城市軌道交通企業信息系統集成研究

馬彬焱

（南京地鐵集團有限公司，江蘇南京 210008）

0 前言

城市軌道交通作為城市公共交通的一種重要出行方式，具有集約、環保、高效、節能等優點，是構建資源節約型、環境友好型社會的戰略選擇[1]。隨著運行線網的不斷增加，信息化逐步成為城市軌道交通企業網絡化運營的智能保障和數字化管理的重要手段。如何搭建好統一的信息平臺，使既有信息系統和新建系統得到有效集成、簡化企業業務協同、構建一體化的運作機制，成為城市軌道交通企業在信息化建設過程中亟待解決的問題。

1 城市軌道交通企業信息化現狀和問題分析

1.1 信息化現狀

城市軌道交通企業的信息化建設首先從辦公自動化系統起步，然后逐步擴展到新線建設、運營管理、資源開發等業務領域。信息系統的?IT?建設通常按專業進行劃分，通過招標的形式進行采購，各個系統較為獨立，采用不同的開發語言和軟件架構，信息化整體的建設周期較長。在這種建設模式下，企業就建成了形形色色的各類系統，這種建設模式為將來信息化的整合應用埋下了隱患[2]。

1.2 信息系統建設過程中存在的問題

企業長期以來建設的多個信息系統，因缺乏整體規劃，造成系統建設零散、系統集成和數據集成的標準不統一、實現互聯互通和數據共享較難、維護成本高等問題（表?1），無法適應當前企業的數字化管理需求。同時，城市軌道交通企業內部各直屬單位間的信息化建設相對獨立，不能從企業的整體業務架構出發，存在系統的重復建設問題。這些相對獨立、架構差異大、接口標準不統一的異構系統，為后期的系統維護和升級改造帶來了極大挑戰，企業往往要投入大量的資金和人力成本推動系統整合。

表1 信息系統集成中的問題

2 信息系統集成服務平臺設計

城市軌道交通企業的信息化建設主要圍繞新線建設、運營管理、資源經營開發、行政辦公等內容開展。按照企業經營和管理的需要，可劃分為管理支持層、核心運營層、分析決策層、對外交互層。?為建立一體化的信息化組織和管理體系，確保企業的信息化需求能夠得到充分整合，需要建立統一標準、易擴展、易集成的企業信息系統集成架構，如圖?1?所示。

信息系統集成平臺的設計采用面向服務的體系架構，即基于?SOA?的設計理念。SOA?是一個組件模型，它將應用程序的不同功能單元通過服務之間定義的接口和協議聯系起來，接口采用完全中立的方式來定義，獨立實現具體服務的硬件、操作系統和編程語言[3]，提出服務提供者、服務注冊中心、服務請求者?3?種角色[4]。通過對?SOA?理念的有效應用，使平臺層可以強有力地支撐各個異構系統的數據交互和信息整合，大大提升了企業信息系統的運行效率。

2.1 企業服務總線

在基于?SOA?的集成服務平臺架構設計中，采用了企業服務總線作為各應用系統間的信息交換工具，將過去點對點的接口關系變成點對總線的關系，使企業各個系統松耦合[5]。通過企業服務總線管理平臺（圖?2），可以有效實現接口服務的查詢、展示、發布和管理。接口服務的提供者將接口信息和服務在管理平臺進行注冊和發布；接口服務的使用者查詢到自身需使用的服務后，提交使用申請，在得到授權后，可以綁定服務接口并進行調用。

通過制定企業服務總線的集成標準，統一了服務的開發規范、使用規范和運維規范，可以有效降低信息系統間的集成改造難度，提升服務接口的可重用性，增強跨系統信息交互的監測管理能力，便于信息系統靈活重構以適應業務的不斷變化發展。

2.2 工作流平臺

工作流平臺作為企業的流程中心，將實現統一的流程設計、流程運算、流程監控和流程分析等功能。工作流平臺由存儲層、后端服務層、前端設計層組成。存儲層實現對流程數據和業務數據的保存；后端服務層包括工作流服務、流程監控等功能，是工作流平臺的服務核心；前端設計層實現在線設計工具，包括在線流程設計工具、在線表單設計工具等。工作流平臺將所提供的各項流程服務在總線上發布，各業務系統綁定所需的服務即可調用平臺支持的各項業務流程，實現業務流程的集中統一管理。

這種方式統一了流程的使用方式，也大大降低了后期流程維護和升級改造的難度。企業不再需要同時維護多個異構系統的流程引擎，僅安排人員對工作流平臺進行維護，即可滿足多個業務系統的需要。對工作流進行升級改造時，不需要對每一個使用流程引擎的業務系統進行大規模改造開發，僅需對工作流平臺進行升級，再將發生變化的接口發布到總線上供各業務系統調用即可，有效降低了人員和資金投入，大大提升了業務整合的能力。

圖1 信息系統集成架構圖

圖2 企業服務總線管理平臺架構圖

2.3 移動辦公平臺

隨著移動互聯網的快速發展，建立體系化、易使用、可擴展的移動信息化平臺已成為企業信息化建設的迫切需要。通過將?html?5、css、Javascript?等技術應用于移動辦公平臺的設計中，可以搭建集整合接入、應用管理、安全保障、社交平臺等功能為一體的移動信息化平臺，主要由企業社交模塊、企業移動管理模塊、企業應用開發模塊?3?部分組成。

（1）企業社交模塊：提供即時通信、企業服務號、企業動態等功能，便于員工間隨時溝通，并能及時獲得業務系統中的事件處理狀態。

（2）企業移動管理模塊：實現用戶管理、應用管理、安全保障等功能，便于相關職能部門對用戶權限、信息傳遞、設備接入、設備禁用等操作進行管理。

（3）企業應用開發模塊：提供企業級移動開發的基礎服務，通過支持多平臺開發的工具建立統一的技術標準，大大提升了應用開發和接入移動辦公平臺的效率。

2.4 統一身份管理平臺

為消除分散的用戶管理和登錄管理所帶來的弊端，需在企業內部建立統一身份管理平臺來實現身份信息的集中管理，系統的功能架構如圖?3?所示，主要包括企業服務目錄、認證門戶、身份管理門戶、系統集成?4?個部分。

（1）企業服務目錄：該模塊建立統一的企業服務目錄，支持不低于?5?層的組織結構分層。對企業的基礎身份信息進行存儲和管理，包括組織架構、人員崗位、角色等。同時，作為其他業務系統的基礎身份信息來源。

（2）認證門戶：為訪問應用系統提供統一的單點登錄功能，只需登錄?1?次，即通過?1?個系統的安全驗證后，再訪問其他系統時，不需要重新登錄驗證。

（3）身份管理門戶：實現對用戶信息、角色訪問、密碼策略的管理。通過將各個業務系統在統一身份管理平臺上進行集成配置，使應用系統受到統一身份管理平臺的資源訪問保護，只有屬于指定角色的用戶才能訪問業務系統資源，這提升了系統訪問的安全性。

（4）系統集成：為保證員工信息的唯一性，并兼容原有的人力資源系統，統一身份管理平臺通過總線從人力資源系統中獲取員工信息和組織機構信息。當系統中的用戶、組織、角色等信息發生變化后，統一身份管理平臺將這些修改后的信息通過總線推送到各業務系統中使用。

圖3 統一身份管理平臺功能架構

2.5 數據平臺

數據平臺建設就是要幫助企業從根本上解決數據分散重復、出處不一致、共享困難等形成的信息孤島問題，促進企業內各業務系統的整合和數據共享[6]。企業將信息分類編碼標準化技術應用到數據平臺的建設中，圍繞運營、建設、資源開發等業務中的基礎數據進行梳理，建立全集團范圍內統一、科學的數據編碼標準。在數據平臺系統的建設過程中，將編碼標準固化在系統中，實現對數據編碼的申請、審批、發布等行為的統一管理。

對于易改造的既有業務系統，將其內部的數據編碼方式按照標準進行改造，并接入數據平臺；對于內部結構復雜、難以實施改造的既有系統，將數據抽取至數據平臺系統，并在系統內進行數據轉化，形成標準的數據編碼。數據平臺系統將標準化處理后的數據，按照數據的業務屬性，組合成不同的服務，在企業服務總線上進行發布，供各個業務系統、決策分析系統使用。

在建設數據平臺系統時，通常有?2?種常見的實施方法。一種是在現有企業資源計劃（ERP）系統的基礎上進行二次改造，擴展成為數據平臺系統；另一種是建設獨立的數據平臺系統。企業可根據自身信息化成熟度的相關情況，綜合考慮可實現性、成本、可拓展性等因素[7]，選擇最優的方案進行實施。

3 結語

企業信息化是一個復雜的系統工程，做好信息化規劃，設計好系統集成方案，有利于整合信息資源、消除信息孤島，最終提高企業信息化實施的成功率，助力企業業務發展[8]。本文提出了基于?SOA?理念的城市軌道交通企業信息系統集成方案，對關鍵技術的設計進行深入分析和研究，為行業內信息系統的建設、開發和集成提供了技術參考。