我国铁路数字化转型发展对策探讨

殷玮川，黄 千

(1.清华大学 一带一路战略研究院，北京 100084； 2. 清华大学 战略新兴产业研究中心，北京 100084)

1 我国铁路数字化发展现状及优势

1.1 发展现状

我国铁路的数字化是在信息化基础上发展形成的。在铁路信息化漫长发展的40年中，从计算机单机应用开始，到计算机联机联网工作，再到建设系统化的计算机网络平台，取得了有目共睹的成绩[1-2]。铁路信息系统也从早期的生产系统(如TMIS系统、DMIS系统)扩展到可以适应市场化需求的中国铁路客户服务中心信息服务平台(以下简称“铁路12306”)[3]和中国铁路95306信息服务平台(以下简称“铁路95306”)[4]。随着新时代科技水平快速迭代及经济社会发展需求的大变革，我国铁路信息化的工作思路已经做出相应转变。目前，我国铁路运输生产的信息化系统主要由中国铁路信息科技有限责任公司和中国铁道科学研究院集团有限公司分别或联合开发，中国铁道科学研究院集团有限公司下属的中国铁路网络有限公司则致力于“互联网+”行动计划，基于铁路全产业链，优化资源配置，搭建数字化的经营服务，为广大旅客货主、铁路客货运输、中国国家铁路集团有限公司及其所属企业做好服务，更好地打造铁路生态链和“互联网+”业务。

铁路经营性服务平台需要铁路运输生产系统的生产数据等资源支撑，如铁路12306和铁路95306为铁路经营性服务平台提供了客货运的客户需求、客户画像等大数据，可以为运输产品开发、设计和运营提供决策支撑的基础性依据。铁路运输生产系统与铁路经营性服务平台之间的关联关系图如图1所示[5]。可以看出，以生产数据为代表的信息资源是铁路运输生产系统与铁路经营性服务平台之间重要纽带，铁路经营性服务平台的各项业务和产品都依托铁路运输生产系统提供的关键数据信息。

图1 铁路运输生产系统与铁路经营性服务平台之间的关联关系图Fig.1 Relationship between the railway transportation working system and the railway operational service platform

1.2 存在问题

（1）系统间兼容性有待加强。铁路企业各生产业务系统的接口还没有做到互相兼容统一，虽然铁路部门的“前店后厂”战略实施多年，但铁路信息化建设在近些年才开始考虑智能化和数据化方面的工作，各生产业务系统由于开发的信息部门和隶属业务部门不同，相互之间还存在一定的信息壁垒。

（2）系统服务水平有待提升。当前铁路信息系统在保障铁路生产工作、提升服务水平方面还有待提升。信息化建设离不开数字化业务的开展，而数据是企业经营的核心资产，从海量的铁路生产数据中挖掘有效信息来反馈指导生产工作，利用好数据来服务铁路生产工作是信息化、数字化建设的未来方向。

（3）铁路数字化功能有待深入。当前铁路的数字化水平还不高，打造数字化业务，需要首先将一些传统业务数字化，并能进一步深入研究数字化业务的应用场景和实施方案，如铁路货物运输时限的管控，铁路路网能力协调发展等瓶颈工作的数字化解决方案研究。

（4）铁路数字化业务合作范围有待扩大。铁路是一个较为封闭的系统，与其他行业和资本市场的联系并不深入，但铁路在数字化领域的合作空间广泛，也具有灵活的开发方式。铁路数字化建设可以考虑引入民间资本，数字化业务的拓展合作可以加强与其他相关行业的合作。

1.3 发展优势

（1）铁路数字化转型可以促进铁路多业务场景的技术创新。随着我国铁路客运和货运需求的多样化、运输服务精细化和管理工作集约化的要求，在新技术层出的时代，外部应用环境迭代更新需求也越来越高。运用数字化技术可以解决铁路业务的痛点和难点，提升工作效率和服务水平，如铁路的智能检修、智能排班、智能售票等新兴业务都可以在数字化场景中得到检验和应用[6]。铁路在未来规划的多个业务领域都可以引入数字化技术来对业务进行创新，提升业务的市场竞争力。

（2）铁路数字化转型可以提升铁路信息化竞争力。我国铁路的客货运工作涉及的环节多而细，每天数千趟列车在线路上飞驰，数十万辆的货车在6 000多个车站内进行装卸作业[7]。因此，铁路运输生产系统复杂而庞大，牵涉的业务部门和涉及的工作场景多变复杂，信息化建设的工作任重道远。铁路数字化转型的核心是数字化业务的培育，铁路信息技术部门的多年开发和运维经验为数字化业务的开展客观上创造了有利的先决条件[8]，而数字化业务的应用落地又将支撑铁路信息化建设工作行稳致远，成为信息化建设的核心竞争力，帮助铁路的信息化建设迈上新台阶。

（3）铁路数字化转型可以挖掘铁路业务的商业价值。数字化技术既可以提升企业效率，也可以改变企业经营管理思路。我国铁路可以通过将一部分生产业务数字化和开发新的数字化业务，将有力提升铁路运输现有的生产效率和服务水平，帮助开拓客户的新需求，帮助改变铁路固有的业务模式，从商业模式角度创造出新的价值点。在全球化进程背景下，铁路运输作为全社会物流供应链的重要一环，通过数字化转型来实现订单驱动和乘客导向的输出模式将成为可能，也将使我国铁路在全球化进程中扮演越来越重要的角色。

2 我国铁路数字化转型发展的对策

2.1 构建符合政策发展的数字化体系

我国政府主管部门应出台专门的政策规划以积极营造数字化转型的发展环境，如给予特殊的金融、智力等支持措施来研发数字化的信息系统及关键技术等。铁路数字化发展也离不开相关体系的规划和建设，铁路数字化发展体系需由铁路主管部门制定和推动，它是一个宏观的系统性概念，当前的学术研究中较少涉及铁路数字化发展体系设计。从技术角度设计铁路数字化发展体系，将我国铁路数字化发展体系主要分为支撑层、数据层和业务层3个层面，各层环环相扣，层层推进。支撑层主要是保障性的基础设施建设支撑；数据层主要是核心数据资产的存储、转换和输出；业务层主要是需求导向的产品落地化。业务层通过云计算技术实现对数据层的资源管理，数据层通过云平台实现对支撑层的反馈改进工作。支撑层通过数字化为数据层提供基础性的资源，数据层通过数字化为业务层的数字化产品提供基础保障。铁路数字化发展体系如图2所示。

2.2 建立统一的数字化业务标准

铁路数字化业务涉及的行业和部门众多，没有统一的标准，很难做到生产工作的安全有序。我国铁路相关部门应成立相应的标准制定机构或组织，制定相应的法律法规或标准规范，为数字化业务标准化发挥机构的职责和作用。标准制定机构或组织应解决当前铁路运输生产各系统接口不兼容，数据和信息不互通的问题。在数字化转型背景下，通过标准制定机构或组织建立数字化系统的信息标准，统一数字化业务的接入和兼容标准，做到现有运输生产系统与数字化信息系统的接口统一且兼容，实现数据的互联互通和信息的实时共享，从而增强铁路的联动性和集成性，打破数据孤立，消除信息孤岛。

图2 铁路数字化发展体系Fig.2 Railway digital development system

2.3 打造平台经济的产业生态

平台经济是利用互联网、物联网、大数据等现代信息技术，围绕集聚资源、便利交易、提升效率，构建平台产业生态，推动商品生产、流通及配套服务高效融合、创新发展的新型经济形态[9]。我国铁路企业树立平台经济思维，跟上时代步伐，围绕客运、货运等主营业务，拓展多元化经营思路，打造铁路加互联网的产业生态。通过构建铁路数字化产业生态，引进一批相关行业的龙头企业，包装推出一批具有市场竞争力的数字化运输产品，将有力推动铁路数字化转型升级。

2.4 加强人才培养和队伍建设

人才队伍是企业长远发展的核心竞争力，数字化时代的人才结构需求在发生变化，企业对人才的需求不仅精准化，也更加多元化。精通数字化业务的人才离不开政策和行业的培养，在人才结构适应数字化发展要求基础上，我国铁路企业应发挥产学研合作模式在功能与资源优势上的协同与集成化，紧抓人才教育和培养，做好数字化转型发展的人才队伍建设，为数字化转型工作的深入开展和可持续发展都将带来长远效益，促进产学研的融合发展。

2.5 吸引民间资本参与数字化建设

我国铁路企业应进一步放开相关数字化建设投资领域的市场准入门槛，尤其是为民营企业参与数字化建设投资拓展渠道，使其在运营层面可以对铁路相关数字化建设发货资金和运营保障的作用。一方面，民间资本的引入可以帮助缓解铁路数字化转型相关工作带来的资金压力，也可以扩大铁路数字化转型的规模，完善铁路数字化转型的各项机制和功能；另一方面，第三方企业也可以帮助铁路数字化业务或产品吸引货源、抢占市场及打造品牌效应。

2.6 强化国内外相关行业交流合作

我国“一带一路”倡议的推动与发展离不开铁路的保驾护航，国家对现代综合交通运输体系发展规划的工作也需要铁路部门积极响应和配合。因此，我国铁路数字化转型发展也应加强同国内外相关行业的交流合作。一方面是我国数字化转型与国际接轨的内在要求，通过与国际相关同行业务和技术的交流来改进我国铁路数字化建设工作，通过数字化的业务和产品来促进与其他国家铁路部门的相互理解和信任；另一方面，现代综合交通运输体系最重要的一环就是打通各运输方式间的标准接口和数据互通，铁路加强与国内各交通行业的交流合作，并在此基础上构建铁路数字化产品体系，可以更好的推动综合交通体系的建设。

2.7 深化信息安全风险防控管理

铁路信息系统是实际运输生产工作的“大脑”，对信息系统的可靠性和安全漏洞的容错率都有着极高要求，铁路数字化业务的上线则是通过信息化软件系统实现的，因而我国铁路数字化转型的信息技术存在着一定的信息安全风险。数字化转型涉及的高效率软件算法，如车货匹配算法、自动售票算法和席位复用算法等，在系统出现高并发访问或者外部恶意攻击情况下，服务器是否会出现宕机或数据丢失风险，相应算法的冗余机制和数字化应急方案的设计和制定都尤为关键。数据作为数字化业务的核心资产，数据安全也是信息技术风险需要考虑的范畴，应设计安全有保障的信息手段对铁路的数据资产进行保护，并制定相应的突发预案。

3 结束语

在数字经济2.0时代背景下，数据已成为企业经营的核心资产，数字化业务则是企业未来有无竞争力的关键。积极推进我国铁路数字化转型，提升铁路运输组织工作的信息化水平，将先进技术(如云计算、大数据、区块链、5G技术等)引入铁路运营管理工作中，对于促进我国铁路转型发展具有重要意义。以数据为核心推动我国铁路的技术升级、体制改革，深入研究传统业务数字化改造，加强与世界各国铁路企业间的信息资源融合，以提升铁路运输工作的服务质量，降低铁路企业的运营成本，实现发展“智慧铁路”和服务“智慧城市”的目标。