鐵路運輸信息對外交換方案研究及應(yīng)用

肖 翔，張秀娜

（中國鐵路信息科技有限責(zé)任公司，北京 100844）

隨著鐵路對外服務(wù)意識的逐漸增加，以及鐵路運輸信息管理系統(tǒng)（TMIS）和運輸信息集成平臺建設(shè)的不斷完善，豐富的鐵路運輸信息資源引發(fā)了很多企業(yè)和貨主的關(guān)注。近年來，按照國家積極推進的“互聯(lián)網(wǎng)+高效物流”[1]的要求，陸續(xù)有自備車企業(yè)與鐵路合作嘗試進行自備車管理系統(tǒng)的研發(fā)，為滿足越來越多的企業(yè)對鐵路運輸信息的需求，規(guī)范信息交換和信息服務(wù)出口，有必要研究鐵路運輸信息對外交換應(yīng)用，以合理共享鐵路運輸信息資源，統(tǒng)一接入、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一出口，實現(xiàn)企業(yè)間信息安全高效交互。

1 鐵路運輸信息對外交換業(yè)務(wù)需求分析

使用鐵路進行運輸?shù)钠髽I(yè)迫切需要掌握在途物流等鐵路運輸信息，通過合理共享利用來自于TMIS和運輸信息集成平臺的包括鐵路貨車車輛在途運行信息、鐵路運費信息、鐵路運輸計劃及批復(fù)信息、日請車信息、貨票信息[2]等相關(guān)信息資源，實現(xiàn)企業(yè)間的信息交互共享，可以為企業(yè)量身打造自備車和裝運部屬車的貨運、計劃、追蹤管理，并進行相關(guān)的統(tǒng)計、分析和預(yù)測。

通過準(zhǔn)確掌握企業(yè)自備車及裝運部屬車的日常運用狀態(tài)、動態(tài)分布情況等貨物運輸組織信息[3]，根據(jù)市場對用戶運輸?shù)男枨?，企業(yè)能夠快速做出切實可行的月計劃（包括追加計劃）、日請車，提高計劃的獲準(zhǔn)率；根據(jù)車輛的實際運行位置和預(yù)計到達(dá)目的地的時間，高效地組織裝卸車，合理地調(diào)度車輛，壓縮車輛周轉(zhuǎn)時間、提高車輛的利用率[4]，以取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益。

2 目標(biāo)及主要內(nèi)容

2.1 目標(biāo)

構(gòu)建鐵路運輸信息對外交換應(yīng)用，在充分利用MQ確保消息可靠傳輸?shù)幕A(chǔ)上[5]，實現(xiàn)鐵路運輸信息在鐵路總公司和企業(yè)間安全高效的雙向交換，在企業(yè)端處理已采集的企業(yè)自備車和裝運部屬車相關(guān)鐵路運輸信息。（1）負(fù)責(zé)從鐵路總公司TMIS相關(guān)信息系統(tǒng)及運輸信息集成平臺中實時采集已定制服務(wù)的企業(yè)相關(guān)的貨票、月計劃、日請車、貨車追蹤等運輸相關(guān)動態(tài)信息，并通過MQ主動推送信息，完成鐵路總公司至相關(guān)企業(yè)的數(shù)據(jù)傳輸；（2）接收企業(yè)的信息請求，在TMIS相關(guān)系統(tǒng)及運輸信息集成平臺中獲取信息并反饋給企業(yè)；（3）可根據(jù)企業(yè)的需求，與企業(yè)應(yīng)用進行集成，提供多種運輸信息的查詢，為企業(yè)合理進行調(diào)度管理提供信息支持。

2.2 建設(shè)主要內(nèi)容

（1）在鐵路總公司構(gòu)建鐵路運輸信息處理子系統(tǒng)，實現(xiàn)滿足企業(yè)需要的運輸信息的采集。其主要功能包括：a. 從車號自動識別信息綜合應(yīng)用系統(tǒng)中獲取定制服務(wù)企業(yè)的自備車運行動態(tài)信息及裝運其貨物的部屬車運行動態(tài)信息；b. 從貨運營銷與生產(chǎn)計劃系統(tǒng)中采集企業(yè)裝車月計劃信息；c. 從調(diào)度系統(tǒng)中采集企業(yè)日請車與批準(zhǔn)車信息；d. 從貨票系統(tǒng)采集企業(yè)貨票信息。

（2）在鐵路總公司及企業(yè)端構(gòu)建基于MQ的數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)[6]，實現(xiàn)各類運輸信息面向不同企業(yè)的規(guī)范、統(tǒng)一、安全的傳輸。

（3）在企業(yè)端構(gòu)建鐵路運輸信息處理與綜合查詢系統(tǒng)，可根據(jù)企業(yè)的需求，對運輸信息按類別存入數(shù)據(jù)庫；與企業(yè)應(yīng)用進行集成，提供多種運輸信息（如企業(yè)自備車和裝運部屬車輛的運用動態(tài)、分布和軌跡，請車計劃及批復(fù)車數(shù)等信息，鐵路運輸貨票、運價里程、實際里程、徑路、費用、運量，企業(yè)裝車計劃及完成情況等）的查詢，實現(xiàn)運輸信息在企業(yè)的處理與綜合分析。

3 鐵路運輸信息對外交換應(yīng)用的架構(gòu)設(shè)計

3.1 總體架構(gòu)

鐵路運輸信息對外交換應(yīng)用由數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、鐵路運輸信息處理子系統(tǒng)、企業(yè)端鐵路運輸信息處理與綜合查詢子系統(tǒng)組成，分別負(fù)責(zé)鐵路運輸信息的采集、安全傳輸及企業(yè)端的接收處理，總體架構(gòu)，如圖1所示。

圖1 鐵路運輸信息對外交換應(yīng)用總體架構(gòu)

3.2 物理架構(gòu)

對外交換需要配置兩臺通信服務(wù)器（推薦使用低端小型機即可完成），通過Internet連接，在兩端的通信服務(wù)器上安裝MQServer通信中間件、接口程序和API函數(shù)[7]實現(xiàn)傳輸信息的認(rèn)證、加密、驗簽、解密等功能。從鐵路信息系統(tǒng)發(fā)往企業(yè)的數(shù)據(jù)，需先在鐵路總公司對外通信和網(wǎng)絡(luò)安全平臺[8]上進行安全認(rèn)證和加密，而后發(fā)至對鐵路運輸信息對外交換應(yīng)用的專用通信服務(wù)器上，再由MQ通信軟件將數(shù)據(jù)經(jīng)Internet傳至企業(yè)端的通信服務(wù)器上，物理架構(gòu)，如圖2所示。

圖2 鐵路運輸信息對外交換應(yīng)用物理架構(gòu)

3.3 數(shù)據(jù)服務(wù)架構(gòu)

鐵路運輸信息對外交換應(yīng)用在鐵路總公司和企業(yè)間采用雙向數(shù)據(jù)交換機制，可提供兩種方式的數(shù)據(jù)交換：實時數(shù)據(jù)交換和批量數(shù)據(jù)交換。

如企業(yè)裝車輛大，實時動態(tài)需求迫切，可采用實時數(shù)據(jù)交換的方式，鐵路總公司根據(jù)與企業(yè)的數(shù)據(jù)交換協(xié)議，主動推送相關(guān)的數(shù)據(jù)至企業(yè)端；反之，確定好數(shù)據(jù)交換的批次和時間，采用批量方式進行數(shù)據(jù)交換，根據(jù)企業(yè)的信息請求，反饋相應(yīng)的信息至企業(yè)端，數(shù)據(jù)服務(wù)架構(gòu)，如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)服務(wù)架構(gòu)

4 數(shù)據(jù)傳輸流程案例

以自備車企業(yè)定制服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸為例，其傳輸流程主要包括企業(yè)端向路內(nèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)端傳輸定制數(shù)據(jù)查詢請求，路內(nèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)端向企業(yè)端傳輸定制數(shù)據(jù)查詢反饋。

數(shù)據(jù)傳輸流程，如圖4所示。

4.1 數(shù)據(jù)傳輸流程

（1）企業(yè)將需求（各企業(yè)具有的共同需求，格式定義明確）存入企業(yè)端數(shù)據(jù)交換應(yīng)用的發(fā)送目錄；傳輸軟件自動掃描發(fā)送目錄內(nèi)的文件并加密發(fā)送，同時備份此文件至發(fā)送歷史目錄并寫發(fā)送日志表。

（2）鐵路總公司數(shù)據(jù)傳輸樞紐接收報文后進行5步操作：a.解密后存入接收目錄，將定制需求文件轉(zhuǎn)存入發(fā)送目錄；b.備存歷史并寫接收信息日志表；c.生成回執(zhí)文件放入回執(zhí)發(fā)送目錄；d.實時掃描發(fā)送目錄，定制需求根據(jù)文件類型發(fā)送至鐵路業(yè)務(wù)系統(tǒng)目標(biāo)MQ，回執(zhí)文件發(fā)回至企業(yè)端傳輸系統(tǒng)；e.寫發(fā)送日志表。

（3）鐵路運輸信息處理子系統(tǒng)傳輸軟件接收報文，落地存入接收目錄并記錄接收日志。

（4）鐵路運輸信息處理子系統(tǒng)從接收目錄中讀取報文，根據(jù)定制要求，經(jīng)過相應(yīng)的處理，生成反饋報文，存入鐵路運輸信息處理子系統(tǒng)的發(fā)送目錄進行發(fā)送。

（5）鐵路總公司數(shù)據(jù)傳輸樞紐接收反饋報文，存入樞紐端發(fā)送目錄，傳輸系統(tǒng)實時掃描發(fā)送目錄，并根據(jù)文件目標(biāo)地址，通過遠(yuǎn)程發(fā)送隊列穿安全平臺加密發(fā)送至目標(biāo)MQ；備存歷史并寫發(fā)送日志表。

（6）自備車企業(yè)端傳輸系統(tǒng)接收反饋報文，進行3步操作：a.解密后落地存入接收目錄；b.備份歷史并寫接收日志表；c.生成回執(zhí)文件，放入回執(zhí)發(fā)送目錄，系統(tǒng)自動掃描發(fā)送目錄文件并發(fā)送給總公司級數(shù)據(jù)傳輸樞紐。

圖4 數(shù)據(jù)傳輸流程

（7）鐵路總公司數(shù)據(jù)傳輸樞紐根據(jù)回執(zhí)報文更新發(fā)送日志表的發(fā)送狀態(tài)，更新后刪除回執(zhí)報文。

（8）企業(yè)端應(yīng)用可從接收目錄中讀取反饋數(shù)據(jù)。

如果客戶企業(yè)可以直連鐵路內(nèi)網(wǎng)，如傳輸過程的步驟（5）中，報文信息不需要穿安全平臺，直接發(fā)送至目標(biāo)地址。

4.2 傳輸監(jiān)控與重發(fā)機制

（1）如鐵路總公司端傳輸子系統(tǒng)顯示報文已發(fā)送，但經(jīng)過24 h仍未收到回執(zhí)，默認(rèn)發(fā)送不成功，自動重發(fā)報文。

（2）報文的發(fā)送與接收情況依據(jù)發(fā)送日志表和接收日志表進行展示查詢。

5 結(jié)束語

鐵路運輸信息對外交換應(yīng)用目前已為中國石油、中國石化、神華貨車公司等企業(yè)提供自備車輛的信息交互及服務(wù)，是鐵路總公司利用豐富的信息資源服務(wù)企業(yè)的一次成功試點，不僅在信息資源上覆蓋了鐵路的車號、貨票、月計劃、日請車信息，在技術(shù)上囊括了MQ、Oracle數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)安全平臺、數(shù)據(jù)加解密等技術(shù)，將信息轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，最大限度地優(yōu)化利用運輸資源，降低了物流成本，提升了企業(yè)市場競爭實力。

[1]國家發(fā)展改革委員會.“互聯(lián)網(wǎng)+”高效物流實施意見[EB/OL].[2016-07-29].http://www.ndrc.gov.cn/gzdt/201607/t20160729_813595.html.

[2]姚國平.鐵路局貨物運輸需求大數(shù)據(jù)分析[J].鐵路計算機應(yīng)用，2016，25（9）： 46-49.

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[6]Sanchez-Clark,Terry.IBM Mq Series and Websphere Mq Interview[M].Equity Press, 2007.

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