基于移动互联技术的铁水联运终端应用

孙磊，秦鸣夏

（江苏运联信息股份有限公司　江苏南京　210023）



基于移动互联技术的铁水联运终端应用

孙磊，秦鸣夏

（江苏运联信息股份有限公司江苏南京210023）

摘要：随着社会的发展对铁路物流的要求越来越高，铁路物流的信息化建设越来越重要，基于随时随地的实现信息共享和数据交换的目的，考虑到在当前3G/4G网络盛行、androjd操作系统成熟的背景下，移动互联技术的研发为物流业的发展起到了不可估量的作用，因此通过尝试在环境复杂、对数据要求精密的铁路物流中，汲取phonegap的设计理念，采用htm15框架设计的移动终端系统承载大部分的货运作业，实现码头装卸场实时与铁路货运站数据库或者其他物流商务平台移动互联，使得火车在港停时缩短近一小时，充分凸显了移动互联在港口铁路物流中的地位。

关键词：移动互联；手持终端；铁路物流；htm15

随着中国港口铁路信息化的高速发展，铁路运输基础数据基本完善，铁路运输组织可借助铁路运输管理信息系统和铁路列车调度指挥系统（TDCS）等信息化手段实现运输生成高效化和信息数据共享化。“移动互联”技术有效地结合了移动通信和互联网，作为一种新兴的技术模式，凭借其高便捷性和高准确性在铁路物流信息化建设中占据重要地位。同时近两年来移动互联网在物流业务中的普及率也非常高，在铁路物流方面对“移动互联”技术的推进主要表现在两个方面：一是升级网络，提高网速。目前，国外的WCDMA网络大部分都已升级到HSUPA，最高可提供21.6 Mbps的下行速率和5.76 Mbps的上行速率，而C网运营商如Verjzon、KDDI、SKT等均已经把网络升级到EV-D0 Rev.A［1］，网络速度的提升可以承载一系列基于高宽带和高速率的移动多媒体应用；二是订制功能终端，配合业务推广，移动互联网业务在铁路物流中的发展，不仅需要网络速率和稳定性方面的支持，更需要终端在功能也业务方面的推动，国外3G和移动互联网做的比较好的运营商，无不从终端入手，以订制终端来配合其业务推广。

文中主要研究基于移动互联技术的港口铁路手持作业系统的实现，通过借助“移动互联”技术，在androjd平台的工业移动终端设备上，开发出一套“港口铁水联运移动终端系统”（以下简称“系统”），使得铁路现场货运员随时随地地进行掌上装卸作业。

1　移动互联在铁水联运中的价值

1.1高效的信息共享

港口铁路物流就是以铁路资源为依托，以铁路运输为核心，将铁路内外部系统相关联，将运输与存储、装卸、调车等众多环节有机地结合，与其他行业相比，港口铁路运输业有着配送资源广泛、网络覆盖面广、信息化要求高等特点。如何解决铁路与港口的数据交换、解决信息孤岛问题成为了铁水联运建设中的关键点，而移动互联技术，打破了传统的货运作业在时间和空间上的限制，可以有效的将铁路调度系统、港口生成系统集成起来，在本次研究的铁水联运移动终端系统中，更是充分体现了系统集成、信息共享的优势。

1.2云计算模式处理大数据

系统主要为港口铁路货运业务服务，在货运现场由于环境复杂、移动作业频繁、信息采集量大等多种因素，给货运员的电子作业带来不便，因此系统的操作便捷性、可靠性非常重要。系统采集的数据源主要有铁路调度数据、货主装车委托数据、码头库场数据以及轨道衡数据等，通过云计算的模式，将各类数据源在服务器端按需分配处理资源，进行逻辑上的匹配和关联，它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务，极大的提高了移动终端处理数据的能力。这意味着移动终端借助云端资源将计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉，最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的［2］。

2　铁水联运移动终端系统的实现

2.1功能性设计

在推进南京港港口铁路信息化建设过程中，以铁路运输管理信息系统为基础，利用手持终端来实现货运装卸流程，手持机终端负责完成装卸作业、随时随地获取铁路资源数据、与铁路运输管理系统实时数据同步等任务。手持机现场作业系统承担了整个货运模块功能，也是统计查询系统的重要数据处理源头。

对于港口铁路业务，数据源主要是围绕着“车”和“货”两个事物主体，其中车信息体现在火车基本属性、铁路取送时间、篷布、铅封号等信息，这些内容都是需要在装卸现场核对或录入的；货信息主要体现在装卸作业开完工时间、装车计划落实、轨道衡过磅、调送单确认等，这些也是需要在装卸现场生成或共享的，因此移动终端承载了大部分货运作业现场数据源的生成工作。以下列举几点重要的手持终端操作的功能。

1）核对股道现车

手持机通过web访问应用单位的服务器，读取铁路运输管理信息系统数据库中的现车数据，从而在“货场信息”模块会将股道上的车辆信息显示出来，包括车号、顺位号、所在股道以及每辆车的车态、发站名、到达时间等详细信息。货运员可根据手持机上显示的信息与实际情况进行核对。

2）确认取送车时间

实际情况，值班长制定好调车计划单后，由司机将车辆调至指定股道，车辆进入股道后，货运员核对车数、车号，选中要进行装卸作业的车辆确认调入时间，同理，车辆离开股道时，货运员选中作业完毕的车辆确认调出时间。确认时间的同时，手持机通过web访问服务器，立即将时间写入系统数据库，从而使值班长在信号楼通过铁路运输管理信息系统可以实时查看车辆的调入调出时间。

3）装卸作业

空车调入之后，由货运员在手持机上执行开工操作，并根据品名和到站选择相应的装车日计划，装车完成后确认完工，车态便由空车变为重车。重车调入之后，由货运员执行开工、完工操作，车态便由重车变为空车，车态的转换通过与服务器数据库移动互联实现同步，即铁路运输管理信息系统上的车辆状态与手持机中的同步。

4）维护车辆信息

货运员在执行装卸作业的同时，同时可以录入车辆的篷布数、篷布号、铅封号等详细信息，这些信息只能通过现场货运员采集到，录入的数据也实时同步到值班长和助理值班员所操作的系统模块中。

5）获取轨道衡载重

手持机进行装车作业时，涉及到装后载重的计量问题，手持机获取载重的途径有两种，对于某些没有轨道衡系统的特定股道，由货运员人工录入载重数据；对于配备有轨道衡系统的股道，将股道所在码头电子磅数据库连接到应用单位内网，在货运员执行完工时手持机通过web访问服务器从码头数据库获取电子磅单数据再写入铁路运输管理信息系统的现车库中，实现远程信息采集的效果。

2.2系统架构设计

如图1所示，基于移动互联技术的铁水联运移动终端在设计上采用APP嵌套HTML5的架构实现，与用户交互的外部APP框架采用定制化开发，针对不同的操作系统（androjd、jos、wjnce等）专门开发不同的交互界面［3］，与之通信的是Socket服务器，但是外部APP框架只负责简单的用户交互行为处理，并不与业务数据流产生交集。为了系统更新的便捷性和网络数据交互的稳定性，在APP中采用HTML界面处理大批量的业务数据，与之通信的是后台Tomcat服务器，Tomcat服务器在接收到前端HTML的数据交互指令后，通过数据交换服务器与其他集成的系统（铁路调度系统、港口生产系统、轨道衡系统）等进行数据交互和计算，同时从云端数据资源获取相关数据，由负载均衡服务器分配服务器性能资源进行逻辑加工处理，最后返回页面结果集［4］。

图1　移动终端系统网络架构图

在开发前端HTML时简单封装成APK文件的方法如下：

1）在要Actjvjty中实例化WebVjew组件：WebVjew webVjew = new WebVjew（thjs）。

2）调用WebVjew的1oadUr1（）方法，设置WevVjew要显示的网页。

3）调用Actjvjty的setContentVjew（）方法来显示网页视图。

4）覆盖Actjvjty类的onKeyDown（）方法，如果不做任何处理，点击系统回退键，整个浏览器会调用fjnjsh（）而结束自身，而不是回退到上一页面。

5）需要在AndrojdManjfest.xm1文件中添加权限，避免出现Web page not avaj1ab1e错误。

以上这种封装HTML的方式，在本系统处理前后台数据交互中得到了很好的应用，在外部APP框架上，则汲取了PhoneGap的理念，允许利用HTML + JavaScrjpt + CSS的强大功能在多个移动终端平台上开发程序，开发出来的程序经过在各自的平台上编译形成独立的安装程序［5］。使程序看起来和natjve的程序一样。这相比传统的Androjd SDK开发有着更多的优势：

1）跨平台：一次开发，多个平台共用。现主要包括了androjd，jOS，App1e jOS，Goog1e Androjd，Pa1m，Symbjan，B1ackBerry？等。

2）降低开发门槛。对于很多WEB开发人员来说，借鉴PhoneGap就可以很轻松地实现Objectjve-C语言和Java语言所达到的效果。

3）提供强大的硬件访问控制。比起传统的Web程序，它提供了一些列的JS？的类，可以直接访问硬件。

4）方便的安装和使用。PhoneGap的架构很复杂，但只用很简单的配置就可以搭好环境。只需专注于Web页面就可以了。

2.3数据流分析

如图2所示，铁水联运移动终端的数据源有3个，分别是铁路运输管理信息系统车辆数据、装车日计划和电子磅数据，这些数据都是通过应用单位内网传输，而货运员在手持机上录入数据是通过公网访问。数据传输到手持终端后，经过货运员的操作完成相应装卸作业，将生成的车辆信息包括车态、品名、作业时间等数据写入到信息系统数据库中，同时，值班长通过铁路运输管理信息系统执行钩计划调车，直接更新车辆库信息，使得手持机显示的股道车辆信息随钩计划的执行而变化，手持机与信息系统完全同步，达到了值班长、助理值班员等其他角色实时监控、获取货场装卸进度的效果。

图2　手持机数据流向示意图

通过多个手持终端的作业，形成了一种移动自组织网络（Mobj1e Ad Hoc Network，MANET），它是不依赖于任何固定基础设施的移动节点的联合体，是一种自组织、无线、多跳、对等式、动态的移动网络［6］。一个移动自组织网络是由一组移动节点组成，不需要借助基站等已建立好的基础设施进行集中控制。各个移动节点处于移动状态。移动节点通过无线传输技术与一跳邻居节点直接进行数据通信，再由该邻居节点决定如何将数据传送到下一跳，直至目的节点。也就是说，在移动自组织网络中，每个移动节点同时承担了主机和路由器的功能，在作为主机收发上层应用业务数据的同时，也作为路由器为其他主机进行数据转发［7］。

在移动自组织网络中，每个移动节点需要同时拥有通信装置和计算装置，能够参与移动自组织网络的信息传输和计算，如带有无线网卡的计算机、手机、PDA等。在移动自组织网络的数据传送中，源节点是指数据传送的起始节点，也就是形成数据的节点。目的节点是数据传送的结束节点，通常也就是数据传送的最终目标。中间节点是位于源节点和目的节点之间并参与数据传送的节点。

3　结论

该移动互联技术和系统架构方案已经成功运用在南京港铁运公司，经过长期的应用测试，该技术方案能够满足码头装卸数据与铁路货运调度数据的信息交换的需求，能够有效地提高码头作业效率、降低火车在港停时，同时，该技术方案保障了信息的安全性、及时性和稳定性，在保障码头装卸作业顺利进行的条件下解决了装卸点信息孤岛问题。

参考文献：

［1］于斌. MANET与Internet互联的研究与仿真［D］.北京：北京邮电大学，2009.

［2］王乐.计算思维下的大学计算机基础分层教学构建［J］.电子制作，2014（6）：124-128.

［3］马建红，姬莉霞，卫权岗.基于Androjd平台的移动个人助手设计与实现［J］.现代电子技术，2012（2）：24-26.

［4］夏帮贵.基于Androjd平台的移动学习系统［J］.西华大学学报：自然科学版，2011（5）：81-84

［5］杨文阳.终身学习理念下的移动学习框架探究［J］.中国远程教育，2013（4）：78-82

［6］Segaran T. Programmjng Co11ectjve Inte11jgence［M］. O’Rej11y，2009.

［7］Reeves W T.Partjc1e systems——a technjque for mode1jng a c1ass offuzzy objects［J］.Computer Graphjcs，1983，17（3）：359-376.

Rallway Ports of moblle termlnal aPPllcatlons based on moblle Internet technology

SUN Lej，QIN Mjng-xja
（Jiangsu Trans Union Information Stock Co，Ltd，Nanjing 210023，China）

Abstract:Wjth the deve1opment of the socjety more and more hjgh to the requjrement of raj1way 1ogjstjcs，jnformatjon constructjon of raj1way 1ogjstjcs more and more jmportant，based on the rea1jzatjon of jnformatjon sharjng and data exchange at any tjme and p1ace，the purpose of consjderjng the current 3 G / 4 G network jn vogue，the androjd operatjng system under the background of mature，mobj1e Internet techno1ogy research and deve1opment for the deve1opment of 1ogjstjcs jndustry p1ays an jmmeasurab1e ro1e，so by tryjng to precjsjon comp1jcated envjronment，the data requjrements of raj1way 1ogjstjcs，draw on the desjgn concept of phonegap，usjng HTML 5 framework desjgn of mobj1e termjna1 system carryjng most of cargo operatjons，port 1oadjng and un1oadjng fje1d rea1-tjme and raj1way frejght statjon database or other 1ogjstjcs busjness p1atform of mobj1e，to shorten the trajn stops jn port a1most one hour，fu11y hjgh1jghted the mobj1e Internet jn the status of raj1way 1ogjstjcs.

Key words:mobj1e jnternet；mobj1e termjna1；raj1way 1ogjstjcs；htm15 ?

中图分类号：TN929

文献标识码：A

文章编号：1674-6236（2016）07-0093-03

收稿日期：2015-06-02稿件编号：201506030

作者简介：孙磊（1982—），男，江苏连云港人，硕士，软件设计师。研究方向：基于java的B/S业务系统开发及相关开源框架应用。