铁路的计算机早期应用
不同时期,国内外的铁路部门,都曾是计算机的重要用户。
1888 年,美国人赫尔曼·霍列瑞斯制成处理穿孔卡片的“演算机”,1890 年用于美国人口调查,随后奥地利、加拿大、挪威、俄国也用于人口调查。“一战”之后,制表机大受保险业和政府的欢迎,铁路就是其中一个重要客户。1924 年2 月,总经理托马斯·沃森决定霍列瑞斯的造表机械公司更名为国际商用机器公司,简称IBM。
1950年,在苏联,各种各样的计算机不断创造出来,并已广泛应用于工业机构、银行、设计、统计部门,铁路也是一个重要用户单位。
1985 年1 月,中国国务院电子振兴领导小组《关于我国电子和信息产业发展战略的报告》确定集成电路、计算机、通信和软件为重点发展领域。“七五”期间,重点抓了12 项应用系统工程,即邮电、国民经济、银行、电网、铁路、天气预报、科技情报、民航、航天测控、公安、财税、军事指挥等信息系统,铁路也在其中。
哈尔滨工业大学的梁蕙荃老师回忆几十年前的计算机应用攻关,她说:上世纪五十年代进口的第一台苏联的电子管“乌拉尔—1 型”卡片处理机,用于铁路货运数据处理,光电机、穿孔卡片,传动机构是成排的“辊子”,以每秒1米的精确速度运动,数据输出用穿孔纸带,都被我们成功解析。
1959 年1 月,铁道部科学研究院通信信号研究所设立第五研究室,1960 年,购买了仿制苏联的103 计算机,这是738 厂生产的第三台计算机,用于开展计算技术在铁路的应用研究,这是一个保密研究室,司徒镇国、凌毓佩先后任室主任。在史志中注明计算机“分配”给通信信号研究所。
铁道科学院“机车自动驾驶”课题组的多数人转到“通用计算机的调试与掌握”,五室改为计算技术研究室。1963 年103计算机调试结束,初步投入使用,设立“通用计算机在铁路上应用”专题。
铁道科学研究院提出的铁路车站最优分布计算问题,有144 种组合情况,10 个人花费3 个半月只完成一半计算量。后来,在104机上计算288 种铁路车站分布情况,只用了30分钟。利用这个估算,新修每1万公里,至少节约4000 万元,在西南山区的铁路应用节约数字将更大于此。使用计算机获得了工程时间,提前3 个月施工,就将节约1000 万元。之后还进一步对576 种车站组合的方案进行更为精确的计算,在档案中有着记载。
铁道部计算机应用的第一步工作是“为103 机配套”专题,以磁芯存储器作内存替代出厂配套的磁鼓,增加光电输入、快速打印机,提升计算机的吞吐能力,消除虚焊,更换不当器件,提高整机稳定性,改进103 机的进位链,将运算速度从30 次/秒提高到1800 次/ 秒。
凌毓佩为应用项目负责人,李成俊、卢振元、陆志良、蒋尧根、赵国香、居兆林等21 人参加。他们使用自己的计算机,也能借用中科院计算所的103 机、104 机,承接了路内、路外的科研、计算任务。他们完成了一个“计算机铺划单线非平行运行图”,这是103 机、104 机的应用成果,并于1961年,在华沙铁路合作组织经验交流会上介绍,这是中国人的计算机应用成果,第一次走出国门。五年时间,中国人的计算机成果,通过应用环节又回馈给了苏联老师。
1963—1969 年,他们完成了航空测量和路内的轨道电路参数、电线弛度和交叉指数、隧道衬砌、小型桥涵、油罐容积、机车牵引等二十余类计算,为1970 年正式使用计算机编制北京铁路局的运输计划、技术计划和运输方案,全路每日18 点统计报表等重大项目做了技术准备。1965 年6 月,铁道部组织运输所、通信信号研究所与中科院计算所合作进行“郑州统计工厂”项目会战。引进法国3900 计算机后,项目组转至北京,开始进行我国第一台数据处理机的研究工作。在3900 机上开发了北京统计工厂的精密统计、运输方案、运输计划、18 点统计以及编组站信息处理等项目,均取得良好应用效果。
铁道基建部门,早在六十年代就使用电子计算机进行南京长江大桥等钢梁安装、航测加密、桥梁墩台标准设计和小径流分析等工作量很大和难度很大的计算问题,取得了良好效果。
1970 年,铁道部设立“津古行车半自动化”重大科研项目,铁道部科学院五室抽调十余人参加,承担计算机控制调度集中、绘制行车实绩运行图,应用DJS-127 机研制了专用接口、绘图仪接口、车次号码输入盘等设备,1976 年4 月完成了课题试验。在这之后,直到1983 年之前,利用DJS-20 机进行“津芦行车指挥自动化”工程应用。
1966 年之前,铁道部就在部内和专业设计院举办计算机应用展览(可惜没有见到历史照片)。1975 年成立铁道部电子计算所,1979 年4 月29 日,成立铁道科学研究院电子计算所,两所分别配备320 机和709 机。
1976 年,铁道部对各地信道进行测试,次年建成20 个地区至铁道部的50 比特传输系统。1980 年,组建12 个路局的联机系统,每天18 点收集运输报告。
1980 年末,完成部—京济沪路局的11个分局三级网络1200 比特速率的实验。铁道部科学研究院的史志工作很规范,部门分工、课题、获奖、参加人员清清楚楚。缺少的只是实物和照片,几经寻找没有找到一张当年作为“宝贝”的103 计算机的工作照。
1983年,电子部六所调查,铁道部安装了86台电子计算机,其中进口8台,国产78台,用于过程控制26台、数据处理23台、科学计算16台。
不过早期的计算机似乎是“国宝大熊猫”,没有多少时间做计算,大家反而要全力以赴伺候它老人家。因为机器耗热很高,虽然夏天在机房房顶喷水,室温还是很高,只好在夏天“放假”,停止使用。
售票系统是世界铁路的一项重要应用,由铁道部科学研究院与上海铁路局立项开发了10多年,屡次在全国性的展览会上亮相。电脑技术不断进步,科技人员在跟随电脑升级上花费了大量时间,但是对于“售火车票”的数据处理过程却难得有实质性的提高,因为没有真正使用到火车站售票的实践机会。
路内的管理层几乎众口一词地摇着头说,“正式应用电脑售火车票,条件不成熟”。后来,也是一位能管着他们的权威人士出来“力排众议”,计算机售票才正式开始实用。他要求开会的众位路局领导回答“何处条件不成熟”,会议自然冷场,据说这位部长就是韩抒宾,他带着随行人员,参观了莫斯科的火车站,人家用着计算机,稳稳当当地出售着火车票。所以他才有决心,中国的火车票,也不能总在研究所和展览会上表演了。他要要求是,两周,京津线路开始计算机售票;两月,京广铁路开始售票!
当时,我们有了高档微机、光纤和程控交换机。别说和美国比,比俄罗斯的信息基础设施条件总要好得多,而莫斯科早就用286这种档次的电脑在售火车票了。韩部长要求不想使用电脑的人“自请调离”,结果没有一个人愿意去职,而是连夜用“路电”告之本地,计算机的事,该上马实际使用了。随后,各地路局的领导小组、专家组、技术组很快成立,也抽调了技术骨干,电脑售票很快就正式开始进行。后来反而出现了面对8种售票机,如何择优规范的问题,看看关键人士的作用有多大。
当然,实际业务问题是复杂的,研究人员就没有事先想到,售票系统一开始就没有包括“退票”,给售票带来了很大的麻烦。而“退票”通常接近10%,在北京站一天就有6—7万张退票,不光要结算票款、回收坐位号,还要检查这些车票是否真的售出,以防用假票乘车走了,而真票到了退票处领钱。开始是“那儿买的票,就在那里退”,旅客自然不方便。你在预售处买了车票,开车前已经到达车站,因为情况变化中止旅行,还要跑到原来的地方去退票,不仅麻烦还很不合理。后来,联网传送数据的功能逐步实现,也就为随意退票提供了条件。
20世纪80年代,中国的深圳火车站率先使用计算机售票,车票也改为软纸式火车票。1997年,铁道部确定了计算机车票的统一式样。这种电子车票不是事先印制好的,而是在售票时采用非击打式打印技术的热转出票机现场打印。
2007年7月,沿用了100多年的硬板式火车票逐渐退出历史舞台,完全被全国联网的电子车票取代。凡是实行计算机联网售票的车站,都可以发售软纸式火车票。
现在用电脑售票是很正常的事了,不用排长队等候,也不需要都去车站才能拿到火车票,我们不仅要感谢开发人员的辛劳,还会不会想到当年“力排众议”的人呢?要知道,任何事物的起步决策才是最难的事情。
计算机售票又遇到新问题,铁道部经过多少次的讨论,专家们纷纷发表意见,实名制行?实名制不行!有人提出,用广泛使用的“偷菜游戏”,修改一下,就可以演示公众用实名制售卖火车票,你说行还是不行?!
最后,大家都知道了,火车票和民航公司的机票一样,完全可以实名制。也在2020年的新冠病毒防疫中发挥了重大作用。
“未来蕴含着美与善的奇迹,但是,创造奇迹的是那些把自己的想像力、大胆的念头和诗一般的意境献给未来的人”。托曼夫妇著《探索幸福的人—苏格拉底传》中的这一句话也值得我们把它献给创新的英雄。
《铁路计算机应用》1992年创刊,是由中国铁路总公司主管,中国铁道科学研究院、中国铁道学会计算机委员会主办,中国铁道科学研究院电子计算技术研究所承办,中国国内外公开发行的行业计算机与信息技术专业期刊。
据2019年5月《铁路计算机应用》编辑部官网显示,《铁路计算机应用》编辑部有责任编辑3人、美术编辑1人,人数虽然不多,但是他们从事的工作,成效却很高。
据2019年5月28日中国知网显示,《铁路计算机应用》共出版文献5587篇、总下载399229次、总被引13298次,(2018版)复合影响因子为0.473、(2018版)综合影响因子为0.313。
据2019年5月28日万方数据知识服务平台显示,《铁路计算机应用》共载文5323篇、基金论文量为680篇、被引量为11268次、下载量为111110次,2015年影响因子为0.27。据2015年中国期刊引证报告(扩刊版)数据显示,该刊影响因子为0.27,在全部统计源期刊(6735种)中排第4683名,在自动化技术与计算机技术类刊(94种)中排第68名。
1959 年,从事铁道科研的计算机人员(温廷瑚提供)
早期火车站的信号是悬吊球和望远镜(维也纳科技博物馆)
北京丰西铁路驼峰调度场
1977 年北京铁路分局丰台西站自动化工程计算机组部分成员
凌毓佩, 江苏省南京人,1933 年出生。1956 年毕业于北京铁道学院,1973—1979年任铁科院计算技术研究室主任,1986 年9 月晋升副研究员,主持完成103电子计算机配套、维护及工程计算项目,研发铁路交通电脑查询机。
1985 年,铁道通信信号所凌毓佩(右)和李人涛首创城市交通查询机。
上世纪70 年代,北京铁路分局阎平在DJS-154 机房