面向數(shù)據(jù)整合的鐵路運輸信息集成平臺方案研究

王啟東

（中國鐵路總公司 信息化部，北京 100844）

面向數(shù)據(jù)整合的鐵路運輸信息集成平臺方案研究

王啟東

（中國鐵路總公司 信息化部，北京 100844）

鐵路運輸信息資源整合是信息化工作的重要內(nèi)容，本文通過對鐵路信息資源現(xiàn)狀的分析，研究提出了基于數(shù)據(jù)整合的鐵路運輸信息集成平臺的總體架構(gòu)、數(shù)據(jù)組織模型和標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)體系，明確了平臺建設(shè)目標(biāo)、內(nèi)容和原則，并對平臺的運行維護和運用管理機制建設(shè)提出了建議。

信息化；數(shù)據(jù)整合；信息共享；信息平臺

經(jīng)過多年的信息化建設(shè)，圍繞鐵路運輸組織工作，全路已建成調(diào)度、客票、貨票、現(xiàn)在車管理等多個信息系統(tǒng)，作為運輸生產(chǎn)與組織管理的重要手段和工具，在一定程度上解決了運輸組織不同領(lǐng)域的業(yè)務(wù)需求，在一定時期發(fā)揮了重要作用。但隨著鐵路的快速發(fā)展，鐵路信息系統(tǒng)存在的問題也日益凸顯。主要表現(xiàn)在：（1）各層級之間和不同領(lǐng)域之間信息不對等、不能互聯(lián)互通，信息交互實時性和準(zhǔn)確性差；（2）各系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)共享內(nèi)容和方式?jīng)]有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；（3）同一業(yè)務(wù)在不同系統(tǒng)中重復(fù)定義，造成含義不一致；（4）運輸指標(biāo)在不同系統(tǒng)中統(tǒng)計結(jié)果不一致，不能滿足精細化管理需要；（5）新建系統(tǒng)共享信息難度大，增加了系統(tǒng)研發(fā)、應(yīng)用復(fù)雜度。要解決以上問題，必須整合現(xiàn)有各系統(tǒng)數(shù)據(jù)，建立全面、完整、真實的鐵路運輸信息集成平臺，以保證鐵路運輸管理信息系統(tǒng)健康、可持續(xù)發(fā)展。

1 建設(shè)鐵路運輸信息集成平臺的意義

（1）適應(yīng)鐵路貨運組織改革的迫切需要。隨著鐵路貨運組織改革工作的不斷深入和鐵路運輸業(yè)務(wù)的發(fā)展，各級運輸部門對運輸信息的規(guī)范化、集成化和透明化要求越來越高，對運輸信息資源的綜合應(yīng)用和決策支持需求日益旺盛。因此，需要將分布在各個信息系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)信息整合起來，形成全面、完整、真實的鐵路運輸信息鏈，以適應(yīng)精細化管理要求，為運輸組織、調(diào)度指揮、經(jīng)營管理和營銷服務(wù)提供有力的支撐和保障。

（2）大力推進鐵路信息化資源整合的具體措施。一直以來，鐵路信息系統(tǒng)采用垂直模式分散進行開發(fā)和建設(shè)，造成了信息重復(fù)定義、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、信息不對稱、信息共享程度不高等問題。只有轉(zhuǎn)變鐵路信息化建設(shè)方式和應(yīng)用開發(fā)模式，從強化頂層設(shè)計入手，通過建立信息集成平臺，整合現(xiàn)有各系統(tǒng)信息，形成完善的信息共享機制和統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，大力開展基于平臺化的新應(yīng)用開發(fā)，逐步整合既有系統(tǒng)，消除信息孤島，促進信息資源由無序、被動、孤立管理和淺層次利用，向有序、主動、共享管理和深層次利用方向發(fā)展，才能全面提高鐵路信息化建設(shè)、開發(fā)和應(yīng)用水平，充分實現(xiàn)信息資源共享和綜合利用，進而提升鐵路企業(yè)運作效率和管理決策能力。

（3）新階段鐵路信息化建設(shè)和發(fā)展的內(nèi)在要求。目前，信息化正在向平臺化、集成化方向發(fā)展，而信息資源整合是實現(xiàn)信息化集成的基礎(chǔ)和前提條件。通過建立集成化的信息平臺，整合各業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要共享的信息，集中進行數(shù)據(jù)的整理和擴充，以服務(wù)的方式提供給相關(guān)應(yīng)用，能夠建立覆蓋整個服務(wù)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)管理基礎(chǔ)和相應(yīng)規(guī)范，靈活地適應(yīng)業(yè)務(wù)需求的變化，是鐵路信息化建設(shè)進入集中建設(shè)新階段，實現(xiàn)新發(fā)展的內(nèi)在要求。

2 鐵路運輸信息集成平臺建設(shè)目標(biāo)和原則

2.1 建設(shè)目標(biāo)

建立鐵路總公司、鐵路局兩級運輸信息集成平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中與信息共享，形成開放式的信息共享架構(gòu)和信息共享管理機制，支撐各應(yīng)用系統(tǒng)間的集成，促進基于平臺化的信息資源整合和業(yè)務(wù)應(yīng)用開發(fā)，推動運輸組織流程優(yōu)化再造，實現(xiàn)運輸組織的精確化管理。

2.2 建設(shè)原則

（1）一體化原則。一體化設(shè)計：運輸信息集成平臺要采用統(tǒng)一的技術(shù)方案，降低整合技術(shù)復(fù)雜性和整合成本，防止集成平臺異構(gòu)化、分散化，導(dǎo)致出現(xiàn)二次整合問題。一體化建設(shè)：總公司、鐵路局兩級運輸信息集成平臺同步實施，確保盡快發(fā)揮整合效益。一體化管理：建立兩級平臺聯(lián)動管理機制，保證日常維護管理的準(zhǔn)確與及時。

（2）數(shù)據(jù)集中與架構(gòu)開放原則。運輸信息集成平臺是運輸信息共享平臺和共享數(shù)據(jù)服務(wù)提供平臺。集成平臺建設(shè)以總公司、鐵路局兩級運輸信息數(shù)據(jù)集中為基礎(chǔ)，建立綜合數(shù)據(jù)支撐環(huán)境。平臺要基于柔性思想設(shè)計，建立開放性的平臺架構(gòu)，支持內(nèi)容的可擴展性。

（3）統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實施、持續(xù)改進原則。運輸信息集成平臺建設(shè)是一項面向整個運輸領(lǐng)域復(fù)雜而艱巨的系統(tǒng)工程，實施過程受各種技術(shù)、管理條件的制約和影響。要在做好頂層設(shè)計的基礎(chǔ)上，分步實施，以點帶面，急用先行，不斷完善平臺架構(gòu)，豐富平臺信息內(nèi)容，實現(xiàn)整體目標(biāo)。

3 鐵路運輸信息集成平臺技術(shù)架構(gòu)設(shè)計

3.1 總體架構(gòu)

數(shù)據(jù)資源整合是運輸信息集成平臺建設(shè)的目標(biāo)，也是鐵路信息系統(tǒng)整合的基礎(chǔ)。建立運輸信息集成平臺，必須實現(xiàn)對分散、異構(gòu)多數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一訪問，從不同的應(yīng)用和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提取數(shù)據(jù)，完成在線轉(zhuǎn)換，建立完整數(shù)據(jù)庫。運輸信息集成平臺遵循面向服務(wù)架構(gòu)（SOA），采用具有松散耦合和可互操作特征的企業(yè)服務(wù)總線（ESB）方式構(gòu)建，系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 鐵路運輸信息集成平臺系統(tǒng)架構(gòu)

3.2 共享信息范圍

運輸信息集成平臺是鐵路運輸組織全過程信息的共享平臺，共享信息范圍涵蓋客運、貨運、運輸?shù)雀鳂I(yè)務(wù)領(lǐng)域，信息內(nèi)容包含從業(yè)務(wù)受理、裝卸作業(yè)、在途運輸、到達交付等環(huán)節(jié)有關(guān)的列車、機車、車輛、貨物、人員等各類關(guān)聯(lián)信息，并應(yīng)隨業(yè)務(wù)發(fā)展不斷豐富和擴充。

3.3 信息采集方式

采用3種信息采集方式：（1）采用報文方式，由信息提供者形成標(biāo)準(zhǔn)格式報文，通過MQ傳輸方式交換到集成平臺，數(shù)據(jù)在集成平臺建庫，主要面向既有信息系統(tǒng)使用。（2）直接通過基于集成平臺的應(yīng)用獲取數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)庫直接部署在集成平臺，適用于集中式現(xiàn)車等新開發(fā)應(yīng)用。（3）通過數(shù)據(jù)庫級共享獲取信息，主要面向數(shù)據(jù)量大的相關(guān)應(yīng)用，如貨票等。（4）通過業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供的服務(wù)調(diào)用獲取數(shù)據(jù)，如客票、動車信息等。

3.4 數(shù)據(jù)組織模型

數(shù)據(jù)組織模型設(shè)計采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想，以“列車”、“車輛”、“機車”、“貨物”等為基本元素，每個元素相關(guān)應(yīng)用數(shù)據(jù)唯一存儲，列車、車輛、貨物及乘客信息與實際運行情況一一對應(yīng)，形成對運輸組織全生命周期有關(guān)動作、狀態(tài)、位置、去向等要素信息真實、唯一、完整的描述，包括元素的各項“屬性”、“活動”及“相互關(guān)聯(lián)”，能夠準(zhǔn)確、及時地反映現(xiàn)實運輸生產(chǎn)真實作業(yè)過程。

3.5 標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)

鐵路運輸信息集成平臺為業(yè)務(wù)應(yīng)用提供2種信息服務(wù)方式：數(shù)據(jù)庫級服務(wù)和應(yīng)用級服務(wù)。

（1）數(shù)據(jù)庫級服務(wù)：指業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)可在授權(quán)情況下，直接讀取鐵路運輸信息集成平臺共享數(shù)據(jù)庫信息。該服務(wù)方式適合于大批量、與事務(wù)控制邏輯無關(guān)、純數(shù)據(jù)庫級的數(shù)據(jù)提取和發(fā)送。

（2）應(yīng)用級服務(wù)：從應(yīng)用層面為業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)提供高頻度、與事務(wù)控制邏輯相關(guān)的服務(wù)共享。

應(yīng)用級服務(wù)可分為通用服務(wù)接口和專用接口交換2類方式，包括3項主要功能。共享數(shù)據(jù)加工功能：即把業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)對相關(guān)數(shù)據(jù)的訪問、加工處理等封裝成服務(wù)，以服務(wù)的方式實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)信息之間的數(shù)據(jù)加工服務(wù)共享。共享業(yè)務(wù)處理功能：即把業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)對外提供的功能模塊調(diào)用封裝為服務(wù)，提供不同業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)之間的功能性服務(wù)共享。共享流程處理功能：提供比共享業(yè)務(wù)處理粒度更粗的服務(wù)，將業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)內(nèi)部及跨系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)流程封裝為服務(wù)，滿足跨業(yè)務(wù)、跨系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程處理的共享需求。

4 鐵路運輸信息集成平臺維護和管理體系

鐵路運輸信息集成平臺信息范圍的可擴充性和平臺建設(shè)的長期性，決定了必須建立一套完整、可行、適用的維護管理體系，以促進平臺的良性發(fā)展。其中，重點要建立4個機制。

（1）建立服務(wù)目錄發(fā)布機制。運輸信息集成平臺必須建立起共享信息和標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)查詢目錄，以便用戶了解掌握集成平臺的最新服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)獲取方式及流程。目錄應(yīng)及時更新和發(fā)布，并允許用戶遵循安全訪問控制機制進行訪問和查詢。

（2）建立技術(shù)規(guī)范更新機制。規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化是運輸信息集成平臺賴以生存的基礎(chǔ)。要根據(jù)業(yè)務(wù)需要和技術(shù)發(fā)展，定期補充、優(yōu)化、擴展和修訂集成平臺技術(shù)規(guī)范，確定信息內(nèi)容、格式、結(jié)構(gòu)，完善各應(yīng)用系統(tǒng)信息提供和接口標(biāo)準(zhǔn)，明確集成平臺運行保障技術(shù)條件和設(shè)計、建設(shè)、應(yīng)用各項技術(shù)要求。

（3）建立平臺運維和運用管理機制。a.建立集成平臺運用管理機制，規(guī)范集成平臺信息運用規(guī)則，不斷豐富和擴展平臺內(nèi)容。b.建立集成平臺運行維護機制，成立實施和維護團隊，保障實施和維護經(jīng)費，確保集成平臺安全穩(wěn)定運行。

（4）建立信息采集和使用考核機制。為確保運輸信息集成平臺數(shù)據(jù)采集的及時性和準(zhǔn)確性，實現(xiàn)運輸相關(guān)信息的實時掌握和共享，充分發(fā)揮平臺作用，需要建立完善的考核和鼓勵機制。a.對數(shù)據(jù)采集制定考核要求，從覆蓋率、及時率、合規(guī)率、完整率等方面確立考核指標(biāo)、基準(zhǔn)，明確獎罰機制。b.鼓勵通過平臺進行信息共享，減少點對點的信息交換，提高鐵路信息資源共享水平。c.推進基于集成平臺的應(yīng)用開發(fā)，打破現(xiàn)有信息系統(tǒng)建設(shè)方式和應(yīng)用開發(fā)模式，將面向應(yīng)用功能組織數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦驑I(yè)務(wù)信息基本要素組織數(shù)據(jù)。以數(shù)據(jù)管理為中心，積極開展基于平臺化的業(yè)務(wù)應(yīng)用開發(fā)和既有系統(tǒng)功能升級和整合。

5 結(jié)束語

目前，鐵路運輸信息集成平臺已在總公司和18個鐵路局實施，構(gòu)建了兩級基礎(chǔ)架構(gòu)，采集了列車運行、現(xiàn)在車、貨票等信息，其中列車到發(fā)信息完整率已達到99%，貨運裝卸、車輛等數(shù)據(jù)接口已經(jīng)實施，客票、客運、機務(wù)等信息正在接入，基于平臺的綜合應(yīng)用需求不斷涌現(xiàn)，正在快速開展研發(fā)工作。伴隨信息技術(shù)的發(fā)展，鐵路運輸信息集成平臺將不斷吸收大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)倉庫等先進技術(shù)和理念，持續(xù)優(yōu)化數(shù)據(jù)組織和技術(shù)。隨著信息內(nèi)容的不斷豐富，數(shù)據(jù)質(zhì)量的不斷提升，標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)的不斷完善，其基礎(chǔ)性、平臺性作用將充分顯現(xiàn)，必將成為鐵路信息化發(fā)展的重要基礎(chǔ)平臺。

責(zé)任編輯 徐侃春

Scheme of railway transportation information integration platform for data integration

WANG Qidong
(Department of Information, China Railway, Beijing 100844, China )

The railway transportation information resources integration is an important content of information based. This paper analyzed the present situation of railway information resources, put forward the overall architecture, data organization model and standard service system based on railway transportation information integration platform for data integration. Clear objectives, contents, principles, and the platform's operation maintenance and management mechanism construction were proposed.

information based; data integration; information sharing; information platform

1005-8451（2014）08-0020-03

U29∶TP39

A

2014-01-07

王啟東，高級工程師。