交通枢纽信息管理平台研究

1系统功能分析

目前，铁路信息化建设主要存在以下几个方面的问题：①信息孤岛现象突出；②各信息系统编码、接口规范等互不相同；③操作系统存在严重的异构性，既有大型机操作系统OS/390，又有UNIX、Windows等操作系统；④数据库管理系统各不相同，有DB2，Oracle，SQL等多种数据库。基于此，综合管理信息系统平台作为各业务信息系统间信息交互和共享的枢纽，各业务信息系统不再需要直接与众多、异构的系统打交道，只需利用统一的、规范的访问接口，通过综合管理信息系统平成信息交互和共享。而对于一个综合交通枢纽而言，各业务信息系统间的交互和共享需求表现得更为强烈，因为综合交通枢纽涉及到各种交通方式之间的换乘和协调[3]。因此，对于西安北站综合交通枢纽而言，要构建其公共信息共享平台，就首先得分析该平台所要实现的功能（如图1所示）：由图1可以看出，西安北站综合交通枢纽信息集成系统就是要将分散独立的信息系统进行互联互通和有效整合，实现枢纽内信息资源的共享，并从综合交通枢纽的高度进行信息的处理、利用（包括信息引导、调度管理、应急指挥等），使各类交通方式协调高效运营。主要提供以下功能：（1）向旅客提供服务信息集成管理平台可以一致地向旅客各种交通工具的班次信息、地面交通信息等即时的枢纽运作信息，并提供可以自动控制的设施配套服务，以使各交通方式运营者在正常情况下为旅客提供舒适便捷服务，而在应急情况下又能为其提供明确的指引信息。（2）向运营方提供服务枢纽交通中心可以借助指挥调度模块进行信息组织，并通过信息集成管理平台将相关信息发送给各交通方式的运营方，从而实现信息共享的服务。（3）各交通方式运营管理主体之间的管理界面枢纽交通中心、高铁、城铁、地铁、公交（含长途巴士、市内公交巴士）、出租车等管理单位，通过信息集成管理平台交换班次信息、道路交通信息、自控系统状态信息。对于这些信息，枢纽交通中心作为信息的接受者只监视不控制，而信息提供者将负责控制信息，实现各自运输系统的运营管理[4]。

2信息集成服务功能需求

（1）信息采集西安北站交通枢纽综合管理信息系统通过信息接口与枢纽内外各运营管理主体的信息系统互联互通，以技术手段采集与运营和旅客服务相关的各类信息，为枢纽的运营管理提供信息支撑。所采集信息主要有两大类：①数据信息，主要包括运营计划信息、运营动态信息、基础设施信息、道路交通状态信息、指挥调度建议信息、应急指挥信息等；②图像信息，关键区域的视频监控图像信息大都存在于各交通方式的系统中，这些信息通过网络进行传输[5]。（2）信息整理通过信息采集得到与运营和旅客服务相关的各类信息，主要源自各交通方式的独立系统。这些信息的属性信息都是按照各交通方式独立建设的模式下编制的，没有按照枢纽统一编码属性进行统筹，因此有必要对这些采集而来的信息进行枢纽业务层面的统一处理，进行数据的清洗、融合、加工、格式规范化，确保信息准确、完整和一致，便于平台的业务系统使用。（3）信息存储与运营和旅客服务相关的各类信息经过收集、整理和汇总后，将根据需要按照信息的种类、用途在西安北站交通枢纽综合管理信息系统中分类进行存储和记录，即进行数据的本地持久化处理。（4）信息共享所采集到的信息不仅可供西安北站交通枢纽综合管理信息系统内部共享，而且，根据与外部系统运营方达成的协议，外部系统可按照自己的使用权限有选择地获取所需业务信息，使信息资源能够得到最大化利用。（5）信息转发西安北站交通枢纽综合管理信息系统将根据业务需要，通过与外部系统的信息接口向各交通方式发送信息，主要有各交通方式共享的各类业务运营和旅客服务信息、建议调度信息、紧急疏散信息等。

3信息系统集成的总体结构

集成化信息系统所涉及的情况较为复杂，主要表现在：①在集成前已经建立了一些应用系统和数据库；②在物理上这些硬件、软件和数据都是分散的；③数据的类型是多样的；④计算机系统和软件环境是异构的等。为此，既要实现异构分布数据源的集成，又要保证不破坏原有应用子系统的独立性即保持已有数据源的自治性，因此，集成化信息系统必须是分布的、开放的和跨平台的。信息集成系统的体系结构MQS（Mediatedquerysystem）的思想是将集成的任务和功能进行层次划分[6]，其结构如图2所示，包括3个层次，即系统支持层、开放式分布处理层和应用集成层。最底层为系统支持层，由分布式计算环境、异构网络平台集成和异构数据库平台集成3个子层构成。中间层为开放式分布处理层，其本身也是分层次的，由若干个Mediator模块组成。最上层为应用集成层，可以根据具体应用需求，建立相关的应用。

4系统平台的技术实现

面向服务的体系结构（Service-orientedarchitecture，SOA）是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来[7]。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种各样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。这种具有中立的接口定义的特征称为服务之间的松耦合。松耦合系统的好处有两点：一点是它提供的服务具有灵活性，可以为多个信息系统服务，而且能够适应业务需求的变化；另一点是受影响程度小，在组成应用程序的各个服务的内部结构逐渐发生改变时，它能够继续存在。此外，紧耦合也就意味着应用程序的不同组件之间的接口与其功能和结构是紧密相连的，因而，当需要对部分或整个应用程序进行某种形式的更改时，它们就会显得非常脆弱。

5系统平台总体体系架构

通过以上分析，得出系统平台总体体系架构（见图3）。该综合管理信息系统平台由消息中间件、应用服务器、数据库服务器、存储系统四部分组成负载合理、稳定可靠的多层次结构体系，满足处理各种信息对实时性和大容量的要求。此外，该平台的信息交互采用适配器方式，为各交通方式应用系统和外部系统提供接入服务。从功能上分为控制中心和业务模块两层[8]。其中控制中心实现系统的核心功能，业务模块负责车站服务业务的具体执行。西安北站综合交通枢纽信息集成管理平台的主要功能为枢纽内各种交通方式实施集中的指挥、调度、监视、控制和管理等工作。对枢纽内交通运行状态、环境状况及设备的运行状态进行监视，在紧急情况下，可根据应急交通指挥中心的决策及系统预案的提示，向各交通方式发出协调指令，进行辅助救援和抢修等工作。实现枢纽内信息的互联、互通，同时完成与外界相关系统（如市交通信息中心系统、市政局设施监控系统）的信息互联、汇集和交换工作。

6系统平台建设的作用

西安北站综合交通枢纽信息集成管理平台的搭建，有着积极而又重要的作用，主要体现在以下几个方面：①实现枢纽内资源利用的最大化。由于搭建了一个公用信息平台，所采集到的各种交通方式的信息实现了互联互通，避免重复采集，减少基础设施的投资。②实现枢纽内各部门间的统一、协调管理。一旦枢纽内发生火灾、交通事故等紧急情况，枢纽内各个部门间可以很好地合理分工、协调处理、辅助抢修和救援，确保造成的损失最小化。③满足旅客对出行信息实时、全方位的需求。由于平台通过LED显示屏可以实时告知旅客各种交通工具到发车时刻，旅客可以通过诱导标识顺利找到各种交通工具在枢纽内的具置，并且各种道路情况也能在换乘点加以提示。④满足运营商和政府部门对信息的需求。通过系统平台可以向各交通方式运营商和政府部门（尤其是市交通信息中心）发送有关信息，为相关人员提供决策依据。

7结束语

本文首先分析了系统平台构建的必要性，然后从系统功能、系统需求、系统技术实现，以及系统总体体系架构4个方面入手，研究了西安北站综合交通枢纽信息集成管理平台，最后概括了该平台构建的重要作用。需要指出的是，西安北站交通枢纽信息集成管理平台的构建涉及到多种交通方式、各个部门间的组织和协调，是一项复杂的系统工程，本文在此只做了理论上的研讨，在今后具体实践当中会遇到各种各样的技术、管理方面的难题，有待于进一步的研究。

作者：张军锋 单位：西南交通大学