铁路运输信息对外交换方案研究及应用

肖 翔，张秀娜

（中国铁路信息科技有限责任公司，北京 100844）

随着铁路对外服务意识的逐渐增加，以及铁路运输信息管理系统（TMIS）和运输信息集成平台建设的不断完善，丰富的铁路运输信息资源引发了很多企业和货主的关注。近年来，按照国家积极推进的“互联网+高效物流”[1]的要求，陆续有自备车企业与铁路合作尝试进行自备车管理系统的研发，为满足越来越多的企业对铁路运输信息的需求，规范信息交换和信息服务出口，有必要研究铁路运输信息对外交换应用，以合理共享铁路运输信息资源，统一接入、统一管理、统一出口，实现企业间信息安全高效交互。

1 铁路运输信息对外交换业务需求分析

使用铁路进行运输的企业迫切需要掌握在途物流等铁路运输信息，通过合理共享利用来自于TMIS和运输信息集成平台的包括铁路货车车辆在途运行信息、铁路运费信息、铁路运输计划及批复信息、日请车信息、货票信息[2]等相关信息资源，实现企业间的信息交互共享，可以为企业量身打造自备车和装运部属车的货运、计划、追踪管理，并进行相关的统计、分析和预测。

通过准确掌握企业自备车及装运部属车的日常运用状态、动态分布情况等货物运输组织信息[3]，根据市场对用户运输的需求，企业能够快速做出切实可行的月计划（包括追加计划）、日请车，提高计划的获准率；根据车辆的实际运行位置和预计到达目的地的时间，高效地组织装卸车，合理地调度车辆，压缩车辆周转时间、提高车辆的利用率[4]，以取得更大的经济效益和社会效益。

2 目标及主要内容

2.1 目标

构建铁路运输信息对外交换应用，在充分利用MQ确保消息可靠传输的基础上[5]，实现铁路运输信息在铁路总公司和企业间安全高效的双向交换，在企业端处理已采集的企业自备车和装运部属车相关铁路运输信息。（1）负责从铁路总公司TMIS相关信息系统及运输信息集成平台中实时采集已定制服务的企业相关的货票、月计划、日请车、货车追踪等运输相关动态信息，并通过MQ主动推送信息，完成铁路总公司至相关企业的数据传输；（2）接收企业的信息请求，在TMIS相关系统及运输信息集成平台中获取信息并反馈给企业；（3）可根据企业的需求，与企业应用进行集成，提供多种运输信息的查询，为企业合理进行调度管理提供信息支持。

2.2 建设主要内容

（1）在铁路总公司构建铁路运输信息处理子系统，实现满足企业需要的运输信息的采集。其主要功能包括：a. 从车号自动识别信息综合应用系统中获取定制服务企业的自备车运行动态信息及装运其货物的部属车运行动态信息；b. 从货运营销与生产计划系统中采集企业装车月计划信息；c. 从调度系统中采集企业日请车与批准车信息；d. 从货票系统采集企业货票信息。

（2）在铁路总公司及企业端构建基于MQ的数据传输子系统[6]，实现各类运输信息面向不同企业的规范、统一、安全的传输。

（3）在企业端构建铁路运输信息处理与综合查询系统，可根据企业的需求，对运输信息按类别存入数据库；与企业应用进行集成，提供多种运输信息（如企业自备车和装运部属车辆的运用动态、分布和轨迹，请车计划及批复车数等信息，铁路运输货票、运价里程、实际里程、径路、费用、运量，企业装车计划及完成情况等）的查询，实现运输信息在企业的处理与综合分析。

3 铁路运输信息对外交换应用的架构设计

3.1 总体架构

铁路运输信息对外交换应用由数据传输子系统、铁路运输信息处理子系统、企业端铁路运输信息处理与综合查询子系统组成，分别负责铁路运输信息的采集、安全传输及企业端的接收处理，总体架构，如图1所示。

图1 铁路运输信息对外交换应用总体架构

3.2 物理架构

对外交换需要配置两台通信服务器（推荐使用低端小型机即可完成），通过Internet连接，在两端的通信服务器上安装MQServer通信中间件、接口程序和API函数[7]实现传输信息的认证、加密、验签、解密等功能。从铁路信息系统发往企业的数据，需先在铁路总公司对外通信和网络安全平台[8]上进行安全认证和加密，而后发至对铁路运输信息对外交换应用的专用通信服务器上，再由MQ通信软件将数据经Internet传至企业端的通信服务器上，物理架构，如图2所示。

图2 铁路运输信息对外交换应用物理架构

3.3 数据服务架构

铁路运输信息对外交换应用在铁路总公司和企业间采用双向数据交换机制，可提供两种方式的数据交换：实时数据交换和批量数据交换。

如企业装车辆大，实时动态需求迫切，可采用实时数据交换的方式，铁路总公司根据与企业的数据交换协议，主动推送相关的数据至企业端；反之，确定好数据交换的批次和时间，采用批量方式进行数据交换，根据企业的信息请求，反馈相应的信息至企业端，数据服务架构，如图3所示。

图3 数据服务架构

4 数据传输流程案例

以自备车企业定制服务的数据传输为例，其传输流程主要包括企业端向路内业务系统端传输定制数据查询请求，路内业务系统端向企业端传输定制数据查询反馈。

数据传输流程，如图4所示。

4.1 数据传输流程

（1）企业将需求（各企业具有的共同需求，格式定义明确）存入企业端数据交换应用的发送目录；传输软件自动扫描发送目录内的文件并加密发送，同时备份此文件至发送历史目录并写发送日志表。

（2）铁路总公司数据传输枢纽接收报文后进行5步操作：a.解密后存入接收目录，将定制需求文件转存入发送目录；b.备存历史并写接收信息日志表；c.生成回执文件放入回执发送目录；d.实时扫描发送目录，定制需求根据文件类型发送至铁路业务系统目标MQ，回执文件发回至企业端传输系统；e.写发送日志表。

（3）铁路运输信息处理子系统传输软件接收报文，落地存入接收目录并记录接收日志。

（4）铁路运输信息处理子系统从接收目录中读取报文，根据定制要求，经过相应的处理，生成反馈报文，存入铁路运输信息处理子系统的发送目录进行发送。

（5）铁路总公司数据传输枢纽接收反馈报文，存入枢纽端发送目录，传输系统实时扫描发送目录，并根据文件目标地址，通过远程发送队列穿安全平台加密发送至目标MQ；备存历史并写发送日志表。

（6）自备车企业端传输系统接收反馈报文，进行3步操作：a.解密后落地存入接收目录；b.备份历史并写接收日志表；c.生成回执文件，放入回执发送目录，系统自动扫描发送目录文件并发送给总公司级数据传输枢纽。

图4 数据传输流程

（7）铁路总公司数据传输枢纽根据回执报文更新发送日志表的发送状态，更新后删除回执报文。

（8）企业端应用可从接收目录中读取反馈数据。

如果客户企业可以直连铁路内网，如传输过程的步骤（5）中，报文信息不需要穿安全平台，直接发送至目标地址。

4.2 传输监控与重发机制

（1）如铁路总公司端传输子系统显示报文已发送，但经过24 h仍未收到回执，默认发送不成功，自动重发报文。

（2）报文的发送与接收情况依据发送日志表和接收日志表进行展示查询。

5 结束语

铁路运输信息对外交换应用目前已为中国石油、中国石化、神华货车公司等企业提供自备车辆的信息交互及服务，是铁路总公司利用丰富的信息资源服务企业的一次成功试点，不仅在信息资源上覆盖了铁路的车号、货票、月计划、日请车信息，在技术上囊括了MQ、Oracle数据库、网络安全平台、数据加解密等技术，将信息转化为生产力，最大限度地优化利用运输资源，降低了物流成本，提升了企业市场竞争实力。

[1]国家发展改革委员会.“互联网+”高效物流实施意见[EB/OL].[2016-07-29].http://www.ndrc.gov.cn/gzdt/201607/t20160729_813595.html.

[2]姚国平.铁路局货物运输需求大数据分析[J].铁路计算机应用，2016，25（9）： 46-49.

[3]钟庆伦.物流化铁路货物运输组织框架设计[J].科技尚品，2016 （5）：66.

[4]康红霞，刘 建，王 林，等.交通运输信息资源交换共享平台建设和应用[J].交通信息与安全，2011（3）：116-123.

[5]陈 玲.全路统一TMIS传输平台的总体设计与技术实现[J].铁路计算机应用，2002，11 （7）：22-25.

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

[7]张本锋. Linux下加密API的研究与设计[D].北京：北京工业大学，2005.

[8]田绵石，李广谦.铁路运输信息系统网络构架[J].铁路计算机应用，2005，14 （7）：28-30.