基于移動互聯技術的鐵水聯運終端應用

孫磊，秦鳴夏

（江蘇運聯信息股份有限公司　江蘇南京　210023）

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基于移動互聯技術的鐵水聯運終端應用

孫磊，秦鳴夏

（江蘇運聯信息股份有限公司江蘇南京210023）

摘要：隨著社會的發展對鐵路物流的要求越來越高，鐵路物流的信息化建設越來越重要，基于隨時隨地的實現信息共享和數據交換的目的，考慮到在當前3G/4G網絡盛行、androjd操作系統成熟的背景下，移動互聯技術的研發為物流業的發展起到了不可估量的作用，因此通過嘗試在環境復雜、對數據要求精密的鐵路物流中，汲取phonegap的設計理念，采用htm15框架設計的移動終端系統承載大部分的貨運作業，實現碼頭裝卸場實時與鐵路貨運站數據庫或者其他物流商務平臺移動互聯，使得火車在港停時縮短近一小時，充分凸顯了移動互聯在港口鐵路物流中的地位。

關鍵詞：移動互聯；手持終端；鐵路物流；htm15

隨著中國港口鐵路信息化的高速發展，鐵路運輸基礎數據基本完善，鐵路運輸組織可借助鐵路運輸管理信息系統和鐵路列車調度指揮系統（TDCS）等信息化手段實現運輸生成高效化和信息數據共享化。“移動互聯”技術有效地結合了移動通信和互聯網，作為一種新興的技術模式，憑借其高便捷性和高準確性在鐵路物流信息化建設中占據重要地位。同時近兩年來移動互聯網在物流業務中的普及率也非常高，在鐵路物流方面對“移動互聯”技術的推進主要表現在兩個方面：一是升級網絡，提高網速。目前，國外的WCDMA網絡大部分都已升級到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網運營商如Verjzon、KDDI、SKT等均已經把網絡升級到EV-D0 Rev.A［1］，網絡速度的提升可以承載一系列基于高寬帶和高速率的移動多媒體應用；二是訂制功能終端，配合業務推廣，移動互聯網業務在鐵路物流中的發展，不僅需要網絡速率和穩定性方面的支持，更需要終端在功能也業務方面的推動，國外3G和移動互聯網做的比較好的運營商，無不從終端入手，以訂制終端來配合其業務推廣。

文中主要研究基于移動互聯技術的港口鐵路手持作業系統的實現，通過借助“移動互聯”技術，在androjd平臺的工業移動終端設備上，開發出一套“港口鐵水聯運移動終端系統”（以下簡稱“系統”），使得鐵路現場貨運員隨時隨地地進行掌上裝卸作業。

1　移動互聯在鐵水聯運中的價值

1.1高效的信息共享

港口鐵路物流就是以鐵路資源為依托，以鐵路運輸為核心，將鐵路內外部系統相關聯，將運輸與存儲、裝卸、調車等眾多環節有機地結合，與其他行業相比，港口鐵路運輸業有著配送資源廣泛、網絡覆蓋面廣、信息化要求高等特點。如何解決鐵路與港口的數據交換、解決信息孤島問題成為了鐵水聯運建設中的關鍵點，而移動互聯技術，打破了傳統的貨運作業在時間和空間上的限制，可以有效的將鐵路調度系統、港口生成系統集成起來，在本次研究的鐵水聯運移動終端系統中，更是充分體現了系統集成、信息共享的優勢。

1.2云計算模式處理大數據

系統主要為港口鐵路貨運業務服務，在貨運現場由于環境復雜、移動作業頻繁、信息采集量大等多種因素，給貨運員的電子作業帶來不便，因此系統的操作便捷性、可靠性非常重要。系統采集的數據源主要有鐵路調度數據、貨主裝車委托數據、碼頭庫場數據以及軌道衡數據等，通過云計算的模式，將各類數據源在服務器端按需分配處理資源，進行邏輯上的匹配和關聯，它將計算任務分布在大量計算機構成的資源池上，使各種應用系統能夠根據需要獲取計算力、存儲空間和信息服務，極大的提高了移動終端處理數據的能力。這意味著移動終端借助云端資源將計算能力也可以作為一種商品進行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費用低廉，最大的不同在于，它是通過互聯網進行傳輸的［2］。

2　鐵水聯運移動終端系統的實現

2.1功能性設計

在推進南京港港口鐵路信息化建設過程中，以鐵路運輸管理信息系統為基礎，利用手持終端來實現貨運裝卸流程，手持機終端負責完成裝卸作業、隨時隨地獲取鐵路資源數據、與鐵路運輸管理系統實時數據同步等任務。手持機現場作業系統承擔了整個貨運模塊功能，也是統計查詢系統的重要數據處理源頭。

對于港口鐵路業務，數據源主要是圍繞著“車”和“貨”兩個事物主體，其中車信息體現在火車基本屬性、鐵路取送時間、篷布、鉛封號等信息，這些內容都是需要在裝卸現場核對或錄入的；貨信息主要體現在裝卸作業開完工時間、裝車計劃落實、軌道衡過磅、調送單確認等，這些也是需要在裝卸現場生成或共享的，因此移動終端承載了大部分貨運作業現場數據源的生成工作。以下列舉幾點重要的手持終端操作的功能。

1）核對股道現車

手持機通過web訪問應用單位的服務器，讀取鐵路運輸管理信息系統數據庫中的現車數據，從而在“貨場信息”模塊會將股道上的車輛信息顯示出來，包括車號、順位號、所在股道以及每輛車的車態、發站名、到達時間等詳細信息。貨運員可根據手持機上顯示的信息與實際情況進行核對。

2）確認取送車時間

實際情況，值班長制定好調車計劃單后，由司機將車輛調至指定股道，車輛進入股道后，貨運員核對車數、車號，選中要進行裝卸作業的車輛確認調入時間，同理，車輛離開股道時，貨運員選中作業完畢的車輛確認調出時間。確認時間的同時，手持機通過web訪問服務器，立即將時間寫入系統數據庫，從而使值班長在信號樓通過鐵路運輸管理信息系統可以實時查看車輛的調入調出時間。

3）裝卸作業

空車調入之后，由貨運員在手持機上執行開工操作，并根據品名和到站選擇相應的裝車日計劃，裝車完成后確認完工，車態便由空車變為重車。重車調入之后，由貨運員執行開工、完工操作，車態便由重車變為空車，車態的轉換通過與服務器數據庫移動互聯實現同步，即鐵路運輸管理信息系統上的車輛狀態與手持機中的同步。

4）維護車輛信息

貨運員在執行裝卸作業的同時，同時可以錄入車輛的篷布數、篷布號、鉛封號等詳細信息，這些信息只能通過現場貨運員采集到，錄入的數據也實時同步到值班長和助理值班員所操作的系統模塊中。

5）獲取軌道衡載重

手持機進行裝車作業時，涉及到裝后載重的計量問題，手持機獲取載重的途徑有兩種，對于某些沒有軌道衡系統的特定股道，由貨運員人工錄入載重數據；對于配備有軌道衡系統的股道，將股道所在碼頭電子磅數據庫連接到應用單位內網，在貨運員執行完工時手持機通過web訪問服務器從碼頭數據庫獲取電子磅單數據再寫入鐵路運輸管理信息系統的現車庫中，實現遠程信息采集的效果。

2.2系統架構設計

如圖1所示，基于移動互聯技術的鐵水聯運移動終端在設計上采用APP嵌套HTML5的架構實現，與用戶交互的外部APP框架采用定制化開發，針對不同的操作系統（androjd、jos、wjnce等）專門開發不同的交互界面［3］，與之通信的是Socket服務器，但是外部APP框架只負責簡單的用戶交互行為處理，并不與業務數據流產生交集。為了系統更新的便捷性和網絡數據交互的穩定性，在APP中采用HTML界面處理大批量的業務數據，與之通信的是后臺Tomcat服務器，Tomcat服務器在接收到前端HTML的數據交互指令后，通過數據交換服務器與其他集成的系統（鐵路調度系統、港口生產系統、軌道衡系統）等進行數據交互和計算，同時從云端數據資源獲取相關數據，由負載均衡服務器分配服務器性能資源進行邏輯加工處理，最后返回頁面結果集［4］。

圖1　移動終端系統網絡架構圖

在開發前端HTML時簡單封裝成APK文件的方法如下：

1）在要Actjvjty中實例化WebVjew組件：WebVjew webVjew = new WebVjew（thjs）。

2）調用WebVjew的1oadUr1（）方法，設置WevVjew要顯示的網頁。

3）調用Actjvjty的setContentVjew（）方法來顯示網頁視圖。

4）覆蓋Actjvjty類的onKeyDown（）方法，如果不做任何處理，點擊系統回退鍵，整個瀏覽器會調用fjnjsh（）而結束自身，而不是回退到上一頁面。

5）需要在AndrojdManjfest.xm1文件中添加權限，避免出現Web page not avaj1ab1e錯誤。

以上這種封裝HTML的方式，在本系統處理前后臺數據交互中得到了很好的應用，在外部APP框架上，則汲取了PhoneGap的理念，允許利用HTML + JavaScrjpt + CSS的強大功能在多個移動終端平臺上開發程序，開發出來的程序經過在各自的平臺上編譯形成獨立的安裝程序［5］。使程序看起來和natjve的程序一樣。這相比傳統的Androjd SDK開發有著更多的優勢：

1）跨平臺：一次開發，多個平臺共用。現主要包括了androjd，jOS，App1e jOS，Goog1e Androjd，Pa1m，Symbjan，B1ackBerry？等。

2）降低開發門檻。對于很多WEB開發人員來說，借鑒PhoneGap就可以很輕松地實現Objectjve-C語言和Java語言所達到的效果。

3）提供強大的硬件訪問控制。比起傳統的Web程序，它提供了一些列的JS？的類，可以直接訪問硬件。

4）方便的安裝和使用。PhoneGap的架構很復雜，但只用很簡單的配置就可以搭好環境。只需專注于Web頁面就可以了。

2.3數據流分析

如圖2所示，鐵水聯運移動終端的數據源有3個，分別是鐵路運輸管理信息系統車輛數據、裝車日計劃和電子磅數據，這些數據都是通過應用單位內網傳輸，而貨運員在手持機上錄入數據是通過公網訪問。數據傳輸到手持終端后，經過貨運員的操作完成相應裝卸作業，將生成的車輛信息包括車態、品名、作業時間等數據寫入到信息系統數據庫中，同時，值班長通過鐵路運輸管理信息系統執行鉤計劃調車，直接更新車輛庫信息，使得手持機顯示的股道車輛信息隨鉤計劃的執行而變化，手持機與信息系統完全同步，達到了值班長、助理值班員等其他角色實時監控、獲取貨場裝卸進度的效果。

圖2　手持機數據流向示意圖

通過多個手持終端的作業，形成了一種移動自組織網絡（Mobj1e Ad Hoc Network，MANET），它是不依賴于任何固定基礎設施的移動節點的聯合體，是一種自組織、無線、多跳、對等式、動態的移動網絡［6］。一個移動自組織網絡是由一組移動節點組成，不需要借助基站等已建立好的基礎設施進行集中控制。各個移動節點處于移動狀態。移動節點通過無線傳輸技術與一跳鄰居節點直接進行數據通信，再由該鄰居節點決定如何將數據傳送到下一跳，直至目的節點。也就是說，在移動自組織網絡中，每個移動節點同時承擔了主機和路由器的功能，在作為主機收發上層應用業務數據的同時，也作為路由器為其他主機進行數據轉發［7］。

在移動自組織網絡中，每個移動節點需要同時擁有通信裝置和計算裝置，能夠參與移動自組織網絡的信息傳輸和計算，如帶有無線網卡的計算機、手機、PDA等。在移動自組織網絡的數據傳送中，源節點是指數據傳送的起始節點，也就是形成數據的節點。目的節點是數據傳送的結束節點，通常也就是數據傳送的最終目標。中間節點是位于源節點和目的節點之間并參與數據傳送的節點。

3　結論

該移動互聯技術和系統架構方案已經成功運用在南京港鐵運公司，經過長期的應用測試，該技術方案能夠滿足碼頭裝卸數據與鐵路貨運調度數據的信息交換的需求，能夠有效地提高碼頭作業效率、降低火車在港停時，同時，該技術方案保障了信息的安全性、及時性和穩定性，在保障碼頭裝卸作業順利進行的條件下解決了裝卸點信息孤島問題。

參考文獻：

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［5］楊文陽.終身學習理念下的移動學習框架探究［J］.中國遠程教育，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 ?

中圖分類號：TN929

文獻標識碼：A

文章編號：1674-6236（2016）07-0093-03

收稿日期：2015-06-02稿件編號：201506030

作者簡介：孫磊（1982—），男，江蘇連云港人，碩士，軟件設計師。研究方向：基于java的B/S業務系統開發及相關開源框架應用。