列車確報自動轉發程序的開發

潘云松

（昆明鐵路局 信息技術所，昆明 650011）

列車確報自動轉發程序的開發

潘云松

（昆明鐵路局 信息技術所，昆明 650011）

列車確報是指導鐵路運輸生產的重要基礎信息，確報轉報是整個確報體系中是核心。為了提高確報轉報質量，昆明鐵路局開發了確報自動轉報程序。它利用調度計劃和行車調度信息，使用最短路徑（Dijkstra）算法推算轉報車站，實現自動轉報。文中重點論述程序設計原理和采用的技術。

列車確報；自動轉發；消息隊列；Oracle OCCI

列車確報也稱“運統一”,是列車出發時向下一站和運輸組織部門報告本列車及其車輛詳細組成情況的信息報告,是編組作業、卸車預報、車流調整等工作必不可少的信息，也是鐵路車輛追蹤、行車調度、機車調度以及調車指揮作業的重要基礎數據。

確報信息一般由編組站、區段站的確報系統產生。確報信息系統由鐵路總公司、鐵路局和車站3部分組成。車站部分主要實現確報發報和收報功能，在鐵路總公司和鐵路局端主要實現確報轉報功能。本文主要介紹鐵路局端確報轉報程序的開發。確報轉報程序工作原理是根據確報報文信息，將確報報文轉發到需要的車站，確報轉報質量對車站車號人員的工作量和調車計劃的編制至關重要，需要通過考核提升確報質量。

1 確報轉報現狀和存在問題

鐵路局確報信息系統主要由鐵路總公司、鐵路局和車站3部分組成。車站是確報產生的源點和接收確報點，鐵路總公司和鐵路局負責確報的轉發。轉發規則是：（1）鐵路局管內確報，即發報站和收報站都是同一個鐵路局，確報由所在鐵路局進行轉發，即發報站將確報報文傳到鐵路局，由鐵路局轉報程序根據轉報字典中的定義規則，將報文轉發到解體車站。（2）跨鐵路局報文的轉發，即發報站和到站（解體站）不在同一個鐵路局，轉發規則是鐵路局收到車站發報文，判斷到站是外鐵路局車站的報文就上傳鐵路總公司，由鐵路總公司轉報程序將報文轉至到站所在鐵路局，再由鐵路局轉發到車站。

在實際工作中，確報報文不僅需要轉發到列車的終到站，而且還需轉發到途中經過的有甩掛作業的車站。目前，鐵路總公司確報轉報系統已應用多年，但還存在一些不足，主要表現在：

（1）轉發報字典定義復雜，確報漏發情況突出。在確報定義時要指明確報發站、到站、經由，如果確報文中發站、到站、經由在轉報字典中找不到就不會進行轉報，需要重新維護轉報字典，即便經常維護也難免疏漏。轉報字典的記錄數往往會達到上百條；在定義時還要考慮定義記錄間相互影響，需要考慮程序發現第一個滿足記錄進行轉報，本次轉報結束，后面的定義都不會執行。

（2）轉報字典中定義的最大轉報車站數不能超過5個。有些列車編組復雜，需要轉報車站超過5個，轉報時就會出現漏報，轉報程序不判斷是否需要轉報（轉報車站是否有作業），只要轉報字典定義，就進行轉報，造成車站接到許多沒用的確報，給車號員挑選確報造成困難。

（3）使用原有確報轉報系統，許多車站收不到確報，經常需要手工轉報，工作量大，不能滿足24 h轉報需要。

2 確報轉報改進方案

為解決上述問題，昆明鐵路局開發了確報自動轉報程序，結合確報考核功能，提高確報發報質量。

當前鐵路總公司所使用的確報傳輸軟件是消息隊列（MQ）軟件，它基本可在所有系統平臺安裝，最大好處是不會丟失報文。確報自動轉報程序中的重要模塊如下。

2.1 確報分發程序

其作用是把發來確報MQ信息分發到兩個應用隊列中。1個隊列中消息被鐵路總公司程序接收入庫，另1個被新確報轉發程序處理，完成確報轉發到車站的工作。

2.2 確報轉發程序

其處理過程是：

（1）解析XML格式報文，分析出報頭中的發車時間、車次、發站、到站、經由信息以及報文中車輛到站信息。

（2）根據確報的車次，從當前運行圖中查找運行線，判斷列車所經過的列車徑路（列車所經過車站）。

（3）如果不能找到到達終點站的整個路徑，則再通過車次的計劃線和基本圖（基本上每天都要開行的車次），查找列車徑路。

（4）如果仍不能都找到，則根據發站、到站、經由，使用最短路徑（Dijkstra）算法，找出發站到經由站列車徑路和經由站到終到站的徑路，求出它們合集，找出列車所經過車站。

（5）從列車編組所有貨車終到站集合中找出列車經過的車站，確定有進行作業車站，需要進行轉報。

（6）判斷需要轉報車站是否在確報站字典中（可能需要轉報，但車站沒有確報系統），確定需轉報車站。

（7）按照確定轉報車站轉發確報。

3 確報轉發程序流程

昆明鐵路局確報自動轉報的程序流程如圖1所示。

圖1 確報自動轉報程序流程圖

（1）車站確報點利用MQ通信軟件，上傳確報數據到鐵路局，鐵路局分發程序同時將MQ消息分發到2個隊列中。

（2）由鐵路局入庫程序將其中1個隊列中的消息取出，并存入Oracle數據庫。

（3）新確報轉報程序，對收到的報文進行合法性判斷，對有問題的報文進行記錄。

（4）根據確報的發站、到站和經由，運用確報轉報方案，找出轉發確報的車站。

（5）根據報文中車輛到站信息，推斷出需要轉報車站。通過MQ通信系統，將報文轉發到車站。

4 系統實現

4.1 數據結構定義

關鍵數據結構采用C++語言描述， Oracle數據庫存儲，每條記錄的存儲以對象類型保存,程序對數據以對象為單元進行讀取。

（1）車站字典

記錄結構是站名漢字、站名略碼（是關鍵字）。

struct station

對應表定義 create or replace station_tab of station;

（2）線路字典

記錄結構是站名漢字、站名略碼（是關鍵字），主要說明車起始站和終到站之間是否連同，連通是有方向的，終到站到起始站不一定是連通的，該字典主要用于判定最短徑路。

（3）走行徑路

兩站之間走行徑路，經程序處理輸出車輛結果，存放列車徑路。

說明：根據以上數據結構，使用最短路徑（Dijkstra）算法，查找出列車經過車站。輸入起始站和終到站，輸出結果以NodeInf的類型返回。

4.2 后臺處理程序

考慮到程序的處理速度、穩定性和鐵路總公司的現有傳輸體系情況，選擇AIX操作系統。AIX是小型機上的一種操作系統，比常見的Windows操作系統穩定，代碼執行效率高。

程序編寫采用MQ中間件、Oracle提供的OCCI和XML接口，使用C++語言編寫UNIX后臺程序，實現對確報報文接收、解析和轉發等功能。

以往UNIX后臺程序是用Oracle pro*c編寫：需要先編寫*.pc文件，后生成C程序代碼，再進行程序編譯，程序代碼編寫和調試程序非常不方便。本文采用Oracle提供的C/C++語言開發工具OCCI(Oracle C++ Call Interface)，稱為Oracle C++語言調用接口。通過它，C++語言可以直接訪問Oracle數據庫的數據（包括對象數據），調用Oracle數據庫的過程和函數。它的調用方式類似于Java 通過JDBC訪問數據庫，而運行效率遠高于JDBC，因為它直接生成機器代碼，而Java編譯生成的是中間代碼，執行時需要進行解釋。能以對象數據為單元進行直接存取；對MQ系統的調用采用MQ for C++。經過4年使用證明，該程序能很好地滿足需要，系統能在2 ms～10 ms時間內完成一個確報轉報工作。

（1）后臺程序在AIX系統后臺運行情況

（2）后臺轉報程序處理情況

第1條表示接到從松林站發往宣威站的車次為41012。

4.3 電子地圖

圖2 顯示列車徑路的電子地圖

為了讓使用者對轉報情況有直觀的理解，方便轉報，利用電子地圖功能對整個轉報情況進行描述，直觀標示出確報列車實際運行軌跡，如圖2所示。紅線部分反映一個確報從昆明南站出發，經由白水鎮，到達六盤水軌跡標示。另外，從圖2可以看出，在松林與宣威之間車站所有確報站都進行轉發。

5 結束語

系統2010年投入使用至今，運行非常穩定。程序具有對多站轉報能力，轉報字典通過對車站拓撲圖字典做相應維護，不需要對程序本身做任何改動。

責任編輯 楊利明

Department of train consist information auto pass-through program

PAN Yunsong
( Institute of Information Technology, Kunming Railway Administration, Kunming 650011, China )

Train consist information was the important and basic information for railway transportation. Passthrough of train consist information was the core of Train Consist Information System. To improve the quality of pass-through, the Kunming Railway Administration developed train consist information auto pass-through program. The program used dispatching plan and train control information, utilized the improved Dijkstra Algorithm to calculate the pass-through station, implement auto pass-through. The paper described the design principle of the program and the used technologies.

train consist information; auto pass-through; Message Queue; Oracle OCCI

U285∶TP39

：A

1005-8451（2014）03-0013-04

2014-01-24

潘云松，高級工程師。