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(1.西南交通大學(xué) 交通運輸與物流學(xué)院,四川 成都 610031;2.西南交通大學(xué) 全國鐵路列車運行圖編制研發(fā)培訓(xùn)中心,四川 成都 610031)

0 引言

隨著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，鐵水聯(lián)運在我國交通運輸中的重要地位日益突顯，并且得到了迅速發(fā)展。我國鐵路、港口信息化已進行了大量的建設(shè)，初步具備了信息化管理、信息查詢的功能，但是，鐵路和港口的信息系統(tǒng)均為內(nèi)部系統(tǒng)，沒有實現(xiàn)鐵路、水運間的信息共享，造成鐵路和水運之間的協(xié)調(diào)配合、運輸設(shè)施的統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)、運輸裝備的發(fā)展以及運輸經(jīng)營管理都尚未形成有機整體，具有綜合功能的運輸樞紐尚未形成，各種運輸方式間缺乏有效銜接，運輸方式之間和運輸方式內(nèi)部的一些結(jié)構(gòu)性矛盾日顯突出。因此，建立鐵水聯(lián)運信息系統(tǒng)，實現(xiàn)鐵路、水運間的信息共享已成為當(dāng)務(wù)之急。

鐵水聯(lián)運信息系統(tǒng)涉及整個鐵水聯(lián)運業(yè)務(wù)流程，包括貨物承運、發(fā)送、中轉(zhuǎn)、到達等多個作業(yè)環(huán)節(jié)，為貨主、貨代、鐵路、水運、船公司、海關(guān)等用戶在各作業(yè)環(huán)節(jié)提供實時聯(lián)運信息及必要的操作功能。因此，鐵水聯(lián)運信息系統(tǒng)是一個集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、整體優(yōu)化、運營組織、自動化辦公等功能為一體的巨型復(fù)雜系統(tǒng)。這類復(fù)雜信息系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵在于根據(jù)中國鐵水聯(lián)運實際情況劃分信息系統(tǒng)主系統(tǒng)及子系統(tǒng)，定義系統(tǒng)的主要功能，并采用合理的模型描述系統(tǒng)間、系統(tǒng)與用戶間的信息交互，使整個信息系統(tǒng)的信息輸入、信息輸出、信息內(nèi)容等清楚明了，以便于對整個鐵水聯(lián)運信息系統(tǒng)有一個全面的認(rèn)識。國內(nèi)外巨型復(fù)雜信息系統(tǒng)的設(shè)計經(jīng)驗表明：邏輯框架是描述上述復(fù)雜系統(tǒng)信息交互的根本方法。邏輯框架是鐵水聯(lián)運信息系統(tǒng)體系框架中一個十分重要的部分，它可以清楚的描述各系統(tǒng)(終端)輸入的信息內(nèi)容和來源、輸出的信息內(nèi)容及流向，并通過系統(tǒng)間的信息交互，最大限度的描述各系統(tǒng)的主要功能。邏輯框架的構(gòu)建不考慮管理體制和技術(shù)因素，它只確定系統(tǒng)的功能，而不管功能由誰來實現(xiàn)、如何實現(xiàn)，具體的實現(xiàn)工作交給物理框架去做[1]。

1 國內(nèi)外巨型復(fù)雜系統(tǒng)框架研究現(xiàn)狀

以類似的大巨型復(fù)雜系統(tǒng)——智能運輸系統(tǒng)為例，介紹國內(nèi)外對巨型復(fù)雜系統(tǒng)框架研究的現(xiàn)狀。

1.1 國外研究現(xiàn)狀

美國運輸部于1997年、1998年、1999年、2002年公開了美國國家ITS體系框架(National Architecture for ITS)第一、二、三、四版，并于2007公布了第五版[2]。美國采用面向過程的研究方法,構(gòu)建ITS體系框架,對系統(tǒng)的功能進行分解描述,并采用數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖表示邏輯模型[3]。

日本在ITS體系框架方面的研究主張為:高效地發(fā)展一個完整的智能運輸系統(tǒng),保證各子系統(tǒng)之間協(xié)同工作,并通過系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,方便系統(tǒng)的擴展,幫助發(fā)展國家的ITS標(biāo)準(zhǔn)和國際的ITS標(biāo)準(zhǔn)[3]。日本采用了面向?qū)ο蟮难芯糠椒?建立ITS體系的邏輯框架[3]。

歐洲的ITS體系框架也是采用了面向過程的方法建立的,但在研究的模式上與美國有所區(qū)別[3]。美國采取政府統(tǒng)一規(guī)劃這種自上而下的方式;歐洲則是各個部門獨立研究,自下而上集成[3]。

1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國于“九五”期間開始了國家重點科技攻關(guān)項目《中國智能運輸系統(tǒng)體系框架研》專題研究,完成了中國第一部智能運輸系統(tǒng)體系框架，為我國智能運輸系統(tǒng)的研究與發(fā)展起到基礎(chǔ)的作用[3]。國家科技部于2000年批準(zhǔn)組建了國家鐵路智能運輸系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心(The Center of National Railway Intelligent Transportation System Engineering and Technology-RITSC)[4]。2001年開始,RITSC主持完成了《鐵路智能運輸系統(tǒng)體系框架》、《鐵路智能運輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系》、《鐵路智能運輸系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略》等基礎(chǔ)研究項目,首次對鐵路智能運輸系統(tǒng)的服務(wù)框架、邏輯框架、物理框架、通用技術(shù)平臺、標(biāo)準(zhǔn)體系、示范環(huán)境等進行了詳細描述[4]。

2 鐵水聯(lián)運信息系統(tǒng)邏輯框架設(shè)計路線

國內(nèi)外巨型復(fù)雜系統(tǒng)框架研究主要分為面向?qū)ο蠛兔嫦蜻^程二種設(shè)計思路，結(jié)合我國鐵水聯(lián)運實際情況，為清楚明了的展現(xiàn)各個用戶在不同的運輸環(huán)節(jié)中的不同需求，本文確定以鐵水聯(lián)運作業(yè)流程為主線的面向過程的設(shè)計方法。

參考我國鐵水聯(lián)運業(yè)務(wù)流程，從業(yè)務(wù)需求入手，確定鐵水聯(lián)運信息系統(tǒng)的劃分及框架圖設(shè)計。其設(shè)計路線如下：

(1)分析我國鐵水聯(lián)運業(yè)務(wù)流程，對業(yè)務(wù)流產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行分類、合并、整理后得到鐵水聯(lián)運信息系統(tǒng)所包含的主系統(tǒng)及子系統(tǒng)，并確定各系統(tǒng)的功能。

(2)建立鐵水聯(lián)運信息系統(tǒng)頂層邏輯框架圖，確定系統(tǒng)所包含的所有子系統(tǒng)。

(3)在系統(tǒng)功能描述的基礎(chǔ)上，建立系統(tǒng)邏輯框架圖，詳細描述各系統(tǒng)間及系統(tǒng)與用戶間的信息交互。

3 鐵水聯(lián)運信息系統(tǒng)頂層邏輯框架

根據(jù)鐵水聯(lián)運業(yè)務(wù)流程，為更好地為貨主/貨運代理商提供信息服務(wù)，提高鐵水聯(lián)運相關(guān)部門的運營組織的效率，可以將鐵水聯(lián)運系統(tǒng)分為4個大系統(tǒng)，分別是鐵水聯(lián)運電子商務(wù)系統(tǒng)、鐵水聯(lián)運營銷系統(tǒng)、鐵水聯(lián)運貨物運輸管理系統(tǒng)、鐵水聯(lián)運辦公信息系統(tǒng)。同時對4個大系統(tǒng)進行細分，可分為網(wǎng)上業(yè)務(wù)辦理系統(tǒng)、貨物托運前信息查詢系統(tǒng)、貨物托運后信息查詢系統(tǒng)、鐵水聯(lián)運市場預(yù)測分析系統(tǒng)、鐵水聯(lián)運產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計系統(tǒng)、鐵水聯(lián)運運價管理系統(tǒng)、鐵水聯(lián)運財務(wù)管理系統(tǒng)、鐵水聯(lián)運安全管理系統(tǒng)、港口站、碼頭管理系統(tǒng)、鐵水聯(lián)運預(yù)確報系統(tǒng)、鐵水聯(lián)運特殊貨物運輸管理系統(tǒng)、鐵水聯(lián)運貨票信息管理系統(tǒng)、實時追蹤系統(tǒng)等13個子系統(tǒng)。鐵水聯(lián)運信息系統(tǒng)頂層邏輯框架如圖1所示。各個系統(tǒng)的主要功能如下:

圖1 鐵水聯(lián)運信息系統(tǒng)頂層邏輯框架

(1)鐵水聯(lián)運電子商務(wù)系統(tǒng)主要功能。為貨主/貨代提供貨物托運前的基礎(chǔ)信息;為貨主/貨代提供貨物托運后的信息查詢;提供網(wǎng)上現(xiàn)金結(jié)算、單據(jù)來往;提供網(wǎng)上辦理托運、理賠等業(yè)務(wù)。

(2)鐵水聯(lián)運營銷系統(tǒng)主要功能。按區(qū)域分析貨主、大客戶對鐵水聯(lián)運產(chǎn)品的不同需求;按區(qū)域，根據(jù)貨主、大客戶的不同需求，設(shè)計適應(yīng)市場的鐵水聯(lián)運產(chǎn)品;鐵水聯(lián)運運價管理;鐵水聯(lián)運財務(wù)分析。

(3)鐵水聯(lián)運貨物運輸管理系統(tǒng)主要功能。鐵水聯(lián)運申請受理;鐵水聯(lián)運法規(guī)、常識等信息提供;提供鐵路運輸計劃，貨物進貨、倉儲、裝卸、運輸、中轉(zhuǎn)、預(yù)計到達時間、到達港站時間、港站作業(yè)計劃等信息提供；同時提供貨物基本信息、運輸條件、使用集裝箱型號等信息(向水運部門提供這些信息);提供水運運輸計劃，貨物基本信息、進貨、倉儲、裝卸、運輸、中轉(zhuǎn)、預(yù)計到達時間、實時到達碼頭時間、碼頭作業(yè)計劃、集裝箱信息、報送信息等(向鐵路部門提供這些信息);提供空車、鐵路集裝箱、海運集裝箱信息;港口站及碼頭間的實時信息交互;鐵水聯(lián)運貨票信息管理;提供鐵水聯(lián)運特殊貨物運輸管理辦法;及時提供鐵路運輸、水路運輸安全信息、安全措施、發(fā)生安全事故后采取的措施、責(zé)任劃分、恢復(fù)正常運輸?shù)挠媱?、預(yù)計到達時間；及時提供鐵路運輸/水路運輸發(fā)生換裝整理、運輸故障信息，以及相關(guān)部門采取的措施、恢復(fù)正常運輸?shù)挠媱?、預(yù)計到達時間;實現(xiàn)貨物的實時追蹤管理。

(4)鐵水聯(lián)運辦公信息系統(tǒng)主要功能。實現(xiàn)鐵水聯(lián)運政務(wù)信息公開傳遞和查詢鐵水聯(lián)運政務(wù)信息;鐵路部門、水運輸部門網(wǎng)上政務(wù)辦理;提供鐵水聯(lián)運電子公文;提供鐵水聯(lián)運電子郵件。

4 鐵水聯(lián)運信息系統(tǒng)主系統(tǒng)邏輯框架設(shè)計

鐵水聯(lián)運信息系統(tǒng)邏輯框架設(shè)計，旨在詳細描述各系統(tǒng)間以及系統(tǒng)與用戶的信息交互，用DFD(數(shù)據(jù)流圖)加以描述，并用并以鐵水聯(lián)運電子商務(wù)系統(tǒng)邏輯框架設(shè)計為例進行介紹。本文圖示表示方法：用戶——直角矩形；系統(tǒng)——圓角矩形。

圖2 鐵水聯(lián)運電子商務(wù)系統(tǒng)頂層邏輯框架

鐵水聯(lián)運電子商務(wù)系統(tǒng)分為貨物托運前信息查詢系統(tǒng)、網(wǎng)上業(yè)務(wù)辦理系統(tǒng)、貨物托運后信息查詢系統(tǒng)3個子系統(tǒng)組成，3者通過電子商務(wù)平臺聯(lián)系統(tǒng)在一起。該系統(tǒng)是貨主/貨運代理商聯(lián)運業(yè)務(wù)辦理、信息查詢的窗口，大大節(jié)省了貨主聯(lián)運業(yè)務(wù)辦理的時間，其頂層框架圖如圖2所示。

電子商務(wù)系統(tǒng)分為貨物托運前信息查詢系統(tǒng)、網(wǎng)上業(yè)務(wù)辦理系統(tǒng)、貨物托運后信息查詢系統(tǒng)3個子系統(tǒng)，為詳細介紹子系統(tǒng)框架圖設(shè)計思路，本文以貨物托運后信息查詢子系統(tǒng)為例進行說明。

貨物托運后信息查詢系統(tǒng)主要為貨主/貨運代理商提供信息查詢服務(wù)，該邏輯框架主要描述：該系統(tǒng)向貨主/貨運代理商提供的貨物運輸信息；其它系統(tǒng)向該系統(tǒng)提供的貨物運輸信息；該系統(tǒng)向其它系統(tǒng)提供的信息。但只包括信息提供的主要內(nèi)容，而不包括該系統(tǒng)如何進行數(shù)據(jù)收集、存儲、處理、輸出等物理技術(shù)問題。

貨物托運后信息查詢系統(tǒng)主要有5大功能:①方便貨主實時了解貨物的實時位置、運輸狀態(tài)、貨物中轉(zhuǎn)等信息；②系統(tǒng)從鐵水聯(lián)運安全管理系統(tǒng)中獲取貨物的安全信息，以及貨運事故原因、損失情況、救援措施、恢復(fù)正常運輸?shù)臅r間等信息；③系統(tǒng)從鐵路、水運相關(guān)部門獲取聯(lián)運實時作業(yè)方案、作業(yè)進度等信息；④系統(tǒng)從鐵水聯(lián)運特殊貨物運輸管理系統(tǒng)獲取運輸、裝卸條件信息，并從鐵水聯(lián)運實時追蹤系統(tǒng)中獲取貨物實時位置信息；⑤系統(tǒng)從鐵水聯(lián)運貨票信息管理系統(tǒng)中獲取整個運輸過程運輸費用清單。其框架圖如圖3所示。

圖3 貨物托運后信息查詢系統(tǒng)邏輯框架

5 結(jié)語

鐵水聯(lián)運信息系統(tǒng)邏輯框架的設(shè)計是整個鐵水聯(lián)運信息系統(tǒng)研究至關(guān)重要的一步，詳細描述了系統(tǒng)間、系統(tǒng)與終端間的信息交互，為鐵水聯(lián)運信息系統(tǒng)的研究提供了一個參考結(jié)構(gòu)，為物理框架設(shè)計建立了基礎(chǔ)。

參 考 文 獻

[1]賈利民,李平.鐵路智能運輸系統(tǒng)——體系框架與標(biāo)準(zhǔn)體系[M]. 北京：中國鐵道出版社,2004.

[2]Lockheed Martin Federal Systems, Odetics ITS Division(Architecture Development Team).National ITS Architec-ture ITS Physical Architecture[R]. Washington: Federal Highway Administration US Department of Transportation,2008:3-4.

[3]“九五”國家重點科技攻關(guān)項目《中國智能運輸系統(tǒng)體系框架》專題組.中國智能運輸系統(tǒng)體系框架[M]. 北京：人民交通出版社,2003.

[4]賈利民,李平,張莉艷,等. 中國鐵路智能運輸系統(tǒng)的邏輯與物理框架[J].中國鐵路,2004(4):47-50.