客車正晚點(diǎn)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

項(xiàng) 琛 上海鐵路局信息技術(shù)所

目前，路局調(diào)度所掌握管內(nèi)所有客車運(yùn)行情況以及晚點(diǎn)信息，但是缺少一套高效、快捷的信息系統(tǒng)為路局各處室、管內(nèi)各車站、車務(wù)段、客運(yùn)段等單位提供相關(guān)客車晚點(diǎn)信息。

通過構(gòu)建上海鐵路局客車正晚點(diǎn)信息管理系統(tǒng)，可以提供路局范圍內(nèi)所有晚點(diǎn)客車的預(yù)告和分析匯總情況。通過使用該軟件，路局客服中心及各相關(guān)處室、客運(yùn)站以及客運(yùn)段等客運(yùn)部門可以有效地掌握旅客列車正晚點(diǎn)信息，提高應(yīng)急處置能力；通過與廣播電臺(tái)合作，進(jìn)行廣告冠名，增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益；為出發(fā)旅客及接送客戶服務(wù)，樹立鐵路形象。路局調(diào)度所能夠?qū)蛙囃睃c(diǎn)情況進(jìn)行分析匯總，生成每日客車統(tǒng)計(jì)報(bào)表，從而有效地指揮生產(chǎn)運(yùn)輸。

1 Net環(huán)境下的三層架構(gòu)

在軟件體系架構(gòu)設(shè)計(jì)中，分層式結(jié)構(gòu)是最常見，也是最重要的一種結(jié)構(gòu)。微軟推薦的分層式結(jié)構(gòu)一般分為三層，從下至上分別為：數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層（又或稱為領(lǐng)域?qū)樱?、表示層（見圖1）。

圖1 三層結(jié)構(gòu)原理

三個(gè)層次中，系統(tǒng)主要功能和業(yè)務(wù)邏輯都在業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行處理。

所謂三層體系結(jié)構(gòu)，是在客戶端與數(shù)據(jù)庫之間加入了一個(gè)“中間層”，也叫組件層。這里所說的三層體系，不是指物理上的三層，不是簡單地放置三臺(tái)機(jī)器就是三層體系結(jié)構(gòu)，也不僅僅有B/S應(yīng)用才是三層體系結(jié)構(gòu)，三層是指邏輯上的三層，即使這三個(gè)層放置到一臺(tái)機(jī)器上。

三層體系的應(yīng)用程序?qū)I(yè)務(wù)規(guī)則、數(shù)據(jù)訪問、合法性校驗(yàn)等工作放到了中間層進(jìn)行處理。通常情況下，客戶端不直接與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互，而是通過COM/DCOM通訊與中間層建立連接，再經(jīng)由中間層與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互。

2 客車正晚點(diǎn)信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

（1）開放性、通用性和擴(kuò)展性

采用當(dāng)今先進(jìn)的、成熟的系統(tǒng)軟硬件，降低系統(tǒng)建設(shè)成本。采用面向未來的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，B/S應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)，包括計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在內(nèi)的軟硬件能兼容市場主流硬件和軟件系統(tǒng)，保證方便地進(jìn)行擴(kuò)充和升級(jí)。同時(shí)，考慮到將來信息系統(tǒng)的拓展對(duì)該項(xiàng)目的遠(yuǎn)期建設(shè)所提出的更高要求，所以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用模塊化設(shè)計(jì)，在服務(wù)器處理能力、存儲(chǔ)設(shè)備容量、網(wǎng)絡(luò)通道帶寬等方面留有拓展能力。

（2）安全性和可靠性

鐵路部門是國民經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸大動(dòng)脈，安全問題是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵，因此要有安全體系的完整考慮。通過建立嚴(yán)格的系統(tǒng)操作權(quán)限機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制和嚴(yán)格的系統(tǒng)使用規(guī)章制度，來提高系統(tǒng)的安全性；通過規(guī)范業(yè)務(wù)操作流程和降低服務(wù)器故障率，從軟件和硬件兩方面來提高系統(tǒng)的可靠性。

（3）易操作性和可用性

信息系統(tǒng)應(yīng)實(shí)用可靠，界面友好。其維護(hù)界面設(shè)計(jì)和操作設(shè)計(jì)方面，應(yīng)直觀醒目，保證操作界面清晰、操作方式簡便、操作流程順暢，使信息顯示和查詢準(zhǔn)確、方便、快捷，全力保障系統(tǒng)的高可用性。

（4）統(tǒng)一規(guī)范，形成標(biāo)準(zhǔn)

隨著鐵路信息化建設(shè)的不斷完善和鐵路改革工作的不斷深入，必然會(huì)對(duì)系統(tǒng)提出更高的要求。因此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初應(yīng)當(dāng)充分考慮系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)充性，形成統(tǒng)一規(guī)范，其網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和信息安全建設(shè)應(yīng)符合鐵道部關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的總體規(guī)劃。

2.2 基于UML的流程分析

在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化軟件的實(shí)際中，基于業(yè)務(wù)流程的描述大多采用數(shù)據(jù)流圖。在新一代NET框架下，這種方法已經(jīng)不適合面向?qū)ο蟮姆治鲈O(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。統(tǒng)一建模語言（UML）中的活動(dòng)圖用來在面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)中不同組件之間建立工作流程模型，能使用戶快速和深刻地理解意思，從而形成用戶和開發(fā)人員之間對(duì)系統(tǒng)功能和流程共同的基礎(chǔ)性文檔。

2.3 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用模塊化的設(shè)計(jì)思想。

2.3.1 數(shù)據(jù)交換模塊

數(shù)據(jù)交換功能負(fù)責(zé)把晚點(diǎn)數(shù)據(jù)從調(diào)度數(shù)據(jù)庫中抽取到晚點(diǎn)數(shù)據(jù)庫中，進(jìn)行篩選和推算，生成晚點(diǎn)數(shù)據(jù)；同時(shí)匯總生成每趟車的晚點(diǎn)數(shù)據(jù)，從而推算出最少晚點(diǎn)時(shí)間；根據(jù)到達(dá)車次查找出折返車次，計(jì)算客車是否因晚點(diǎn)到達(dá)而產(chǎn)生延遲始發(fā)，從而為調(diào)度及車站指揮運(yùn)行調(diào)度提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.3.2 數(shù)據(jù)維護(hù)模塊

數(shù)據(jù)維護(hù)模塊分為定時(shí)維護(hù)和手動(dòng)維護(hù)。

定時(shí)維護(hù)是指每天通過WEB Service技術(shù)訪問客運(yùn)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)更新本地的時(shí)刻表數(shù)據(jù)，從而減輕維護(hù)人員的工作壓力。

手動(dòng)維護(hù)是指用戶通過維護(hù)程序來更新時(shí)刻表和其他基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，一般適用于時(shí)刻表新舊交替的特殊情況。

2.3.3 數(shù)據(jù)查詢模塊

授權(quán)用戶可以通過路局辦公網(wǎng)，使用Web端軟件查詢客車晚點(diǎn)情況。

2.3.4 數(shù)據(jù)分析模塊

授權(quán)用戶可以通過路局辦公網(wǎng)，使用Web端，按照分界口接入交出、主要客運(yùn)站的到達(dá)出發(fā)、客車分類等條件，對(duì)以往客車晚點(diǎn)情況進(jìn)行分析匯總。例如分界口晚點(diǎn)分析、主要客運(yùn)站晚點(diǎn)分析、慣性晚點(diǎn)列車分析、客車正點(diǎn)率統(tǒng)計(jì)分析等內(nèi)容。

授權(quán)用戶通過對(duì)客車站點(diǎn)情況的分析匯總，能夠生成各類報(bào)表數(shù)據(jù)，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供依據(jù)；也能作為對(duì)調(diào)度所和客運(yùn)站的客運(yùn)指揮作業(yè)進(jìn)行考核的依據(jù)。

3 客車正晚點(diǎn)信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 客戶層

主要表示為WEB方式，也可以表示成WINFORM方式，如果邏輯層相當(dāng)強(qiáng)大和完善，無論表現(xiàn)層如何定義和更改，邏輯層都能完善地提供服務(wù)。

例如：各用戶使用系統(tǒng)前，必須擁有相應(yīng)的權(quán)限；當(dāng)每個(gè)用戶登錄系統(tǒng)之后，根據(jù)用戶的權(quán)限，顯示不同的界面，從而保證了系統(tǒng)的安全性和統(tǒng)一性。

3.2 邏輯層

主要是針對(duì)具體問題的操作，也可以理解成對(duì)數(shù)據(jù)層的操作，對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)邏輯處理，如果說數(shù)據(jù)層是積木，那邏輯層就是對(duì)這些積木的搭建。

利用UML對(duì)系統(tǒng)分析的類圖可以方便地生成應(yīng)用程序類框架。在本系統(tǒng)中，BaseDAL.cs是邏輯層的基類，基類已經(jīng)包括了增刪改查的基本操作方法，一些常用的屬性和常用的方法。例如，DALUser.cs和DALLine.cs都是BaseDAL.cs的子類，繼承了BaseDAL.cs的方法，分別添加了自己的屬性，擴(kuò)展了自己的方法和事件，DALUser.cs負(fù)責(zé)處理和用戶相關(guān)的操作，DALLine.cs則負(fù)責(zé)處理線路方面的工作。

3.3 數(shù)據(jù)層

主要是對(duì)原始數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)庫或者文本文件等存放數(shù)據(jù)的形式）的操作層，而不是指原始數(shù)據(jù)，也就是說，是對(duì)數(shù)據(jù)的操作，而不是數(shù)據(jù)庫，具體為業(yè)務(wù)邏輯層或表示層提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用Oracle，在數(shù)據(jù)層的訪問的具體實(shí)現(xiàn)方式上，采用第三方通用的數(shù)據(jù)訪問類DbHelperOra.cs。該類支持對(duì)數(shù)據(jù)庫的讀寫操作方式，存儲(chǔ)過程的執(zhí)行等內(nèi)容。

在Net中，該類可以用于任何層，因此無需重復(fù)處理和數(shù)據(jù)相關(guān)的工作，體現(xiàn)了Net框架下代碼常用的優(yōu)越性。

4 結(jié)束語

本系統(tǒng)已經(jīng)在上海局、濟(jì)南局開始使用，路局管理部門和使用單位（部門）通過本系統(tǒng)，能有效掌握客車正晚點(diǎn)情況，提高客運(yùn)部門應(yīng)急處置能力；客服中心和廣播電臺(tái)進(jìn)行合作，提供相關(guān)信息，能產(chǎn)生較大的社會(huì)效益，樹立鐵路良好形象。