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        鐵路信息資源整合實(shí)踐研究

        2011-05-11 13:24:52崔建岷
        關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)中心架構(gòu)監(jiān)控

        崔建岷

        (上海鐵路局 信息技術(shù)處,上海 200071)

        隨著鐵路改革與發(fā)展不斷深化,新技術(shù)、新裝備廣泛應(yīng)用,鐵路各專業(yè)、各工種的生產(chǎn)組織、安全管理、應(yīng)急指揮、經(jīng)營管理等方面正持續(xù)地發(fā)生著變化,信息化已成為推動(dòng)鐵路提升生產(chǎn)、經(jīng)營、管理水平最重要、最核心的手段之一。

        當(dāng)前,鐵路各專業(yè)系統(tǒng)信息化建設(shè)取得了重要進(jìn)展,顯著提升了鐵路技術(shù)裝備水平。但各專業(yè)系統(tǒng)信息化發(fā)展程度不平衡,各系統(tǒng)在專業(yè)內(nèi)垂直化管理,相對獨(dú)立、自成體系,各專業(yè)系統(tǒng)間信息資源共享程度不高,沒有形成全局高度集中統(tǒng)一的信息平臺,在一定程度上制約了“大運(yùn)輸”的協(xié)調(diào)發(fā)展與管理創(chuàng)新,也不利于各類突發(fā)事件的應(yīng)急集中指揮。

        為更好地發(fā)揮信息資源的作用,提高信息化保障水平,必須加快開展信息資源整合,在鐵路局先行開展試點(diǎn)示范,建成覆蓋全局、功能完善、高度共享的信息共享平臺,同時(shí),深入持續(xù)推動(dòng)數(shù)據(jù)中心、應(yīng)用中心、決策支持中心的建設(shè)發(fā)展,為全面推動(dòng)鐵路信息化又好又快發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

        1 總體目標(biāo)

        以系統(tǒng)思想為指導(dǎo),科學(xué)合理地整合、優(yōu)化、完善全局網(wǎng)絡(luò)與信息資源,建成覆蓋全局、功能完善、高度共享的信息共享平臺(一個(gè)平臺),為各類信息共享需求提供支撐。

        圍繞構(gòu)建集安全管理、生產(chǎn)服務(wù)、信息查詢、運(yùn)營監(jiān)控、應(yīng)急指揮于一體,實(shí)現(xiàn)信息共享、功能完備、技術(shù)先進(jìn)、決策科學(xué)、指揮高效的綜合管理應(yīng)用系統(tǒng)為目標(biāo),建設(shè)完整覆蓋、層次化發(fā)展的數(shù)據(jù)中心、應(yīng)用中心、決策支持中心(三個(gè)中心)。

        2 近期具體目標(biāo)

        (1) 完成網(wǎng)絡(luò)資源整合,實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通;(2)完成企業(yè)數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系梳理, 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)視圖的構(gòu)建;(3) 完成數(shù)據(jù)中心建設(shè),實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)集中管理;(4) 完成既有應(yīng)用系統(tǒng)接口改造,實(shí)現(xiàn)門戶式集中訪問;(5) 完成信息共享平臺設(shè)施建設(shè),實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息按權(quán)限訪問;(6) 完成面向服務(wù)(SOA)軟件框架體系構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)可持續(xù)良好發(fā)展;(7) 完成安全生產(chǎn)指揮管理等綜合應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè),實(shí)現(xiàn)路局、站段一體化管理;(8) 逐步推進(jìn)完善應(yīng)用中心、決策支持中心建設(shè),發(fā)揮信息資源整合效益。

        3 主要內(nèi)容

        3.1 共享平臺

        共享平臺是信息服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施,是各專業(yè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)與功能模塊的資源共享池。共享平臺提供的功能需求從各專業(yè)系統(tǒng)中提煉,各專業(yè)通過共享平臺能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部系統(tǒng)整合,共享其他專業(yè)系統(tǒng)功能,并通過統(tǒng)一門戶實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)訪問。在其內(nèi)部按訪問權(quán)限和訪問級別劃分不同的服務(wù)域,以共享信息目錄的方式對各專業(yè)系統(tǒng)提供共享服務(wù)。

        共享平臺在邏輯上可分為鐵路局、站段兩級,在系統(tǒng)組成和物理部署上是一個(gè)整體。鐵路局級主要用于全局范圍的信息共享;站段級主要用于實(shí)現(xiàn)站段各專業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部的信息共享。兩級共享平臺處于同一個(gè)應(yīng)用架構(gòu)內(nèi),作為一個(gè)整體以不同的服務(wù)域?yàn)槁肪?、站段兩級提供?yīng)用支撐。

        共享平臺與數(shù)據(jù)中心、應(yīng)用中心緊密相關(guān),同時(shí),流程管理平臺、監(jiān)控平臺(視頻監(jiān)控)、短信平臺和語音平臺等是共享平臺的重要支撐內(nèi)容。

        3.2 數(shù)據(jù)中心

        匯集車、機(jī)(供)、工、電、輛和公安各專業(yè)系統(tǒng)數(shù)據(jù),進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化定義,規(guī)范數(shù)據(jù)格式,構(gòu)建以主題域?yàn)楹诵牡臄?shù)據(jù)集市,逐步形成鐵路局級數(shù)據(jù)中心。

        3.3 應(yīng)用中心

        整合車、機(jī)(供)、工、電、輛和公安各專業(yè)系統(tǒng)應(yīng)用,統(tǒng)一應(yīng)用服務(wù),集成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和應(yīng)用系統(tǒng)所提供的企業(yè)組件,建立面向服務(wù)的企業(yè)架構(gòu),逐步豐富完善各類應(yīng)用組件,形成涵蓋各專業(yè)、綜合化的應(yīng)用中心。

        3.4 決策支持中心

        在逐步建立完善數(shù)據(jù)中心、應(yīng)用中心的基礎(chǔ)上,站在全局的高度,為企業(yè)高層管理者提供決策支持應(yīng)用,全面提高企業(yè)經(jīng)營管理的科學(xué)水平。

        3.5 輔助支持平臺

        (1)業(yè)務(wù)流程。整合車、機(jī)(供)、工、電、輛和公安各專業(yè)系統(tǒng)業(yè)務(wù),梳理業(yè)務(wù)流程,建立業(yè)務(wù)流程管理平臺。(2)視頻監(jiān)控。整合車、機(jī)(供)、工、電、輛和公安各專業(yè)系統(tǒng)視頻監(jiān)控,建成路局級視頻監(jiān)控中心。視頻監(jiān)控主要包括固定視頻監(jiān)控和移動(dòng)視頻監(jiān)控。(3)短信平臺。整合建設(shè)全局統(tǒng)一的短信平臺,為路局及各站段系統(tǒng)提供短信服務(wù)。(4) 語音平臺。新建路局語音平臺,整合利用現(xiàn)有的固話、手機(jī)、對講、廣播系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對各單位語音調(diào)度指揮。(5)設(shè)備監(jiān)控。積極借鑒信息系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控資源與成果,拓展引入FAS、BAS等設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控功能,建成面向各專業(yè)、適應(yīng)廣泛的設(shè)備監(jiān)控管理平臺。

        4 系統(tǒng)架構(gòu)

        4.1 總體架構(gòu)

        以共享平臺為核心,為各專業(yè)系統(tǒng)和綜合應(yīng)用系統(tǒng)搭建一個(gè)溝通的橋梁。整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)自下而上由網(wǎng)絡(luò)環(huán)境構(gòu)建層、數(shù)據(jù)中心層、共享平臺層和應(yīng)用展示層構(gòu)成。各專業(yè)系統(tǒng)構(gòu)建在不同安全等級的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,通過網(wǎng)絡(luò)接入到數(shù)據(jù)中心和共享平臺,為共享平臺提供數(shù)據(jù)和服務(wù)共享支持。綜合應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建在共享平臺之上,通過系統(tǒng)訪問控制獲取共享平臺提供的數(shù)據(jù)和服務(wù)共享。

        4.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

        信息共享平臺承載于鐵路綜合網(wǎng)上,利用安全系統(tǒng)縱深防御結(jié)構(gòu)體系,與關(guān)聯(lián)系統(tǒng)共同納入安全保護(hù)體系范圍內(nèi)。獨(dú)立組網(wǎng)系統(tǒng)配置安全接口或接口服務(wù)器,通過安全隔離設(shè)備接入信息共享平臺,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。進(jìn)行必要的安全配置管理,保證信息安全。

        可配置負(fù)載均衡設(shè)備,用于實(shí)現(xiàn)各類應(yīng)用服務(wù)器組的應(yīng)用流量均衡,提高訪問性能。

        4.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

        針對數(shù)據(jù)類型,采用關(guān)系型與非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,并嚴(yán)密考慮數(shù)據(jù)安全性與可靠性設(shè)計(jì)。采用Oracle RAC(Real Appl icat ion Cluster)技術(shù)實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)間的無縫集群,提供數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的高性能、高可伸縮性與高性價(jià)比。

        4.4 軟、硬件技術(shù)

        軟件技術(shù)方面主要采用門戶、GIS地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)集市與數(shù)據(jù)倉庫、云計(jì)算、搜索引擎等技術(shù),實(shí)現(xiàn)信息資源的集成、展現(xiàn)、深化應(yīng)用、便捷訪問。

        硬件技術(shù)方面主要采用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器、存儲設(shè)施的統(tǒng)一管理、資源合理利用。

        4.5 應(yīng)用架構(gòu)

        采用面向服務(wù)架構(gòu)SOA(Service-Or iented Ar chi tec ture)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用與信息整合,建成“一個(gè)平臺,三個(gè)中心”?;诮y(tǒng)一技術(shù)支撐平臺,按照技術(shù)功能邊界將平臺劃分為應(yīng)用中心、數(shù)據(jù)中心和決策中心。服務(wù)器布局采用Web服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)3層體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。應(yīng)用架構(gòu)見示意圖如圖1。

        4.5.1 數(shù)據(jù)中心

        數(shù)據(jù)中心包括以下3部分:

        圖1 應(yīng)用架構(gòu)示意圖

        服務(wù)總線。為各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接入提供中繼服務(wù),支持多種協(xié)議,實(shí)現(xiàn)協(xié)議間的透明轉(zhuǎn)換;提供基于內(nèi)容的路由,實(shí)現(xiàn)訪問請求的精確定位;提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式的準(zhǔn)確匹配等,這些功能滿足數(shù)據(jù)交換、業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)重用的技術(shù)需求。

        服務(wù)注冊。是處于SOA基礎(chǔ)架構(gòu)核心的注冊表,提供基于標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)制對服務(wù)進(jìn)行分類、編目、運(yùn)行發(fā)現(xiàn)、動(dòng)態(tài)綁定和策略執(zhí)行的中央注冊模塊,為服務(wù)生命周期管理和SOA治理提供一個(gè)基礎(chǔ)的管理平臺。

        數(shù)據(jù)同步?;A(chǔ)信息、原始數(shù)據(jù),借助于數(shù)據(jù)同步工具將這些數(shù)據(jù)采集、交換到數(shù)據(jù)中心,提高基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的一致性,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)共享。

        4.5.2 應(yīng)用中心

        應(yīng)用中心包括信息門戶、業(yè)務(wù)流程管理、業(yè)務(wù)行為監(jiān)控。

        信息門戶。作為企業(yè)的統(tǒng)一訪問入口,可以通過各種組件集中展現(xiàn)豐富的企業(yè)信息;預(yù)置的內(nèi)容管理、搜索引擎、個(gè)性化、協(xié)同等功能確保各環(huán)節(jié)之間的無縫耦合,滿足信息“一站式”訪問的需求,提供內(nèi)部跨部門、跨系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及功能訪問。

        業(yè)務(wù)流程管理。實(shí)現(xiàn)日常業(yè)務(wù)流程化協(xié)作、非常態(tài)事件的預(yù)警及處置、突發(fā)事件的應(yīng)急指揮,可更加有效的支撐業(yè)務(wù)流程變化、機(jī)構(gòu)變更。在應(yīng)用中心中提供內(nèi)容管理、郵件服務(wù)、短信服務(wù)、即時(shí)通訊等功能為一體的個(gè)性化工作平臺,更好的支持業(yè)務(wù)協(xié)作。

        業(yè)務(wù)行為監(jiān)控。由KPI指標(biāo)儀表板、即時(shí)查詢、報(bào)表、離線分析、主動(dòng)預(yù)警等功能組成,完成實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的分析功能。

        4.5.3 決策支持中心

        借助于數(shù)據(jù)倉庫,結(jié)合聯(lián)機(jī)分析處理(OLAP)工具和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù),從整個(gè)組織的業(yè)務(wù)模式出發(fā),整體規(guī)劃企業(yè)數(shù)據(jù)模型,對數(shù)據(jù)中心龐大的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入研究,建立不同主題的數(shù)據(jù)倉庫,將鐵路業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的知識、策略和模型, 通過圖表展現(xiàn)工具提供可視化的報(bào)表、查詢、統(tǒng)計(jì)分析等,使管理人員從直觀的角度看到數(shù)據(jù)分析結(jié)果,及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在問題,調(diào)整經(jīng)營發(fā)展策略。

        4.5.4 平臺管理

        針對系統(tǒng)運(yùn)維管理、應(yīng)用管理、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)備份、系統(tǒng)監(jiān)控等方面,構(gòu)建貫穿整個(gè)數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)框架的管理體系,在系統(tǒng)建設(shè)與運(yùn)行的各環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范和約束。

        4.6 技術(shù)平臺和規(guī)范

        (1)體系架構(gòu)規(guī)范。以面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)為支撐,各專業(yè)系統(tǒng)的不同功能單元通過二次開發(fā),包裝成服務(wù)(Webservice),在共享平臺的企業(yè)服務(wù)總線注冊,供各類應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)用。(2)應(yīng)用接口規(guī)范。各專業(yè)系統(tǒng)把應(yīng)用模塊包裝成符合服務(wù)(Webservice)規(guī)范的接口。(3)數(shù)據(jù)接口規(guī)范。數(shù)據(jù)交換原則上采用XML格式,借助于多種數(shù)據(jù)傳輸方式。(4)既有系統(tǒng)改造。既有系統(tǒng)功能模塊,可按照應(yīng)用接口規(guī)范進(jìn)行改造,注冊到共享平臺的企業(yè)服務(wù)總線,對外提供服務(wù)調(diào)用。既有系統(tǒng)數(shù)據(jù)可通過中間件或服務(wù)調(diào)用方式集中到數(shù)據(jù)中心。(5)數(shù)據(jù)字典規(guī)范。數(shù)據(jù)字典定義采用國標(biāo)、鐵標(biāo)數(shù)據(jù)字典定義及規(guī)范,根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需要進(jìn)行必要延伸。(6)用戶認(rèn)證規(guī)范。新建系統(tǒng)必須采用共享平臺提供的統(tǒng)一用戶身份認(rèn)證,用戶權(quán)限采用共享平臺統(tǒng)一認(rèn)證與應(yīng)用系統(tǒng)兩級管理方式。

        5 實(shí)施方案

        基本思路是,整合現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)和業(yè)務(wù)流程,搭建面向服務(wù)的技術(shù)架構(gòu)(SOA),提供地理信息系統(tǒng)(GIS)和門戶(Por tal)展示平臺。

        (1)系統(tǒng)環(huán)境構(gòu)建。包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器環(huán)境構(gòu)建和共享平臺構(gòu)建。該階段主要困難在于協(xié)調(diào)各專業(yè)系統(tǒng)將現(xiàn)有的復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。

        (2)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集中。將各專業(yè)業(yè)務(wù)原始數(shù)據(jù)采集、處理、集中到數(shù)據(jù)中心。該階段主要困難是協(xié)調(diào)各專業(yè)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)采集接口。

        (3)應(yīng)用中心構(gòu)建。根據(jù)各專業(yè)系統(tǒng)的需求,整合各專業(yè)系統(tǒng)應(yīng)用,開發(fā)各專業(yè)系統(tǒng)的服務(wù)組件,構(gòu)建應(yīng)用平臺。該階段主要困難是協(xié)調(diào)各專業(yè)系統(tǒng)明確業(yè)務(wù)需求,組織協(xié)調(diào)開發(fā)相關(guān)應(yīng)用。

        6 結(jié)束語

        當(dāng)前,上海鐵路局正按照構(gòu)建覆蓋全局的安全生產(chǎn)指揮中心的統(tǒng)一部署,加快推進(jìn)信息資源整合,強(qiáng)化信息共享平臺建設(shè),力爭用較短的時(shí)間,為全局信息化可持續(xù)發(fā)展打下良好的基礎(chǔ),為鐵路加強(qiáng)安全管理、推進(jìn)社會(huì)化信息服務(wù)提供優(yōu)良的技術(shù)保障。

        [1] 鐵路信息化總體規(guī)劃[Z],中華人民共和國鐵道部,2005.

        [2] 李學(xué)偉. 鐵路信息資源管理與規(guī)劃[M]. 北京:中國鐵道出版社,2009.

        [3] 劉 云. 鐵路信息系統(tǒng)集成與應(yīng)用[M]. 北京:中國鐵道出版社,2009.

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