城市轨道交通企业信息系统集成研究

马彬焱

（南京地铁集团有限公司，江苏南京 210008）

0 前言

城市轨道交通作为城市公共交通的一种重要出行方式，具有集约、环保、高效、节能等优点，是构建资源节约型、环境友好型社会的战略选择[1]。随着运行线网的不断增加，信息化逐步成为城市轨道交通企业网络化运营的智能保障和数字化管理的重要手段。如何搭建好统一的信息平台，使既有信息系统和新建系统得到有效集成、简化企业业务协同、构建一体化的运作机制，成为城市轨道交通企业在信息化建设过程中亟待解决的问题。

1 城市轨道交通企业信息化现状和问题分析

1.1 信息化现状

城市轨道交通企业的信息化建设首先从办公自动化系统起步，然后逐步扩展到新线建设、运营管理、资源开发等业务领域。信息系统的 IT 建设通常按专业进行划分，通过招标的形式进行采购，各个系统较为独立，采用不同的开发语言和软件架构，信息化整体的建设周期较长。在这种建设模式下，企业就建成了形形色色的各类系统，这种建设模式为将来信息化的整合应用埋下了隐患[2]。

1.2 信息系统建设过程中存在的问题

企业长期以来建设的多个信息系统，因缺乏整体规划，造成系统建设零散、系统集成和数据集成的标准不统一、实现互联互通和数据共享较难、维护成本高等问题（表 1），无法适应当前企业的数字化管理需求。同时，城市轨道交通企业内部各直属单位间的信息化建设相对独立，不能从企业的整体业务架构出发，存在系统的重复建设问题。这些相对独立、架构差异大、接口标准不统一的异构系统，为后期的系统维护和升级改造带来了极大挑战，企业往往要投入大量的资金和人力成本推动系统整合。

表1 信息系统集成中的问题

2 信息系统集成服务平台设计

城市轨道交通企业的信息化建设主要围绕新线建设、运营管理、资源经营开发、行政办公等内容开展。按照企业经营和管理的需要，可划分为管理支持层、核心运营层、分析决策层、对外交互层。 为建立一体化的信息化组织和管理体系，确保企业的信息化需求能够得到充分整合，需要建立统一标准、易扩展、易集成的企业信息系统集成架构，如图 1 所示。

信息系统集成平台的设计采用面向服务的体系架构，即基于 SOA 的设计理念。SOA 是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元通过服务之间定义的接口和协议联系起来，接口采用完全中立的方式来定义，独立实现具体服务的硬件、操作系统和编程语言[3]，提出服务提供者、服务注册中心、服务请求者 3 种角色[4]。通过对 SOA 理念的有效应用，使平台层可以强有力地支撑各个异构系统的数据交互和信息整合，大大提升了企业信息系统的运行效率。

2.1 企业服务总线

在基于 SOA 的集成服务平台架构设计中，采用了企业服务总线作为各应用系统间的信息交换工具，将过去点对点的接口关系变成点对总线的关系，使企业各个系统松耦合[5]。通过企业服务总线管理平台（图 2），可以有效实现接口服务的查询、展示、发布和管理。接口服务的提供者将接口信息和服务在管理平台进行注册和发布；接口服务的使用者查询到自身需使用的服务后，提交使用申请，在得到授权后，可以绑定服务接口并进行调用。

通过制定企业服务总线的集成标准，统一了服务的开发规范、使用规范和运维规范，可以有效降低信息系统间的集成改造难度，提升服务接口的可重用性，增强跨系统信息交互的监测管理能力，便于信息系统灵活重构以适应业务的不断变化发展。

2.2 工作流平台

工作流平台作为企业的流程中心，将实现统一的流程设计、流程运算、流程监控和流程分析等功能。工作流平台由存储层、后端服务层、前端设计层组成。存储层实现对流程数据和业务数据的保存；后端服务层包括工作流服务、流程监控等功能，是工作流平台的服务核心；前端设计层实现在线设计工具，包括在线流程设计工具、在线表单设计工具等。工作流平台将所提供的各项流程服务在总线上发布，各业务系统绑定所需的服务即可调用平台支持的各项业务流程，实现业务流程的集中统一管理。

这种方式统一了流程的使用方式，也大大降低了后期流程维护和升级改造的难度。企业不再需要同时维护多个异构系统的流程引擎，仅安排人员对工作流平台进行维护，即可满足多个业务系统的需要。对工作流进行升级改造时，不需要对每一个使用流程引擎的业务系统进行大规模改造开发，仅需对工作流平台进行升级，再将发生变化的接口发布到总线上供各业务系统调用即可，有效降低了人员和资金投入，大大提升了业务整合的能力。

图1 信息系统集成架构图

图2 企业服务总线管理平台架构图

2.3 移动办公平台

随着移动互联网的快速发展，建立体系化、易使用、可扩展的移动信息化平台已成为企业信息化建设的迫切需要。通过将 html 5、css、Javascript 等技术应用于移动办公平台的设计中，可以搭建集整合接入、应用管理、安全保障、社交平台等功能为一体的移动信息化平台，主要由企业社交模块、企业移动管理模块、企业应用开发模块 3 部分组成。

（1）企业社交模块：提供即时通信、企业服务号、企业动态等功能，便于员工间随时沟通，并能及时获得业务系统中的事件处理状态。

（2）企业移动管理模块：实现用户管理、应用管理、安全保障等功能，便于相关职能部门对用户权限、信息传递、设备接入、设备禁用等操作进行管理。

（3）企业应用开发模块：提供企业级移动开发的基础服务，通过支持多平台开发的工具建立统一的技术标准，大大提升了应用开发和接入移动办公平台的效率。

2.4 统一身份管理平台

为消除分散的用户管理和登录管理所带来的弊端，需在企业内部建立统一身份管理平台来实现身份信息的集中管理，系统的功能架构如图 3 所示，主要包括企业服务目录、认证门户、身份管理门户、系统集成 4 个部分。

（1）企业服务目录：该模块建立统一的企业服务目录，支持不低于 5 层的组织结构分层。对企业的基础身份信息进行存储和管理，包括组织架构、人员岗位、角色等。同时，作为其他业务系统的基础身份信息来源。

（2）认证门户：为访问应用系统提供统一的单点登录功能，只需登录 1 次，即通过 1 个系统的安全验证后，再访问其他系统时，不需要重新登录验证。

（3）身份管理门户：实现对用户信息、角色访问、密码策略的管理。通过将各个业务系统在统一身份管理平台上进行集成配置，使应用系统受到统一身份管理平台的资源访问保护，只有属于指定角色的用户才能访问业务系统资源，这提升了系统访问的安全性。

（4）系统集成：为保证员工信息的唯一性，并兼容原有的人力资源系统，统一身份管理平台通过总线从人力资源系统中获取员工信息和组织机构信息。当系统中的用户、组织、角色等信息发生变化后，统一身份管理平台将这些修改后的信息通过总线推送到各业务系统中使用。

图3 统一身份管理平台功能架构

2.5 数据平台

数据平台建设就是要帮助企业从根本上解决数据分散重复、出处不一致、共享困难等形成的信息孤岛问题，促进企业内各业务系统的整合和数据共享[6]。企业将信息分类编码标准化技术应用到数据平台的建设中，围绕运营、建设、资源开发等业务中的基础数据进行梳理，建立全集团范围内统一、科学的数据编码标准。在数据平台系统的建设过程中，将编码标准固化在系统中，实现对数据编码的申请、审批、发布等行为的统一管理。

对于易改造的既有业务系统，将其内部的数据编码方式按照标准进行改造，并接入数据平台；对于内部结构复杂、难以实施改造的既有系统，将数据抽取至数据平台系统，并在系统内进行数据转化，形成标准的数据编码。数据平台系统将标准化处理后的数据，按照数据的业务属性，组合成不同的服务，在企业服务总线上进行发布，供各个业务系统、决策分析系统使用。

在建设数据平台系统时，通常有 2 种常见的实施方法。一种是在现有企业资源计划（ERP）系统的基础上进行二次改造，扩展成为数据平台系统；另一种是建设独立的数据平台系统。企业可根据自身信息化成熟度的相关情况，综合考虑可实现性、成本、可拓展性等因素[7]，选择最优的方案进行实施。

3 结语

企业信息化是一个复杂的系统工程，做好信息化规划，设计好系统集成方案，有利于整合信息资源、消除信息孤岛，最终提高企业信息化实施的成功率，助力企业业务发展[8]。本文提出了基于 SOA 理念的城市轨道交通企业信息系统集成方案，对关键技术的设计进行深入分析和研究，为行业内信息系统的建设、开发和集成提供了技术参考。