基于EDI的航道信息數據交換標準研究*

溫　泉　焦堯毅

(長江航道規劃設計研究院1)　 　武漢　430011)

(國網湖北省電力公司信息通信公司2)　武漢　430077)

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基于EDI的航道信息數據交換標準研究*

溫泉1)焦堯毅2)

(長江航道規劃設計研究院1)武漢430011)

(國網湖北省電力公司信息通信公司2)武漢430077)

摘要：文中以長江航道信息對外服務中業務數據交換為研究對象，為提升航道信息對外服務的高效、準確與安全，將電子數據交換(electronic data interchange, EDI)引入航道信息對外數據服務領域，針對航道信息特點對相關業務基礎數據元進行分組，并結合EDI國標編寫規范明確航道信息EDI數據交換標準的整體框架與結構，為航道信息與目標用戶的高效數據交換提供標準依據.

關鍵詞：長江航道；航道信息；EDI數據交換；航道基礎數據元

0引言

長江航道作為我國內河交通網最重要的組成部分，全長6 300 km，是我國第一、世界第三大河,其干線貨運量早已躍居世界第一,見圖1.為了促進長江航道的大力發展，科技力量的有力支持必不可少，信息化建設是保障航道暢通安全、提升航道服務水平的重要手段，是促進航道科學發展的重要途徑.

圖1　2004～2014年長江干線貨運量

自2001年起，長江航道局作為長江航道的規劃、建設、維護管理部門，針對長江干線航道綜合服務保障能力的需求，開展了一系列航道信息化建設工程，為航道科學化管理、信息化建設發展提供了有力促進.“十二五”期數字航道建設作為航道信息化發展的重要階段，長江航道局明確了信息化建設的總體目標及框架，即建立“一主六分七中心、一圖一站、三平臺”的7131框架體系(見圖2)，為數字航道建設工程提供技術保障，同時也為長江航道提高養護效率、降低維護管理成本、提升綜合服務質量與通航能力提供有力支持[1-2].

圖2　“十二五”期數字航道建設目標

為了滿足數字航道、智能航道系統建設對航道各類型數據信息采集與傳輸的需求，“十二五”期數字航道建設明確要求建立一套標準規范體系，解決前期信息化建設項目成果中各類型終端設備通訊標準無法互聯互通、產品接口不一等問題.針對“數字航道”工程建設的實際需求，長江航道局組織編制了《航道信息采集與數據交換標準》(草案)，力求形成一套統一的規范標準促使長江航道系統內各階段信息化建設成果形成一個高效互聯、有序運作、實時傳輸的有機整體.隨著長江干線航道等級的逐年提升，沿江沿海水運需求的不斷增長與“深下游暢中游延上游”建設工程不斷推進，促進了海船入江通航里程的增加與沿岸港口貨運吞吐量的增大，為了進一步拓展長江航道信息數據交換服務的目標群體，有效銜接入江海船與港口業務對航道信息不斷增大的需求，兼容并滿足其現有數據通訊服務的標準，本文擬將航道EDI電子數據交換概念引入現有《航道信息采集與數據交換標準》，為長江航道信息與目標用戶(入江海船與港口業務等)的高效數據交換提供標準依據.

EDI電子數據交換作為ISO國際標準化組織所推行的數據交換標準，廣泛應用于行政、貿易與交通運輸領域，對信息系統間的數據互聯互通提供了交換標準與依據，從而對相互間的業務數據進行預定義和結構化的自動交換提供了便利，大大提升了數據處理速度與準確性.目前，EDI電子數據交換標準尚未涉及應用到長江航道數據交換領域，但隨著經濟快速發展與海船入江的需求增加，現有航道在線對外服務平臺已無法滿足對海量航道實時數據交換的需求,因此引入在船舶與港口業務領域廣泛應用的EDI技術為長江航道數據的高速、便捷和安全交互提供技術支持變得愈發重要.本文以EDI電子數據交換為基礎，針對航道信息采集與數據交換流程進行延展，通過對數據交換平臺增加EDI對外服務接口，制定符合航道特點的EDI數據交換標準，加強航道信息對外服務的高效與便捷.

1航道信息數據交換研究現狀

EDI電子數據交換最早起源于美國運輸業，經過近50年的發展逐步完善并被國際廣泛使用與認可，并于1990年被國際標準化組織(ISO)正式接受成為國際通行標準，我國在1996年首次開通了EDI通關業務.EDI電子數據交換以其信息交換的快速、準確、安全與及時高效滿足了國際貿易間的數據交換處理需求，此外，EDI被推廣應用于遠程教學、遠程會議、港口物流以及信息咨詢等領域.

目前，以航道EDI電子數據交換為對象的研究文獻較少，研究者主要著眼于信息服務平臺的建設以及航道信息化建設指標體系的研究.高婷[3]針對長江內河流域南京、武漢與重慶三大港集裝箱運輸EDI平臺建設的差異，提出以目前長江航運發展需要與信息服務現狀，加快EDI數據交換平臺的建設與融合.張麗萍[4]在其研究中對EDI的應用狀況進行了對比分析，著重介紹了其在港口與遠洋運輸領域的應用，同時她以長江航運為研究對象，對其信息需求與數據指標進行了分類，提出將電子數據交互引入到長江航運電子商務領域.任博部[5]則針對航道信息數據特點進行了歸納總結，提出了航道信息管理平臺的構建，但未涉及到航道信息數據的對外服務與發布標準.劉明俊[6]、李柏丹[7]、顧傳欽[8]、陳長虹[9]、黃強[10]等在各自研究中，分別以內河航道為研究對象，對其信息化需求、體系結構與平臺設計給出了應對策略，但都未對航道采集數據交換標準與通訊協議有所涉及.

20世紀90年代初，歐洲各國為了解決本國內河航運發展的需要，分別建立起符合本國國情的內河航運信息系統，如荷蘭的IVS90系統、比利時的IBIS/GINA系統、德國的ELWIS 系統、法國的VNF2000系統等.歐盟于2005年提出開展統一內河航運綜合信息服務(river information service，RIS)的建設，通過協同化、規范化航運信息服務，促進了內河航運與各種運輸方式之間的有機銜接，保障了內河航運的安全、經濟、高效、節能與環保，充分發揮了其綜合優勢，進一步加快了歐洲內河航運業整體的發展.

2航道信息需求分析

2.1航道信息采集終端采集數據類型

國標行政、商業和運輸業電子數據交換(EDIFACT)應用級語法規則》(GBT 14805.1-2007)第1部分至第10部分與貿易數據交換貿易數據元目錄》(GBT 15191-2010)對商業貿易、港口物流等領域所涉及的數據信息進行了分類,并對數據交換報文格式與其他相關安全規范進行了定義.由于，航道信息數據尚未被納入EDI國標中，且國標EDI適用范圍主要限于商業貿易、港口物流等領域，本文擬針對航道各類型終端采集數據進行收集分析，歸納篩選出符合需求方實際需要的航道信息數據，并對其進行逐一分類與標識.目前，長江干線航道所使用的航道信息采集終端設備包括：水位遙測遙控終端、航標遙測遙控終端、電子航道圖終端以及船舶信息采集系統等幾大類，主要采集信息內容見表1～3.

表1　航標遙測遙控信息采集內容

表2　水位遙測遙報信息采集內容

2.2航道信息EDI交換數據類型

航道信息采集終端所采集的數據種類繁多，并且涉及到航道運維管理、船舶自身運轉數據、通航條件及氣候狀況等領域，但其中涉及到目標群體需求應對外及時發布的航道信息則包括：航標信息、水位信息、航道維護尺度、氣候、控制河段以及航行通告等，主要涉及到長江航道內目標用戶安全、高效通行所需的基本保障信息.因此，依據目標用戶所需信息對航道信息EDI交換的數據類型進行歸納，可知航道終端所采集的繁雜數據信息通過數據交換平臺EDI數據接口對外服務的信息類型主要包括如下幾類,見表4.

表4　航道信息EDI交換數據類型

3航道信息EDI數據交換標準編制與數據元分組

3.1航道信息EDI標準編制

為了滿足航道信息EDI交換的快速、便捷與準確，基于EDI數據交換國標編制符合航道信息特點的預定義與結構化業務數據交換標準，為航道信息數據及時有效的與目標用戶進行互聯互通，建立航道數據對外服務的主要交換通道.因此，制定符合航道信息特點的EDI標準時，需明確遵循如下幾點.

1) 標準適用范圍即長江航道對外發布航道信息時適用，各終端與通信服務平臺以及數據交換平臺間的互聯互通則以《航道信息采集與數據交換標準》(草案)為依據.

2) 標準編制中還需要明確新制定標準所涉及引用的規范性文本，本文所擬制定的標準主要以EDI國標與《交通信息基礎數據元 第4部分：航道信息基礎數據元》為主.

3) 對標準中涉及的相關EDI術語與定義進行分類闡述，包括航道信息EDI所特有的術語.

4) 對航道信息中所涉及的業務數據元以國標分類特點為基礎進行數據元分組，并對業務數據交換的報文格式進行定義.

5) 制定信息數據交換的安全規則，保障航道信息EDI數據交換的保密性與安全性.

3.2航道信息EDI數據元分組

國標《貿易數據交換貿易數據元目錄》(GBT 15191-2010)中對商業貿易、港口物流等領域所涉及數據元采用4位數字即1～9999進行分類分組，并進行逐一標識.本文為了避免研究對象航道信息基礎數據元出現與貿易數據元分類代碼重復的狀況，擬在分類目錄中使用5位數字來作為航道信息數據元標識符(標記)，考慮到將數據元按類別進行劃分便于目標用戶使用，因此本文暫將數字標識符分為4個通用類別，制定過程中參照《交通信息基礎數據元第4部分：航道信息基礎數據元》所列已有類型對航道信息EDI數據元目標字典條目名稱進行匹配，便于查找與使用.

為了便于航道信息EDI數據目標用戶便于查詢與使用，且有據可循有據可依，本文擬將航道信息EDI數據元分為如下幾個類目，見表5～6.同時考慮后期組織構架、設備類型、編號等變更與航道信息數據元的擴展，在制定航道信息EDI數據交換標準的過程中需預留足夠空間，滿足后續發展的需求.

表5　航道信息EDI數據元類目

4結 束 語

從航道信息對外發布的及時性、準確性出發，將航道終端所采集數據經通訊服務平臺解析后傳輸至數據交換平臺，將篩選過的航道信息經EDI接口按格式化的報文模式對外發送至目標用戶，即保障了信息傳遞的及時高效，又保障了信息服務的安全，為目標用戶使用航道信息確保其在長江航道的安全暢通提供了支持.

因此，本文基于EDI國標與《交通信息基礎數據元 第4部分：航道信息基礎數據元》對航道信息基礎數據元進行分組，制定符合航道需求特點的EDI數據元目錄，并針對今后更新拓展需要預留了新增標識符區段. 本文重點闡述了航道信息EDI交換標準的編制重要性與急迫性，即為對外服務提供了數據交換依據，又為航道服務業務拓展提供了技術支持，同時也對長江航道提升對外服務效能起到了積極促進作用.

表6　航道信息EDI數據元目錄(部分)

注：(1) a為字母字符;(2) n為數字字符;(3) an為字母和數字字符;(4) 3為定長3位字符;(5)．．17為最多可用17位字符位置的不定長的數據單位;(6)．．35×5為可占用5行，每行最多35位字符的不定長的數據單位;(7)．．35×n為每行1～35位字符，不確定行數，不定長的數據單位;(8)an5(aannn)為定長5位字母數字字符，前2位為字母字符，后跟3位數字字符不間斷排列;(9)an5(aa-nn)為定長5位字母數字字符，由兩個子單元組成，各單元之間用連字符“-”連接；(10)n7(nn，nnnn，n)為定長7位數字字符，由三個子單元組成，不間斷，“，”僅表示各單元之間間的分隔；(11)(n2)a3為定長3位字母字符，其前是2位數字字符.

參 考 文 獻

[1]呂永祥,何樂,陳琳，等.長江數字航道和智能航道的分析與思考[J].交通科技, 2013(2):161-164.

[2]呂永祥.長江干線航道要素狀態感知與交互技術分析[J].水運工程,2012(9):153-158.

[3]高婷.長江漢申段水路集裝箱運輸系統研究[D].武漢: 武漢理工大學,2007.

[4]張麗萍.長江航運電子商務應用研究[D].武漢:武漢理工大學,2005.

[5]任博部.航道信息管理平臺研究[D].南京:南京理工大學,2007.

[6]劉明俊,潘俊,劉佳侖.長江干線航道信息發布平臺的構建設想[J].交通信息與安全,2010(6):85-87.

[7]李柏丹.內河航運信息化規劃研究[D].北京:北京交通大學,2007.

[8]顧傳欣.長江水路集裝箱運輸發展研究[D].武漢:華中科技大學,2004.

[9]陳長虹.長江干線航道信息管理系統探討[J].交通建設與管理,2013(7):66-67.

[10]黃強.長江航運物流發展戰略研究[D].武漢:武漢理工大學，2006.

Research on Waterway Information Data Exchange Standard Based on EDI

WEN Quan1)JIAO Yaoyi2)

(ChangjiangWaterwayPlanning,DesignandResearchInstitute,Wuhan430011,China)1)

(StateGridHubeiElectricPowerCompanyInformationandCommunicationCompany,Wuhan430077,China)2)

Abstract：Taking the operational data exchange in the external services of Changjiang waterway information as the research background, this paper introduces electronic data interchange (EDI) into the field of waterway information external data services, aiming at enhancing the efficiency, accuracy and safety of waterway information external services. In addition, based on the characteristics of waterway information, the related operational basic data elements are divided into groups. The overall framework and structure of waterway information EDI data exchange standards are determined according to the international writing specifications of EDI, which can provide standard references for the highly effective data exchange between waterway information and targeted users.

Key words：Changjiang waterway; waterways information; EDI data exchange; waterway basic data element

doi:10.3963/j.issn.2095-3844.2016.02.019

中圖法分類號：TE688

收稿日期：2016-01-21

溫泉(1984- )：男，博士，工程師，主要研究領域為水陸交通信息化、數字航道、智能航道

*交通運輸部2013年信息化重大專項(2013-364-548-200)