崔建岷

（上海鐵路局 信息技術處，上海 200071）

隨著鐵路改革與發(fā)展不斷深化，新技術、新裝備廣泛應用，鐵路各專業(yè)、各工種的生產組織、安全管理、應急指揮、經營管理等方面正持續(xù)地發(fā)生著變化，信息化已成為推動鐵路提升生產、經營、管理水平最重要、最核心的手段之一。

當前，鐵路各專業(yè)系統(tǒng)信息化建設取得了重要進展，顯著提升了鐵路技術裝備水平。但各專業(yè)系統(tǒng)信息化發(fā)展程度不平衡，各系統(tǒng)在專業(yè)內垂直化管理，相對獨立、自成體系，各專業(yè)系統(tǒng)間信息資源共享程度不高，沒有形成全局高度集中統(tǒng)一的信息平臺，在一定程度上制約了“大運輸”的協(xié)調發(fā)展與管理創(chuàng)新，也不利于各類突發(fā)事件的應急集中指揮。

為更好地發(fā)揮信息資源的作用，提高信息化保障水平，必須加快開展信息資源整合，在鐵路局先行開展試點示范，建成覆蓋全局、功能完善、高度共享的信息共享平臺，同時，深入持續(xù)推動數據中心、應用中心、決策支持中心的建設發(fā)展，為全面推動鐵路信息化又好又快發(fā)展奠定良好基礎。

1 總體目標

以系統(tǒng)思想為指導，科學合理地整合、優(yōu)化、完善全局網絡與信息資源，建成覆蓋全局、功能完善、高度共享的信息共享平臺（一個平臺），為各類信息共享需求提供支撐。

圍繞構建集安全管理、生產服務、信息查詢、運營監(jiān)控、應急指揮于一體，實現信息共享、功能完備、技術先進、決策科學、指揮高效的綜合管理應用系統(tǒng)為目標，建設完整覆蓋、層次化發(fā)展的數據中心、應用中心、決策支持中心（三個中心）。

2 近期具體目標

（1） 完成網絡資源整合，實現互聯互通；（2）完成企業(yè)數據邏輯關系梳理, 實現數據視圖的構建；（3） 完成數據中心建設，實現相關數據集中管理；（4） 完成既有應用系統(tǒng)接口改造，實現門戶式集中訪問；（5） 完成信息共享平臺設施建設，實現相關信息按權限訪問；（6） 完成面向服務（SOA）軟件框架體系構建，實現應用系統(tǒng)可持續(xù)良好發(fā)展；（7） 完成安全生產指揮管理等綜合應用系統(tǒng)建設，實現路局、站段一體化管理；（8） 逐步推進完善應用中心、決策支持中心建設，發(fā)揮信息資源整合效益。

3 主要內容

3.1 共享平臺

共享平臺是信息服務基礎設施，是各專業(yè)系統(tǒng)數據與功能模塊的資源共享池。共享平臺提供的功能需求從各專業(yè)系統(tǒng)中提煉，各專業(yè)通過共享平臺能夠實現內部系統(tǒng)整合，共享其他專業(yè)系統(tǒng)功能，并通過統(tǒng)一門戶實現系統(tǒng)訪問。在其內部按訪問權限和訪問級別劃分不同的服務域，以共享信息目錄的方式對各專業(yè)系統(tǒng)提供共享服務。

共享平臺在邏輯上可分為鐵路局、站段兩級，在系統(tǒng)組成和物理部署上是一個整體。鐵路局級主要用于全局范圍的信息共享；站段級主要用于實現站段各專業(yè)系統(tǒng)內部的信息共享。兩級共享平臺處于同一個應用架構內，作為一個整體以不同的服務域為路局、站段兩級提供應用支撐。

共享平臺與數據中心、應用中心緊密相關，同時，流程管理平臺、監(jiān)控平臺（視頻監(jiān)控）、短信平臺和語音平臺等是共享平臺的重要支撐內容。

3.2 數據中心

匯集車、機（供）、工、電、輛和公安各專業(yè)系統(tǒng)數據，進行標準化定義，規(guī)范數據格式，構建以主題域為核心的數據集市，逐步形成鐵路局級數據中心。

3.3 應用中心

整合車、機（供）、工、電、輛和公安各專業(yè)系統(tǒng)應用，統(tǒng)一應用服務，集成業(yè)務數據和應用系統(tǒng)所提供的企業(yè)組件，建立面向服務的企業(yè)架構，逐步豐富完善各類應用組件，形成涵蓋各專業(yè)、綜合化的應用中心。

3.4 決策支持中心

在逐步建立完善數據中心、應用中心的基礎上，站在全局的高度，為企業(yè)高層管理者提供決策支持應用，全面提高企業(yè)經營管理的科學水平。

3.5 輔助支持平臺

（1）業(yè)務流程。整合車、機（供）、工、電、輛和公安各專業(yè)系統(tǒng)業(yè)務，梳理業(yè)務流程，建立業(yè)務流程管理平臺。（2）視頻監(jiān)控。整合車、機（供）、工、電、輛和公安各專業(yè)系統(tǒng)視頻監(jiān)控，建成路局級視頻監(jiān)控中心。視頻監(jiān)控主要包括固定視頻監(jiān)控和移動視頻監(jiān)控。（3）短信平臺。整合建設全局統(tǒng)一的短信平臺，為路局及各站段系統(tǒng)提供短信服務。（4） 語音平臺。新建路局語音平臺，整合利用現有的固話、手機、對講、廣播系統(tǒng)，實現對各單位語音調度指揮。（5）設備監(jiān)控。積極借鑒信息系統(tǒng)設備監(jiān)測監(jiān)控資源與成果，拓展引入FAS、BAS等設備監(jiān)測監(jiān)控功能，建成面向各專業(yè)、適應廣泛的設備監(jiān)控管理平臺。

4 系統(tǒng)架構

4.1 總體架構

以共享平臺為核心，為各專業(yè)系統(tǒng)和綜合應用系統(tǒng)搭建一個溝通的橋梁。整個系統(tǒng)架構自下而上由網絡環(huán)境構建層、數據中心層、共享平臺層和應用展示層構成。各專業(yè)系統(tǒng)構建在不同安全等級的網絡環(huán)境中，通過網絡接入到數據中心和共享平臺，為共享平臺提供數據和服務共享支持。綜合應用系統(tǒng)構建在共享平臺之上，通過系統(tǒng)訪問控制獲取共享平臺提供的數據和服務共享。

4.2 網絡架構

信息共享平臺承載于鐵路綜合網上，利用安全系統(tǒng)縱深防御結構體系，與關聯系統(tǒng)共同納入安全保護體系范圍內。獨立組網系統(tǒng)配置安全接口或接口服務器，通過安全隔離設備接入信息共享平臺，實現數據交換。進行必要的安全配置管理，保證信息安全。

可配置負載均衡設備，用于實現各類應用服務器組的應用流量均衡，提高訪問性能。

4.3 數據庫設計

針對數據類型，采用關系型與非關系型數據庫，并嚴密考慮數據安全性與可靠性設計。采用Oracle RAC（Real Appl icat ion Cluster）技術實現多節(jié)點間的無縫集群，提供數據庫應用的高性能、高可伸縮性與高性價比。

4.4 軟、硬件技術

軟件技術方面主要采用門戶、GIS地理信息系統(tǒng)、數據集市與數據倉庫、云計算、搜索引擎等技術，實現信息資源的集成、展現、深化應用、便捷訪問。

硬件技術方面主要采用虛擬化技術實現服務器、存儲設施的統(tǒng)一管理、資源合理利用。

4.5 應用架構

采用面向服務架構SOA(Service-Or iented Ar chi tec ture）實現應用與信息整合，建成“一個平臺，三個中心”。基于統(tǒng)一技術支撐平臺，按照技術功能邊界將平臺劃分為應用中心、數據中心和決策中心。服務器布局采用Web服務、應用服務、數據庫服務3層體系結構設計。應用架構見示意圖如圖1。

4.5.1 數據中心

數據中心包括以下3部分：

圖1 應用架構示意圖

服務總線。為各個業(yè)務系統(tǒng)的接入提供中繼服務，支持多種協(xié)議，實現協(xié)議間的透明轉換；提供基于內容的路由，實現訪問請求的精確定位；提供數據轉換，實現數據格式的準確匹配等，這些功能滿足數據交換、業(yè)務及數據重用的技術需求。

服務注冊。是處于SOA基礎架構核心的注冊表，提供基于標準的機制對服務進行分類、編目、運行發(fā)現、動態(tài)綁定和策略執(zhí)行的中央注冊模塊，為服務生命周期管理和SOA治理提供一個基礎的管理平臺。

數據同步。基礎信息、原始數據，借助于數據同步工具將這些數據采集、交換到數據中心，提高基礎數據的一致性，實現業(yè)務數據共享。

4.5.2 應用中心

應用中心包括信息門戶、業(yè)務流程管理、業(yè)務行為監(jiān)控。

信息門戶。作為企業(yè)的統(tǒng)一訪問入口，可以通過各種組件集中展現豐富的企業(yè)信息；預置的內容管理、搜索引擎、個性化、協(xié)同等功能確保各環(huán)節(jié)之間的無縫耦合，滿足信息“一站式”訪問的需求，提供內部跨部門、跨系統(tǒng)的業(yè)務數據及功能訪問。

業(yè)務流程管理。實現日常業(yè)務流程化協(xié)作、非常態(tài)事件的預警及處置、突發(fā)事件的應急指揮，可更加有效的支撐業(yè)務流程變化、機構變更。在應用中心中提供內容管理、郵件服務、短信服務、即時通訊等功能為一體的個性化工作平臺，更好的支持業(yè)務協(xié)作。

業(yè)務行為監(jiān)控。由KPI指標儀表板、即時查詢、報表、離線分析、主動預警等功能組成，完成實時性較強的分析功能。

4.5.3 決策支持中心

借助于數據倉庫，結合聯機分析處理(OLAP)工具和數據挖掘等技術，從整個組織的業(yè)務模式出發(fā)，整體規(guī)劃企業(yè)數據模型，對數據中心龐大的數據進行深入研究，建立不同主題的數據倉庫，將鐵路業(yè)務數據轉化為有價值的知識、策略和模型, 通過圖表展現工具提供可視化的報表、查詢、統(tǒng)計分析等，使管理人員從直觀的角度看到數據分析結果，及時發(fā)現存在問題，調整經營發(fā)展策略。

4.5.4 平臺管理

針對系統(tǒng)運維管理、應用管理、數據質量管理、數據備份、系統(tǒng)監(jiān)控等方面，構建貫穿整個數據中心系統(tǒng)框架的管理體系，在系統(tǒng)建設與運行的各環(huán)節(jié)進行規(guī)范和約束。

4.6 技術平臺和規(guī)范

（1）體系架構規(guī)范。以面向服務架構（SOA）為支撐，各專業(yè)系統(tǒng)的不同功能單元通過二次開發(fā)，包裝成服務（Webservice），在共享平臺的企業(yè)服務總線注冊，供各類應用系統(tǒng)調用。（2）應用接口規(guī)范。各專業(yè)系統(tǒng)把應用模塊包裝成符合服務（Webservice）規(guī)范的接口。（3）數據接口規(guī)范。數據交換原則上采用XML格式，借助于多種數據傳輸方式。（4）既有系統(tǒng)改造。既有系統(tǒng)功能模塊，可按照應用接口規(guī)范進行改造，注冊到共享平臺的企業(yè)服務總線，對外提供服務調用。既有系統(tǒng)數據可通過中間件或服務調用方式集中到數據中心。（5）數據字典規(guī)范。數據字典定義采用國標、鐵標數據字典定義及規(guī)范，根據業(yè)務發(fā)展需要進行必要延伸。（6）用戶認證規(guī)范。新建系統(tǒng)必須采用共享平臺提供的統(tǒng)一用戶身份認證，用戶權限采用共享平臺統(tǒng)一認證與應用系統(tǒng)兩級管理方式。

5 實施方案

基本思路是，整合現有應用系統(tǒng)和業(yè)務流程，搭建面向服務的技術架構（SOA），提供地理信息系統(tǒng)(GIS)和門戶(Por tal)展示平臺。

（1）系統(tǒng)環(huán)境構建。包括網絡、服務器環(huán)境構建和共享平臺構建。該階段主要困難在于協(xié)調各專業(yè)系統(tǒng)將現有的復雜的網絡環(huán)境實現互聯互通。

（2）業(yè)務數據集中。將各專業(yè)業(yè)務原始數據采集、處理、集中到數據中心。該階段主要困難是協(xié)調各專業(yè)系統(tǒng)提供數據采集接口。

（3）應用中心構建。根據各專業(yè)系統(tǒng)的需求，整合各專業(yè)系統(tǒng)應用，開發(fā)各專業(yè)系統(tǒng)的服務組件，構建應用平臺。該階段主要困難是協(xié)調各專業(yè)系統(tǒng)明確業(yè)務需求，組織協(xié)調開發(fā)相關應用。

6 結束語

當前，上海鐵路局正按照構建覆蓋全局的安全生產指揮中心的統(tǒng)一部署，加快推進信息資源整合，強化信息共享平臺建設，力爭用較短的時間，為全局信息化可持續(xù)發(fā)展打下良好的基礎，為鐵路加強安全管理、推進社會化信息服務提供優(yōu)良的技術保障。

[1] 鐵路信息化總體規(guī)劃[Z]，中華人民共和國鐵道部，2005.

[2] 李學偉. 鐵路信息資源管理與規(guī)劃[M]. 北京：中國鐵道出版社，2009.

[3] 劉 云. 鐵路信息系統(tǒng)集成與應用[M]. 北京：中國鐵道出版社，2009.