管江旗，王 鈺，賈志凱

（中國鐵道科學(xué)研究院電子計算技術(shù)研究所，北京100081）

當(dāng)前我國高速鐵路建設(shè)已進入快速發(fā)展時期，動車組開行數(shù)量多、車型多、線路長、地域遼闊、運用環(huán)境復(fù)雜，因此，動車組履歷信息對于保障客運專線安全高效運營具有重要意義。

為保證動車組履歷信息的及時性、準(zhǔn)確性、完整性，新造動車組出廠前必須填報成新造動車組履歷信息。CRH系列動車組履歷包括動車組及其關(guān)鍵配件的基礎(chǔ)信息、運用和檢修等相關(guān)信息，是動車組檢修、運用管理和技術(shù)分析的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也是動車組信息化管理的重要內(nèi)容。本文重點對新造動車組履歷信息同步方案進行研究。

1 總體方案

方案依托鐵路信息安全平臺提供的內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交換傳輸通道，基于IBM MQ的數(shù)據(jù)傳輸中間件，實現(xiàn)準(zhǔn)確、及時、可靠的數(shù)據(jù)傳輸，將新造動車組履歷信息完整地同步到鐵道部動車組管理信息系統(tǒng)，從源頭上保證動車組履歷信息的完整性。

圖1 動車組履歷傳輸總體方案

新造動車組履歷填報系統(tǒng)（EMU Resume System）部署在4個CRH動車組主機廠，負(fù)責(zé)收集動車組履歷基礎(chǔ)信息。通過FTP方式將經(jīng)過壓縮、加密并符合MQ傳輸規(guī)范的各類數(shù)據(jù)文件上傳至MQ Client，經(jīng)由鐵路信息安全平臺與鐵道部MQ Server進行雙向通信。鐵道部動車組管理信息系統(tǒng)在接收到主機廠上報的動車組履歷相關(guān)數(shù)據(jù)后，經(jīng)過解壓、解密、格式還原后保存到數(shù)據(jù)庫中。動車組履歷傳輸總體方案如圖1。

2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

鐵道部與主機廠分別獨立建設(shè)數(shù)據(jù)處理、存儲設(shè)施及必要的運行環(huán)境，提供鐵道部級與主機廠級應(yīng)用的運行平臺，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器分別存儲、管理本級業(yè)務(wù)管理所需的數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2。

圖2 新造動車組履歷信息同步方案網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

3 概要設(shè)計

在數(shù)據(jù)同步的過程中，考慮到安全性、及時性、規(guī)范性的問題，以及FTP的傳輸方式，開發(fā)了可復(fù)用的4個獨立功能組件，如圖3。分別負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)文件的壓縮、解密，MQ文件的規(guī)范化和FTP功能。

3.1 Ict.Lucifer.CompressHandler組件

為了節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，減少傳輸時間及保證數(shù)據(jù)的安全性，需要將原始文件進行壓縮、加密。該組件的功能是提供獨立的文件壓縮、解壓縮，加密、解密等公共功能。

3.2 Ict.Lucifer.MQTransfer組件

鐵道部為了統(tǒng)一管理，對各類鐵路信息系統(tǒng)使用MQ傳輸確定了相應(yīng)的規(guī)范和協(xié)議。該組件的功能是用來規(guī)范數(shù)據(jù)文件，以及將規(guī)范化的文件翻譯為數(shù)據(jù)文件。

圖3 概要設(shè)計

3.3 Ict.Lucifer.FtpHandler組件

該組件的主要功能是提供FTP的基本功能，如文件上傳、下載、刪除、獲取文件列表等。還提供FTP服務(wù)器連接訪問的配置功能，用來配置連接屬性、接收和發(fā)送目錄。

3.4 Ict.Lucifer. Synchronization組件

作為數(shù)據(jù)同步及傳輸?shù)暮诵慕M件，使之協(xié)作完成數(shù)據(jù)的同步。包含2個重要功能：（1）類Synchronize-Handler，負(fù)責(zé)提供全部的數(shù)據(jù)同步功能；（2）類ExceptionHandler，負(fù)責(zé)在同步發(fā)生異常情況時的處理程序。數(shù)據(jù)流程如圖4。

3.4.1 SynchronizeHandler.GenerateMQFile()

GenerateMQFile方法負(fù)責(zé)提取動車組履歷信息的數(shù)據(jù)并發(fā)送。

（1）調(diào)用Ict.Lucifer.CompressHandler組件，將動車組履歷信息的數(shù)據(jù)文件壓縮、加密，生成加密文件（*.Ict）。

（2）調(diào)用Ict.Lucifer.MQTransfer組件，將壓縮、加密后的數(shù)據(jù)生成符合鐵道部MQ傳輸規(guī)則的文件。

（3）調(diào)用Ict.Lucifer. FtpHandler組件，將MQ傳輸文件上傳到MQ服務(wù)器。

3.4.2 SynchronizeHandler. Synchronization()

圖4 數(shù)據(jù)同步過程中的數(shù)據(jù)流程

Synchronization方法負(fù)責(zé)接收同步數(shù)據(jù)并解析入庫。

（1）調(diào)用Ict.Lucifer.FtpHandler組件，將MQ傳輸文件從MQ服務(wù)器下載到本地目錄。

（2）調(diào)用Ict.Lucifer.MQTransfer組件，將MQ傳輸文件進行規(guī)范化逆向解析后，生成經(jīng)過壓縮、加密的數(shù)據(jù)文件（*.Ict）。

（3）調(diào)用Ict.Lucifer.CompressHandler組件，將經(jīng)過壓縮、加密的數(shù)據(jù)文件（*.Ict）解密、解壓縮為動車組履歷信息的數(shù)據(jù)文件。

3.4.3 ExceptionHandler

在遠(yuǎn)程和本地都記錄下數(shù)據(jù)同步過程的各個關(guān)鍵狀態(tài)，當(dāng)異常發(fā)生時，根據(jù)傳輸狀態(tài)判斷該采取相應(yīng)的操作來完成整個數(shù)據(jù)的同步，以確保動車組履歷信息的及時性、完整性。

3.5 系統(tǒng)實現(xiàn)

依據(jù)上述的基本原理, 本文在.NET平臺下設(shè)計并實現(xiàn)了CRH型動車組新造履歷信息同步系統(tǒng)，其中前臺配置界面如圖5，同步監(jiān)控界面如圖6。

4 結(jié)束語

新造動車組履歷信息同步系統(tǒng)已在BST公司、四方股份、唐車公司和長客股份4個CRH型動車組主機廠部署使用，運行穩(wěn)定，實現(xiàn)了新造動車組履歷信息及時、準(zhǔn)確地傳送到鐵道部動車組管理信息系統(tǒng)的目標(biāo)，從源頭上保證了動車組履歷信息的完整性。

圖5 同步配置界面

圖6 同步監(jiān)控界面

[1] 丁鯤，嚴(yán)浩，刁興春. 分布式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)同步技術(shù)研究[J] . 海軍工程大學(xué)學(xué)報，2004，16（5）：100-101.

[2] MacDonalod M，MicroSoft .NET 分布式應(yīng)用程序：集成XML Web 服務(wù)和.NET 遠(yuǎn)程處理[M] . 北京：清華大學(xué)出版社，2005.