鐵路運輸信息對外交換方案研究及應用

肖 翔，張秀娜

（中國鐵路信息科技有限責任公司，北京 100844）

隨著鐵路對外服務意識的逐漸增加，以及鐵路運輸信息管理系統（TMIS）和運輸信息集成平臺建設的不斷完善，豐富的鐵路運輸信息資源引發了很多企業和貨主的關注。近年來，按照國家積極推進的“互聯網+高效物流”[1]的要求，陸續有自備車企業與鐵路合作嘗試進行自備車管理系統的研發，為滿足越來越多的企業對鐵路運輸信息的需求，規范信息交換和信息服務出口，有必要研究鐵路運輸信息對外交換應用，以合理共享鐵路運輸信息資源，統一接入、統一管理、統一出口，實現企業間信息安全高效交互。

1 鐵路運輸信息對外交換業務需求分析

使用鐵路進行運輸的企業迫切需要掌握在途物流等鐵路運輸信息，通過合理共享利用來自于TMIS和運輸信息集成平臺的包括鐵路貨車車輛在途運行信息、鐵路運費信息、鐵路運輸計劃及批復信息、日請車信息、貨票信息[2]等相關信息資源，實現企業間的信息交互共享，可以為企業量身打造自備車和裝運部屬車的貨運、計劃、追蹤管理，并進行相關的統計、分析和預測。

通過準確掌握企業自備車及裝運部屬車的日常運用狀態、動態分布情況等貨物運輸組織信息[3]，根據市場對用戶運輸的需求，企業能夠快速做出切實可行的月計劃（包括追加計劃）、日請車，提高計劃的獲準率；根據車輛的實際運行位置和預計到達目的地的時間，高效地組織裝卸車，合理地調度車輛，壓縮車輛周轉時間、提高車輛的利用率[4]，以取得更大的經濟效益和社會效益。

2 目標及主要內容

2.1 目標

構建鐵路運輸信息對外交換應用，在充分利用MQ確保消息可靠傳輸的基礎上[5]，實現鐵路運輸信息在鐵路總公司和企業間安全高效的雙向交換，在企業端處理已采集的企業自備車和裝運部屬車相關鐵路運輸信息。（1）負責從鐵路總公司TMIS相關信息系統及運輸信息集成平臺中實時采集已定制服務的企業相關的貨票、月計劃、日請車、貨車追蹤等運輸相關動態信息，并通過MQ主動推送信息，完成鐵路總公司至相關企業的數據傳輸；（2）接收企業的信息請求，在TMIS相關系統及運輸信息集成平臺中獲取信息并反饋給企業；（3）可根據企業的需求，與企業應用進行集成，提供多種運輸信息的查詢，為企業合理進行調度管理提供信息支持。

2.2 建設主要內容

（1）在鐵路總公司構建鐵路運輸信息處理子系統，實現滿足企業需要的運輸信息的采集。其主要功能包括：a. 從車號自動識別信息綜合應用系統中獲取定制服務企業的自備車運行動態信息及裝運其貨物的部屬車運行動態信息；b. 從貨運營銷與生產計劃系統中采集企業裝車月計劃信息；c. 從調度系統中采集企業日請車與批準車信息；d. 從貨票系統采集企業貨票信息。

（2）在鐵路總公司及企業端構建基于MQ的數據傳輸子系統[6]，實現各類運輸信息面向不同企業的規范、統一、安全的傳輸。

（3）在企業端構建鐵路運輸信息處理與綜合查詢系統，可根據企業的需求，對運輸信息按類別存入數據庫；與企業應用進行集成，提供多種運輸信息（如企業自備車和裝運部屬車輛的運用動態、分布和軌跡，請車計劃及批復車數等信息，鐵路運輸貨票、運價里程、實際里程、徑路、費用、運量，企業裝車計劃及完成情況等）的查詢，實現運輸信息在企業的處理與綜合分析。

3 鐵路運輸信息對外交換應用的架構設計

3.1 總體架構

鐵路運輸信息對外交換應用由數據傳輸子系統、鐵路運輸信息處理子系統、企業端鐵路運輸信息處理與綜合查詢子系統組成，分別負責鐵路運輸信息的采集、安全傳輸及企業端的接收處理，總體架構，如圖1所示。

圖1 鐵路運輸信息對外交換應用總體架構

3.2 物理架構

對外交換需要配置兩臺通信服務器（推薦使用低端小型機即可完成），通過Internet連接，在兩端的通信服務器上安裝MQServer通信中間件、接口程序和API函數[7]實現傳輸信息的認證、加密、驗簽、解密等功能。從鐵路信息系統發往企業的數據，需先在鐵路總公司對外通信和網絡安全平臺[8]上進行安全認證和加密，而后發至對鐵路運輸信息對外交換應用的專用通信服務器上，再由MQ通信軟件將數據經Internet傳至企業端的通信服務器上，物理架構，如圖2所示。

圖2 鐵路運輸信息對外交換應用物理架構

3.3 數據服務架構

鐵路運輸信息對外交換應用在鐵路總公司和企業間采用雙向數據交換機制，可提供兩種方式的數據交換：實時數據交換和批量數據交換。

如企業裝車輛大，實時動態需求迫切，可采用實時數據交換的方式，鐵路總公司根據與企業的數據交換協議，主動推送相關的數據至企業端；反之，確定好數據交換的批次和時間，采用批量方式進行數據交換，根據企業的信息請求，反饋相應的信息至企業端，數據服務架構，如圖3所示。

圖3 數據服務架構

4 數據傳輸流程案例

以自備車企業定制服務的數據傳輸為例，其傳輸流程主要包括企業端向路內業務系統端傳輸定制數據查詢請求，路內業務系統端向企業端傳輸定制數據查詢反饋。

數據傳輸流程，如圖4所示。

4.1 數據傳輸流程

（1）企業將需求（各企業具有的共同需求，格式定義明確）存入企業端數據交換應用的發送目錄；傳輸軟件自動掃描發送目錄內的文件并加密發送，同時備份此文件至發送歷史目錄并寫發送日志表。

（2）鐵路總公司數據傳輸樞紐接收報文后進行5步操作：a.解密后存入接收目錄，將定制需求文件轉存入發送目錄；b.備存歷史并寫接收信息日志表；c.生成回執文件放入回執發送目錄；d.實時掃描發送目錄，定制需求根據文件類型發送至鐵路業務系統目標MQ，回執文件發回至企業端傳輸系統；e.寫發送日志表。

（3）鐵路運輸信息處理子系統傳輸軟件接收報文，落地存入接收目錄并記錄接收日志。

（4）鐵路運輸信息處理子系統從接收目錄中讀取報文，根據定制要求，經過相應的處理，生成反饋報文，存入鐵路運輸信息處理子系統的發送目錄進行發送。

（5）鐵路總公司數據傳輸樞紐接收反饋報文，存入樞紐端發送目錄，傳輸系統實時掃描發送目錄，并根據文件目標地址，通過遠程發送隊列穿安全平臺加密發送至目標MQ；備存歷史并寫發送日志表。

（6）自備車企業端傳輸系統接收反饋報文，進行3步操作：a.解密后落地存入接收目錄；b.備份歷史并寫接收日志表；c.生成回執文件，放入回執發送目錄，系統自動掃描發送目錄文件并發送給總公司級數據傳輸樞紐。

圖4 數據傳輸流程

（7）鐵路總公司數據傳輸樞紐根據回執報文更新發送日志表的發送狀態，更新后刪除回執報文。

（8）企業端應用可從接收目錄中讀取反饋數據。

如果客戶企業可以直連鐵路內網，如傳輸過程的步驟（5）中，報文信息不需要穿安全平臺，直接發送至目標地址。

4.2 傳輸監控與重發機制

（1）如鐵路總公司端傳輸子系統顯示報文已發送，但經過24 h仍未收到回執，默認發送不成功，自動重發報文。

（2）報文的發送與接收情況依據發送日志表和接收日志表進行展示查詢。

5 結束語

鐵路運輸信息對外交換應用目前已為中國石油、中國石化、神華貨車公司等企業提供自備車輛的信息交互及服務，是鐵路總公司利用豐富的信息資源服務企業的一次成功試點，不僅在信息資源上覆蓋了鐵路的車號、貨票、月計劃、日請車信息，在技術上囊括了MQ、Oracle數據庫、網絡安全平臺、數據加解密等技術，將信息轉化為生產力，最大限度地優化利用運輸資源，降低了物流成本，提升了企業市場競爭實力。

[1]國家發展改革委員會.“互聯網+”高效物流實施意見[EB/OL].[2016-07-29].http://www.ndrc.gov.cn/gzdt/201607/t20160729_813595.html.

[2]姚國平.鐵路局貨物運輸需求大數據分析[J].鐵路計算機應用，2016，25（9）： 46-49.

[3]鐘慶倫.物流化鐵路貨物運輸組織框架設計[J].科技尚品，2016 （5）：66.

[4]康紅霞，劉 建，王 林，等.交通運輸信息資源交換共享平臺建設和應用[J].交通信息與安全，2011（3）：116-123.

[5]陳 玲.全路統一TMIS傳輸平臺的總體設計與技術實現[J].鐵路計算機應用，2002，11 （7）：22-25.

[6]Sanchez-Clark,Terry.IBM Mq Series and Websphere Mq Interview[M].Equity Press, 2007.

[7]張本鋒. Linux下加密API的研究與設計[D].北京：北京工業大學，2005.

[8]田綿石，李廣謙.鐵路運輸信息系統網絡構架[J].鐵路計算機應用，2005，14 （7）：28-30.