李依諾，張秋亮

（中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 電子計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100081）

列車客運(yùn)服務(wù)與管理移動(dòng)終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李依諾，張秋亮

（中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 電子計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100081）

列車客運(yùn)服務(wù)與管理移動(dòng)終端系統(tǒng)是為適應(yīng)列車的流動(dòng)性及列車客運(yùn)工作職責(zé)的分散性，在鐵路客運(yùn)管理信息系統(tǒng)的總體框架下設(shè)計(jì)開發(fā)的一個(gè)智能終端系統(tǒng)。在給定的設(shè)計(jì)原則基礎(chǔ)上，分析系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、邏輯架構(gòu)及系統(tǒng)功能，其中系統(tǒng)功能包括列車辦公、列車定位、列車巡視、遺失物品管理、重點(diǎn)旅客服務(wù)等模塊。最后闡述了軟件體系架構(gòu)、系統(tǒng)接口規(guī)范與信息共享、在途列車實(shí)時(shí)追蹤、一體化列車辦公等系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。

安卓；智能移動(dòng)終端；列車辦公；列車客運(yùn)服務(wù)

隨著我國(guó)鐵路的高速發(fā)展，鐵路對(duì)旅客運(yùn)輸管理水平提出了越來越高的要求，大容量和高效率的旅客運(yùn)輸服務(wù)迫切需要高效、安全、人性化的信息技術(shù)來支撐[1]。在列車客運(yùn)服務(wù)與管理方面，自中國(guó)鐵路總公司 (以下簡(jiǎn)稱“總公司”) 要求“三進(jìn)列車”(進(jìn)京、進(jìn)滬、進(jìn)穗) 上的列車長(zhǎng)和客運(yùn)管理相關(guān)人員使用信息化手段進(jìn)行乘務(wù)管理、臺(tái)賬管理和信息查詢等業(yè)務(wù)以來，全國(guó)各大客運(yùn)段都在列車上配備了筆記本電腦等辦公設(shè)備，同時(shí)也應(yīng)用一些管理信息系統(tǒng)[2-3]。其中，鐵路客運(yùn)管理信息系統(tǒng)是以促進(jìn)鐵路客運(yùn)信息共享和綜合利用為目標(biāo)，針對(duì)值乘管理、在途監(jiān)控、作業(yè)管理等客運(yùn)業(yè)務(wù)建立的全面、綜合型的旅客運(yùn)輸管理平臺(tái)[4]。但是，由于列車的流動(dòng)性及工作職責(zé)的分散性，迫切需要在鐵路客運(yùn)管理信息系統(tǒng)的總體框架下設(shè)計(jì)開發(fā)列車客運(yùn)服務(wù)與管理移動(dòng)終端系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)列車業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的采集、傳輸與匯總，以及車地實(shí)時(shí)交互和列車運(yùn)行位置獲取等功能，滿足列車辦公、列車巡視、列車定位等業(yè)務(wù)需求，使客運(yùn)段的管理部門能夠隨時(shí)與列車長(zhǎng)、列車員進(jìn)行信息交互，及時(shí)掌握列車的位置和運(yùn)行狀態(tài)[5-6]。

1列車客運(yùn)服務(wù)與管理移動(dòng)終端系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

根據(jù)列車客運(yùn)業(yè)務(wù)繁忙、流程復(fù)雜、名目繁多等特點(diǎn)，手持移動(dòng)終端的系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則[7]。

（1）操作流程力求簡(jiǎn)明，易于列車基層工作人員掌握和使用。

（2）信息共享和應(yīng)用集成，應(yīng)用功能設(shè)計(jì)采用統(tǒng)一的編碼、接口、應(yīng)用技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

（3）系統(tǒng)易于升級(jí)和擴(kuò)展，模塊之間松耦合。

1.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

列車客運(yùn)服務(wù)與管理移動(dòng)終端系統(tǒng)利用鐵路無線站車交互平臺(tái) (與鐵路客票發(fā)售及預(yù)訂系統(tǒng)共享，使用 GSM-R/GPRS 網(wǎng)絡(luò))[8]，經(jīng)過總公司安全平臺(tái)接入系統(tǒng)在總公司部署的對(duì)外接口服務(wù)器，該服務(wù)器數(shù)據(jù)與總公司服務(wù)器數(shù)據(jù)同步，這樣既實(shí)現(xiàn)手持移動(dòng)終端數(shù)據(jù)及時(shí)傳回地面的鐵路客運(yùn)管理信息系統(tǒng)，又可保證系統(tǒng)內(nèi)部和外部網(wǎng)絡(luò)間信息交互的安全性。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1　系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

1.3系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

列車客運(yùn)服務(wù)與管理移動(dòng)終端系統(tǒng)采用多層分布式體系結(jié)構(gòu)，按數(shù)據(jù)層、技術(shù)組件層、業(yè)務(wù)層和應(yīng)用層 4 層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)，層與層之間既相對(duì)獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)邏輯架構(gòu)如圖2 所示。

（1）應(yīng)用層是基于安卓操作系統(tǒng)研發(fā)的客戶端，負(fù)責(zé)與用戶的交互，包括界面部分和邏輯控制部分，其中界面部分是客戶端的用戶界面，負(fù)責(zé)從用戶方接收命令、請(qǐng)求和數(shù)據(jù)，傳遞給業(yè)務(wù)層處理，然后將結(jié)果呈現(xiàn)出來；邏輯控制部分負(fù)責(zé)應(yīng)用層和業(yè)務(wù)層之間的數(shù)據(jù)交互處理。

（2）業(yè)務(wù)層負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯的處理，它封裝了實(shí)際業(yè)務(wù)邏輯，包含數(shù)據(jù)驗(yàn)證、事務(wù)處理和權(quán)限處理等業(yè)務(wù)相關(guān)操作，是整個(gè)終端系統(tǒng)的核心。業(yè)務(wù)層分為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理和業(yè)務(wù)操作 2 部分。

（3）技術(shù)組件層提供系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，分為 3 部分，移動(dòng)端采用 Java EE 實(shí)現(xiàn)，地面端采用 C# 實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用 M ySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)。

（4）數(shù)據(jù)層提供可供外界訪問的統(tǒng)一接口，系統(tǒng)調(diào)用 Web Service 進(jìn)行接口交互，其優(yōu)勢(shì)在于易于跨平臺(tái)開發(fā)，適用于移動(dòng)終端的應(yīng)用環(huán)境。

圖2　系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖

2列車客運(yùn)服務(wù)與管理移動(dòng)終端系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

2.1列車辦公

列車辦公模塊根據(jù)業(yè)務(wù)需求可以分為列車車上作業(yè)管理和車上綜合信息查詢 2 個(gè)部分。①列車車上作業(yè)管理包括列車速報(bào)管理、乘務(wù)報(bào)告管理、車地信息交互和臺(tái)賬信息管理，主要實(shí)現(xiàn)列車內(nèi)部業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的采集、傳輸與匯總，工作報(bào)表和臺(tái)賬的生成，并能與地面實(shí)現(xiàn)信息交互與共享，形成相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)表。②車上綜合信息查詢主要方便列車長(zhǎng)和乘務(wù)員查詢所需信息，包括列車時(shí)刻表查詢、正晚點(diǎn)信息查詢、客流密度查詢、票額分配查詢，以及規(guī)章文電信息查詢等。

2.2列車定位

利用手持移動(dòng)終端，將列車所在區(qū)域的基站位置信息、列車編組、列車長(zhǎng)個(gè)人信息、班組信息等，通過車地信息交互自動(dòng)反饋并定時(shí)更新至總公司服務(wù)器，總公司、鐵路局、客運(yùn)段訪問總公司服務(wù)器，即可在全國(guó)行政區(qū)圖上顯示列車位置信息、車輛運(yùn)行信息及列車長(zhǎng)信息，為地面指揮中心進(jìn)行合理的調(diào)度管理提供依據(jù)。

2.3列車巡視

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合 RFID 電子標(biāo)簽、手持式數(shù)據(jù)采集器及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)燃夹g(shù)，實(shí)現(xiàn)列車巡視信息的集中管理。每節(jié)車廂安裝對(duì)應(yīng)的電子標(biāo)簽，系統(tǒng)可自動(dòng)識(shí)別車廂，通過手持移動(dòng)終端進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；列車的全部巡視數(shù)據(jù)通過手持移動(dòng)終端輸入并保存到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，自動(dòng)進(jìn)行分析和處理，生成巡視到位報(bào)表、車廂狀態(tài)和巡視結(jié)果等數(shù)據(jù)類報(bào)表。

2.4遺失物品管理

利用列車手持移動(dòng)終端對(duì)列車上發(fā)現(xiàn)的遺失物品進(jìn)行信息登記、保存，通過車地信息交互，將信息反饋至地面鐵路局、客運(yùn)段，實(shí)現(xiàn)信息共享，實(shí)物交回終到站后通過車站的大屏幕顯示器動(dòng)態(tài)顯示旅客的遺失物品信息，等待旅客認(rèn)領(lǐng)。

2.5重點(diǎn)旅客服務(wù)

重點(diǎn)旅客服務(wù)包括重點(diǎn)旅客信息登記、車地服務(wù)信息交互、重點(diǎn)旅客統(tǒng)計(jì)查詢等。其中，重點(diǎn)旅客信息登記功能包括登記重點(diǎn)旅客的乘車時(shí)間、乘車區(qū)間、姓名、年齡、聯(lián)系方式等基本信息；車地服務(wù)信息交互功能提供列車與車站之間的雙向信息傳輸，列車工作人員利用車載移動(dòng)終端可以接收前方站發(fā)送的重點(diǎn)旅客信息，以便做好服務(wù)準(zhǔn)備，并將后續(xù)工作情況反饋給相關(guān)車站；重點(diǎn)旅客統(tǒng)計(jì)查詢功能按照車次、服務(wù)人員或班組、發(fā)到站、乘車時(shí)間等關(guān)鍵字對(duì)重點(diǎn)旅客進(jìn)行統(tǒng)計(jì)查詢，按月生成《特殊重點(diǎn)旅客服務(wù)統(tǒng)計(jì)表》。

3列車客運(yùn)服務(wù)與管理移動(dòng)終端系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

3.1軟件體系架構(gòu)

合理運(yùn)用統(tǒng)一的系統(tǒng)架構(gòu)和組件化模塊設(shè)計(jì)方案來指導(dǎo)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性和可擴(kuò)展性，從而可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求的變化和業(yè)務(wù)流程的調(diào)整靈活地對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行調(diào)整，在保證用戶使用不受影響的情況下適應(yīng)鐵路旅客列車上復(fù)雜、多樣的業(yè)務(wù)需求和業(yè)務(wù)變化。

3.2系統(tǒng)接口規(guī)范與信息共享技術(shù)

系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)化的接口及同步/異步 2 種數(shù)據(jù)共享機(jī)制，保證數(shù)據(jù)共享的可靠性和一致性，通過Web Service 調(diào)用的方式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端與列車客運(yùn)服務(wù)與管理信息系統(tǒng)及鐵路內(nèi)部其他信息系統(tǒng)間的安全、可靠的信息交互與共享。

3.3在途列車實(shí)時(shí)追蹤技術(shù)

在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，通過在途列車上工作人員的移動(dòng)終端獲取列車所在區(qū)域的基站位置信息，將具體坐標(biāo)信息按照設(shè)定的時(shí)間間隔自動(dòng)發(fā)回地面系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在途列車實(shí)時(shí)追蹤，便于地面人員及時(shí)掌握列車位置信息。

3.4一體化列車辦公

通過基于安卓操作系統(tǒng)的列車客運(yùn)服務(wù)與管理移動(dòng)終端系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)基于信息共享的車地一體化客運(yùn)信息管理功能，推動(dòng)列車上的無紙化辦公。

4結(jié)束語(yǔ)

目前，列車客運(yùn)服務(wù)與管理移動(dòng)終端系統(tǒng)已經(jīng)在全路 15 個(gè)鐵路局進(jìn)行大面積推廣和試運(yùn)行，通過搭建信息化管理平臺(tái)改變了原有的手工作業(yè)模式，在列車客運(yùn)服務(wù)與管理移動(dòng)終端系統(tǒng)試運(yùn)行過程中，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、功能的完備性、系統(tǒng)的安全性、可靠性和可維護(hù)性等方面都得到了驗(yàn)證，大大提高了列車客運(yùn)人員的工作效率和管理水平。

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責(zé)任編輯：劉 新

Design and Implementation of Mobile Terminal System of Passenger Train Service and Management

LI Yi-nuo, ZHANG Qiu-liang

(Institute of Computing Technology, China Academy of Railw ay Sciences, Beijing 100081, China)

The m obile term ina l of passenge r train se rvice and m anagem en t is an in te lligen t system in accordance with fram ework of railway passenge r transpo rt m anagem ent in form a tion system, w hich adap ts to m obility of train transpo rta tion and d ispersion of passenge r se rvice . Based on given design p rincip les, this pape r pu ts fo rw ard ove ra ll and logica l a rchitecture of the system, and func tion m odu les which inc lude train office, train positioning, train pa tro l, lost m anagem ent and p riority passenge r service. In the end, the pape r expounds key techno logies of the system like softwa re architecture, system inte rface specification and in form a tion sharing techno logy, rea l-tim e tracking techno logy of trains and integrated train office.

And roid; Inte lligent Mobile Term ina l; Train O ffice; Passenger Train Service

1003-1421(2016)08-0043-04

TP399：U293.3

B

10.16668/j.cnk i.issn.1003-1421.2016.08.08

2016-02-19

鐵道部科技研究開發(fā)計(jì)劃課題 (2011X 014-D)