潘紅兵

（南京交通運營管理集團有限公司，江蘇 南京 210000）

0 引言

數(shù)據(jù)資源中心是以全局視角、運用頂層設計的思想，基于對過江隧道運營業(yè)務應用的全面、穩(wěn)定支撐而開展的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源框架體系建設。通過本項目設立，讓數(shù)據(jù)資源標準統(tǒng)一規(guī)范化并實施集中規(guī)劃，令數(shù)據(jù)質(zhì)量管控機制更加完善，讓數(shù)據(jù)獲取更具有時效性、及時性與連貫化，令數(shù)據(jù)資源可以得到充分的共享，為業(yè)務應用提供數(shù)據(jù)支撐。

1 核心需求分析

數(shù)據(jù)資源中心是以全局視角、運用頂層設計的思想，基于對隧道業(yè)務應用的全面、穩(wěn)定支撐而開展的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源框架體系建設。通過本項目建立，令數(shù)據(jù)資源集中規(guī)劃的同時更為完善化并強化數(shù)據(jù)質(zhì)量管控框架，使得獲取的數(shù)據(jù)途徑唯一化、及時化，數(shù)據(jù)保障完整性與準確性，也使得上述數(shù)據(jù)資源可以得到完整共享，為重要業(yè)務應用提供數(shù)據(jù)支撐。本工程數(shù)據(jù)資源建設是一個框架性工程，旨在搭建隧道數(shù)據(jù)資源框架，促進隧道數(shù)據(jù)的整合化和采集部分能按部就班開展。數(shù)據(jù)資源中心建設包括數(shù)據(jù)資源域、數(shù)據(jù)梳理域和數(shù)據(jù)應用域三部分。

1.1 數(shù)據(jù)資源與整合

數(shù)據(jù)資源域建設任務主要是對數(shù)據(jù)底層接入的整合工作。整合的數(shù)據(jù)內(nèi)容分為兩個部分，第一部分是將現(xiàn)有過江隧道運營業(yè)務產(chǎn)生數(shù)據(jù)按統(tǒng)一規(guī)劃接入整合到同一個數(shù)據(jù)倉庫中。第二個部分是對新增的數(shù)據(jù)接入規(guī)范化處理，且使用數(shù)據(jù)交換平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，以達到優(yōu)化現(xiàn)有數(shù)據(jù)接入方式的目的。

根據(jù)數(shù)據(jù)架構設計，分析出隧道數(shù)據(jù)模型，即隧道產(chǎn)生和需要管理的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務特點和應用特點的不同，將其歸類為行業(yè)基礎數(shù)據(jù)庫、業(yè)務數(shù)據(jù)庫、主題數(shù)據(jù)庫和共享數(shù)據(jù)庫。

基礎數(shù)據(jù)是支撐業(yè)務管理的基礎性、戰(zhàn)略性數(shù)據(jù)。一般情況下，在業(yè)務管理過程中，是不隨管理對象時間和空間變化而變化的、相對靜態(tài)的數(shù)據(jù)。

業(yè)務數(shù)據(jù)是在業(yè)務管理過程中，隨著管理對象時間、空間變化而逐步衍生的管理過程數(shù)據(jù)，是相對動態(tài)的數(shù)據(jù)。

主題數(shù)據(jù)是以基礎數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)為基礎，面向某個業(yè)務主題，通過抽取、轉(zhuǎn)換、加載，整合相關業(yè)務信息資源，形成多維斷面統(tǒng)計數(shù)據(jù)集，以支撐綜合分析應用。主題數(shù)據(jù)是基礎數(shù)據(jù)和業(yè)務數(shù)據(jù)隨時間和空間移動而形成的指標統(tǒng)計數(shù)據(jù)，用于支撐綜合運行分析。

共享數(shù)據(jù)是滿足各層面跨部門信息共享或業(yè)務協(xié)同的數(shù)據(jù)。

對本項目進行分析，可以發(fā)現(xiàn)其數(shù)據(jù)采集方法由下列方式構成：數(shù)據(jù)對接平臺、數(shù)據(jù)導入、人工錄入、直接使用、外部數(shù)據(jù)加載五種方式獲得。根據(jù)隧道已有的各種數(shù)據(jù)資源采集狀況，并結(jié)合各類型數(shù)據(jù)源特性對要求實施更新，對網(wǎng)絡條件進行統(tǒng)合考慮，可以得出結(jié)論：當數(shù)據(jù)類型不一致時，應當采用區(qū)分化的數(shù)據(jù)采集方法[1]。

1.2 數(shù)據(jù)梳理與建設

數(shù)據(jù)梳理域是通過對隧道數(shù)據(jù)資源實施綜合管理，讓數(shù)據(jù)的完整性得到保障的同時，保證數(shù)據(jù)的準確性和一致性。數(shù)據(jù)梳理域是為了規(guī)范數(shù)據(jù)標準、提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和保證數(shù)據(jù)安全而建立的組織、流程、工具和考評體系。隧道數(shù)據(jù)梳理域總體框架如圖1所示。

圖1 隧道數(shù)據(jù)梳理域總體框架

1.2.1 元數(shù)據(jù)管理與服務

針對接入到隧道數(shù)據(jù)中心的全部信息資源進行分析，包括數(shù)據(jù)資源和配套的應用系統(tǒng)，它們提供的對應應用服務，均使用對應元數(shù)據(jù)實施描述。將上述元數(shù)據(jù)作為核心可以完成信息資源管理體系的建設，實施元數(shù)據(jù)管理組件過程中需要借鑒《政務信息資源目錄體系建設總則與技術框架》規(guī)范。數(shù)據(jù)管理與服務組件應實現(xiàn)元數(shù)據(jù)采集、注冊、審核、發(fā)布、等服務。

1.2.2 數(shù)據(jù)質(zhì)量管理

數(shù)據(jù)資源質(zhì)量管理系統(tǒng)是根據(jù)定制的數(shù)據(jù)質(zhì)量校驗規(guī)則對數(shù)據(jù)資源進行檢查，形成質(zhì)量問題數(shù)據(jù)記錄；同時，提供數(shù)據(jù)質(zhì)量問題發(fā)現(xiàn)登記、發(fā)布、修正反饋、統(tǒng)計分析、質(zhì)量信息查詢等功能。數(shù)據(jù)資源質(zhì)量管理系統(tǒng)包括檢測任務管理、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測、查詢結(jié)果報告三項主要功能。

1.2.3 數(shù)據(jù)標準管理

數(shù)據(jù)標準管理是對信息化建設項目中業(yè)務應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)庫表結(jié)構、數(shù)據(jù)庫內(nèi)容等與標準的符合程度進行檢測，審核數(shù)據(jù)資源是否遵循國家、交通運輸部、地方相關標準的檢測工具，是提高信息數(shù)據(jù)的標準化程度，促進信息系統(tǒng)的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享的有效手段。

數(shù)據(jù)標準管理系統(tǒng)主要功能流程如圖2所示，主要包括數(shù)據(jù)名稱符合性檢測、數(shù)據(jù)定義標準符合性檢測、數(shù)據(jù)內(nèi)容標準符合性檢測、數(shù)據(jù)標準符合性統(tǒng)計和系統(tǒng)評價等功能。

圖2 數(shù)據(jù)標準管理系統(tǒng)主要功能流程圖

1.3 數(shù)據(jù)應用域建設

數(shù)據(jù)應用域建設要求包括兩個部分，一是通過前面數(shù)據(jù)資源體系的建設為隧道運營指揮調(diào)度提供各類數(shù)據(jù)應用支撐。同時與數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)結(jié)合，對數(shù)據(jù)分析專題進一步分析挖掘。

通過數(shù)據(jù)中心積累的數(shù)據(jù)資源，將數(shù)據(jù)資源按照不同的管理要求進行重構，把現(xiàn)有的應用作為服務進行封裝，形成基于不同主題的應用服務，從而實現(xiàn)業(yè)務的松耦合關系，達到跨操作系統(tǒng)、應用軟件、系統(tǒng)軟件和應用基礎結(jié)構的數(shù)據(jù)應用，保護現(xiàn)有的信息化基礎建設投資。

本工程對數(shù)據(jù)服務中心建設，即建設統(tǒng)一服務集成平臺。統(tǒng)一服務集成平臺旨在提供統(tǒng)一的門戶系統(tǒng)，破除各個平臺之間的業(yè)務系統(tǒng)應用堡壘并令各個業(yè)務之間協(xié)同聯(lián)合發(fā)展，并能根據(jù)用戶需求，靈活方便定制各類服務。以系統(tǒng)集成角度出發(fā)可以把應用集成體系按四個層面進行分類：界面集成、數(shù)據(jù)集成、功能集成和流程集成。

界面集成：將長江隧道公司各個業(yè)務所使用的操作界面放到統(tǒng)一的集成頁面當中以讓用戶可以方便使用，達到提高操作效率的目的。

數(shù)據(jù)集成：令數(shù)據(jù)層面共享化和同步化高度集成，確保實時數(shù)據(jù)和非實時數(shù)據(jù)聯(lián)合共享。

功能集成：根據(jù)各業(yè)務系統(tǒng)的功能封裝，實現(xiàn)功能靈活重構，從而快速形成新的業(yè)務應用。

流程集成：此流程在數(shù)據(jù)和應用集成的基礎上建立，并使用流程集成模塊完成編排，讓各個應用當中的功能服務均實現(xiàn)集成化[2]。

2 數(shù)據(jù)中心建設方案

2.1 總體建設思路

本工程數(shù)據(jù)資源建設是一個框架性工程，旨在按照南京交通運營管理集團有限公司的架構搭建數(shù)據(jù)資源框架，促進過江隧道運營數(shù)據(jù)采集、整合有序開展。數(shù)據(jù)工程建設思路主要是從數(shù)據(jù)源分析到數(shù)據(jù)應用服務的全過程建設和管理，提供了對數(shù)據(jù)的全生命周期的監(jiān)控和預警功能。數(shù)據(jù)中心建設思路如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設思路

2.2 數(shù)據(jù)庫設計

2.2.1 數(shù)據(jù)架構設計

數(shù)據(jù)架構設計是站在過江隧道運營業(yè)務管理和對外服務的高度，統(tǒng)領規(guī)劃行業(yè)業(yè)務，開展全域數(shù)據(jù)模型分析，分析各業(yè)務線業(yè)務管理流程及業(yè)務管理過程中需要及產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資源、分析各條業(yè)務線在哪些節(jié)點，與哪些其他業(yè)務之間有相互關聯(lián)關系，需要獲取其他業(yè)務線或向其他業(yè)務線提供哪些數(shù)據(jù)。此外，全域數(shù)據(jù)模型分析還需結(jié)合當前業(yè)務未來變革趨勢，梳理支撐變革后的業(yè)務需要哪些數(shù)據(jù)資源。全域數(shù)據(jù)模型設計是按照交通運輸信息化建設“一數(shù)一源、一源多用”的總體要求，對過江隧道運營業(yè)務進行統(tǒng)籌資源規(guī)劃，形成過江隧道運營數(shù)據(jù)模型，包括基礎數(shù)據(jù)庫、業(yè)務數(shù)據(jù)庫、主題數(shù)據(jù)庫和共享數(shù)據(jù)庫。

2.2.2 數(shù)據(jù)資源整合

數(shù)據(jù)資源管理體系建設是過江隧道運營管理進行數(shù)據(jù)治理、挖掘和應用分析的重要基礎。它包括元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)資源注冊管理、數(shù)據(jù)監(jiān)測、權限管理、服務發(fā)布、日志管理等功能模塊。

2.2.3 數(shù)據(jù)應用服務

數(shù)據(jù)服務中心是利用運營數(shù)據(jù)中心匯聚的各類數(shù)據(jù)資源，按照特定的數(shù)據(jù)規(guī)則進行“組合”形成的各類數(shù)據(jù)服務，服務方式可以分為三種，第一種通過系統(tǒng)提供查詢、分析服務，在系統(tǒng)里面開發(fā)查詢、分析的統(tǒng)計報表、圖表功能模塊，用戶可以直接訪問對應功能模塊獲得服務。第二種通過數(shù)據(jù)服務接口的方式提供服務，制定統(tǒng)一的接口設計規(guī)范，將接口部署在接口服務總線上，統(tǒng)一對外提供接口服務。第三種通過數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)交換方式提供數(shù)據(jù)服務，將數(shù)據(jù)實時或定時通過數(shù)據(jù)交換工具推送到用戶的前置機數(shù)據(jù)庫中，用戶通過前置機獲得數(shù)據(jù)服務。

通過數(shù)據(jù)服務中心發(fā)揮數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)資源的價值，包括數(shù)據(jù)分析服務、數(shù)據(jù)查詢服務、數(shù)據(jù)共享服務。

2.3 數(shù)據(jù)標準建設

2.3.1 數(shù)據(jù)標準建設及適用范圍

編寫《過江隧道信息化數(shù)據(jù)庫建設規(guī)范》，本規(guī)范定義系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫在規(guī)劃、設計、對象命名、數(shù)據(jù)字典文檔編寫格式等方面需遵循的基本要求。本規(guī)范可作為過江隧道信息化系統(tǒng)開發(fā)單位的數(shù)據(jù)庫設計的參考依據(jù)。

2.3.2 數(shù)據(jù)庫設計要求

數(shù)據(jù)庫設計通常是作為應用系統(tǒng)開發(fā)的一部分進行的，但在應用系統(tǒng)開發(fā)中數(shù)據(jù)庫設計具有特殊的重要性和相對獨立性，因此在本次建設規(guī)范中專門進行規(guī)定。

為最終能設計出高性能、易擴展、易維護、少冗余、高安全性、高可靠性、一致性和完整性好的數(shù)據(jù)庫，根據(jù)相關標準和規(guī)范，結(jié)合隧道實際，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計環(huán)節(jié)應當按照下列步驟進行分類，包括邏輯結(jié)構設計和物理設計、數(shù)據(jù)庫實施、數(shù)據(jù)庫運行與維護等六個步驟完成，這六個步驟主要工作任務各有不同。邏輯結(jié)構設計和物理設計主要的功能是提出具體問題并面向用戶的應用要求，中間的階段主要是同數(shù)據(jù)庫應用相關的，最終階段是面向具體的方法，主要目標是實現(xiàn)。以上的步驟可以劃分為分析設計階段與實現(xiàn)運行階段。項目實施人員在每次做完一個階段后均需要完成設計分析步驟，對關鍵設計指標進行評價，用最佳評審方法處理設計階段文檔，并同用戶實時溝通。若設計完成的數(shù)據(jù)庫與要求不相符，就需要實施修改，上述溝通和修改過程可能需要多方面完成，以使最終完成的數(shù)據(jù)庫可以準確地反映用戶的需求。

2.3.3 歷史數(shù)據(jù)采集入庫

歷史數(shù)據(jù)包括從隧道運營產(chǎn)生的所有運營數(shù)據(jù)和現(xiàn)有系統(tǒng)產(chǎn)生的歷史數(shù)據(jù)，主要分為結(jié)構化和非結(jié)構化的數(shù)據(jù)。結(jié)構化數(shù)據(jù)主要是分散在各個系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的設備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)、事故監(jiān)測數(shù)據(jù)、車輛的定位數(shù)據(jù)、車流量數(shù)據(jù)等。非結(jié)構化數(shù)據(jù)主要是運營管理部指揮調(diào)度中心、應急處置中心的各崗位歷史運營數(shù)據(jù)，包括文本、圖片、各類報表等。

將南京交通運營管理集團運營管理部這些年日常運營的日報、周報、月報、事故處置報告、指揮中心工作日志、應急處置中心工作日志以及車流量統(tǒng)計表、運營情況統(tǒng)計表等電子化的報表進行結(jié)構化入庫，將分散在各個系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的設備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)、事故監(jiān)測數(shù)據(jù)、車輛的定位數(shù)據(jù)、車流量數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)進行采集入庫，并提供多維度報表查詢功能。另外，將已有的車輛識別數(shù)據(jù)進行重新梳理，按照數(shù)據(jù)分析的設計要求進行重新入庫。

3 結(jié)語

過江隧道運營數(shù)據(jù)中心的建設，將隧道運營指揮調(diào)度相關系統(tǒng)以及歷史運營數(shù)據(jù)進行采集、整合和存儲，為過江隧道的運營和管理工作提供完整、準確、及時的數(shù)據(jù)支撐，通過創(chuàng)新過江隧道大數(shù)據(jù)應用和發(fā)展模式，促進過江隧道行業(yè)可視化監(jiān)控和指揮調(diào)度應用的服務能力的提高，為打造全市“互聯(lián)網(wǎng)+”隧道管理生態(tài)體系提供基礎應用支撐平臺。