李宏

摘 要 為了提高鐵路運(yùn)輸效率，加快貨物中轉(zhuǎn)，使用信息技術(shù)是必然選擇。由于地方專用鐵路既要服務(wù)于所屬地方企業(yè)，而且也要滿足國鐵的要求，需求變化較多。因此采取基于服務(wù)科學(xué)、使用面向服務(wù)的構(gòu)架 （SOA） 的信息技術(shù)可以對復(fù)雜多變的服務(wù)系統(tǒng)快速描述，以及能夠?qū)︻l繁的服務(wù)需求變更做出敏捷的反應(yīng)，是解決當(dāng)前問題的理想方案。本文主要對如何針對地方專用鐵路信息系統(tǒng)建立適當(dāng)?shù)姆?wù)模型做出理論研究，提出了一套可行的服務(wù)建模方法。

關(guān)鍵詞 服務(wù)科學(xué) 服務(wù)建模 鐵路運(yùn)輸信息系統(tǒng)

鐵路在我國運(yùn)輸業(yè)中起著主導(dǎo)的作用。而地方專用鐵路也處于蓬勃發(fā)展的階段，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國企業(yè)專用鐵道近千家。由于各家的需求千差萬別，信息管理系統(tǒng)也五花八門，建設(shè)水平參差不齊。但是鐵路運(yùn)輸服務(wù)的基本功能還是相同的，可謂是麻雀雖小五臟俱全，這是地方專用鐵路信息系統(tǒng)建設(shè)基礎(chǔ)。由于各地方的經(jīng)濟(jì)條件各不相同，信息化建設(shè)水平也千差萬別，早在2000年，獨(dú)山子專用鐵道就開展了鐵路運(yùn)輸?shù)膬?nèi)部業(yè)務(wù)流程管理的信息化處理，力求實(shí)現(xiàn)內(nèi)部業(yè)務(wù)信息的完全共享。隨著生產(chǎn)的需要，不但內(nèi)部信息流程需要整合，而且與國鐵方、內(nèi)部貨主方的業(yè)務(wù)信息流程也需要整合，研究這些問題及其對策，加快貨物周轉(zhuǎn)，提高運(yùn)輸效率，保障地方鐵路生產(chǎn)運(yùn)輸活動的有效運(yùn)作具有重要意義。

一、鐵路貨運(yùn)信息化建設(shè)的必要性

鐵路貨運(yùn)信息化建設(shè)是適應(yīng)鐵路發(fā)展的必然要求，是確保運(yùn)輸安全的必要手段，是參與市場競爭的必要條件，是提高專業(yè)管理水平的根本保障，是實(shí)現(xiàn)鐵路現(xiàn)代化管理的重要環(huán)節(jié)。信息化建設(shè)是實(shí)現(xiàn)鐵路貨物運(yùn)輸組織優(yōu)化的手段，也是提升鐵路貨物運(yùn)輸服務(wù)水平的技術(shù)支持和根本保障；貨物運(yùn)輸組織優(yōu)化是提升鐵路貨運(yùn)服務(wù)水平的重要基礎(chǔ)，也是鐵路信息化建設(shè)的服務(wù)目標(biāo)。

鐵路調(diào)度及車務(wù)部門管理方式比較落后，管理水平和效率不高，大量寶貴信息不能充分利用，信息收集不夠及時(shí)準(zhǔn)確，未形成完整的管理信息系統(tǒng)。而信息系統(tǒng)的建設(shè)是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和積累領(lǐng)導(dǎo)決策所需生產(chǎn)數(shù)據(jù)的重要保證，能夠使企業(yè)及時(shí)掌握運(yùn)輸生產(chǎn)過程中的各種有關(guān)信息，不誤時(shí)機(jī)地處理有關(guān)問題。有助于建立企業(yè)調(diào)度管理部門下級調(diào)度向上級調(diào)度的報(bào)告，有助于建立清晰有序的管理制度。提高單站點(diǎn)企業(yè)的運(yùn)營效率及多站點(diǎn)企業(yè)的信息溝通速度，從而大大減輕運(yùn)輸生產(chǎn)指揮人員的勞動強(qiáng)度。能夠節(jié)省成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

鐵路貨運(yùn)信息化建設(shè)不僅提高運(yùn)輸生產(chǎn)，特別是貨運(yùn)管理水平，而且為鐵路運(yùn)輸調(diào)度部門提供實(shí)時(shí)掌握全線貨車機(jī)車、列車集裝箱及所運(yùn)貨物的位置、狀態(tài)變化的信息，也為領(lǐng)導(dǎo)和計(jì)劃、統(tǒng)計(jì)財(cái)務(wù)等部門進(jìn)行宏觀決策和科學(xué)管理提供可靠的依據(jù)；同時(shí)，將貨物運(yùn)輸?shù)膭討B(tài)信息提供給貨主，作為企業(yè)組織生產(chǎn)和適應(yīng)市場變化的重要依據(jù)。

地方專用鐵路主要就是為地方企業(yè)服務(wù)的部門，不僅承擔(dān)著企業(yè)原材料和產(chǎn)品的運(yùn)輸，而且要及時(shí)向國鐵提供所要求的貨流。為了提高運(yùn)輸效率，加快車輛周轉(zhuǎn)、縮短貨物送達(dá)時(shí)間。建立現(xiàn)代化的貨運(yùn)體系，實(shí)現(xiàn)貨物運(yùn)輸過程中的信息共享、聯(lián)網(wǎng)查詢，發(fā)展成為現(xiàn)代物流業(yè)，都是當(dāng)前的任務(wù)。從服務(wù)需求的主體來說，有國家鐵路，內(nèi)部貨主單位。從服務(wù)需求的內(nèi)容來說，有提前預(yù)報(bào)車輛的編組信息、列檢信息、貨運(yùn)信息、車輛分布信息、股道信息、貨物信息、貨主信息、車站技術(shù)作業(yè)時(shí)間信息、裝卸車信息等等。為了滿足這些需求，信息化建設(shè)是一條有效的途徑。

二、專用鐵道信息管理系統(tǒng)的建設(shè)

1.地方鐵路貨物運(yùn)輸?shù)幕咀鳂I(yè)。由于是專用鐵路，運(yùn)輸?shù)亩际谴笞谪浳?，因此都是整車運(yùn)輸，這點(diǎn)和國鐵還有零擔(dān)貨物運(yùn)輸不同?；咀鳂I(yè)有以下幾種：

（1）車輛技術(shù)檢修作業(yè)。在列車到達(dá)之后或出發(fā)之前，由檢車員負(fù)責(zé)檢查車輛走行部分、連接緩沖裝置及制動裝置的技術(shù)狀態(tài)。對需要修理的車輛，進(jìn)行不摘車修理。

（2）貨運(yùn)檢查及整理。貨運(yùn)檢查由貨運(yùn)檢查員負(fù)責(zé)。檢查車輛的鉛封、篷布、車門、裝載狀態(tài)等有無異狀，罐車有無泄漏等。發(fā)現(xiàn)不良狀態(tài)，及時(shí)予以處理。

（3）車號員檢查、核對現(xiàn)車。車號員根據(jù)列車編組順序表核對現(xiàn)車，并且檢查列車是否符合列車編組計(jì)劃及《技規(guī)》有關(guān)編組列車的規(guī)定。做到列車編組順序表和現(xiàn)車一致。

（4）車列及票據(jù)的交接。到達(dá)解體列車的司機(jī)在到達(dá)線路與車號員辦理車列及票據(jù)（列車編組順序、閘瓦壓力計(jì)算表）的交接。

（5）摘解和安裝列尾裝置主機(jī)。終到列車到達(dá)車站簡略試風(fēng)后，車站列尾作業(yè)員應(yīng)及時(shí)摘下列尾裝置主機(jī)，進(jìn)行電池充電。列尾主機(jī)與制動軟管的連接有列檢人員負(fù)責(zé)。

（6）準(zhǔn)備發(fā)車及發(fā)車。值班員將列車的編組和重量及途中運(yùn)行注意事項(xiàng)通知司機(jī)，在確認(rèn)符合發(fā)車條件后向司機(jī)顯示發(fā)車信號發(fā)車。

2.專用鐵道運(yùn)輸服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析。鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)是通過從貨流到車流，再從車流到列車流的作業(yè)過程實(shí)現(xiàn)的。列車信息是制定裝卸車計(jì)劃、調(diào)車計(jì)劃即取送車計(jì)劃的重要依據(jù)。列車信息以列車編組順序表的形式在列車始發(fā)站生成，當(dāng)列車編組作業(yè)完成后，車號員根據(jù)調(diào)車作業(yè)計(jì)劃確定列車中車輛的順序，按裝卸車內(nèi)容填寫列車編組順序表。列車編組順序表在鐵路運(yùn)輸組織中發(fā)揮著極為重要的作用。建立車輛的股道信息庫就是當(dāng)然之選。

地方鐵路運(yùn)輸信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總目標(biāo)是：建立一個(gè)中央數(shù)據(jù)庫，從各個(gè)站段建立信息處理終端。將專用鐵道的所有車輛動態(tài)信息上報(bào)中央數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)所運(yùn)貨物的追蹤管理，從而為運(yùn)輸生產(chǎn)指揮、管理人員提供及時(shí)、準(zhǔn)確、完整的信息和輔助決策方案，以實(shí)現(xiàn)均衡運(yùn)輸，提高運(yùn)輸效率，提高運(yùn)輸管理水平。

具體來說，系統(tǒng)將提供以下主要信息：

（1）列車動態(tài)信息：貨物列車編組順序表全部內(nèi)容。

（2）車輛動態(tài)信息，包括查詢?nèi)我廛囕v當(dāng)時(shí)的位置、空重狀態(tài)、技術(shù)狀態(tài)及所運(yùn)貨物信息等。

（3）車站信息，包括到發(fā)場、調(diào)車場、貨場股道占用情況，實(shí)時(shí)現(xiàn)車分布信息等。

（4）裝卸車信息，包括按階段提供貨場裝卸車情況（裝車數(shù)、裝車噸數(shù)、卸車數(shù)、卸車噸數(shù)）；待裝車、待卸車情況等。

（5）現(xiàn)在車信息，系統(tǒng)實(shí)時(shí)提供現(xiàn)在車信息。

（6）貨票信息，車輛的貨品名稱、貨主情況、收費(fèi)信息。

（7）車輛信息：系統(tǒng)提供車輛運(yùn)用狀態(tài)轉(zhuǎn)換信息；到期需檢修的車輛分布信息等。

（8）對客戶的車輛信息發(fā)布。

運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)由多個(gè)子系統(tǒng)組成：現(xiàn)在車信息系統(tǒng)、貨票信息系統(tǒng)、列檢信息系統(tǒng)、貨檢信息系統(tǒng)、車站技術(shù)作業(yè)時(shí)間統(tǒng)計(jì)信息系統(tǒng)，車輛信息發(fā)布系統(tǒng)、調(diào)車信息系統(tǒng)。

貨票信息系統(tǒng)在貨運(yùn)站辦理貨物運(yùn)輸時(shí)，利用計(jì)算機(jī)輸入貨物運(yùn)輸基本信息，按照不同貨物所對應(yīng)的費(fèi)率計(jì)算貨物運(yùn)費(fèi)及其他各項(xiàng)雜費(fèi)并打印貨票、貨主計(jì)賬等統(tǒng)計(jì)報(bào)告。

列車確報(bào)，又稱運(yùn)統(tǒng)1，也稱列車編組順序表，它的主要內(nèi)容包括貨物列車以及所掛車輛的基本信息如列車編組站、列車解體站、列車出發(fā)時(shí)間、列車總重、列車載重、車輛車種、車輛載重、車號、品名和收貨人等內(nèi)容；它是鐵路運(yùn)輸組織中最重要的基礎(chǔ)信息之一，是編組站作業(yè)、卸車預(yù)報(bào)和車流調(diào)整等工作必不可少的信息。

車輛追蹤管理信息系統(tǒng)主要由中央處理、車站錄入管理、查詢3部分組成，采用了集中式處理方式，從全線貨運(yùn)站采集車輛的裝車、卸車、出發(fā)、到達(dá)等各類作業(yè)信息，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)傳輸?shù)街醒胩幚硐到y(tǒng)進(jìn)行處理，建立全線統(tǒng)一的車輛信息庫，并與車號自動識別、確報(bào)、貨票、車站綜合管理等系統(tǒng)信息共享，實(shí)現(xiàn)了貨車運(yùn)輸全程追蹤管理，系統(tǒng)可提供多項(xiàng)車輛裝卸作業(yè)、運(yùn)輸情況、分布情況、裝載車輛情況等各類統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)的查詢。運(yùn)輸生產(chǎn)人員以及貨主可通過查詢軟件獲取系統(tǒng)的實(shí)時(shí)動態(tài)信息。功能如下：

（1）接車次查詢列車的當(dāng)前位置和編組順序表；（2）按車號查詢車輛的當(dāng)前位置和所運(yùn)貨物的性質(zhì)以及到站和收貨人等信息；（3）提供指定列車途經(jīng)各站的到發(fā)時(shí)刻及列車概況；（4）提供實(shí)時(shí)到達(dá)任一技術(shù)站的列車和車輛概況，接通過車、改編車、到卸車分別累計(jì)；（5）提供車站留車信息；（6）實(shí)時(shí)提供全路現(xiàn)車分布；（7）按貨車追蹤軌跡，提供全路集裝箱分布；（8）提供車站停留異常的車輛和集裝箱信息；（9）按制票站和貨票號查詢貨物信息。

車站現(xiàn)車管理系統(tǒng)為上級管理部門提供各類車站作業(yè)信息的作用，現(xiàn)車管理通過列車到發(fā)作業(yè)、解編作業(yè)、裝卸作業(yè)、運(yùn)用變更等，對站內(nèi)現(xiàn)在車的分布和運(yùn)用狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)追蹤；貨運(yùn)管通過計(jì)劃管理、貨物受理、倉庫管理、裝卸車、中轉(zhuǎn)配裝、到達(dá)交付、進(jìn)出門管理、貨運(yùn)安全等對發(fā)送貨物和到達(dá)貨物進(jìn)行站內(nèi)全過程的管理，并完成相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析并生成運(yùn)輸生產(chǎn)情況的各種上報(bào)信息。

3.專用鐵道運(yùn)輸系統(tǒng)服務(wù)元模型分析。對于貨運(yùn)作業(yè)系統(tǒng)，其主要完成裝卸車計(jì)劃、貨票管理、貨物運(yùn)輸統(tǒng)計(jì)。在這個(gè)操作過程中，是對車輛的裝卸狀態(tài)以及作業(yè)時(shí)間進(jìn)行操作，因此把車輛當(dāng)做一個(gè)提供服務(wù)對象。

對于列檢作業(yè)子系統(tǒng)，其主要完成車輛的技術(shù)狀態(tài)管理，同樣也是以車輛作為服務(wù)對象的。

鐵路貨運(yùn)系統(tǒng)存在很明顯的三種業(yè)務(wù)流程，信息流、貨流、車流及它們的統(tǒng)一。

信息流就是裝卸車計(jì)劃，貨流就是裝卸車計(jì)劃的具體化，安排車輛，車流就是通過調(diào)車作業(yè)把車輛送入指定的貨位。

通過對以上業(yè)務(wù)系統(tǒng)的分析，可以得到鐵路運(yùn)輸信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。鐵路貨運(yùn)站的業(yè)務(wù)由車站內(nèi)各崗位工作人員協(xié)調(diào)完成，我們可以把車站內(nèi)工作崗位看做是鐵路貨運(yùn)系統(tǒng)的服務(wù)的提供者和服務(wù)的需求者，而他們的工作任務(wù)，也就是他們所執(zhí)行的操作就是鐵路貨運(yùn)系統(tǒng)的服務(wù)要素。對服務(wù)要素進(jìn)行抽象，就得到服務(wù)元模型，再使用統(tǒng)一建模語言（UML）對服務(wù)進(jìn)行具體地建模。

在建模過程中的最大問題是對頻繁的服務(wù)需求做出敏捷的反應(yīng)。

通過分析有以下服務(wù)需求：對于調(diào)車系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)與貨運(yùn)相關(guān)的車輛作業(yè)，按裝卸車計(jì)劃取送車輛。在這個(gè)操作過程中，需要大量的頻繁的摘掛車輛操作，這就需要把車輛的摘掛操作做成一個(gè)服務(wù)元模型，供調(diào)車系統(tǒng)使用。

通過對以上服務(wù)元模型的分析，建立以下服務(wù)操作：車列到達(dá)，包括編組順序表的錄入；裝卸車計(jì)劃，包括計(jì)劃的錄入、計(jì)劃的修改、計(jì)劃的刪除；貨運(yùn)作業(yè)系統(tǒng)，包括貨票的生成、貨票報(bào)表、裝卸車報(bào)表；列檢作業(yè)系統(tǒng)，包括車輛技術(shù)狀態(tài)的錄入；調(diào)車系統(tǒng)，包括查詢股道作業(yè)車情況、查詢現(xiàn)車分布、查詢車輛詳細(xì)信息、車輛的摘掛操作；車輛對象系統(tǒng)、車輛的屬性，包括股道、順號、車號、貨主、貨品等等；現(xiàn)車信息發(fā)布，車輛到達(dá)車站、股道、貨主、貨品名稱等情況。

4.專用鐵道貨運(yùn)系統(tǒng)服務(wù)建模。專用鐵道鐵路貨物運(yùn)輸作業(yè)可分為車輛到達(dá)作業(yè)，車輛解編編組作業(yè)，取送車及裝卸車作業(yè)，以及車輛出發(fā)作業(yè)。

但在進(jìn)行基于服務(wù)的建模的過程中應(yīng)該明白，SSME、SOA不僅僅是一個(gè)技術(shù)手段，更是一種設(shè)計(jì)方式和組織系統(tǒng)的方式。它是一種理念。服務(wù)建模在其生命周期中包括收集服務(wù)需求并建立服務(wù)需求模型，根據(jù)服務(wù)需求模型進(jìn)行服務(wù)的具體設(shè)計(jì)，建立服務(wù)執(zhí)行模型，對服務(wù)模型進(jìn)行評價(jià)，并將服務(wù)執(zhí)行模型轉(zhuǎn)化為服務(wù)執(zhí)行系統(tǒng)。最終實(shí)現(xiàn)IT能力與業(yè)務(wù)目標(biāo)的配合協(xié)調(diào)。要充分利用SSME、SOA的優(yōu)勢，就需要在實(shí)現(xiàn)SSME、SOA的過程中逐漸將我們的企業(yè)改造成一個(gè)面向服務(wù)的企業(yè)。

通過分析以上服務(wù)元模型，根據(jù)業(yè)務(wù)流程就可以得到我們需要的服務(wù)模型。車輛服務(wù)子系統(tǒng)：車輛位置查詢；股道服務(wù)子系統(tǒng)：股道情況查詢；貨主信息服務(wù)子系統(tǒng)：通知貨主；貨運(yùn)作業(yè)服務(wù)子系統(tǒng)：車輛空重轉(zhuǎn)換、貨品名稱、貨主信息；貨票服務(wù)子系統(tǒng)：貨票查詢、貨主收費(fèi)；系統(tǒng)服務(wù)子系統(tǒng)：權(quán)限管理、字典維護(hù)；調(diào)車服務(wù)子系統(tǒng)：車輛的解編、編組及貨位取送。

5.專用鐵道運(yùn)輸信息系統(tǒng)建模的實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)的原型系統(tǒng)是由delphi語言編寫實(shí)現(xiàn)的C/S系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫為SQL Server 2005，系統(tǒng)提供的功能包括以下幾個(gè)方面。

（1）根據(jù)服務(wù)元模型建立數(shù)據(jù)庫字典：包括貨品名稱字典、貨主名稱字典、車輛字典、股道字典、現(xiàn)車分布表。

（2）專用鐵道貨運(yùn)信息服務(wù)模型模塊：一是確報(bào)信息模塊：提供了接發(fā)車信息服務(wù)，列車編組順序表等信息。二是調(diào)車管理模塊：為裝卸貨物、罐車清洗等目的向作業(yè)地點(diǎn)送車和從作業(yè)地點(diǎn)取回車輛的調(diào)車作業(yè)，對車輛在股道貨位的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)反映，并下達(dá)調(diào)車單計(jì)劃。取送作業(yè)是貨車在站作業(yè)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其組織工作的優(yōu)劣對于提高機(jī)車車輛的運(yùn)用效率、保證作業(yè)地點(diǎn)的良好作業(yè)秩序和列車解、編作業(yè)的順利進(jìn)行有很大影響，這個(gè)模塊的功能提供了很好的服務(wù)。三是現(xiàn)車維護(hù)模塊：為車輛信息手工錄入的接口，當(dāng)系統(tǒng)有異常情況時(shí)，提供補(bǔ)救服務(wù)。四是貨票信息維護(hù)：向貨主提供收費(fèi)服務(wù)，提供貨票信息查詢服務(wù)。五是車輛技術(shù)作業(yè)時(shí)間信息模塊：車輛進(jìn)入專用線后，對各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)的作業(yè)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為提高調(diào)車效率、優(yōu)化運(yùn)輸方案提供決策依據(jù)。最終提高貨物周轉(zhuǎn)速度，提供服務(wù)。六是現(xiàn)車信息發(fā)布：實(shí)時(shí)動態(tài)顯示車輛分布信息，為調(diào)度優(yōu)化裝卸車作業(yè)，優(yōu)化運(yùn)輸方案提供服務(wù)。七是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)模塊：提供了基礎(chǔ)信息的使用，如貨主單位名稱、貨主單位類別、貨品名稱、貨品類別、股道信息、貨檢信息、列檢信息、作業(yè)術(shù)語，為數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)提供了服務(wù)。

三、結(jié)束語

地方鐵路系統(tǒng)由于服務(wù)的各個(gè)企業(yè)的需求不同，與之相應(yīng)的鐵路信息系統(tǒng)也是相當(dāng)?shù)膹?fù)雜。系統(tǒng)內(nèi)外信息需求繁多，應(yīng)用環(huán)境不一。而且隨著地方鐵路的不斷發(fā)展，信息系統(tǒng)應(yīng)用需求的變化也不斷加快。如何滿足鐵路系統(tǒng)的信息需求是很值得我們探討的一個(gè)問題，針對鐵路信息系統(tǒng)的復(fù)雜性，基于服務(wù)科學(xué)、面向服務(wù)的理論實(shí)踐是一個(gè)很值得我們探索的解決辦法。它通過服務(wù)生命周期的一系列簡單而且標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)解決了企業(yè)內(nèi)部，甚至是企業(yè)間信息系統(tǒng)異構(gòu)互聯(lián)的問題，能夠滿足企業(yè)業(yè)務(wù)需求變化。

本文提出的基于服務(wù)科學(xué)的建模過程和方法，是對己有工作的總結(jié)，其中部分方法尚需要進(jìn)一步的細(xì)化。總的來說，下一步的工作包括：

（1）完善基于服務(wù)科學(xué)的建模過程，對其中的方法進(jìn)一步科學(xué)化。例如在服務(wù)系統(tǒng)中的元服務(wù)模型分析，如何在可重用性、耦合性兩方面平衡是服務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。

（2）地方鐵路信息系統(tǒng)已經(jīng)在先期信息化建設(shè)中投入了大量的人力物力，如何使既有的信息資產(chǎn)在基于服務(wù)科學(xué)的體系中最大化的發(fā)揮作用也是很值得我們探討的。

參考文獻(xiàn)

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