企业铁路运输信息管理平台的设计与实现

工作效率具有十分重要的意义。本文详细介绍了管理平台的系统结构和功能设计，并对系统实现中的相关的关键技术进行了说明。

【关键词】 铁路运输 信息管理 微机联锁 车号识别

1 概述

本系统有机整合了车号自动识别系统、无线传输系统、生产运输调度系统、微机联锁系统、统计查询分析系统等，涉及铁路运输中行车指挥和货物装卸有关的各个岗位，通过对商检、验配、各级行货调、车号员、信号员等岗位信息化管理的实现，以及对微机联锁、车号识别等相关信息的实时采集，实现对企业铁路运输车流物流信息的全自动跟踪，从而为企业管理层决策提供有力的数据支撑。

2 企业铁路运输信息管理平台的框架设计

2.1 平台结构设计

企业铁路运输信息管理系统是一套综合的管理信息系统，服务于企业铁路运输管理的各个环节，包括部调、站调、进出厂、机务段、车辆段等，系统总体结构图如下：

该系统还集成了微机联锁接口、车号识别接口、无线通讯接口以及ERP等其他不确定的扩展系统接口。通过微机联锁和车号识别接口可以实时了解站场轨道信号机的状态信息和进出厂车辆的车号信息；利用微机联锁信息可以自动跟踪提醒作业单的完成情况；利用进出厂车号识别信息可以快速了解进出厂的车辆。

为了使系统更有效更安全的工作，该系统建立在独立的局域网内，用防火墙进行隔离，外部的所有访问都要通过Web服务器，以Web的方式进行。

2.2 平台功能设计

该系统主要包括综合管理子系统、部调中心子系统、站调中心子系统、进出厂管理子系统、机务段管理子系统、车辆段管理子系统、BS查询统计报表子系统。系统模块层次结构：（如图2）

（1）综合管理子系统：负责管理和维护系统的权限、用户、岗位信息，以及关于工作站、作业区、装卸点、物料、作业轨道等基本静态信息。

（2）部调中心子系统：负责制定和下达部级行货调运输计划，监视和查看现场的作业情况和计划执行情况。

（3）站调中心子系统：负责制定和下达站级行货调运输计划，监视和维护现场的作业情况和计划执行情况。

（4）进出厂管理子系统：负责对进出厂车辆的交接进行管理，包括验配、商检等。

（5）机务段管理子系统：用于管理与机车有关的信息，包括机车基本信息、机车检修信息、机车状态信息管理等。

（6）车辆段管理子系统：用于管理与车辆有关的信息，包括车辆基本信息、车辆检修信息、封存车信息、车辆状态信息管理等。

（7）BS查询统计报表子系统：用于管理层通过浏览器对系统信息进行查询、统计和报表，以便于利用相关数据进行决策。

3 运输物流管理平台的实现

3.1 数据库系统设计

由于系统的数据量积累比较庞大，有许多数据需要导出，所以数据库设计尤为重要。本系统采用Oracle数据库软件作为数据库系统管理平台，承担保存数据、记录信息、模块间交换数据的职责，并使用双机热备服务器和磁盘阵列提高系统的可靠性和数据的安全性。数据库以系统CS部分的实时信息存取为主，同时保证系统BS查询统计系统的正常运行。为了减少查询时数据表的连接查询，经常查询的数据采用字段冗余的存储方式，经常查询变化不频繁的记录采用视图的方法，以提高数据库的效率和减少编程逻辑的复杂。对于固定的复杂逻辑的数据操作采取存储过程的方式处理，这样可以提高数据库的使用效率，并减少反复查询对数据库带来的额外负担。

3.2 系统软件架构设计

该系统采用CS和BS相结合的体系结构，其中CS部分主要负责现场岗位的日常工作，BS部分主要负责管理人员的查询、统计和报表等工作。CS部分包括部级行货调、站级行调、车号维护、车辆跟踪、站级货物管理、线车线货显示、进出厂管理、机务段管理和车辆段管理等模块，还包括微机联锁接口、车号识别接口和无线传输接口。BS部分包括查询、统计和报表等模块，还包括企业ERP及其他系统接口。系统软件架构图如图3。

如图3所示，系统中各模块之间的主要关系如下：

（1）CS部分和BS部分使用统一的数据库，CS程序直接访问数据库，BS程序通过Web中间件访问数据库。

（2）BS部分的应用都部署在Web中间件上，用户可以使用浏览器登录到Web服务器上，通过身份验证后，使用查询、统计和报表系统，Web应用会根据用户提交的请求访问数据库，获取结果后提交给用户查看。

（3）CS部分的程序除车载台外都可以直接访问数据库，保存结果或提取信息，并利用数据库进行信息交换。

（4）站级行调可以通过无线传输接口发送调车计划（即调车作业单）给车载台，使司机和调车组了解工作任务，同时也通过无线传输接口接收车载台的反馈信息，以了解司机是否收到调车作业单。

（5）站级行调可以接收部级行货调的计划和调度命令，以决定调车的任务，反过来还可以使部级行货调了解计划的执行情况，以及调度命令反馈信息。

（6）站级调度可以从机务段和车辆段处了解机车状态和车辆状态，以决定如何使用机车和车辆，同时机务段和车辆段则可以了解机车和车辆的使用情况。

（7）站级行调可以根据车辆跟踪的信息了解调车作业单的执行情况，同时车辆跟踪也从站级行调处获得要跟踪的正在执行的调车作业单的状态和内容等详细信息。

（8）站级行调还可以从车号维护处了解站场车辆的位置信息，反过来车号维护也会了解调车作业单的信息，帮助预测站场车辆的变化情况等。

（9）车辆跟踪依据站级调度的调车作业单信息及调车作业单状态信息、微机联锁的轨道信号状态信息、车号维护的当前车辆位置信息和进出厂管理的进出厂车辆信息进行车辆位置变化的跟踪，同时车辆跟踪会将跟踪的结果提供给站级行调、车号维护、进出厂管理和线车线货显示模块，帮助这些模块了解车辆的实时位置信息。

（10）车号维护的车号信息会受车辆跟踪的影响而随之改变，同时也会将车号维护的信息反作用于车号跟踪，车号维护还会参照站级行调和站级装卸管理的信息，进一步决定车辆位置是否正确，是否需要车号维护。车号维护还将维护的结果提交给线车线货显示模块，以使得线车显示的及时准确。

（11）站级装卸管理可以接收部级货调的货运计划，也会将装卸的状态信息反馈给部级货调，使其了解计划的执行情况。同时也会同车号维护进行信息交换。另外还要提供给线车线货显示模块货物信息，以供其显示线货使用。

（12）进出厂管理需要从车号识别接口处获得进出厂车辆的车号信息，以及时方便快速准确的录入进出厂车辆的车号。进出厂管理还要将进出厂的车辆信息提供给车辆跟踪，以更新站场的车辆信息；进出厂管理也可获得车辆跟踪的结果信息，以便了解出厂车辆的就位情况。另外进出厂管理还会为线车线货显示提供进厂车辆的信息，以便及时显示进厂车辆的线车线货信息。

（13）线车线货显示依据车辆跟踪、车号维护、站级装卸管理和进出厂管理提供的车辆和货物信息进行线车线货的实时显示。

（14）车号识别接口有时会利用微机联锁接口的信息判断何时开始读取信息。

以上描述的是系统各模块之间的主要关系，根据实际情况各模块之间还会存在许多细节的信息交换，以支撑系统协调的运行，这些详细的信息交换将在设计阶段考虑并描述。

3.3 系统的一些关键技术

本方案通过接口程序自动采集车号识别器的车列信息、微机联锁的轨道与信号信息、无线的机车信息，将这些信息与系统中的调车计划、车辆属性、货物等信息结合，实时跟踪工作在企业铁路上的机车和车辆的信息，从而达到跟踪货物的目的。在编制调车作业时系统还会根据相关信息，提示用户作业单编制的可能错误和重点需要注意的事项。

本方案将控制系统和运输作业管理系统进行了有机结合，为了各自系统之间的安全互不影响，以及管理系统中的病毒等问题不影响控制系统，通过串口和控制系统相连，实时采集控制系统的信号和轨道状态等信息，从而实现自动跟踪机车车辆和货物的位置等状态信息。系统部署在一个局域网中，通过防火墙同外界相联，既可保证同外界的联系，也可保证非法数据和外部侵害被隔绝在系统外面，保障系统内部的安全。系统中各个终端安装杀毒软件保证不被病毒侵害；安装软件防火墙，可以进一步保障系统对内部威胁防范。

本方案采用模块化组件式的结构设计思想，具有灵活的系统配置选项，可按用户的要求灵活快速的组织系统结构和设置用户权限，缩短开发周期、提高实施效率。

4 结语

该系统的主要目的是实现企业铁路运输管理的信息化，以达到信息化主导的生产管理自动化、智能化的目标。通过此平台，可以实现对铁路运输生产调度的集中统一管理，实现对调度过程中的机车车辆货物的实时跟踪，实现对进出厂车辆的自动识别和处理，以降低管理部门业务人员的重复性劳动，减轻劳动强度，提升创造性劳动，将调度业务人员的工作重点逐步由事务性的调度和协调过渡到以提高效率和优化为目的的分析改善和问题的处理上。

参考文献：

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[2]孙卫琴.精通Struts：基于MVC的Java Web设计与开发[M].电子工业出版社，2004.8.

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