趙瑛，吳翔

0 引言

鐵路行車調(diào)度指揮信息是鐵路業(yè)務信息的重要組成部分，行車調(diào)度指揮信息經(jīng)過加工清理，是車務、機務、工務、電務、車輛以及供電、統(tǒng)計分析等其他鐵路業(yè)務系統(tǒng)信息的基礎，也是支持鐵路運輸指揮決策的核心技術數(shù)據(jù)。但是行車調(diào)度指揮信息種類繁多、格式差異、分布廣泛，缺乏全局關聯(lián)性，很難直接有效使用。

行車調(diào)度指揮系統(tǒng)是鐵路調(diào)度指揮的核心業(yè)務系統(tǒng)，可以產(chǎn)生最真實、及時的現(xiàn)場信息，主要包括獲得行車計劃、列車走行信息、編組內(nèi)容等行車工作信息。以行車調(diào)度指揮系統(tǒng)為基礎實現(xiàn)行車調(diào)度指揮信息共享，可以直接實現(xiàn)行車調(diào)度指揮信息核心數(shù)據(jù)的共享，并可以基于相同技術體系擴展出行車調(diào)度指揮信息內(nèi)其他數(shù)據(jù)的共享服務，最終可以充分利用行車調(diào)度指揮信息服務于鐵路生產(chǎn)，并為鐵路信息共享平臺的建設奠定基礎。

1 行車調(diào)度指揮信息共享需求分析

隨著鐵路組織機構調(diào)整和業(yè)務的不斷發(fā)展，以及鐵路信息技術水平的不斷提高，很多業(yè)務信息系統(tǒng)已經(jīng)投產(chǎn)使用或者正在建設中，這些系統(tǒng)對鐵路行業(yè)最基本的行車計劃、列車走行信息均存在信息訪問需求，而且會根據(jù)自身業(yè)務需求特點，存在著差異化的共享粒度需求。對于行車調(diào)度指揮信息內(nèi)其他數(shù)據(jù)，也會存在著或多或少的共享需求。

與此同時，車務、機務、工務、電務、車輛以及供電等業(yè)務系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也會對行車計劃等行車調(diào)度指揮系統(tǒng)存在著影響，行車調(diào)度指揮系統(tǒng)對上述系統(tǒng)也存在數(shù)據(jù)訪問需求。

基于上述需求分析，行車調(diào)度指揮信息共享方案的建設目標為：構建一個以行車調(diào)度指揮系統(tǒng)為基礎，為各鐵路業(yè)務信息系統(tǒng)提供行車調(diào)度指揮信息共享服務。該服務應具有行車調(diào)度指揮信息采集、整合、存儲、管理、共享和分析能力，并提供方便的數(shù)據(jù)訪問和維護手段。

2 行車調(diào)度指揮信息共享方案

2.1 技術架構

鐵路業(yè)務系統(tǒng)目前處于井噴狀態(tài)，各種應用程序會根據(jù)業(yè)務拓展的需要變得更加靈活，以適應不斷變化的市場和政策環(huán)境。因此共享方案采用面向服務、具有松散耦合特征的SOA和ESB架構[1-2]。

在該架構下提供數(shù)據(jù)和服務兩種級別的共享服務：數(shù)據(jù)共享層負責從業(yè)務應用系統(tǒng)抽取、清洗，并存儲到數(shù)據(jù)層；

服務共享層實現(xiàn)對信息共享邏輯多重顆粒度的封裝。同時，統(tǒng)一將各共享服務以Web Service的形式掛載至ESB，通過ESB總線提供服務調(diào)用接口提供共享服務。共享服務需要對數(shù)據(jù)進行加工、轉換和處理，以功能服務的形式提供。具體包括：

（1）行車計劃服務

行車計劃服務提供列車計劃信息，包括：列車計劃、車次、計劃時刻表、計劃車站等；

（2）列車走行信息服務

列車走行信息服務提供列車運行全過程信息跟蹤，包括：列車位置、運行軌跡、作業(yè)過程等；

（3）列車編組服務

列車編組服務提供列車裝卸車信息，包括：列車構成、貨物品名、裝卸車作業(yè)、編組位置等

（4）其他數(shù)據(jù)服務

其他數(shù)據(jù)服務提供其他雜項數(shù)據(jù)的讀寫服務，并預留服務擴展。

系統(tǒng)技術架構圖如圖1所示：

圖1 系統(tǒng)技術架構圖

2.2 SOA和ESB技術

面向服務的體系結構（SOA）是一個服務組件模型，可以獨立于服務實現(xiàn)的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言，使得各項服務可以以一種統(tǒng)一和通用的方式進行交互，從而實現(xiàn)服務之間的松耦合。當構成整個應用體系的某個服務的內(nèi)部結構和實現(xiàn)逐漸地發(fā)生改變時，無需對其他或整個應用體系進行更改。

企業(yè)服務總線（ESB全稱為Enterprise Service Bus）是傳統(tǒng)中間件技術與SOA架構、Web服務等技術結合的產(chǎn)物。ESB提供網(wǎng)絡中最基本的連接中樞，是構筑企業(yè)應用體系的必要元素。同時，ESB可以消除不同應用之間的技術差異，讓不同的應用服務器協(xié)調(diào)運作，實現(xiàn)了不同服務之間的通信與整合，可以對應用服務體系的集成拓撲結構進行有效的管理。

2.3 信息共享服務實現(xiàn)

信息共享服務需要對行車調(diào)度指揮系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行服務的提取、評估和建立模型。本文根據(jù)共享需求和技術架構，采用自頂向下的方式進行數(shù)據(jù)，主要包括：字典信息服務、行車數(shù)據(jù)服務、其他數(shù)據(jù)服務。

（1）字典信息服務可以提供鐵路固定設備和移動設備的配置信息。當線路施工改造或者管理信息變化時，由行車調(diào)度指揮系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)維護模塊進行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)維護，并通知其他業(yè)務系統(tǒng)更新配置信息，有效保證數(shù)據(jù)的一致性和準確性。

（2）行車數(shù)據(jù)服務是行車組織決策重要依據(jù)，可以為其他業(yè)務系統(tǒng)提供列行車計劃、列車走行信息、列車編組等信息。行車數(shù)據(jù)服務可以通過業(yè)務動態(tài)信息整合，快速響應服務請求。

（3）另外，文中定義的其他數(shù)據(jù)服務，可以作為擴展性服務進行預留。

服務提取完畢后，采用Web Service的方式進行開發(fā)和實現(xiàn)。信息請求者可通過通用協(xié)議提出數(shù)據(jù)查詢的服務請求；對應數(shù)據(jù)共享服務響應請求，檢索相關信息，將獲取到的數(shù)據(jù)轉換為標準的XML語言格式，將其封裝發(fā)布給請求用戶，完成數(shù)據(jù)服務過程。

信息共享服務Web Service層與客戶端的通信采用WSDL文件方式，WSDL文件基本要素定義如下：

（1）綁定

綁定方式：SOAP方式。

SOAP 傳輸協(xié)議：HTTP

綁定類型：document

SOAP操作方式及輸入輸出編碼方式：literal

（2）操作

操作類型：Request-response

數(shù)據(jù)類型：使用 XML Schema 語法來定義數(shù)據(jù)類型。

與WSDL對應的信息共享服務Web Service接口規(guī)范定義如下：

3 總結

目前行車調(diào)度指揮系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)國內(nèi)鐵路沿線全部覆蓋，并且行業(yè)內(nèi)已經(jīng)建立了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準，基于行車調(diào)度指揮系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享服務，可以充分共享、開發(fā)利用行車調(diào)度指揮信息數(shù)據(jù)資源和價值，為鐵路信息集成和新業(yè)務系統(tǒng)的建設提供重要參考和技術依據(jù)。

[1] 閻帆,肖寶弟,王建英.基于SOA的調(diào)度命令管理系統(tǒng)[J].中國鐵道科學,2009,30(2):108-112.

[2] 秦方鈺,劉冬梅,徐棟.一種面向SOA架構的數(shù)據(jù)業(yè)務總線應用研究[J].電子技術與軟件工程,2015,9.

[3] 王紫瑤.SOA核心技術及應用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008.

[4] 單建洪,盧中延.SOA 整合之道[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008.