大數據環境下的鐵路統計信息化平臺研究

陳樂

摘 要：大數據時代的到來推動了鐵路統計信息化平臺的發展與進步，然而在其進步的同時也存在數據獲取較為滯后、結果缺乏準確性以及服務較差等問題，因此，在大數據環境下，對鐵路統計信息化平臺進行研究至關重要。本文在分析大數據環境下的鐵路統計信息化平臺研究的基礎上，構建RPSIS將為電子化建立一個新的渠道鐵路運輸業務，并充分利用現有的鐵路應用系統和社會服務信息系統提供實時、便捷的綜合信息，以滿足運輸、經營管理以及用戶服務等方面的需求，促進鐵路統計信息化平臺的建設。

關鍵詞：手機；SOA；網絡服務；系統集成抽象

中圖分類號：D918 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）19-0048-02

隨著互聯網以及大數據等新型技術的快速發展，傳統的鐵路統計分析系統已經不能滿足人們的需求，為適應鐵路信息化的快速發展，在實際運作的過程中，數據量較大，使得很多未處理的數據堆積，這不利于鐵路信息化平臺的建設，面對此現狀，本文提出了一個基于的模型鐵路鐵路信息系統（RPSIS）的鐵路統計信息化平臺，闡述了SOA具體細節，構建了鐵路信息的整體框架系統基于鐵路統計信息化平臺，采用面向服務的架構系統集成程序[1]。它分為表示層、業務邏輯層、服務層和采用Web服務技術的集成應用系統層，提供包裝上分布式系統和異構數據的集成，最后給出了實施系統。

隨著鐵路市場競爭日趨激烈和水平的提高人們生活大規模增強，乘客對服務等級提出了更高的要求。因此，引進先進的信息技術來發展和建設鐵路統計分析系統，以提高服務質量和增加市場競爭力已成為鐵道部面臨的主要問題。我們的國家鐵路信息系統主要存在以下問題：（1）提供服務內容：尚未建立全方位，多層次的服務體系。TDCS和鐵道部目前建造的票務系統和其他信息系統是所有獨立的操作系統，它提供單一功能的服務，缺乏與鐵路內部信息系統以及外部社區的整合服務信息。同時，由于系統建設的漸進性和分布性，現有的應用系統不能進行數據交換和共享有效地導致了“數據島”現象；（2）提供服務的方式：尚未提供了一個方便，面向乘客和實時的信息訪問平臺，現有的鐵路電話預約系統和鐵路客戶服務中心對乘客滿意要求在一定程度上，但缺乏與鐵道部的互動使得乘客的主導地位沒有表現出來。雖然由于網絡因素的限制，乘客無法在何時何地獲得所需信息，這與此不符鐵道部的人文服務理念。本文旨在建立鐵路統計信息化的鐵路服務信息系統（RPSIS）平臺作為客戶端，Windows系統作為服務器。系統隨時為用戶提供，通過移動終端獲取鐵路鐵路信息資源的任何地方網絡，以實時和滿足乘客對鐵路服務資源的需求互動。

1 我國鐵路統計信息化現狀

近年來，由于大數據以及“云計算”等新興技術的快速發展，我國鐵路統計信息化建設也得到了突飛猛進的進步，目前，我國鐵路包括的統計信息系統有很多，其中人力統計、設備統計、客車以及客運統計、貨車以及貨運統計等占據主要成分。在相關的業務系統優化方面，主要包括客運系統、車站管理信息系統、工務管理系統、市場營銷系統、財務系統等，它們的職能覆蓋了鐵路運輸過程中的計劃、組織、領導、控制以及協調等各個環節，并且在實際過程中獲取了大量的有效數據。

就目前的鐵路信息化建設而言，缺少一些具有針對性的信息化規劃的方案，對其進一步改進的空間以及提升的方向如下：

（1）目前，我國的鐵路采用統一的統計方法，即基層站段—鐵路局—總公司，每個月固定時間及時上報報表，這使得對其一些原始的數據的獲取比較滯后、瑣碎以及不準確。（2）鐵路統計指標體系因是按業務職能劃分而不夠完善，這不利于整體性建設。（3）鐵路總公司、基層站點存在了很多的歷史數據，經過歷年的發展，還是沒有形成一個固定的大數據服務中心，統計分析系統的功能仍處理一個較低水平。

2 鐵路統計信息化平臺上的RPSIS概述

傳統上鐵路統計信息化的應用是受限于有限的資源，如低CPU頻率、小內存和電池供電計算環境[2]。因此，RPSIS在鐵路統計信息化上的發展關鍵問題平臺是如何進行高效的數據存儲和處理。由于有更完美的TDCS、票務系統、乘客服務系統和社會服務信息系統的改進如天氣信息系統和地理信息系統，本文旨在集成這些分布式應用程序系統并將各種異構數據源轉換為統一的標準數據結構，然后開發一個功能強大且優化的RPSIS結構鐵路統計信息化平臺無需更改現有系統。系統使用“請求-響應”數據交互模式，即客戶端向服務器發起數據請求，服務器響應請求，并將結果返回給客戶端。SOA面向服務的體系結構（SOA）是一種分布式軟件模型。它將鏈接不同應用程序的功能單元（稱為服務）通過明確定義的接口和契約這些服務。接口由中性方式定義，應獨立于硬件平臺，操作系統和編程語言來實現服務，這使得各種系統中的服務建設可以以統一和通用的方式進行交互。完成技術與服務的分離是SOA的本質，從而實現了服務的可重用性。SOA由服務提供者，服務請求者和服務提供者組成服務登記中心。

服務提供者是完成服務的具體實現，并發布服務接口描述到服務注冊中心。服務請求者是找到的通過服務注冊中心提供所需服務，然后根據服務綁定服務服務注冊中心提供的地址，并根據服務注冊中心執行服務功能接口合同。服務注冊中心用于連接服務提供商和服務請求者，管理服務提供者發布的服務，并為服務請求者提供正確的服務。與傳統的面向對象模型相比，

SOA具有以下優點：

（1）松散耦合：服務請求者通過定義訪問服務提供者接口，當服務提供者的業務邏輯不會影響服務請求者調用只要界面沒有改變就改變。（2）跨平臺和可重用：服務完成一個獨立的功能，無論如何底層實現，不受開發平臺和開發語言的影響，并且可以被其他服務調用，以減少代碼重復，提高效率和減少開支。（3）維護簡單，擴展性好：由于服務之間松耦合，唯一需要做的是在發生變化時調整本地服務呼叫流程并且不會影響整體情況。SOA在系統中的適應性。通過上述系統概述和SOA簡介，使用面向服務的架構SOA在鐵路統計信息化上構建RPSIS平臺可以解決TDCS，票務之間數據存儲的分散問題系統，鐵路服務系統和其他相關系統。打包到這些分布式系統通過使用SOA封裝技術將隱藏具體的實現平臺依賴和語言相關，以便數據可以由其他系統共享來實現整合異構數據源并隱藏存儲和數據的差異傳輸可以減輕數據格式的轉換，有助于減少內存使用和提高計算速度，這適用于資源受限的應用程序開發移動平臺。

3 鐵路統計信息化平臺上的RPSIS模型

Web服務技術，對于SOA來說是一個概念，我們必須依靠特定的技術才能用于實際應用。有許多SOA技術和實現標準，Web服務作為服務和服務平臺之間的通信協議最常見的技術[3]。Web Service是一種基于SOAP的遠程調用協議標準，它提供了一套標準的協議，可以集成不同的操作系統平臺，不同的編程語言和不同的技術在一起。這些協議主要是XML（可擴展標記）語言），SOAP（簡單對象訪問協議），WSDL（Web服務描述語言），和UDDI（通用描述，發現，集成）。XML[4]是一種結構化描述語言，它是一個行業標準，獨立于操作系統和應用程序。使用XML可以有效地解決數據共享問題新舊系統和不同應用之間或不同應用之間的交互問題數據來源[5]。SOAP是一種基于XML和HTTP，獨立于平臺的簡單對象訪問協議，包括SOAP包、SOAP編碼規則、SOAP RPC和SOAP綁定四部分。WSDL是一種Web服務描述語言，使用XML表單來描述Web服務連接信息。服務請求者將soap請求發送給服務提供者根據提供的界面信息。UDDI可以翻譯為“通用描述、發現和集成服務“用于注冊Web服務和soap客戶端以查找Web服務。鐵路統計信息化平臺上的RPSIS模型。根據SOA級別劃分思想，鐵路統計信息化平臺鐵路服務信息系統分為四層：集成應用層、服務層、業務邏輯層以及表示層。

（1）集成應用系統層。集成的應用層是在鐵路統計信息化平臺上構建RPSIS的基礎。該集成應用系統層由TDCS，票務系統，鐵路服務組成系統和其他信息系統。當服務請求傳遞時，它會自動導航到相應的應用系統，用于根據連接進行數據讀取和存儲它提供的描述文件。我們選擇XML作為數據表示和數據交換的標準規則在這里。（2）服務層。服務層是系統的核心部分。每個集成的應用層發布異構系統的接口描述文件WSDL到服務層UDDI服務注冊表中心，UDDI服務向客戶端公開接口描述信息，供客戶端查找服務，而所有注冊的服務將發布到要部署的Web服務器。網絡服務器使用Web Service提供的XML數據傳輸表和“請求-回復”新聞交換模式，根據用戶發出的請求，通過SOAP轉發路由器，找到并綁定要調用的服務，然后將結果舊路由返回給處理完成后客戶端。（3）業務邏輯層。業務邏輯層運行許多單功能業務，安排一個或多個服務通過工作流引擎形成完整的業務邏輯。分離的優點業務邏輯層和服務層是當服務邏輯層發生任何變化或增加時新服務，只需要重新安排相關服務，不會影響運營其他業務。每項服務都包裝得很好，因此每個服務都可以隨時調用，而不是只要符合服務接口合同，受語言平臺的限制。（4）表示層。表示層是訪問系統的入口，為用戶提供鐵路統計信息化GUI客戶端或Web客戶端訪問界面。客戶端通過UDDI找到服務首先，綁定它，然后發送soap/http請求，最后接收處理結果從而實現用戶與系統的交互，這有利于用戶更好的獲取數據，所以說表示層對于鐵路信息化服務系統也很重要。

4 在鐵路統計信息化平臺上實現RPSIS

系統功能描述。鐵路統計信息化平臺上的RPSIS在現有的基礎上發展應用系統為乘客提供全新，便捷，高效的旅行移動方式信息查詢。系統分為六個模塊：（1）注冊和登錄。真正的名字必須提供身份證號碼以識別訪客、電話、電子郵件和其他聯系方式信息是必不可少的。（2）旅行計劃。乘客可以安排或調整通過查詢列車詳細信息合理地計劃旅行計劃。（3）機票查詢和預訂。查詢火車票和票價信息，進行預訂和購買。（4）交通信息查詢。為乘客提供火車到達時間，出發信息時間過后，候機室和檢票口確保信息的準確性和實時性。（5）社會服務信息查詢。為了提高乘客的滿意度，對城市氣候的詢問，提供交通、餐飲、住宿和其他信息。（6）乘客意見反饋。這用于收集乘客的意見和訴訟，并將其提交給相關部門。該模塊為乘客和鐵道部提供了一個通信平臺，使乘客的主要位置反映出來，這種平臺使得乘客更加便捷的與鐵道部進行聯系，以促進他們之間的交流。

5 系統實施

系統實現的關鍵技術是交互與內部鐵路業務系統和相關的社會服務信息系統。 因為Web系統的開發平臺和現有系統的開發語言差別很大本文選擇服務技術來實現系統交互。該系統使用WebSphere服務器發布企業應用程序JAX-RPC實現Web服務的包裝和現有應用系統的部署，選擇axis2用于開發工具，支持內置的Web服務尋址和生成自動部署服務的WSDL。WSDL2Java工具可以生成客戶端和服務器中的相應SOAP操作框架來自WSDL描述文件。客戶端操作系統是Windows XP，手機操作系統是Android2.2，選擇SQLite數據庫服務器的選擇，Eclipse IDE的開發工具選擇。

參考文獻

[1]任衛紅，史文斌.新疆鐵路物流信息化平臺建設[J].電子技術與軟件工程，2016，（20）：226-227.

[2]邢淼，倪少權，呂從高.鐵路信息化標準管理平臺的研究[J].鐵路計算機應用，2015，24（10）：36-40.

[3]田廣，唐寧，張巖.基于SOA架構體系的企業系統協同平臺研究和應用[J].計算機工程與設計，2010，31（21）：4615-4620.

[4]徐黎明，姚耀文.SOA開發框架的研究與實現[J].計算機應用，2008，28（s1）：307-309.

[5]吳敏，劉平.J2ME和J2EE在移動銀行中的應用[J].微型計算機信息，2006，22（20）：294-296.