独山子专用铁道信息管理系统的建设实践

李宏

摘 要 为了提高铁路运输效率，加快货物中转，使用信息技术是必然选择。由于地方专用铁路既要服务于所属地方企业，而且也要满足国铁的要求，需求变化较多。因此采取基于服务科学、使用面向服务的构架 （SOA） 的信息技术可以对复杂多变的服务系统快速描述，以及能够对频繁的服务需求变更做出敏捷的反应，是解决当前问题的理想方案。本文主要对如何针对地方专用铁路信息系统建立适当的服务模型做出理论研究，提出了一套可行的服务建模方法。

关键词 服务科学 服务建模 铁路运输信息系统

铁路在我国运输业中起着主导的作用。而地方专用铁路也处于蓬勃发展的阶段，据不完全统计，全国企业专用铁道近千家。由于各家的需求千差万别，信息管理系统也五花八门，建设水平参差不齐。但是铁路运输服务的基本功能还是相同的，可谓是麻雀虽小五脏俱全，这是地方专用铁路信息系统建设基础。由于各地方的经济条件各不相同，信息化建设水平也千差万别，早在2000年，独山子专用铁道就开展了铁路运输的内部业务流程管理的信息化处理，力求实现内部业务信息的完全共享。随着生产的需要，不但内部信息流程需要整合，而且与国铁方、内部货主方的业务信息流程也需要整合，研究这些问题及其对策，加快货物周转，提高运输效率，保障地方铁路生产运输活动的有效运作具有重要意义。

一、铁路货运信息化建设的必要性

铁路货运信息化建设是适应铁路发展的必然要求，是确保运输安全的必要手段，是参与市场竞争的必要条件，是提高专业管理水平的根本保障，是实现铁路现代化管理的重要环节。信息化建设是实现铁路货物运输组织优化的手段，也是提升铁路货物运输服务水平的技术支持和根本保障；货物运输组织优化是提升铁路货运服务水平的重要基础，也是铁路信息化建设的服务目标。

铁路调度及车务部门管理方式比较落后，管理水平和效率不高，大量宝贵信息不能充分利用，信息收集不够及时准确，未形成完整的管理信息系统。而信息系统的建设是提高企业经济效益和积累领导决策所需生产数据的重要保证，能够使企业及时掌握运输生产过程中的各种有关信息，不误时机地处理有关问题。有助于建立企业调度管理部门下级调度向上级调度的报告，有助于建立清晰有序的管理制度。提高单站点企业的运营效率及多站点企业的信息沟通速度，从而大大减轻运输生产指挥人员的劳动强度。能够节省成本，提高企业的经济效益。

铁路货运信息化建设不仅提高运输生产，特别是货运管理水平，而且为铁路运输调度部门提供实时掌握全线货车机车、列车集装箱及所运货物的位置、状态变化的信息，也为领导和计划、统计财务等部门进行宏观决策和科学管理提供可靠的依据；同时，将货物运输的动态信息提供给货主，作为企业组织生产和适应市场变化的重要依据。

地方专用铁路主要就是为地方企业服务的部门，不仅承担着企业原材料和产品的运输，而且要及时向国铁提供所要求的货流。为了提高运输效率，加快车辆周转、缩短货物送达时间。建立现代化的货运体系，实现货物运输过程中的信息共享、联网查询，发展成为现代物流业，都是当前的任务。从服务需求的主体来说，有国家铁路，内部货主单位。从服务需求的内容来说，有提前预报车辆的编组信息、列检信息、货运信息、车辆分布信息、股道信息、货物信息、货主信息、车站技术作业时间信息、装卸车信息等等。为了满足这些需求，信息化建设是一条有效的途径。

二、专用铁道信息管理系统的建设

1.地方铁路货物运输的基本作业。由于是专用铁路，运输的都是大宗货物，因此都是整车运输，这点和国铁还有零担货物运输不同。基本作业有以下几种：

（1）车辆技术检修作业。在列车到达之后或出发之前，由检车员负责检查车辆走行部分、连接缓冲装置及制动装置的技术状态。对需要修理的车辆，进行不摘车修理。

（2）货运检查及整理。货运检查由货运检查员负责。检查车辆的铅封、篷布、车门、装载状态等有无异状，罐车有无泄漏等。发现不良状态，及时予以处理。

（3）车号员检查、核对现车。车号员根据列车编组顺序表核对现车，并且检查列车是否符合列车编组计划及《技规》有关编组列车的规定。做到列车编组顺序表和现车一致。

（4）车列及票据的交接。到达解体列车的司机在到达线路与车号员办理车列及票据（列车编组顺序、闸瓦压力计算表）的交接。

（5）摘解和安装列尾装置主机。终到列车到达车站简略试风后，车站列尾作业员应及时摘下列尾装置主机，进行电池充电。列尾主机与制动软管的连接有列检人员负责。

（6）准备发车及发车。值班员将列车的编组和重量及途中运行注意事项通知司机，在确认符合发车条件后向司机显示发车信号发车。

2.专用铁道运输服务系统的设计分析。铁路运输生产是通过从货流到车流，再从车流到列车流的作业过程实现的。列车信息是制定装卸车计划、调车计划即取送车计划的重要依据。列车信息以列车编组顺序表的形式在列车始发站生成，当列车编组作业完成后，车号员根据调车作业计划确定列车中车辆的顺序，按装卸车内容填写列车编组顺序表。列车编组顺序表在铁路运输组织中发挥着极为重要的作用。建立车辆的股道信息库就是当然之选。

地方铁路运输信息系统设计的总目标是：建立一个中央数据库，从各个站段建立信息处理终端。将专用铁道的所有车辆动态信息上报中央数据库，实现所运货物的追踪管理，从而为运输生产指挥、管理人员提供及时、准确、完整的信息和辅助决策方案，以实现均衡运输，提高运输效率，提高运输管理水平。

具体来说，系统将提供以下主要信息：

（1）列车动态信息：货物列车编组顺序表全部内容。

（2）车辆动态信息，包括查询任意车辆当时的位置、空重状态、技术状态及所运货物信息等。

（3）车站信息，包括到发场、调车场、货场股道占用情况，实时现车分布信息等。

（4）装卸车信息，包括按阶段提供货场装卸车情况（装车数、装车吨数、卸车数、卸车吨数）；待装车、待卸车情况等。

（5）现在车信息，系统实时提供现在车信息。

（6）货票信息，车辆的货品名称、货主情况、收费信息。

（7）车辆信息：系统提供车辆运用状态转换信息；到期需检修的车辆分布信息等。

（8）对客户的车辆信息发布。

运输管理信息系统由多个子系统组成：现在车信息系统、货票信息系统、列检信息系统、货检信息系统、车站技术作业时间统计信息系统，车辆信息发布系统、调车信息系统。

货票信息系统在货运站办理货物运输时，利用计算机输入货物运输基本信息，按照不同货物所对应的费率计算货物运费及其他各项杂费并打印货票、货主计账等统计报告。

列车确报，又称运统1，也称列车编组顺序表，它的主要内容包括货物列车以及所挂车辆的基本信息如列车编组站、列车解体站、列车出发时间、列车总重、列车载重、车辆车种、车辆载重、车号、品名和收货人等内容；它是铁路运输组织中最重要的基础信息之一，是编组站作业、卸车预报和车流调整等工作必不可少的信息。

车辆追踪管理信息系统主要由中央处理、车站录入管理、查询3部分组成，采用了集中式处理方式，从全线货运站采集车辆的装车、卸车、出发、到达等各类作业信息，通过计算机网传输到中央处理系统进行处理，建立全线统一的车辆信息库，并与车号自动识别、确报、货票、车站综合管理等系统信息共享，实现了货车运输全程追踪管理，系统可提供多项车辆装卸作业、运输情况、分布情况、装载车辆情况等各类统计分析和数据的查询。运输生产人员以及货主可通过查询软件获取系统的实时动态信息。功能如下：

（1）接车次查询列车的当前位置和编组顺序表；（2）按车号查询车辆的当前位置和所运货物的性质以及到站和收货人等信息；（3）提供指定列车途经各站的到发时刻及列车概况；（4）提供实时到达任一技术站的列车和车辆概况，接通过车、改编车、到卸车分别累计；（5）提供车站留车信息；（6）实时提供全路现车分布；（7）按货车追踪轨迹，提供全路集装箱分布；（8）提供车站停留异常的车辆和集装箱信息；（9）按制票站和货票号查询货物信息。

车站现车管理系统为上级管理部门提供各类车站作业信息的作用，现车管理通过列车到发作业、解编作业、装卸作业、运用变更等，对站内现在车的分布和运用状态进行动态追踪；货运管通过计划管理、货物受理、仓库管理、装卸车、中转配装、到达交付、进出门管理、货运安全等对发送货物和到达货物进行站内全过程的管理，并完成相关统计分析并生成运输生产情况的各种上报信息。

3.专用铁道运输系统服务元模型分析。对于货运作业系统，其主要完成装卸车计划、货票管理、货物运输统计。在这个操作过程中，是对车辆的装卸状态以及作业时间进行操作，因此把车辆当做一个提供服务对象。

对于列检作业子系统，其主要完成车辆的技术状态管理，同样也是以车辆作为服务对象的。

铁路货运系统存在很明显的三种业务流程，信息流、货流、车流及它们的统一。

信息流就是装卸车计划，货流就是装卸车计划的具体化，安排车辆，车流就是通过调车作业把车辆送入指定的货位。

通过对以上业务系统的分析，可以得到铁路运输信息系统的结构。铁路货运站的业务由车站内各岗位工作人员协调完成，我们可以把车站内工作岗位看做是铁路货运系统的服务的提供者和服务的需求者，而他们的工作任务，也就是他们所执行的操作就是铁路货运系统的服务要素。对服务要素进行抽象，就得到服务元模型，再使用统一建模语言（UML）对服务进行具体地建模。

在建模过程中的最大问题是对频繁的服务需求做出敏捷的反应。

通过分析有以下服务需求：对于调车系统主要负责与货运相关的车辆作业，按装卸车计划取送车辆。在这个操作过程中，需要大量的频繁的摘挂车辆操作，这就需要把车辆的摘挂操作做成一个服务元模型，供调车系统使用。

通过对以上服务元模型的分析，建立以下服务操作：车列到达，包括编组顺序表的录入；装卸车计划，包括计划的录入、计划的修改、计划的删除；货运作业系统，包括货票的生成、货票报表、装卸车报表；列检作业系统，包括车辆技术状态的录入；调车系统，包括查询股道作业车情况、查询现车分布、查询车辆详细信息、车辆的摘挂操作；车辆对象系统、车辆的属性，包括股道、顺号、车号、货主、货品等等；现车信息发布，车辆到达车站、股道、货主、货品名称等情况。

4.专用铁道货运系统服务建模。专用铁道铁路货物运输作业可分为车辆到达作业，车辆解编编组作业，取送车及装卸车作业，以及车辆出发作业。

但在进行基于服务的建模的过程中应该明白，SSME、SOA不仅仅是一个技术手段，更是一种设计方式和组织系统的方式。它是一种理念。服务建模在其生命周期中包括收集服务需求并建立服务需求模型，根据服务需求模型进行服务的具体设计，建立服务执行模型，对服务模型进行评价，并将服务执行模型转化为服务执行系统。最终实现IT能力与业务目标的配合协调。要充分利用SSME、SOA的优势，就需要在实现SSME、SOA的过程中逐渐将我们的企业改造成一个面向服务的企业。

通过分析以上服务元模型，根据业务流程就可以得到我们需要的服务模型。车辆服务子系统：车辆位置查询；股道服务子系统：股道情况查询；货主信息服务子系统：通知货主；货运作业服务子系统：车辆空重转换、货品名称、货主信息；货票服务子系统：货票查询、货主收费；系统服务子系统：权限管理、字典维护；调车服务子系统：车辆的解编、编组及货位取送。

5.专用铁道运输信息系统建模的实现。该系统的原型系统是由delphi语言编写实现的C/S系统，数据库为SQL Server 2005，系统提供的功能包括以下几个方面。

（1）根据服务元模型建立数据库字典：包括货品名称字典、货主名称字典、车辆字典、股道字典、现车分布表。

（2）专用铁道货运信息服务模型模块：一是确报信息模块：提供了接发车信息服务，列车编组顺序表等信息。二是调车管理模块：为装卸货物、罐车清洗等目的向作业地点送车和从作业地点取回车辆的调车作业，对车辆在股道货位的情况进行实时反映，并下达调车单计划。取送作业是货车在站作业过程中的关键环节，其组织工作的优劣对于提高机车车辆的运用效率、保证作业地点的良好作业秩序和列车解、编作业的顺利进行有很大影响，这个模块的功能提供了很好的服务。三是现车维护模块：为车辆信息手工录入的接口，当系统有异常情况时，提供补救服务。四是货票信息维护：向货主提供收费服务，提供货票信息查询服务。五是车辆技术作业时间信息模块：车辆进入专用线后，对各个技术环节的作业时间进行统计，为提高调车效率、优化运输方案提供决策依据。最终提高货物周转速度，提供服务。六是现车信息发布：实时动态显示车辆分布信息，为调度优化装卸车作业，优化运输方案提供服务。七是基础数据维护模块：提供了基础信息的使用，如货主单位名称、货主单位类别、货品名称、货品类别、股道信息、货检信息、列检信息、作业术语，为数据统计提供了服务。

三、结束语

地方铁路系统由于服务的各个企业的需求不同，与之相应的铁路信息系统也是相当的复杂。系统内外信息需求繁多，应用环境不一。而且随着地方铁路的不断发展，信息系统应用需求的变化也不断加快。如何满足铁路系统的信息需求是很值得我们探讨的一个问题，针对铁路信息系统的复杂性，基于服务科学、面向服务的理论实践是一个很值得我们探索的解决办法。它通过服务生命周期的一系列简单而且标准的技术解决了企业内部，甚至是企业间信息系统异构互联的问题，能够满足企业业务需求变化。

本文提出的基于服务科学的建模过程和方法，是对己有工作的总结，其中部分方法尚需要进一步的细化。总的来说，下一步的工作包括：

（1）完善基于服务科学的建模过程，对其中的方法进一步科学化。例如在服务系统中的元服务模型分析，如何在可重用性、耦合性两方面平衡是服务系统实现的关键。

（2）地方铁路信息系统已经在先期信息化建设中投入了大量的人力物力，如何使既有的信息资产在基于服务科学的体系中最大化的发挥作用也是很值得我们探讨的。

参考文献

[1] 徐晓飞，王忠杰，莫同.服务工程方法体系.计算机集成制造系统，2007年第八期.

[2] 吴利军.利用SOA技术构建铁路信息系统的研究.