徐 瑋，李世春，解 亮，朱海佳，王清玉

（1.中國(guó)鐵路蘭州局集團(tuán)有限公司 客運(yùn)部，蘭州 730000；2.中國(guó)鐵路蘭州局集團(tuán)有限公司 信息技術(shù)所，蘭州 730000；3.中國(guó)鐵路蘭州局集團(tuán)有限公司 科技和信息化部，蘭州 730000）

鐵路客運(yùn)運(yùn)價(jià)里程表（簡(jiǎn)稱(chēng)：里程表）和全國(guó) 鐵路（簡(jiǎn)稱(chēng)：全路）客運(yùn)營(yíng)業(yè)站示意圖（簡(jiǎn)稱(chēng)：營(yíng)業(yè)站示意圖）是鐵路客運(yùn)基礎(chǔ)技術(shù)資料。其中，里程表包含線路車(chē)站里程表、全路客運(yùn)管轄線路示意圖、客運(yùn)運(yùn)價(jià)里程接算站示意圖、站名首字音序索引表、站名首字筆劃索引表、站名索引表等一整套鐵路客運(yùn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[1]，是客運(yùn)服務(wù)、客運(yùn)票價(jià)核定、客運(yùn)清算、客運(yùn)計(jì)劃與統(tǒng)計(jì)等業(yè)務(wù)的常用資料。營(yíng)業(yè)站示意圖以簡(jiǎn)圖形式，標(biāo)示全路多條客運(yùn)運(yùn)營(yíng)線路上的車(chē)站分布情況，常作為里程表的輔助配套資料，為用戶查找里程表數(shù)據(jù)提供直觀、便捷的指引。

多年來(lái)，紙質(zhì)里程表和營(yíng)業(yè)站示意圖由中國(guó)鐵道出版社負(fù)責(zé)編制，定期正式出版發(fā)行。隨著鐵路路網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以及較為頻繁的線路運(yùn)營(yíng)方案調(diào)整，在數(shù)據(jù)管理、維護(hù)及使用方面，現(xiàn)有紙質(zhì)里程表和營(yíng)業(yè)站示意圖存在諸多不便，主要體現(xiàn)為：（1）里程表內(nèi)容繁雜，篇幅較長(zhǎng)，現(xiàn)有的紙質(zhì)排版方式不便于用戶查閱；（2）全路路網(wǎng)密集，營(yíng)業(yè)站示意圖線路屬性、車(chē)站辦理限制等信息無(wú)法在圖上標(biāo)注，用戶查找業(yè)務(wù)辦理所需信息時(shí)，需要結(jié)合使用里程表，在紙質(zhì)圖和表之間來(lái)回翻閱查對(duì)，數(shù)據(jù)獲取費(fèi)時(shí)費(fèi)力；（3）紙質(zhì)營(yíng)業(yè)站示意圖使用CAD制圖軟件繪制，由于客運(yùn)線路錯(cuò)綜復(fù)雜，車(chē)站分布密集，繪制費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且存在與里程表數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題；（4）紙質(zhì)出版物的制作和發(fā)行周期較長(zhǎng)，致使紙質(zhì)版里程表和營(yíng)業(yè)站示意圖往往滯后于實(shí)際情況的變化，給客運(yùn)管理和運(yùn)輸生產(chǎn)帶來(lái)諸多不利影響；（5）對(duì)于出版周期中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)變更，用戶需要依據(jù)相關(guān)電報(bào)和文件資料，依靠手工修改和粘貼來(lái)自行維護(hù)紙質(zhì)里程表，不但耗時(shí)耗力，也容易產(chǎn)生錯(cuò)誤，且紙質(zhì)里程表經(jīng)反復(fù)修改后難以辨認(rèn)，影響了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確使用。

為此，亟需研究和開(kāi)發(fā)鐵路客運(yùn)里程表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)：里程表系統(tǒng)），運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全路客運(yùn)里程表數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和維護(hù)，提供基于里程表數(shù)據(jù)的電子化營(yíng)業(yè)站示意圖繪制工具，方便數(shù)據(jù)維護(hù)人員及時(shí)更新里程表和營(yíng)業(yè)站示意圖數(shù)據(jù)并快速完成發(fā)布，方便最終用戶準(zhǔn)確獲取和使用數(shù)據(jù)。

1 設(shè)計(jì)原則與目標(biāo)

1.1 設(shè)計(jì)原則

堅(jiān)持實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)、開(kāi)放、安全的原則，統(tǒng)籌兼顧相關(guān)各類(lèi)業(yè)務(wù)需求，嚴(yán)格遵循規(guī)章管理要求，運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)，自主研發(fā)鐵路客運(yùn)里程表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。注重系統(tǒng)功能適用性和整體兼容性，建立全路客運(yùn)里程表數(shù)據(jù)及營(yíng)業(yè)站示意圖的統(tǒng)一管理和維護(hù)平臺(tái)，為相關(guān)業(yè)務(wù)部門(mén)提供便捷、可靠的數(shù)據(jù)查詢工具，在確保數(shù)據(jù)及時(shí)更新和準(zhǔn)確使用的同時(shí)，還能為其他業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供安全、可靠的數(shù)據(jù)共享接口。

1.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)

（1）實(shí)現(xiàn)全路里程表數(shù)據(jù)統(tǒng)一電子化管理

建立線路、車(chē)站、業(yè)務(wù)辦理限制和線路/車(chē)站關(guān)系的完整數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)里程表數(shù)據(jù)的電子化管理，建立“集中維護(hù)，全路使用”的新型數(shù)據(jù)管理、維護(hù)和使用模式，規(guī)范全路客運(yùn)運(yùn)價(jià)里程表數(shù)據(jù)的管理與維護(hù)，從根本上解決在出版周期中用戶自行手工維護(hù)紙質(zhì)表圖數(shù)據(jù)的難題，促進(jìn)相關(guān)業(yè)務(wù)工作質(zhì)量和效率的全面提升。

（2）提供基于里程表的營(yíng)業(yè)站示意圖編輯工具

建立鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)潔、直觀的營(yíng)業(yè)站示意圖輔助繪制功能，方便數(shù)據(jù)維護(hù)人員通過(guò)簡(jiǎn)單操作高效地完成日常數(shù)據(jù)維護(hù)工作，并確保里程表與營(yíng)業(yè)站示意圖的數(shù)據(jù)一致性。

（3）為最終用戶提供便捷的數(shù)據(jù)查詢工具

針對(duì)里程表和營(yíng)業(yè)站示意圖的各類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)系統(tǒng)功能模塊進(jìn)行優(yōu)化整合，為相關(guān)業(yè)務(wù)人員提供操作便捷、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、性能高效的里程表數(shù)據(jù)和營(yíng)業(yè)站示意圖查詢工具。

（4）提供客運(yùn)運(yùn)價(jià)里程表數(shù)據(jù)共享服務(wù)

為其他業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)提供客運(yùn)運(yùn)價(jià)里程表數(shù)據(jù)共享服務(wù)，為后續(xù)開(kāi)展鐵路客運(yùn)延伸課題研究和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)提供有利條件，促進(jìn)鐵路信息系統(tǒng)的集成與業(yè)務(wù)融合創(chuàng)新。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 總體架構(gòu)

系統(tǒng)采用“B/S+C/S”的混合應(yīng)用模式，劃分為數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層，如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)示意

（1）數(shù)據(jù)層：使用MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)和Redis 內(nèi)存高速緩存數(shù)據(jù)庫(kù)，支持大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并保證數(shù)據(jù)讀取的高性能。

（2）服務(wù)層：運(yùn)用Tomcat 微服務(wù)技術(shù)，將線路數(shù)據(jù)維護(hù)、車(chē)站數(shù)據(jù)維護(hù)、營(yíng)業(yè)站示意圖繪制、數(shù)據(jù)發(fā)布、數(shù)據(jù)查詢、營(yíng)業(yè)站示意圖查閱等應(yīng)用功能封裝成獨(dú)立的微服務(wù)，由服務(wù)注冊(cè)中心對(duì)服務(wù)進(jìn)行調(diào)度管理，多服務(wù)器協(xié)同工作[2]；微服務(wù)之間松耦合，各個(gè)微服務(wù)可獨(dú)立部署、運(yùn)行和升級(jí)；通過(guò)微服務(wù)網(wǎng)關(guān)，還可為其他業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)提供客運(yùn)運(yùn)價(jià)里程表數(shù)據(jù)共享服務(wù)。

（3）網(wǎng)絡(luò)層：服務(wù)網(wǎng)關(guān)提供統(tǒng)一的服務(wù)入口[3]，有效解決大量用戶高并發(fā)訪問(wèn)時(shí)，系統(tǒng)服務(wù)器壓力過(guò)大的問(wèn)題。

（4）應(yīng)用層：提供客戶端和瀏覽器端2 類(lèi)應(yīng)用；客戶端應(yīng)用主要完成線路、車(chē)站數(shù)據(jù)維護(hù)及營(yíng)業(yè)站示意圖繪制；瀏覽器端應(yīng)用主要提供里程表數(shù)據(jù)和營(yíng)業(yè)站示意圖查詢功能。

2.2 主要功能

系統(tǒng)用戶包括數(shù)據(jù)維護(hù)人員和數(shù)據(jù)使用人員（即系統(tǒng)最終用戶）2 類(lèi)。對(duì)于數(shù)據(jù)維護(hù)人員，系統(tǒng)提供操作簡(jiǎn)便、安全可靠的里程表及營(yíng)業(yè)站示意圖數(shù)據(jù)管理與維護(hù)功能，包括線路數(shù)據(jù)維護(hù)、車(chē)站數(shù)據(jù)維護(hù)、營(yíng)業(yè)站示意圖編輯與配色等功能；對(duì)于各類(lèi)數(shù)據(jù)使用人員，根據(jù)其實(shí)際業(yè)務(wù)需求，系統(tǒng)提供便捷、靈活的定制化數(shù)據(jù)查詢功能。

2.2.1 字典維護(hù)與系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

完成各類(lèi)數(shù)據(jù)字典的維護(hù)，為系統(tǒng)應(yīng)用功能提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；可靈活設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，以獲得最佳的系統(tǒng)性能。

（1）數(shù)據(jù)字典維護(hù)：完成系統(tǒng)所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)字典的維護(hù)，包括鐵路局集團(tuán)公司、省份、車(chē)務(wù)站段、國(guó)境等數(shù)據(jù)類(lèi)字典，以及整圖參數(shù)、圖元參數(shù)、顏色表、特型圖元等圖形類(lèi)字典；數(shù)據(jù)類(lèi)字典可與中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)：國(guó)鐵集團(tuán)）主數(shù)據(jù)平臺(tái)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步，保證數(shù)據(jù)字典的完整性。

（2）系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置：設(shè)置系統(tǒng)初始化和運(yùn)行時(shí)的各類(lèi)系統(tǒng)參數(shù)，包括線路/車(chē)站/里程動(dòng)態(tài)數(shù)組、圖元雙緩沖因子等的初始值及動(dòng)態(tài)擴(kuò)展參數(shù)，系統(tǒng)功能模塊可根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)空間大小及數(shù)據(jù)處理方式。

2.2.2 線路數(shù)據(jù)維護(hù)

當(dāng)線路運(yùn)營(yíng)方案發(fā)生變化時(shí)，數(shù)據(jù)維護(hù)人員及時(shí)對(duì)線路數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)，確保線路數(shù)據(jù)與實(shí)際情況相符。

（1）新開(kāi)通線路數(shù)據(jù)錄入：根據(jù)新線開(kāi)通電報(bào)，輸入線路起訖點(diǎn)、線路屬性、附注（主要包括線路所屬公司及計(jì)費(fèi)規(guī)則）等信息，完成新增線路的客運(yùn)里程表數(shù)據(jù)錄入。

（2）線路數(shù)據(jù)修改：根據(jù)線路修改電報(bào)，對(duì)線路的起訖點(diǎn)數(shù)據(jù)、資產(chǎn)類(lèi)別、附注等信息進(jìn)行修改。提供線路撤并、線路分段、車(chē)站里程批量修改等快捷操作功能，以提高數(shù)據(jù)修改效率；使用線路撤并操作時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)將用戶選擇的撤銷(xiāo)線路上的車(chē)站合并到指定的線路上，保持站序并自動(dòng)計(jì)算里程；使用線路分段操作時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)將用戶選擇的線路上所選定的車(chē)站，按指定的順序（順序或倒序）生成新的線路數(shù)據(jù)；使用車(chē)站里程批量修改操作時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)完成用戶所選定車(chē)站的里程數(shù)據(jù)批量增減處理。

（3）取消線路數(shù)據(jù)刪除：根據(jù)線路取消電報(bào)，從系統(tǒng)中刪除相應(yīng)線路的所有數(shù)據(jù)，并在刪除時(shí)檢查車(chē)站數(shù)據(jù)的完整性。

（4）線路顏色設(shè)置：設(shè)置鐵路局集團(tuán)公司管內(nèi)線路的顯示顏色。

2.2.3 車(chē)站數(shù)據(jù)維護(hù)

當(dāng)車(chē)站運(yùn)營(yíng)方案發(fā)生變化時(shí)，數(shù)據(jù)維護(hù)人員及時(shí)對(duì)車(chē)站數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，包括車(chē)站基礎(chǔ)信息和營(yíng)業(yè)辦理限制信息維護(hù)。

（1）車(chē)站基礎(chǔ)信息維護(hù)：完成車(chē)站基礎(chǔ)信息修改，包含站名、略號(hào)、鐵路局集團(tuán)公司、省份、等級(jí)等。

（2）營(yíng)業(yè)辦理限制信息維護(hù)：完成營(yíng)業(yè)辦理限制信息的添加、刪除和修改，包含旅客乘降所、不辦理行李和包裹業(yè)務(wù)的車(chē)站、不辦理包裹業(yè)務(wù)的車(chē)站、不辦理客運(yùn)業(yè)務(wù)的線路連接點(diǎn)等。

2.2.4 營(yíng)業(yè)站示意圖編輯與配色

數(shù)據(jù)維護(hù)人員依據(jù)里程表數(shù)據(jù)，完成營(yíng)業(yè)站示意圖的鋪畫(huà)和修改，并檢查數(shù)據(jù)的完整性。

（1）營(yíng)業(yè)站示意圖鋪畫(huà)：數(shù)據(jù)維護(hù)人員選定一條線路的起訖點(diǎn)，系統(tǒng)可根據(jù)里程表數(shù)據(jù)，自動(dòng)補(bǔ)全該線路上所有車(chē)站；數(shù)據(jù)維護(hù)人員可在營(yíng)業(yè)站示意圖上點(diǎn)選車(chē)站，通過(guò)鼠標(biāo)拖拽操作來(lái)調(diào)整該線路上車(chē)站的分布距離及位置。

（2）營(yíng)業(yè)站示意圖線路配色：按照車(chē)站所屬鐵路局集團(tuán)公司，在營(yíng)業(yè)站示意圖上，將不同鐵路局集團(tuán)公司所轄線路以不同顏色顯示，并將高鐵線路以高亮顏色突出顯示。

2.2.5 數(shù)據(jù)一致性檢查

系統(tǒng)自動(dòng)檢查營(yíng)業(yè)站示意圖數(shù)據(jù)與里程表數(shù)據(jù)是否一致，檢查出營(yíng)業(yè)站示意圖中缺失、多余或重復(fù)的車(chē)站，給出提示并輔助數(shù)據(jù)維護(hù)人員進(jìn)行更正。

（1）線路一致性檢查：依據(jù)里程表線路數(shù)據(jù)，對(duì)營(yíng)業(yè)站示意圖上線路間連接關(guān)系進(jìn)行一致性檢查，在提示框列出連接關(guān)系不一致的線路信息。

（2）車(chē)站一致性檢查：依據(jù)線路—車(chē)站的邏輯關(guān)系，以節(jié)點(diǎn)站（包括干線和支線的起訖點(diǎn)、連接2 條以上線路的車(chē)站）為節(jié)點(diǎn)構(gòu)建鐵路網(wǎng)框架，系統(tǒng)自動(dòng)在節(jié)點(diǎn)間連線上插入其他車(chē)站，檢查并更新示意圖中車(chē)站數(shù)據(jù)，在提示框列出缺失或重復(fù)的車(chē)站信息。

2.2.6 數(shù)據(jù)版本管理與發(fā)布

實(shí)現(xiàn)里程表和營(yíng)業(yè)站示意圖數(shù)據(jù)的分版本存儲(chǔ)與發(fā)布，可通過(guò)版本號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)版本控制、數(shù)據(jù)差異對(duì)比，并按照客運(yùn)管理要求，完成指定版本數(shù)據(jù)的發(fā)布。

（1）數(shù)據(jù)版本管理：分版本存儲(chǔ)里程表和營(yíng)業(yè)站示意圖數(shù)據(jù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)的增量更新，提供不同版本數(shù)據(jù)的差異對(duì)比，確保里程表和營(yíng)業(yè)站示意圖數(shù)據(jù)更新過(guò)程可追溯。

（2）數(shù)據(jù)版本發(fā)布：根據(jù)客運(yùn)運(yùn)營(yíng)條件電報(bào)執(zhí)行時(shí)間要求，發(fā)布對(duì)應(yīng)版本的里程表和營(yíng)業(yè)站示意圖數(shù)據(jù)，嚴(yán)格、有序地控制全路里程表和營(yíng)業(yè)站示意圖的數(shù)據(jù)更新。

2.2.7 營(yíng)業(yè)站示意圖查閱

提供營(yíng)業(yè)站示意圖的查閱瀏覽以及接算站示意圖、客運(yùn)管轄線路示意圖等子圖查閱功能，包括整圖與局部縮放、顯示比例調(diào)整、漫游等，滿足不同場(chǎng)景下用戶靈活便捷查看不同示意圖的需求。

（1）整圖放大與縮?。和ㄟ^(guò)默認(rèn)的縮小和放大量把整個(gè)顯示的圖元統(tǒng)一縮小和放大一定的比例。

（2）高度/寬度合適顯示：根據(jù)區(qū)域的高度或?qū)挾?，自適應(yīng)得到一個(gè)合適的比例。

（3）動(dòng)態(tài)放大和窗口放大：在當(dāng)前的顯示比例下，對(duì)用戶選定的矩形框區(qū)域大小進(jìn)行調(diào)整，操作完成后得到需要顯示的區(qū)域放大圖。

（4）整圖漫游：在客戶區(qū)域只顯示整圖一部分的情況下，通過(guò)鼠標(biāo)拖拽等操作把客戶區(qū)域定位在相應(yīng)的區(qū)域上。

（5）接算站查閱：僅顯示接算站節(jié)點(diǎn)和接算站節(jié)點(diǎn)間的線路。

2.2.8 定制化數(shù)據(jù)查詢

根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求，提供便捷、適用的定制化數(shù)據(jù)查詢功能，方便各類(lèi)最終用戶查詢和使用里程表數(shù)據(jù)。

（1）客運(yùn)服務(wù)數(shù)據(jù)查詢：針對(duì)客運(yùn)服務(wù)人員的日常作業(yè)，提供車(chē)站站名、車(chē)站營(yíng)業(yè)辦理限制、線名、線路起訖點(diǎn)、線路營(yíng)業(yè)里程、站間營(yíng)業(yè)里程等里程表數(shù)據(jù)查詢，以辦理旅游團(tuán)體票發(fā)售、包車(chē)和旅游列車(chē)等相關(guān)業(yè)務(wù)；利用接算站示意圖，為旅客推薦最優(yōu)旅行規(guī)劃、車(chē)票購(gòu)票方案。

（2）客運(yùn)運(yùn)價(jià)數(shù)據(jù)查詢：面向鐵路局集團(tuán)公司客運(yùn)部業(yè)務(wù)主管人員，提供車(chē)站相關(guān)信息查詢，包括車(chē)站站名、車(chē)站營(yíng)業(yè)辦理限制、車(chē)站所屬鐵路局集團(tuán)公司、管轄局界、省界等；提供線路相關(guān)信息查詢，包括線名、線路起訖點(diǎn)、線路營(yíng)業(yè)里程、站間營(yíng)業(yè)里程、線路資產(chǎn)歸屬、接算站接續(xù)線名等；提供多種O-D（Origin-Destination）經(jīng)由及里程條件查詢，包括同線與跨線的O-D 經(jīng)由及里程信息、計(jì)算準(zhǔn)軌與窄軌鐵路運(yùn)價(jià)里程所需的O-D 經(jīng)由及里程信息；提供針對(duì)特殊運(yùn)價(jià)區(qū)段、特殊車(chē)種及動(dòng)車(chē)組列車(chē)等多種查詢條件的客運(yùn)運(yùn)價(jià)數(shù)據(jù)查詢。

（3）客運(yùn)清算數(shù)據(jù)查詢：面向鐵路局集團(tuán)公司財(cái)務(wù)部業(yè)務(wù)主管人員，提供線路營(yíng)業(yè)里程和資產(chǎn)歸屬清算線路使用費(fèi)、車(chē)站旅客服務(wù)費(fèi)、售票服務(wù)費(fèi)、接觸網(wǎng)使用及電費(fèi)查詢。

（4）計(jì)統(tǒng)指標(biāo)數(shù)據(jù)查詢：面向鐵路局集團(tuán)公司計(jì)統(tǒng)部業(yè)務(wù)主管人員，提供里程計(jì)算旅客周轉(zhuǎn)量、千輛公里、千機(jī)公里、配屬機(jī)車(chē)走行公里、支配機(jī)車(chē)萬(wàn)噸公里、日車(chē)公里等指標(biāo)數(shù)據(jù)的查詢。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 全國(guó)客運(yùn)鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)模型

線路和車(chē)站是里程表的核心數(shù)據(jù)實(shí)體，線路與車(chē)站為多對(duì)多實(shí)體關(guān)系，如圖2 所示。

圖2 線路與車(chē)站多對(duì)多實(shí)體關(guān)系示意

結(jié)合鐵路網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征，全國(guó)客運(yùn)鐵路網(wǎng)劃分干線和支線，構(gòu)建2 級(jí)樹(shù)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)全國(guó)鐵路客運(yùn)線路數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化管理，線路節(jié)點(diǎn)信息包含線路屬性、類(lèi)型和附注等內(nèi)容[4]，如圖3 所示。

圖3 全國(guó)客運(yùn)鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意

線路與車(chē)站關(guān)系數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)采用動(dòng)態(tài)數(shù)組，便于實(shí)現(xiàn)車(chē)站節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的靈活插入、刪除及車(chē)站順序調(diào)整的操作。

3.2 營(yíng)業(yè)站示意圖與里程表數(shù)據(jù)一致性檢查

系統(tǒng)根據(jù)車(chē)站節(jié)點(diǎn)、線路車(chē)站順序，對(duì)營(yíng)業(yè)站示意圖與里程表數(shù)據(jù)的一致性進(jìn)行檢查，按先干線、后支線的順序，自動(dòng)檢查數(shù)據(jù)是否一致。一般情況下，當(dāng)檢測(cè)到線路數(shù)據(jù)正確、但車(chē)站數(shù)據(jù)不一致時(shí)，通過(guò)緩存補(bǔ)充、分段排列的順序，系統(tǒng)自動(dòng)完成數(shù)據(jù)一致性校正；特殊情況下，當(dāng)發(fā)現(xiàn)線路連接關(guān)系不一致時(shí)，系統(tǒng)提示數(shù)據(jù)維護(hù)人員進(jìn)行手工調(diào)整，最終完成里程表數(shù)據(jù)和營(yíng)業(yè)站示意圖的同步更新。營(yíng)業(yè)站示意圖與里程表數(shù)據(jù)一致性檢查流程如圖4所示。

圖4 營(yíng)業(yè)站示意圖與里程表數(shù)據(jù)一致性檢查流程

3.3 矢量圖形技術(shù)

為保證按任意比例縮小和放大時(shí)，營(yíng)業(yè)站示意圖可保持清晰的圖面顯示，營(yíng)業(yè)站示意圖采用矢量圖技術(shù)。

3.3.1 矢量圖圖層劃分

根據(jù)鐵路路網(wǎng)特征，營(yíng)業(yè)站示意圖的鋪畫(huà)以鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)層為基礎(chǔ)圖層，再輔以靈活的圖元繪制層，提供多層次、多應(yīng)用模式的矢量圖形繪制機(jī)制[5]。

（1）鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)層：鐵路網(wǎng)繪制以節(jié)點(diǎn)站（包括干線和支線的起訖點(diǎn)、連接2 條以上線路的車(chē)站）為節(jié)點(diǎn)，由節(jié)點(diǎn)間連線構(gòu)成鐵路網(wǎng)骨干，再將其他車(chē)站插補(bǔ)在鐵路網(wǎng)骨干上，可快速、靈活地完成全國(guó)鐵路網(wǎng)簡(jiǎn)圖的鋪畫(huà)。

（2）輔助數(shù)據(jù)層：在繪制基本鐵路網(wǎng)的基礎(chǔ)上，針對(duì)一些特殊情況，如設(shè)置待建線路、輪渡線路、鐵路局集團(tuán)公司標(biāo)識(shí)、省份邊界、運(yùn)輸企業(yè)邊界等，可通過(guò)靈活增加各種特定圖元，構(gòu)建信息完備的營(yíng)業(yè)站示意圖。

（3）圖形顯示模式調(diào)整：針對(duì)鐵路網(wǎng)擴(kuò)充及特殊打印需求，提供所有圖元整體平移、畫(huà)布基本屬性調(diào)整等功能，為營(yíng)業(yè)站示意圖維護(hù)提供快捷調(diào)整操作。

3.3.2 GDI 矢量圖繪制

營(yíng)業(yè)站示意圖的繪制采用圖形設(shè)備接口（GDI，Graphics Device Interface）技術(shù)[6～8]。GDI 提供一組動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（DLL，Dynamic Link Library）函數(shù)，提供功能豐富、處理靈活的圖形繪制和文本顯示功能，支持多種圖形輸出設(shè)備，可保證營(yíng)業(yè)站示意圖的繪制和打印輸出達(dá)到所見(jiàn)即所得的效果。

營(yíng)業(yè)站示意圖編輯模塊和營(yíng)業(yè)站示意圖查閱通過(guò)調(diào)用GDI DLL 函數(shù)，創(chuàng)建一個(gè)矢量圖形集成環(huán)境，完成營(yíng)業(yè)站示意圖的繪制和顯示，可實(shí)現(xiàn)在任何顯示比例下圖形顯示均不失真，且比例越大越清晰。同時(shí)，在實(shí)現(xiàn)拖拽線路、動(dòng)態(tài)調(diào)整車(chē)站分布距離和位置時(shí)，系統(tǒng)響應(yīng)迅速，無(wú)明顯卡頓延遲。

3.3.3 十字鏈表存儲(chǔ)

營(yíng)業(yè)站示意圖是一個(gè)有向圖，其數(shù)據(jù)采用十字鏈表存儲(chǔ)。如圖5 所示，十字鏈表結(jié)點(diǎn)分為頂點(diǎn)結(jié)點(diǎn)（對(duì)應(yīng)于節(jié)點(diǎn)站）和弧結(jié)點(diǎn)（對(duì)應(yīng)于節(jié)點(diǎn)站之間的連接線）2 類(lèi)。

圖5 營(yíng)業(yè)站示意圖十字鏈表存儲(chǔ)的弧結(jié)點(diǎn)和頂點(diǎn)結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

（1）弧結(jié)點(diǎn)由5 個(gè)域組成：tailvex 域?yàn)榛∥岔旤c(diǎn)在圖中的位置；headvex 域?yàn)榛☆^頂點(diǎn)在圖中的位置；hlink 域?yàn)橹赶蚧☆^相同的下一個(gè)弧結(jié)點(diǎn)的指針，tlink 域?yàn)橹赶蚧∥蚕嗤南乱粋€(gè)弧結(jié)點(diǎn)的指針，這樣可使弧頭相同的弧結(jié)點(diǎn)在同一鏈表上，弧尾相同的弧結(jié)點(diǎn)也在同一鏈表上；data 域存儲(chǔ)弧的具體詳細(xì)信息，包括線路里程、顏色等。

（2）頂點(diǎn)結(jié)點(diǎn)由3 個(gè)域組成：data 域存儲(chǔ)頂點(diǎn)的具體詳細(xì)信息，包括車(chē)站名稱(chēng)、電報(bào)碼、所屬路局等；firstin 域?yàn)橐栽擁旤c(diǎn)為弧頭的第一個(gè)弧結(jié)點(diǎn)的指針；firstout 域?yàn)橐栽擁旤c(diǎn)為弧頭的第一個(gè)弧結(jié)點(diǎn)的指針。

存儲(chǔ)營(yíng)業(yè)站示意圖數(shù)據(jù)的十字鏈表構(gòu)造算法如下：

4 結(jié)束語(yǔ)

鐵路客運(yùn)運(yùn)價(jià)里程表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)基于微服務(wù)技術(shù)，采用“C/S+B/S”混合應(yīng)用模式，實(shí)現(xiàn)了全路客運(yùn)運(yùn)價(jià)里程表及營(yíng)業(yè)站示意圖數(shù)據(jù)的集中管理和統(tǒng)一維護(hù)，提供多種定制化數(shù)據(jù)查詢功能，方便最終用戶準(zhǔn)確獲取和使用數(shù)據(jù)，并可為其他業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供客運(yùn)運(yùn)價(jià)里程表數(shù)據(jù)共享服務(wù)。該系統(tǒng)構(gòu)造了2 級(jí)樹(shù)形結(jié)構(gòu)的全國(guó)客運(yùn)鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)模型，采用動(dòng)態(tài)數(shù)組存儲(chǔ)線路與車(chē)站關(guān)系數(shù)據(jù)，便于靈活增刪車(chē)站節(jié)點(diǎn)和調(diào)整車(chē)站順序；基于全國(guó)客運(yùn)鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)，采用矢量圖形技術(shù)繪制營(yíng)業(yè)站示意圖，提供多層次、多應(yīng)用模式的矢量圖形繪制機(jī)制，并使用十字鏈表存儲(chǔ)營(yíng)業(yè)站示意圖繪制數(shù)據(jù)，便于實(shí)現(xiàn)快速且較為靈活的營(yíng)業(yè)站示意圖鋪畫(huà)操作。此外，該系統(tǒng)提供了營(yíng)業(yè)站示意圖與里程表數(shù)據(jù)一致性檢查功能，有效地保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性；支持?jǐn)?shù)據(jù)版本管理，保證數(shù)據(jù)更新過(guò)程可追溯。

自2020 年8 月起，鐵路客運(yùn)運(yùn)價(jià)里程表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)正式向國(guó)鐵集團(tuán)和中國(guó)鐵路蘭州局集團(tuán)有限公司客運(yùn)工作人員提供數(shù)據(jù)查詢功能。系統(tǒng)維護(hù)人員根據(jù)國(guó)鐵集團(tuán)和各鐵路局集團(tuán)公司動(dòng)態(tài)發(fā)布的客運(yùn)管理電報(bào)，及時(shí)更新和發(fā)布客運(yùn)運(yùn)價(jià)里程表，方便全路相關(guān)業(yè)務(wù)人員使用準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，有助于提高系統(tǒng)用戶的工作質(zhì)量和效率。此外，該系統(tǒng)已為鐵路分線成本核算工作量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)提供了里程表數(shù)據(jù)共享服務(wù)。

下一步，將針對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，持續(xù)完善和優(yōu)化系統(tǒng)各功能模塊，不斷提升系統(tǒng)的適用性、可靠性、健壯性及性能，加快推進(jìn)該系統(tǒng)在全路的推廣應(yīng)用。同時(shí)，結(jié)合客運(yùn)實(shí)際業(yè)務(wù)需求，探索相關(guān)的延伸課題研究和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，充分利用里程表數(shù)據(jù)資源，為客運(yùn)業(yè)務(wù)融合創(chuàng)新賦能。