短信服務在鐵路調度應急指揮系統中的應用

李 欣

（北京經緯信息技術有限公司，北京 100081）

鐵路調度應急指揮工作中有多種工作場景需要將重要信息批量傳遞給相關工作人員，短信作為信息通知的方式之一，因其基于移動通信服務與手機號捆綁的特性，使其成為向終端用戶定向傳達即時信息的重要手段。目前，許多業務系統采用全球移動通信系統（GSM，Global System for Mobil communication）的短信模塊直接通過手機通信卡發送短信，這種方式不僅存在網絡安全方面的隱患[1]，也存在批量短信逐條發送效率低下的問題。鑒于短信集成是群發短信的最佳方式，可通過應用程序編程接口（API，Application Programming Interface）將短信服務與業務系統相結合，實現短信內容在業務系統中的自動發送。本文結合鐵路調度應急指揮系統具體業務需求，基于API 調用方式，將短信服務應用于鐵路調度應急指揮系統中，實現在應急調度業務場景下短信內容快速、準確地定向傳達，提高信息通知的安全性與效率。

1 鐵路調度應急指揮系統概述

為了實現鐵路調度應急指揮工作統一管理、統一處置、聯動高效的目標，有效防止多頭指揮、反應遲緩等現象，中國國家鐵路集團有限公司（簡稱：國鐵集團）調度中心推動建設了鐵路調度應急指揮系統（簡稱：鐵路應急系統）。該系統集國鐵集團、鐵路局集團公司、鐵路站段三級一體化管理，應用功能涵蓋調度應急輔助預警、應急處置過程管理、應急值守、應急決策支持、應急演練、應急基礎資料管理、應急預案管理、應急指令、應急總結分析、系統管理等，包含調度應急指揮的事前預警、事中處置、事后分析、日?；A支持等內容。

鐵路應急系統實現三級貫通、信息自動傳遞，解決因多頭指揮、信息不暢產生的相同信息向多部門重復反饋問題。一鍵啟動通知功能極大地縮短了應急響應通知時長，提高了應急通知效率。系統實現監測預警、啟動通知、過程盯控、輔助決策、恢復評價等應急處置的全過程管理，以及日常列車運行監控、故障影響范圍自動分析、應急處置方案輔助生成、應急處置過程動態跟蹤等，為應急有備、科學處置、安全有序、暢通高效的目標提供了支撐。

2 短信服務需求分析

按照集國鐵集團、鐵路局集團公司、鐵路站段三級一體化管理的總體需求，分別按國鐵集團公司級、鐵路局集團公司級、鐵路站段級進行短信服務需求分析。

2.1 國鐵集團公司級需求

國鐵集團公司級用戶主要負責列車日常的監測預警及大型突發事件的應急處置工作。其主要需求如下：

（1）及時收集、掌握全國鐵路（簡稱：全路）的各種突發情況，在國鐵集團各部門間構建應急情況下信息流通、展示的途徑；

（2）結合調度命令、通知公告等形式和手段，指揮全路影響較為重大的突發事件的處置[2]；

（3）鐵路局集團公司級調度應急指揮系統建立數據共享和信息溝通機制，組織做好全路的調度應急指揮工作，包括一般事項廣播和重點事項定向、定點推送。

2.2 鐵路局集團公司級需求

鐵路局集團公司級用戶負責調度日常監控、組織協調鐵路局集團公司管內的調度應急指揮工作、接收國鐵集團的應急總體預案及指導意見等。其主要需求如下：

（1）實時接收國鐵集團調度應急指揮過程中的通知、指令、文電、公告或其他形式的應急處置信息；

（2）及時收集和報告鐵路局集團公司管內的列車突發情況、列車晚點情況、故障災害等信息。開展管內調度應急指揮處置，并將相關情況提報給國鐵集團調度應急相關崗位；

（3）給相關的鐵路站段、車長推送列車運行狀態預警信息[3]和運輸調整方案信息；

（4）組織管內調度應急指揮相關的崗位進行調度應急指揮，應急處置情況下，向管內單位推送相關的文電、命令、方案等。

2.3 鐵路站段級需求

鐵路站段級用戶主要負責站車的應急事件處理和報告站內、車內發生的臨時突發情況，并按照國鐵集團、鐵路局集團公司的要求，組織應急處置工作。主要需求為接收國鐵集團和鐵路局集團公司應急調度過程中的相關指令信息，并執行應急處置具體任務，反饋應急處置執行情況。

3 短信服務功能設計與實現

3.1 功能設計

3.1.1 應急響應通知

在應急響應啟動時，通過在應急響應通知模板中填寫應急事件發生的地點、事件詳情描述、響應等級、事件類型等信息，勾選出通知單位及聯系人，應急響應信息以短信方式發送給聯系人并通知相應單位的當日值守人員[4]。通過應急啟動通知，可以實現各鐵路局集團公司間、國鐵集團與鐵路局集團公司、鐵路站段間的信息交互和聯動管理。

3.1.2 應急指令通知

通過應急指令編輯模板，填寫指令內容、上傳通知附件，選擇受令單位后進行指令下達，在指令下達時將指令內容以短信方式發送給受令單位當日的值守人員。實現一般事項廣播或重點事項推送，以及應急指揮過程中指令、通知、文電等信息的流轉與及時通知功能。

3.1.3 開行異常通知

在發出停車異常預警的情況下，或者根據信息反饋得知故障影響行車后，通過篩選故障點所在線路、具體故障站點或區間、通過該故障點的途徑時段，找到未來一段時間內通過該故障點的所有客運列車，以及通過鐵路信息集成平臺提供的相應列車的車長信息，通過錄入短信通知內容，勾選出需要通知的車次，將短信內容發送給相應列車的車長。通過開行異常通知功能，為相關單位提前做好應急準備提供支持。

3.1.4 安全工作匯報通知

通過安全工作匯報通知功能，實現匯報內容一次編輯，短信批量群發。提前建立通訊錄，可以設置組織機構常用聯系人、將聯系人分設群組。短信發送支持通訊錄選取常用聯系人或聯系群，也可以人工錄入臨時信息接收號碼，一鍵多人群發，可以即時發送也可以定時發送[5]。實現向主管安全與應急的相關人員及時匯報當日班次的安全生產情況。

3.2 功能實現流程與安全保障

3.2.1 功能實現流程

鐵路應急系統短信服務功能依托12306 短信服務平臺（簡稱：短信服務平臺），實現短信發送與狀態解析，具體實現流程如圖1所示。

圖1 短信發送實現流程

（1）短信服務平臺提供API，鐵路應急系統通過調用該接口，接入短信服務平臺；

（2）鐵路應急系統通過接口服務將信息內容與發送目標作為對象發送至短信服務平臺，短信服務平臺接收待發送內容后進行處理；

（3）短信服務平臺將處理后的狀態結果反饋給接入方；

（4）短信從內部服務網（簡稱：內網）服務平臺穿過安全隔離，推送至外部服務網（簡稱：外網）代理網關；

（5）外網代理網關將短信推送至通信運營商（主要包括移動、聯通、電信等）；

（6）由手機號碼歸屬地的相應通信運營商網關將短信推送至手機端；

（7）手機在接收短信后將短信接收狀態返回給相應通信運營商；

（8）相應通信運營商將短信接收結果再返回給短信服務平臺；

（9）短信服務平臺按照接入號碼將短信發送結果逐一反饋給鐵路應急系統，從而實現短信的發送與發送狀態的監控。

3.2.2 安全保障

（1）接入安全：接入方連接至短信服務平臺時，內容經過信息摘要算法（MD5，Message-Digest algorithm）加密處理[6]。短信服務平臺建立應用接入的連接數管理，防止惡意連接，主動斷開登錄超時的連接，保證短信發送資源安全可靠。

（2）處理安全：短信服務平臺提供了流量控制機制，防止接入方惡意大規模、大批量提交請求[7]?？稍O業務優先級，保證關鍵業務的處理時效性。

（3）運行安全：通過網絡防火墻、代碼安全、敏感詞過濾[8]等安全策略保證運行安全。短信服務平臺服務器置于被防火墻保護的私有網段內，從而避免了來自外界的不明攻擊和系統結構探測；嚴格檢查短信服務平臺代碼的安全性，能捕捉到絕大多數未知的安全問題，保證應用程序安全運行，不被攻擊者利用；使用敏感詞過濾機制，保證攜帶非法詞匯的短信不被發送，降低風險。

3.3 平臺特色

（1）短信重發機制[9]：短信服務平臺自動重發發送失敗的短信；指定次數重復推送在一段時間內未收到接收狀態的短信，防止短信漏發、遲發。

（2）定時發送與時間偏移：可定制定時短信發送任務，在指定時間將事前編輯好的短信內容發與指定聯系人；對于整點發送的定時任務，時間自動偏移5 min，避免信道擁堵和信息反饋集中。

（3）發送狀態提醒：實時顯示并自動刷新短信的接收狀態；集中顯示同一主題相同內容的接收狀態信息；對于發送失敗、未收到接收狀態的短信，重點提醒。

4 潛在問題及解決方案

一般情況下，短信發送后30 s 內手機端即可收到短信，短信發送端可以看到短信的接收狀態，此外，還有短信發送失敗、手機接收失敗、短信發送延遲、發送狀態延遲等幾種特殊情況。

4.1 短信發送失敗

應用接入短信平臺連接失?。徽{用短信發送服務失敗；通信運營商發送失?。ɡ缡謾C關機、網絡環境差、短信內容含敏感字等情況）。

解決方案：短信服務平臺提供連接失敗即刻重連機制，以及24 h 進程活躍監測，基本避免連接異?；蚍照{用異常造成短信發送失敗的情況。極端情況造成的短信發送失敗，可根據業務需要進行重發或補發。

4.2 手機接收失敗

短信發送成功但用戶手機沒有收到短信，需要排查手機端問題，包含攔截軟件的安全設置、智能手機異常顯示、信號不穩定、短信空間不足、手機關機等通用短信接收問題。具體情況與解決方案如下。

（1）垃圾短信攔截[10]。檢查手機是否安裝騷擾攔截軟件，例如360 安全衛士、手機管家等，如設有短信攔截則需要取消，具體設置因手機型號而異。

（2）手機系統異常。手機長時間未關機，智能手機長期運行，系統異常也會影響信息接收，關機、重啟后可能會看到之前已接收但未顯示的短信。

（3）短信箱已滿。刪除不重要的短信，關機、重啟后可以顯示未讀短信。

（4）通信信號較弱或不穩定。在地下室、隧道等通信信號較弱的環境，或者用戶使用雙卡雙待手機、所在地區信號不穩定、手機欠費、關機等情況下，新收到的手機短信無法正常顯示，在保證手機開機，有通信話費余額，通信信號正常后，新收到的短信即可恢復顯示。

4.3 短信發送延遲

批量發送信道擁堵或者特殊時期通信運營商對內容進行審查，會出現批量短信發送延遲；在網絡環境較差的情況下，會出現個別短信發送延遲。

解決方案：短信信道擁堵較為嚴重時，短信服務平臺會自動啟動優先級處理機制，按照優先級順序處理擁堵短信隊列。在觸發內容審查機制后（不含敏感內容），可以通過短信服務平臺與通信運營商協調，一定程度解除審查，加快短信發送進度。

4.4 短信狀態延遲

通信運營商自動重發失敗，導致狀態延遲；通信運營商未收到接收狀態回執；通信運營商未將接收狀態反饋給短信服務平臺；代理網關延遲向內網服務推送接收狀態；短信服務平臺延遲向接入端反饋接收狀態。

解決方案：發送短信時盡量避免整點發送，因為整點時各業務短信發送比較集中，返回狀態也比較集中，造成的短信發送狀態可能出現延遲的情況。對于在一段時間內未收到接收狀態的重要信息進行指定次數的重復推送，確保信息及時收到。

5 應用效果

短信服務中的應急響應通知、應急指令通知及開行異常通知等功能已在全路應用，實現了應急指揮人員通過內部辦公網，將應急系統產生的應急信息以短信形式直接傳達給相關工作人員，信息傳達高效、便捷、安全可靠，成為各鐵路局集團公司應急指揮工作中信息通知的主要手段。

安全工作匯報功能已在國鐵集團試點應用，其定時發送功能解決了工作人員需要定點完成工作任務的困擾，準時發送成功率為98%以上。短信發送失敗后平臺將自動重發，最大限度地避免短信通知被漏發。目前短信發送量約6 萬條/年，其功能操作簡便，批量信息送達準時，異常情況主動提醒的應用效果獲得用戶好評與認可。

6 結束語

文章從需求分析、功能設計、具體實現及應用效果，介紹短信服務在鐵路調度應急系統中的應用，實現了鐵路應急系統中的短信即時通知等相應功能。通過發送失敗自動重發、短信延遲提醒、避開整點發送等措施，保證短信不漏發，發送狀態及時反饋。目前，對于短信接收端，還存在一些非正常情況，例如：為保證短信內容及時接收制定的發送延遲自動重發機制，可能會因延遲導致用戶收到多條重復短信；對于文字內容較多的短信，一般按照幾十字一條進行拆分發送，可能因信道擁堵或信號不穩導致接收端收到的短信內容順序不連續等情況，致使用戶提取短信有效信息的效率降低。今后還須對短信的重復發送、長短信內容不連續等問題進行深入研究，降低重復內容騷擾，提升長短信內容閱讀體驗。