，1965年3月生，同济大学交通工程规划专业博士毕业，教授级高工，上海申通地铁集团有限公司副总裁。
杨根兴，男，上海市人，1949年10月生，华东理工大学控制理论与工程专业博士毕业，研究员，博导，上海市软件行业协会秘书长。
金涛，男，江苏省常州市人，1972年4月生，西南交通大学信息工程专业本科，高级工程师，上海申通地铁集团有限公司信息管理中心副主任。
摘 要： 结合上海轨道交通信息化建设的实际、采用信息化规划的策略，以解决信息系统建设中的信息孤岛、互联互通、重复建设等妨碍信息化建设可持续发展的瓶颈问题，并提出信息化规划落地的若干措施。

轨道交通不但是上海公共交通发展的重点，也是目前国内大量一、二线城市热点的建设和发展项目。上海轨道交通建设进入跨越式网络化发展时期，到2010年上海将基本建成11条线路，约250个车站，长约400多公里的轨道交通网络，形成成熟的轨道交通网络。与此同时，轨道交通日客流峰值达到420万人次，日常规客流达到350万人次，轨道交通客流占城市公交总客流的35%，上海轨道交通正在成为公共交通为主体、市民出行的首选。

轨道交通信息化是网络化的基础，轨道交通信息化包括生产和运营的信息化、管理和决策的信息化等方方面面。轨道交通信息化系统已成为轨道交通运营的生产系统和管理决策的支持系统，信息化的发展已成为构建和谐社会的有机组成部分。

1上海轨道交通信息化发展的现状和问题

随着信息技术的发展和自动化程度的提高，上海城市轨道交通行业体系内信息化建设已经取得一定的成果，建成了分布在不同业务层次的，包括管理信息系统类的办公和协同系统、信息发布系统；业务管理系统类的企业资产管理（EAM）、财务管理与结算、人力资源信息系统、工程项目管理（EPMS）；执行协调系统类的网络协调与应急中心系统（COCC与ETC）；执行业务系统如列车自动控制系统（ATC）、电力监控系统（SCADA）、自动售检票系统（AFC）、车站设备监控系统（SCADA）、自动售检票系统（AFC）、车站设备监控系统（BAS）防灾报警系统（FAS）、乘客信息服务（PIS）等众多智能化信息子系统等，为当前上海轨道交通正常有效运行和管理决策提供了有力的支持与保障。

但是，随着上海轨道交通的快速发展，特别是运营、服务、管理由单线独立走向网络化以后，信息系统面临的问题越来越凸显，总体上存在四个方面的问题：

（1）可扩展性方面：业务系统之间联动性弱、柔性不足、缺乏统一的标准等；

（2）信息共享方面：信息孤岛、信息共享程度低、对集团的辅助决策能力不足等；

（3）网络应用方面：存在层次不清、用一块建一块、多应用混合、应用接入混乱等；

（4）系统安全方面：缺失信息安全和网络安全的机制。

2 信息化规划

针对目前轨道交通信息化建设中存在的问题，为进一步在更高层面上提高信息化业务互联互通、协同工作能力，适应组织的管理需求，保护信息化的有效投资和应用系统的可持续发展，申通地铁集团启动了信息化规划研究，对整体网络进行统一规划和整体设计。规划的愿景是：使得上海轨道交通网络信息化“发展有规划、集成有规范、协同有流程、拓展有安排、安全有保障、治理有方略”，加快步入有序、集约、高效和可持续的科学发展轨道；促进上海轨道交通网络信息化建设适应跨越式发展需求，率先迈入国内先进行列；提升上海轨道交通网络信息化建设、运营、服务与管理水平、实现上海轨道交通网络信息化建设走出上海，服务全国。

2.1 规划的原则

信息化规划贯彻了“五个结合”的基本原则，即；前瞻性与可操作性结合，统筹性与自主性相结合，信息化与标准化相结合、技术先进性与开放性相结合、规划适应性与组织机构可变性相结合。

2.1.1 前瞻性与可操作性结合

以业务为导向是信息化建设的出发点和归宿点。在整体目标和内容方面，以发展为主导，以促进和服务于上海轨道交通业务发展规划为主要关注点，体现规划的前瞻性；在规划的落地实施方面，以稳定为主导，充分考虑目前现状和已有基础、规划各部分之间的依赖关系，以稳步推进为原则体现规划的可实施性，可操作性。

2.1.2 统筹性与自主性相结合

规划在应用系统和信息资源的应用划分及运营等方面应体现网络信息化的“统筹利用、分级管理、职责分明、有序共享”的原则。

2.1.3 信息化与标准化相结合

信息化的根本出路在于标准化。标准化是管理的依据，建立相应的标准体系，实现上海轨道交通网络信息系统的互联互通，保障应用系统、信息资源、通信网络等各部分之间的高效集成，避免信息系统的重复建设。

2.1.4 技术先进性与开放性相结合

在技术方面，采用先进、成熟、开放的技术，尽量与已有应用技术相兼容，兼顾热点和趋势技术，满足上海轨道交通网络信息化的技术先进性和发展的可持续性要求。

2.1.5 规划适应性与组织机构可变性相结合

从企业的业务分析出发，建立企业的业务模型，保证规划以业务为导向。同时结合企业的业务管理，抽象出业务组件，使得信息化体系与组织架构能相对独立，从而实现信息化规划与企业组织的相对独立性。

2.2 规划的方法

信息化规划是一项系统工程，我们进行规划时主要采用了层次分析与顶层设计，业务建模和技术架构等方法，为规划设计的科学性提供了支撑。

2.2.1 顶层设计法

上海轨道交通网络信息化总体框架由集团战略/IT业务战略、业务架构、应用架构、信息资源架构和网络基础设施架构五个层面组成，贯穿其中的是技术架构，安全体系和 组织制度/IT治理/标准。上海轨道交通网络信息化总体架构如图1所示。

图1 信息化总体架构示意图

图2 轨道交通业务层次模型

从集团战略/IT业务战略出发，确定网络信息化规划和建设的目标；对上海轨道交通网络业务流程进行梳理，分析主要业务流程，划分业务组件，进行企业建模；定义各应用系统的功能、应用系统之间的关系，定义各应用系统与信息资源的关系、与业务的支撑关系，确定应用架构；定义各主题数据库及其之间的关系，提出数据的采集、加工、分布和利用机制，确定信息资源架构；规划轨道交通网络信息化中的网络拓扑结构，主要计算和存储服务器，包括网络交换分层规划，计算与存储汇聚点的分布、IP地址规划，基础IT设施所采用的主要平台及技术，确定网络基础设施架构。

从业务层次上看，申通轨道业务层次分为集团管理层、业务管理层、业务协调层和业务执行层四个层次，如图2所示。集团管理层，主要是管理决策和风险控制，根据集团的目标和运转情况，平衡企业各个版块的业务目标和KPI指标，控制风险和成本等；业务管理层，是对各种业务目标进行分解，制定相应的策略和计划，并监督其执行；业务协调层是对影响运行的因素进行控制和调整，使实际的运营服务尽量符合既定的运行计划；业务执行层，是指对轨道交通核心的行车服务使用的业务系统，通过系统与人员的结合完成运营服务。

2.2.2 业务建模法

上海轨道交通的业务架构包括5个版块，包括建设、运维、科研、投融资，资源开发，其中运营是核心版块，其他各业务版块服务于该版块，或依附于该版块。各个版块的基础是轨道交通的资产。通过投融资运作和建设，形成轨道交通设施资产，投入运营后转换为轨道交通运营设备设施，对设备设施的有效利用，使其形成能够运营行车的环境，即轨道交通资源，再对其组织和运用，就能形成对乘客市民服务的生产系统，对冗余的部分资产，则可通过资源开发补充轨道交通的营收，同时也起到保护国有资产增值的作用，而科研则是在整个企业对轨道交通运转的过程中提供技术和规范的支撑，轨道交通业务概念架构如图3所示。

图3 轨道交通业务概念架构

上海轨道交通网络各大业务之间的主要业务关系模型如图4所示。其中，资金流是从投融资业务得到建设资金、从运营业务和资源开发业务得到的营业收入通过资金中心投入到研发、建设和维修业务完成资金循环；资产流包含固定资产、运行资产和综合物业等，通过运营业务和资源开发业务为社会提供服务而得到现金回报和产生社会效益，完成资产设备的流转；信息（资源）流是由信息中心采集各业务的业务和生产信息，通过信息中心的综合数据平台达到信息资源共享的目的，同时在信息中心建立数据仓库，进行数据挖掘和提炼，形成决策辅助信息，从而达到充分利用信息资源的目的。

图4 上海轨道交通网络业务关系模型

在对业务架构和业务分析的基础上，进行业务建设、图5是业务建模的示意图，在进行业务建模时，关注了“五大业务板块”和公共应用与共性应用的抽取。

图5 上海申通集团业务建模示意图

2.2.3 技术架构法

针对轨道交通企业信息化现状，当前的信息系统存在应用系统和服务异构、信息资源分布和服务的分散、基础资源和存储分布凌乱和共享困难等问题。因此，必须在信息化规划中，采用合适和适用的技术方案和技术路线，是需要重点关注的，采用基于SOA的架构模式解决异构系统互连互通、采用ESB实现数据和应用服务的松耦合、采用虚拟化技术实现基础资源的分布式存储等是主要关注的技术方案：

2.2.3.1 基于SOA的架构模式

针对当前信息系统分散、异构和应用孤岛问题，采用SOA架构模式，解决轨道交通当前异构系统的集成，实现系统之间的互联互通。在基于SOA的架构模式下，解决“179+ 工程”(所规划的系统)、在建应用系统、已有应用系统之间的集成、互连和互通问题。

2.2.3.2 ESB的服务总线

从轨道交通企业规划研究的过程看，需要开放的统一的接口机制，以实现服务的集成、实现数据在服务层的统一展现和调用。ESB提供了一种开放式的、基于标准的消息机制，通过标准接口的定义，实现数据与服务逻辑相分离，完成信息之间的互操作，满足当前轨道交通企业信息化的建设的需求。在ESB底层的具体实施方面，可考虑数据联邦技术。数据联邦的透明性掩盖了底层数据源的差异、特征和实现，实现底层的无缝集成；其可扩展性、开放性、自治性能够满足目前轨道交通信息资源分散、异构的特点，最大程度满足上层服务的需求。

2.2.3.3 虚拟化技术

由轨道交通信息化的规划层面，在IDC规划的主机、网络、存储等方面，虚拟化的需求已初步出现，同时大规模的分布式应用系统和数据流量需求、容灾备份、安全等方面的需求，在实施系统和基础设施的建设过程中，必要时可适当引入虚拟化技术，以解决企业信息化在建设成本、安全、管理方面的问题。虚拟化把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源，以打破物理结构之间的壁垒，可以节省高达70%的硬件成本。

2.3规划的成果

规划从四个层面（即基础设施、信息资源管理、专业业务管理和综合业务协同）对现有的应用平台和系统进行整合。其中，应用平台的规划具有一定的通用性和抽象性，具有承载应用系统的能力，主要解决同一应用平台上各应用系统的互通性；应用系统提供对业务的具体支撑，应用系统的设计须满足应用平台规定的接口。

根据轨道交通各业务应用系统的相关性和复杂性分析，可将轨道交通归纳为“统一的基础设施，七大应用平台、九大应用系统”，简称“179+ 工程”，如图6所示。其中：支撑信息资源管理的数据仓库系统和数据中心管理系统。

图6 规划的“179+工程”示意图

3 规划的实施

上海轨道交通网络信息化应用架构和信息系统的建设是一个长期，艰巨的任务：既有原有系统的整合和改造，又有新系统的规划和建设；既要保证业务生产的正常执行，又要保证信息化建设满足业务的需求等。因此，必须结合建设的实际情况，对应用规划实施，需从实施、建设和整合、关键技术及标准化五个视角进行 关注。特别是在应用系统的实施方面，可结合应用系统现状，对已有、需改造、在建和规划新增应用系统进行分类指导：

3.1已有的应用系统

是指轨道交通现有的，正在运行的应用系统、对符合本规划要求的已有应用系统，建议明确其使用者、管理者、应用范围等。

3.2 需改造的应用系统

是指目前已在投入使用，但功能不完整或不符合本规划要求，需要完善和改造的应用系统，对其进行深入分析和论证，以确定此类应用系统的改造方向。

3.3 在建的应用系统

是指目前正在建设的应用系统，对于此类系统，需加强与规划所设计的应用架构、信息资源架构、网络架构的一致性分析，立即调整其在应用层次，数据共享等方面的要求。

3.4 规划新增的应用系统

规划应用系统是指本规划中新增加的应用系统，对于此类应用系统，需要根据业务需求，确定优先级，依照本规划要求进行应用系统的规划和开发。

4 结语

轨道交通企业，同样也是一个城市的轨道交通行业。企业的价值目标也是双重的，作为城市公共事业行业，需要为市民交通出行的安全高效提供业务保障。作为一个企业而言，虽然由于公共事业的特点和产业价值不能直接体现在经营行为上，无法单纯从经济上和经营的投入与产出进行简单评估。但是，轨道交通以安全运营为第一的企业价值观，决定了业务管理的模式，必须是现场业务第一，当重大的影响运行的因素发生时，管理层与决策层必须能够通过信息化手段、快速地，由业务触发方式得到信息，并履行实施相应的预案职责。轨道交通信息化系统正是提供和支撑这类需求的技术平台。

在轨道交通的信息系统中，既要加强信息化在运营行车服务中的作用，提高轨道交通业务的品质。也要加强在轨道交通行业管理中的信息化手段，强化信息的集成度、信息展示和利用的能力、提高辅助决策的水平，从而提升轨道交通可持续发展的能力。

上海轨道交通的信息化规划提出了基于网络基础设施和信息资源的包括业务模型、应用规划、信息资源规划、网络规划和安全规划在内的网络信息化建设的总体框架，为今后5年的信息化建设和发展制定了蓝图，是深入学习和实践科学发展观的成果，可作为整个轨道交通信息系统建设的指导框架，以及指导信息系统建设的依据，必将有力推动上海轨道交通信息化建设的进程。但是，信息化规划不是一成不变的，需要在实施中不断完善和滚动发展。

宝智坚思--工程项目管理软件专家http://www.projectaims.com