技術視角下省域運輸管理集成研究

王曉娟　羅正軍　張力菠

摘 要： 頂層設計的缺失極易造成信息孤島，增加系統開發維護成本。為解決這一問題，提出采用SOA架構進行系統集成。以Web Service為核心技術，針對運輸管理實際，設計了系統的應用展現層與業務邏輯層、業務邏輯層與數據層等技術集成架構；給出了系統實現的關鍵技術和相應接口代碼。實踐表明，這一設計思路和結構有利于系統的擴展、維護，有利于消除信息孤島，提高信息的時效性、共享性和集成性。

關鍵詞： SOA； 運輸管理； 系統集成； 安全管理

中圖分類號： TN915?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）05?0110?04

Study on integration of provincial transportation management

systems in technology perspective

WANG Xiao?juan1， LUO Zheng?jun2， ZHANG Li?Bo2

（1. Department of Electronics and Information Technology， Zhengde Vocational and Technical College， Nanjing 211106， China；

2. College of Economics and Management， Nanjing University of Aeronautics and Astronautics， Nanjing 210016， China）

Abstract： Lack of top?level design can easily result in information island， which will increase cost of system development and maintenance. In order to solve this problem， the service?oriented architecture （SOA） is proposed to make system integration. According to the transportation management， the frameworks were designed by taking Web Service as the core technology， which integrated application presentation layer with business logic layer， and business logic layer with data layer of the system. The key technologies and corresponding interface code of implementing the system are given. The design ideas and structures are conducive to the expansion and maintenance of the system， and elimination of information island， and can improve the timeliness， sharing and integration of information.

Keywords： service?oriented architecture； transport management； system integration； safety management

自20世紀90年代中后期開始，某省運輸管理局致力于全省道路運輸的信息化建設，各地市運管處也依據自身需要建設了自身管理特點的各類系統。這些系統為各級管理部門提高管理水平發揮了巨大作用。但隨著我國交通運輸的快速發展及相關法規的不斷推出與完善，現有系統逐漸暴露出許多不足，如信息孤島日益嚴重、系統可擴展性差、系統維護成本高等。要有效地解決這些問題，需要引入新的設計思想和方法。

1 SOA架構

政府作為一種服務管理機構，除具有企業信息系統的一般特點外，還具有服務行業流程變動快等特點。SOA（Service?Oriented Architecture，面向服務的體系架構）架構滿足了這一需求，成為解決現有運管系統問題的首選技術[1]。SOA以服務為核心，以業務為中心，具有松散耦合、標準化接口和無狀態的服務設計等特點[2?3]。它能根據業務流程的變化，快速形成特定流程的可重用性服務，構建出“服務池”（Services Pooling），促進不同軟件間的服務融合，進而提升相關系統開發效率，縮短開發周期。SOA作為可用于構建省域運輸管理信息系統的一種思想和方法，運輸管理信息系統中的業務流、數據流和各類基礎資源均以服務實現，通過服務間已定義良好的接口和契約，提供基于規范化的、可發布的、可識別的公共服務組件。

2 基于SOA的企業技術架構

省域運管業務系統面向省、市、區縣三級運管機構，為相關人員提供基本業務的操作和管理決策。省運管局根據國家和省相關道路運輸管理條例等法律法規，負責執行省域運輸管理工作，提升行業服務水平；各地市運管處行使本地市道路運輸管理職能，是行業管理的具體組織者和管理者；各區縣及鄉鎮運管部門負責本地區道路運管的具體實施。根據三級運管部門的職能，省域運管業務系統除需滿足各級機構、各類人員的基本業務服務操作功能外，還需為各級管理機構提供輔助決策管理功能，同時也需為社會大眾提供便利信息訪問服務功能。通過運管輔助決策系統，為各級管理部門提供行業信息數據及各類統計信息，幫助其實現決策管理[4]。通過省域運管業務外部接口管理，實現省域運管業務系統與交通部系統、省域“權利陽光”管理模塊以及服務企業自行開發的各類應用系統等的數據交換和信息共享。

上述需求背景需設計者通盤考慮系統技術架構，以提高系統的健壯性、可靠性、可維護性和安全性。這需要SOA的技術架構具有較好的可擴展性。因此，需構建提供不同能力的服務，如流程服務、業務規則服務、人工干預服務等。根據省運管局的頂層設計，對業務系統的應用展現層、業務邏輯層、數據管理層進行無縫集成設計，打破職能部門的條塊分割形成的信息“豎井”，消除系統功能新增造成的信息囚籠，以形成信息融合，發揮信息的協同效應。以組建和中間件等技術提高系統的健壯性，以降低系統開發成本。參照IBM的SOA參考模型[5]，運輸管理業務系統信息化實現技術架構采用如圖1所示方式進行構建[6?7]。技術架構的核心是應用支撐層，其關鍵技術是Web Service等。

使用的技術規范說明如下：

（1） 連接服務

JCA（Java連接架構器）：JCA定義一套標準的接口，用于讓連接器把兼容的應用程序服務器無縫地集成[8]。通過這一技術，實現省域新老系統、省域系統與各類外部系統的無縫集成。

JDBC（Java數據庫連接）：JDBC作為開放的多類關系數據庫訪問接口技術，可執行SQL語言開發的各類Java API，開發人員可構建更高級的工具和接口。通過這一標注的數據接口技術，實現省域運管業務系統中不同服務對象所使用的各類關系數據庫的數據集成。

（2） 數據服務

XQuery（擴展標記語言查詢）：作為W3C制定的一套標準，它彌補了傳統關系數據庫的不足，通過XML文檔中信息的抽取，實現對異構數據的同質化處理。這一技術是新一代省域運管業務系統對異源數據處理的核心和關鍵技術，有利于省域運管系統輔助決策支持的實現。

（3） 業務服務

EJB（企業Java豆）：EJB是J2EE的核心技術之一，支持組件的可重用性和可移植性。EJB由封裝了業務邏輯的多個方法組成[9]。采用EJB技術，對省域運管業務各類業務流程實現組件化，既提高了系統的可靠性和可維護性，又提高了系統的開發效率，降低了系統開發成本。

SCA（服務組件架構）：通過SCA提供的編程模型，實現SOA架構下的各類應用系統。基于SCA架構，構建省域運管業務中各類EJB組件的服務模型，從而高效地實現省域運管業務中各類應用系統。

（4） 流程服務

BPMN（Business Process Modeling Notation）：一個業務流程建模和Web服務標準[10]。BPMN提供簡潔明了的標注體系，也內置了各類開發模型，這有利于下一代XML語言高效執行系統業務流程。省域運管業務系統通過內置這一技術，提高新一代省域運管業務系統的可擴展性、可維護性。

WS?CDL（Web服務組編定義語言）：通過WS?CDL，實現不同交易代理之間的形式化聯系。這一技術有利于省域運管業務系統不同組件之間的形式化聯系，實現業務組件有效集成。

（5） 展現服務

JSR168（Java Specification Request 168）：作為Java規范要求，主要應用于Portal軟件的開發。這一技術是實現省域運管業務系統門戶程序的關鍵。

WSRP（遠程門戶Web服務）：WSRP定義一系列規范。這些規范描述了如何基于SOAP 中 Web 服務生成門戶系統標記片塊以及如何構建公共接口。通過公共接口，設計者無需進行編程即可構建在相關頁面中遠程運行 Portlet的門戶。省域運管業務系統可充分利用這一技術實現各類組件的引用。

AJAX（Asynchronous JavaScript and XML）：是一種創建交互式網頁應用的網頁開發技術[11]。它使用SOAP或其他一些基于XML的Web Service接口。這是各級運管部門信息門戶網站數據抓取的核心技術。

（6） 消息交換與傳輸

RMI（遠程對象方法傳輸）：主要實現企業Java豆等對象之間的相互通信。對于已開發實現的省域運管業務EJB組件，利用RMI實現省域運管業務系統內組件池中不同組件之間的相互通信。

JMS（Java消息服務機制）：定義的一組基于Java環境的技術規范，實現Java平臺上面向消息中間件相互通信的接口。基于JMS，開發設計出省域運管業務系統中警務通等各類移動通信中間件以及各類系統中信息的推送技術。

SOAP（簡單對象訪問協議）：一組基于XML技術的分布式環境中對象進行信息交換的簡單訪問協議。這一規范能有效解決省域運管業務系統這一分布式環境，實現不同物理系統之間信息的有效交互與融合，提高了整個系統的可擴展性，增強了系統的均衡負載能力。

SDO（數據服務對象）：它規范了系統中異質數據源間采用統一的數據進行開發設計的模型。通過這一技術，實現省域運管業務系統與交通部系統之間、省域運管業務系統與企業業戶之間、省域運管業務系統與社會大眾之間等的信息交互，提高了系統的集成度。

（7） 安全管理

WSDM（Web服務分布式管理）：它提供了如何描述MUWS資源的接口、如何訪問MUWS資源的接口等的相關定義，同時實現了Web服務管理的功能。

WS?Trust：它是安全令牌交換協議的擴展，采用了WS?Security消息傳送機制，實現憑證在不同信任域環境下的傳播和簽發。

系統通過采用上述技術作為系統安全管理的核心，實現省域運管業務系統各類數據包和信息的傳輸安全，提高整個系統的運行的安全性和可靠性。

（8） 服務描述、注冊與發現

WSDL（Web服務描述語言）：以某一結構化的方式描述Web服務，通常采用XML結構這一方式進行。由于接口的標準化，因此Web服務可以實現即時裝配。通過WSDL，將省域運管業務系統中各類Web服務描述為包含相關端口的訪問點的集合，既有利于消息的交互，又有利于省域運管業務系統分布式操作的實現。

UDDI（統一描述、發現和集成）：采用XML實現跨平臺的一種描述協議。通過這一規范，實現各類Web服務的描述并進行注冊，構建服務池以利于各類服務的查找和使用。省域運管業務系統中定義的所有服務均通過這一機制實現統一的管理和調用。

3 系統實現的關鍵技術

SOA將整個系統中需要共享的各類資源進行劃分，使用相關技術將各類資源進行封裝，通過ESB（Enterprise Service Bus，企業服務總線）這一基本連接中樞，以服務的形式接入業務系統。這些服務在物理上實現了分布自治，在邏輯上構建成為一個“服務連接池”，實現一體化管理，并以透明的方式供服務使用者進行資源的優化選取和高效訪問，支持用戶的應用配置。

3.1 核心配置文件

（1） 負載均衡

負載均衡用于實現服務端點之間的負載均衡。其核心代碼如下：

（2） 消息交互

通過WS?X技術，實現各類服務協同檢測和即時響應，保證各類服務消息交互的可靠性。其核心代碼如下：

}

else if（comp.add（CompanyID， CompanyInfo）{

msg = "The company added successfully！"；

}

return msg；

}

（3） 運輸業務受理

public String BusinessAccept（String RealRouteID， String VehicleID， Object[] GoodsInfo）{

RealRoute route = new RealRoute（）；

Vehicle vehic = new Vehicle（）；

String msg = "Accept failure！"；

if（！route.existId（RealRouteID））{

msg = "route doesnt exist！"；

}

if（！vehic.existId（VehicleID））{

msg = "Vechicle isnt exist！"；

}

else if（Business.Handle（RealRouteID， VehicleID， GoodsInfo）{

msg = "Accept successfully！"；

}

return msg；

}

4 系統技術實現

用戶以超級管理員身份從相關門戶網站登錄，登錄成功后，顯示系統的主界面，如圖2所示。界面頂部是系統的6個功能菜單，點擊后，界面左邊顯示相應子功能菜單；界面底部是系統操作菜單；無論什么身份的用戶，當進入操作界面時，界面中部的上面將顯示用戶需要處理、或已經處理的業務，下面是一些重要的通知，點擊通知即可查看通知的具體內容。

5 結 語

信息化建設在頂層設計缺失時極易形成信息孤島，造成信息融合性差，同時這也容易導致后期系統的開發維護成本迅速膨脹。為了有效解決這一問題，本文基于SOA的技術架構，從技術角度提出了省域運輸管理系統的集成方案。這一方案以服務為導向，以Web Service為核心技術，通過消息機制、組件技術、中間件技術等實現各類應用在技術上的無縫集成。這樣既提高了系統開發效率，又極大地降低了后期的維護成本，也有利于系統新功能的擴展，增強了系統的可靠近和健壯性。

參考文獻

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