大數(shù)據(jù)環(huán)境下的鐵路統(tǒng)計信息化平臺研究

陳樂

摘 要：大數(shù)據(jù)時代的到來推動了鐵路統(tǒng)計信息化平臺的發(fā)展與進步，然而在其進步的同時也存在數(shù)據(jù)獲取較為滯后、結(jié)果缺乏準確性以及服務(wù)較差等問題，因此，在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，對鐵路統(tǒng)計信息化平臺進行研究至關(guān)重要。本文在分析大數(shù)據(jù)環(huán)境下的鐵路統(tǒng)計信息化平臺研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建RPSIS將為電子化建立一個新的渠道鐵路運輸業(yè)務(wù)，并充分利用現(xiàn)有的鐵路應(yīng)用系統(tǒng)和社會服務(wù)信息系統(tǒng)提供實時、便捷的綜合信息，以滿足運輸、經(jīng)營管理以及用戶服務(wù)等方面的需求，促進鐵路統(tǒng)計信息化平臺的建設(shè)。

關(guān)鍵詞：手機；SOA；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；系統(tǒng)集成抽象

中圖分類號：D918 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）19-0048-02

隨著互聯(lián)網(wǎng)以及大數(shù)據(jù)等新型技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的鐵路統(tǒng)計分析系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足人們的需求，為適應(yīng)鐵路信息化的快速發(fā)展，在實際運作的過程中，數(shù)據(jù)量較大，使得很多未處理的數(shù)據(jù)堆積，這不利于鐵路信息化平臺的建設(shè)，面對此現(xiàn)狀，本文提出了一個基于的模型鐵路鐵路信息系統(tǒng)（RPSIS）的鐵路統(tǒng)計信息化平臺，闡述了SOA具體細節(jié)，構(gòu)建了鐵路信息的整體框架系統(tǒng)基于鐵路統(tǒng)計信息化平臺，采用面向服務(wù)的架構(gòu)系統(tǒng)集成程序[1]。它分為表示層、業(yè)務(wù)邏輯層、服務(wù)層和采用Web服務(wù)技術(shù)的集成應(yīng)用系統(tǒng)層，提供包裝上分布式系統(tǒng)和異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成，最后給出了實施系統(tǒng)。

隨著鐵路市場競爭日趨激烈和水平的提高人們生活大規(guī)模增強，乘客對服務(wù)等級提出了更高的要求。因此，引進先進的信息技術(shù)來發(fā)展和建設(shè)鐵路統(tǒng)計分析系統(tǒng)，以提高服務(wù)質(zhì)量和增加市場競爭力已成為鐵道部面臨的主要問題。我們的國家鐵路信息系統(tǒng)主要存在以下問題：（1）提供服務(wù)內(nèi)容：尚未建立全方位，多層次的服務(wù)體系。TDCS和鐵道部目前建造的票務(wù)系統(tǒng)和其他信息系統(tǒng)是所有獨立的操作系統(tǒng)，它提供單一功能的服務(wù)，缺乏與鐵路內(nèi)部信息系統(tǒng)以及外部社區(qū)的整合服務(wù)信息。同時，由于系統(tǒng)建設(shè)的漸進性和分布性，現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)不能進行數(shù)據(jù)交換和共享有效地導(dǎo)致了“數(shù)據(jù)島”現(xiàn)象；（2）提供服務(wù)的方式：尚未提供了一個方便，面向乘客和實時的信息訪問平臺，現(xiàn)有的鐵路電話預(yù)約系統(tǒng)和鐵路客戶服務(wù)中心對乘客滿意要求在一定程度上，但缺乏與鐵道部的互動使得乘客的主導(dǎo)地位沒有表現(xiàn)出來。雖然由于網(wǎng)絡(luò)因素的限制，乘客無法在何時何地獲得所需信息，這與此不符鐵道部的人文服務(wù)理念。本文旨在建立鐵路統(tǒng)計信息化的鐵路服務(wù)信息系統(tǒng)（RPSIS）平臺作為客戶端，Windows系統(tǒng)作為服務(wù)器。系統(tǒng)隨時為用戶提供，通過移動終端獲取鐵路鐵路信息資源的任何地方網(wǎng)絡(luò)，以實時和滿足乘客對鐵路服務(wù)資源的需求互動。

1 我國鐵路統(tǒng)計信息化現(xiàn)狀

近年來，由于大數(shù)據(jù)以及“云計算”等新興技術(shù)的快速發(fā)展，我國鐵路統(tǒng)計信息化建設(shè)也得到了突飛猛進的進步，目前，我國鐵路包括的統(tǒng)計信息系統(tǒng)有很多，其中人力統(tǒng)計、設(shè)備統(tǒng)計、客車以及客運統(tǒng)計、貨車以及貨運統(tǒng)計等占據(jù)主要成分。在相關(guān)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)優(yōu)化方面，主要包括客運系統(tǒng)、車站管理信息系統(tǒng)、工務(wù)管理系統(tǒng)、市場營銷系統(tǒng)、財務(wù)系統(tǒng)等，它們的職能覆蓋了鐵路運輸過程中的計劃、組織、領(lǐng)導(dǎo)、控制以及協(xié)調(diào)等各個環(huán)節(jié)，并且在實際過程中獲取了大量的有效數(shù)據(jù)。

就目前的鐵路信息化建設(shè)而言，缺少一些具有針對性的信息化規(guī)劃的方案，對其進一步改進的空間以及提升的方向如下：

（1）目前，我國的鐵路采用統(tǒng)一的統(tǒng)計方法，即基層站段—鐵路局—總公司，每個月固定時間及時上報報表，這使得對其一些原始的數(shù)據(jù)的獲取比較滯后、瑣碎以及不準確。（2）鐵路統(tǒng)計指標體系因是按業(yè)務(wù)職能劃分而不夠完善，這不利于整體性建設(shè)。（3）鐵路總公司、基層站點存在了很多的歷史數(shù)據(jù)，經(jīng)過歷年的發(fā)展，還是沒有形成一個固定的大數(shù)據(jù)服務(wù)中心，統(tǒng)計分析系統(tǒng)的功能仍處理一個較低水平。

2 鐵路統(tǒng)計信息化平臺上的RPSIS概述

傳統(tǒng)上鐵路統(tǒng)計信息化的應(yīng)用是受限于有限的資源，如低CPU頻率、小內(nèi)存和電池供電計算環(huán)境[2]。因此，RPSIS在鐵路統(tǒng)計信息化上的發(fā)展關(guān)鍵問題平臺是如何進行高效的數(shù)據(jù)存儲和處理。由于有更完美的TDCS、票務(wù)系統(tǒng)、乘客服務(wù)系統(tǒng)和社會服務(wù)信息系統(tǒng)的改進如天氣信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)，本文旨在集成這些分布式應(yīng)用程序系統(tǒng)并將各種異構(gòu)數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的標準數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后開發(fā)一個功能強大且優(yōu)化的RPSIS結(jié)構(gòu)鐵路統(tǒng)計信息化平臺無需更改現(xiàn)有系統(tǒng)。系統(tǒng)使用“請求-響應(yīng)”數(shù)據(jù)交互模式，即客戶端向服務(wù)器發(fā)起數(shù)據(jù)請求，服務(wù)器響應(yīng)請求，并將結(jié)果返回給客戶端。SOA面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（SOA）是一種分布式軟件模型。它將鏈接不同應(yīng)用程序的功能單元（稱為服務(wù)）通過明確定義的接口和契約這些服務(wù)。接口由中性方式定義，應(yīng)獨立于硬件平臺，操作系統(tǒng)和編程語言來實現(xiàn)服務(wù)，這使得各種系統(tǒng)中的服務(wù)建設(shè)可以以統(tǒng)一和通用的方式進行交互。完成技術(shù)與服務(wù)的分離是SOA的本質(zhì)，從而實現(xiàn)了服務(wù)的可重用性。SOA由服務(wù)提供者，服務(wù)請求者和服務(wù)提供者組成服務(wù)登記中心。

服務(wù)提供者是完成服務(wù)的具體實現(xiàn)，并發(fā)布服務(wù)接口描述到服務(wù)注冊中心。服務(wù)請求者是找到的通過服務(wù)注冊中心提供所需服務(wù)，然后根據(jù)服務(wù)綁定服務(wù)服務(wù)注冊中心提供的地址，并根據(jù)服務(wù)注冊中心執(zhí)行服務(wù)功能接口合同。服務(wù)注冊中心用于連接服務(wù)提供商和服務(wù)請求者，管理服務(wù)提供者發(fā)布的服務(wù)，并為服務(wù)請求者提供正確的服務(wù)。與傳統(tǒng)的面向?qū)ο竽Ｐ拖啾龋?/p>

SOA具有以下優(yōu)點：

（1）松散耦合：服務(wù)請求者通過定義訪問服務(wù)提供者接口，當服務(wù)提供者的業(yè)務(wù)邏輯不會影響服務(wù)請求者調(diào)用只要界面沒有改變就改變。（2）跨平臺和可重用：服務(wù)完成一個獨立的功能，無論如何底層實現(xiàn)，不受開發(fā)平臺和開發(fā)語言的影響，并且可以被其他服務(wù)調(diào)用，以減少代碼重復(fù)，提高效率和減少開支。（3）維護簡單，擴展性好：由于服務(wù)之間松耦合，唯一需要做的是在發(fā)生變化時調(diào)整本地服務(wù)呼叫流程并且不會影響整體情況。SOA在系統(tǒng)中的適應(yīng)性。通過上述系統(tǒng)概述和SOA簡介，使用面向服務(wù)的架構(gòu)SOA在鐵路統(tǒng)計信息化上構(gòu)建RPSIS平臺可以解決TDCS，票務(wù)之間數(shù)據(jù)存儲的分散問題系統(tǒng)，鐵路服務(wù)系統(tǒng)和其他相關(guān)系統(tǒng)。打包到這些分布式系統(tǒng)通過使用SOA封裝技術(shù)將隱藏具體的實現(xiàn)平臺依賴和語言相關(guān)，以便數(shù)據(jù)可以由其他系統(tǒng)共享來實現(xiàn)整合異構(gòu)數(shù)據(jù)源并隱藏存儲和數(shù)據(jù)的差異傳輸可以減輕數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，有助于減少內(nèi)存使用和提高計算速度，這適用于資源受限的應(yīng)用程序開發(fā)移動平臺。

3 鐵路統(tǒng)計信息化平臺上的RPSIS模型

Web服務(wù)技術(shù)，對于SOA來說是一個概念，我們必須依靠特定的技術(shù)才能用于實際應(yīng)用。有許多SOA技術(shù)和實現(xiàn)標準，Web服務(wù)作為服務(wù)和服務(wù)平臺之間的通信協(xié)議最常見的技術(shù)[3]。Web Service是一種基于SOAP的遠程調(diào)用協(xié)議標準，它提供了一套標準的協(xié)議，可以集成不同的操作系統(tǒng)平臺，不同的編程語言和不同的技術(shù)在一起。這些協(xié)議主要是XML（可擴展標記）語言），SOAP（簡單對象訪問協(xié)議），WSDL（Web服務(wù)描述語言），和UDDI（通用描述，發(fā)現(xiàn)，集成）。XML[4]是一種結(jié)構(gòu)化描述語言，它是一個行業(yè)標準，獨立于操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。使用XML可以有效地解決數(shù)據(jù)共享問題新舊系統(tǒng)和不同應(yīng)用之間或不同應(yīng)用之間的交互問題數(shù)據(jù)來源[5]。SOAP是一種基于XML和HTTP，獨立于平臺的簡單對象訪問協(xié)議，包括SOAP包、SOAP編碼規(guī)則、SOAP RPC和SOAP綁定四部分。WSDL是一種Web服務(wù)描述語言，使用XML表單來描述Web服務(wù)連接信息。服務(wù)請求者將soap請求發(fā)送給服務(wù)提供者根據(jù)提供的界面信息。UDDI可以翻譯為“通用描述、發(fā)現(xiàn)和集成服務(wù)“用于注冊Web服務(wù)和soap客戶端以查找Web服務(wù)。鐵路統(tǒng)計信息化平臺上的RPSIS模型。根據(jù)SOA級別劃分思想，鐵路統(tǒng)計信息化平臺鐵路服務(wù)信息系統(tǒng)分為四層：集成應(yīng)用層、服務(wù)層、業(yè)務(wù)邏輯層以及表示層。

（1）集成應(yīng)用系統(tǒng)層。集成的應(yīng)用層是在鐵路統(tǒng)計信息化平臺上構(gòu)建RPSIS的基礎(chǔ)。該集成應(yīng)用系統(tǒng)層由TDCS，票務(wù)系統(tǒng)，鐵路服務(wù)組成系統(tǒng)和其他信息系統(tǒng)。當服務(wù)請求傳遞時，它會自動導(dǎo)航到相應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)，用于根據(jù)連接進行數(shù)據(jù)讀取和存儲它提供的描述文件。我們選擇XML作為數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)交換的標準規(guī)則在這里。（2）服務(wù)層。服務(wù)層是系統(tǒng)的核心部分。每個集成的應(yīng)用層發(fā)布異構(gòu)系統(tǒng)的接口描述文件WSDL到服務(wù)層UDDI服務(wù)注冊表中心，UDDI服務(wù)向客戶端公開接口描述信息，供客戶端查找服務(wù)，而所有注冊的服務(wù)將發(fā)布到要部署的Web服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器使用Web Service提供的XML數(shù)據(jù)傳輸表和“請求-回復(fù)”新聞交換模式，根據(jù)用戶發(fā)出的請求，通過SOAP轉(zhuǎn)發(fā)路由器，找到并綁定要調(diào)用的服務(wù)，然后將結(jié)果舊路由返回給處理完成后客戶端。（3）業(yè)務(wù)邏輯層。業(yè)務(wù)邏輯層運行許多單功能業(yè)務(wù)，安排一個或多個服務(wù)通過工作流引擎形成完整的業(yè)務(wù)邏輯。分離的優(yōu)點業(yè)務(wù)邏輯層和服務(wù)層是當服務(wù)邏輯層發(fā)生任何變化或增加時新服務(wù)，只需要重新安排相關(guān)服務(wù)，不會影響運營其他業(yè)務(wù)。每項服務(wù)都包裝得很好，因此每個服務(wù)都可以隨時調(diào)用，而不是只要符合服務(wù)接口合同，受語言平臺的限制。（4）表示層。表示層是訪問系統(tǒng)的入口，為用戶提供鐵路統(tǒng)計信息化GUI客戶端或Web客戶端訪問界面?？蛻舳送ㄟ^UDDI找到服務(wù)首先，綁定它，然后發(fā)送soap/http請求，最后接收處理結(jié)果從而實現(xiàn)用戶與系統(tǒng)的交互，這有利于用戶更好的獲取數(shù)據(jù)，所以說表示層對于鐵路信息化服務(wù)系統(tǒng)也很重要。

4 在鐵路統(tǒng)計信息化平臺上實現(xiàn)RPSIS

系統(tǒng)功能描述。鐵路統(tǒng)計信息化平臺上的RPSIS在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上發(fā)展應(yīng)用系統(tǒng)為乘客提供全新，便捷，高效的旅行移動方式信息查詢。系統(tǒng)分為六個模塊：（1）注冊和登錄。真正的名字必須提供身份證號碼以識別訪客、電話、電子郵件和其他聯(lián)系方式信息是必不可少的。（2）旅行計劃。乘客可以安排或調(diào)整通過查詢列車詳細信息合理地計劃旅行計劃。（3）機票查詢和預(yù)訂。查詢火車票和票價信息，進行預(yù)訂和購買。（4）交通信息查詢。為乘客提供火車到達時間，出發(fā)信息時間過后，候機室和檢票口確保信息的準確性和實時性。（5）社會服務(wù)信息查詢。為了提高乘客的滿意度，對城市氣候的詢問，提供交通、餐飲、住宿和其他信息。（6）乘客意見反饋。這用于收集乘客的意見和訴訟，并將其提交給相關(guān)部門。該模塊為乘客和鐵道部提供了一個通信平臺，使乘客的主要位置反映出來，這種平臺使得乘客更加便捷的與鐵道部進行聯(lián)系，以促進他們之間的交流。

5 系統(tǒng)實施

系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)是交互與內(nèi)部鐵路業(yè)務(wù)系統(tǒng)和相關(guān)的社會服務(wù)信息系統(tǒng)。 因為Web系統(tǒng)的開發(fā)平臺和現(xiàn)有系統(tǒng)的開發(fā)語言差別很大本文選擇服務(wù)技術(shù)來實現(xiàn)系統(tǒng)交互。該系統(tǒng)使用WebSphere服務(wù)器發(fā)布企業(yè)應(yīng)用程序JAX-RPC實現(xiàn)Web服務(wù)的包裝和現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)的部署，選擇axis2用于開發(fā)工具，支持內(nèi)置的Web服務(wù)尋址和生成自動部署服務(wù)的WSDL。WSDL2Java工具可以生成客戶端和服務(wù)器中的相應(yīng)SOAP操作框架來自WSDL描述文件。客戶端操作系統(tǒng)是Windows XP，手機操作系統(tǒng)是Android2.2，選擇SQLite數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的選擇，Eclipse IDE的開發(fā)工具選擇。

參考文獻

[1]任衛(wèi)紅，史文斌.新疆鐵路物流信息化平臺建設(shè)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016，（20）：226-227.

[2]邢淼，倪少權(quán)，呂從高.鐵路信息化標準管理平臺的研究[J].鐵路計算機應(yīng)用，2015，24（10）：36-40.

[3]田廣，唐寧，張巖.基于SOA架構(gòu)體系的企業(yè)系統(tǒng)協(xié)同平臺研究和應(yīng)用[J].計算機工程與設(shè)計，2010，31（21）：4615-4620.

[4]徐黎明，姚耀文.SOA開發(fā)框架的研究與實現(xiàn)[J].計算機應(yīng)用，2008，28（s1）：307-309.

[5]吳敏，劉平.J2ME和J2EE在移動銀行中的應(yīng)用[J].微型計算機信息，2006，22（20）：294-296.