中國鐵路信息化管理應用系統(tǒng)研究

仲 喆

（中國鐵路信息科技有限責任公司，北京 100038）

鐵路信息化管理主要包含信息技術支持下的企業(yè)變革過程管理、企業(yè)運作管理以及對信息技術、數(shù)據(jù)資源、信息設備等信息化資源的監(jiān)督、分析等采取的管理手段[1]，因此，鐵路信息化管理是實現(xiàn)信息化的重要基礎。在2017年發(fā)布的《鐵路信息化總體規(guī)劃》[2]中，對信息化治理體系有專項設計，內(nèi)含信息化管控、標準規(guī)范、運維管理、評價考核、人才隊伍體系建設幾方面工作，為信息化管理工作提供了強有力的保障。

目前，信息化手段日漸在運輸組織、資源管理、營銷服務等諸多方面扮演不可或缺的角色[3]。伴隨重要性的提升，隨之而來的風險問題越來越凸顯[4]。鐵路作為國家支柱行業(yè)之一，承擔信息安全的責任義不容辭。在這種形勢下，亟需建設支撐平臺進行輔助，對風險進行識別、衡量、分析、評價，并適時采取及時有效的方法進行防范和控制，用經(jīng)濟合理的方法來綜合處理風險，以實現(xiàn)最大安全保障。

本文旨在研究分析鐵路信息化管理自身特點，結(jié)合鐵路的發(fā)展趨勢，確定鐵路信息化管理應用系統(tǒng)建設內(nèi)容,并使用Spring MVC等開發(fā)框架開發(fā)出一套系統(tǒng)原型，以此論證研究成果。

1 鐵路信息化管理應用系統(tǒng)需求分析

1.1 應用需求

鐵路信息化是鐵路快速發(fā)展的重要保障，是促進鐵路實現(xiàn)現(xiàn)代化的重要手段，而信息化管理是對鐵路信息化建設的實施過程進行的管理。隨著國有企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，對信息化建設的需求日益增加[5]，因此，鐵路總公司（簡稱：總公司）信息化管理由傳統(tǒng)的手工方式向現(xiàn)代信息化方式轉(zhuǎn)變變得尤為迫切。實現(xiàn)信息化管理工作規(guī)范化、網(wǎng)絡化和動態(tài)管理，為全面掌握總公司的信息化數(shù)據(jù)資料、對鐵路信息化建設提供決策分析奠定基礎。

鐵路信息化管理應用系統(tǒng)利用鐵路內(nèi)部服務網(wǎng)，采用總公司一級部署，總公司、鐵路局兩級應用模式。統(tǒng)一規(guī)劃建設全路信息化管理應用，匯集信息化業(yè)務數(shù)據(jù)，兼顧各鐵路局信息化管理模式。建立數(shù)據(jù)后臺匯總、處理機制，建立各級用戶訪問權限控制機制。系統(tǒng)應具備良好的運行效率，并根據(jù)各類數(shù)據(jù)信息的用途和保存時間要求建立數(shù)據(jù)壽命管理機制[6]。常用數(shù)據(jù)報表應按照日、月、季、年自動統(tǒng)計歸檔，以便進行環(huán)比、同比統(tǒng)計分析，使總公司信息化管理更加高效。

鐵路信息化管理應用系統(tǒng)應考慮統(tǒng)一總公司及鐵路局的信息化管理流程，提高總公司信息化管理效率，降低各級單位、各類人員間的溝通成本。總公司信息化管理部門可完成所有日常信息化相關業(yè)務的處理，包括規(guī)劃計劃管理、項目建設管理、運行維護管理、信息安全管理、綜合管理和統(tǒng)計分析與決策支持等。

鐵路局按照總公司統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準，通過系統(tǒng)上報信息化管理數(shù)據(jù)。總公司可以通過系統(tǒng)查看各鐵路局信息化數(shù)據(jù)，并進行統(tǒng)計分析與決策支持。

此外，還需實現(xiàn)信息化管理的無紙化辦公，以往通過紙質(zhì)提交的材料，都可以在系統(tǒng)中自動生成和查閱。

1.2 建設思路

通過研究分析鐵路信息化管理自身特點，結(jié)合鐵路的發(fā)展趨勢，確定鐵路信息化管理應用系統(tǒng)的建設目標：構建一體化、集約化鐵路信息化管理和展現(xiàn)平臺，實現(xiàn)規(guī)劃計劃、研發(fā)實施、安全管控、資源管理、運行維護等信息化工作的全生命周期管控和全方位展現(xiàn)，實現(xiàn)信息透明化、流程規(guī)范化、建設標準化、職責清晰化，全面提升鐵路信息化管理和決策水平，充分發(fā)揮信息化對鐵路總公司業(yè)務的支撐保障作用。

2 鐵路信息化管理應用系統(tǒng)設計

2.1 總體架構

基于對鐵路信息化管理的需求分析，鐵路信息化管理應用系統(tǒng)架構如圖1所示。

鐵路信息化管理應用系統(tǒng)是總公司信息化總體規(guī)劃中綜合業(yè)務協(xié)同系統(tǒng)的重要組成部分，包括6個模塊：規(guī)劃計劃管理，項目建設管理，運行維護管理，信息安全管理，綜合管理，統(tǒng)計分析。

圖1 鐵路信息化管理應用系統(tǒng)架構

（1）規(guī)劃計劃

包含鐵路信息化規(guī)劃、各類建設需求及計劃的日常管理工作。

（2）項目建設管理

實現(xiàn)鐵路信息化項目建設過程的關鍵節(jié)點跟蹤記錄，確保項目按計劃進行建設。

（3）運行維護管理

包含在信息系統(tǒng)投入使用期間，為保證信息系統(tǒng)正常、可靠、安全運行，進行的日常運行維護各項工作。

（4）信息安全管理

包含對信息化系統(tǒng)建設及運維各個階段的安全工作進行管控的各項工作。

（5）綜合管理

包含信息化管理規(guī)章制度、技術標準、專家人才信息、資產(chǎn)信息等相關內(nèi)容。

（6）統(tǒng)計分析

可通過信息化數(shù)據(jù)，研究多種指標的統(tǒng)計分析，通過對數(shù)據(jù)的交換、整合和分析，發(fā)現(xiàn)新的問題，創(chuàng)造新的知識，建立新的價值，為決策提供新的方向[7]。

作為綜合業(yè)務協(xié)同系統(tǒng)基本框架的電子公文和內(nèi)網(wǎng)門戶已基本建成，鐵路信息化管理應用系統(tǒng)與電子公文和內(nèi)網(wǎng)門戶進行對接，實現(xiàn)文件合法性審查數(shù)據(jù)對接及統(tǒng)一代辦信息推送。

2.2 系統(tǒng)功能

（1）規(guī)劃計劃管理

規(guī)劃計劃管理主要包括：信息化總體規(guī)劃和專項規(guī)劃管理；信息化建設需求和項目建設計劃、應用軟件開發(fā)計劃管理；信息系統(tǒng)總體方案編制和評審管理。

（2）項目建設管理

項目建設管理主要包括：項目在企業(yè)環(huán)境下全生命周期管理，以及項目執(zhí)行情況、技術情況、項目投資等財務狀況相關信息。

（3）運行維護管理

運行維護管理主要包括：運維需求管理、運維計劃管理、事件管理、故障調(diào)查管理、變更管理、應急預案管理、資產(chǎn)管理、運維經(jīng)費管理。

（4）信息安全管理

信息安全管理主要包括：確定系統(tǒng)安全等保級別、安全方案、安全測試報告、網(wǎng)絡安全事件登記、網(wǎng)絡安全信息通報等。

（5）綜合管理

綜合管理主要包括：信息化資產(chǎn)管理、信息化管理制度與技術標準管理、信息化組織隊伍管理、績效考核管理。

（6）統(tǒng)計分析

統(tǒng)計分析主要包括：對系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)不同統(tǒng)計緯度的報表及圖表展示、數(shù)據(jù)分析處理。

3 技術特點

3.1 原型技術架構

為論證以上研究內(nèi)容，選擇部分功能，設計并研發(fā)了鐵路信息化管理應用系統(tǒng)原型。主要功能包括：規(guī)劃計劃管理，項目建設過程管理，文檔上傳預覽及歸檔處理，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和圖表展示，方案審批等。原型系統(tǒng)主要應用Spring MVC[8]開發(fā)框架，采用分層技術設計，支持跨平臺部署；系統(tǒng)組件之間內(nèi)置了各類開放、安全的接口，具備良好的開放性；系統(tǒng)技術架構分為展現(xiàn)層、應用層、數(shù)據(jù)層、應用環(huán)境層和基礎設施層，技術架構如圖2所示。

（1）基礎設施層

網(wǎng)絡依托鐵路內(nèi)部服務網(wǎng)；服務器采用虛擬機技術實現(xiàn)，減少硬件資源的投入；存儲采用磁盤陣列技術以保障數(shù)據(jù)的安全性。

圖2 鐵路信息化管理應用系統(tǒng)原型技術架構

（2）應用環(huán)境層

服務器安裝Linux 操作系統(tǒng)，采用Weblogic/Tomcat為應用提供服務。

（3）數(shù)據(jù)層

系統(tǒng)收集的各類結(jié)構化數(shù)據(jù)存儲在Oracle數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)文件放在共享存儲中。非結(jié)構化數(shù)據(jù)直接存儲在共享存儲中。

（4）應用層

采用SpringMVC框架，結(jié)合Apache POI，Office Online Server等開發(fā)技術，構建一套開放、擴展能力強的應用功能組件，實現(xiàn)信息化管理應用系統(tǒng)的各項功能；同時，采用J2EE架構[9]，結(jié)合成熟的開發(fā)套件，實現(xiàn)各管理功能的開發(fā)和封裝。

（5）展現(xiàn)層

采用 Kendo UI、Fine Report、JQuery、Ajax 和CSS等前端開發(fā)框架[10]，基于瀏覽器訪問，構建一套友好、高效、交互性更強的Web前端界面。

3.2 關鍵技術

3.2.1 遵循規(guī)范統(tǒng)一的原則

鐵路信息化管理應用系統(tǒng)應用基于Spring MVC的標準框架，遵循分散收集、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一存儲、授權共享、操作簡單、靈活的原則。

3.2.2 文檔在線預覽服務

鐵路信息化管理應用系統(tǒng)應用了在線文檔預覽技術,采用文檔在線服務（Office Online Server） 技術。這種技術對 Office 文件（Microsoft Power Point、Microsoft Word、Microsoft Excel，PDF文檔可轉(zhuǎn)成Word文檔）實現(xiàn)了基于瀏覽器的文件查看和編輯功能。

基于Office Online Server 技術的文檔在線預覽及編輯的系統(tǒng)架構及處理流程如圖3所示。

圖3 文檔在線預覽系統(tǒng)架構及處理流程

（1）展現(xiàn)層

用戶在計算機和移動設備上使用受支持的 Web瀏覽器查看或?qū)?Office 文檔進行其他操作，并將文檔操作傳給應用層。在經(jīng)過應用層、數(shù)據(jù)層的一系列處理之后，可以按權限對文檔進行在線瀏覽、編輯、保存等操作。

（2）應用層

應用層的Web應用程序?qū)⒂脩舨僮鞯奈臋n地址、文檔類型、文檔操作、用戶信息通過接口傳給Office Online Server的Discovery Service服務層，Discovery Service服務層再將上述信息轉(zhuǎn)換成Office Web APP應用層可以識別的文檔ID和access token信息傳給Office Web APP層，Office Web APP層根據(jù)上述信息對數(shù)據(jù)層的物理文檔進行讀寫等操作，再將對于文檔的預覽及編輯頁面生成URL或ifram，通過接口回傳給Web應用程序，用戶在展現(xiàn)層的計算機和移動設備上即可完成文檔預覽及編輯操作。

（3）數(shù)據(jù)層

接收來自應用層的指令，對物理文件進行讀取、編輯、保存。

原型系統(tǒng)采用上述技術，實現(xiàn)了鐵路信息化管理各項業(yè)務功能。為今后正式開展系統(tǒng)建設，奠定了基礎。

4 結(jié)束語

本文通過對鐵路信息化管理現(xiàn)狀和應用需求分析，研究鐵路信息化管理應用系統(tǒng)架構及功能。采用Spring MVC開發(fā)框架，開發(fā)了原型系統(tǒng)，實現(xiàn)鐵路信息化管理業(yè)務的全方位展現(xiàn)。但由于信息化管理工作是一個持續(xù)漸進的過程，所以仍需不斷挖掘業(yè)務需求，改進系統(tǒng)方案，更好地提升鐵路信息化管理效率和水平。