鐵路應急平臺中數據傳輸機制研究與實現

王石生，李 平，王英杰，史 宏

（中國鐵道科學研究院 電子計算技術研究所，北京 100081）

長期以來，我國鐵路十分重視應急管理工作，針對“自然災害、事故災難、公共衛生事件和社會安全事件”4類突發事件，制定了鐵道部、鐵路局和鐵路站段三級突發事件應對預案，加快了鐵路應急平臺的研發和建設步伐。

1 鐵路應急平臺體系結構

遵循平戰結合的原則，鐵路應急平臺應具備突發事件信息的接報處理、跟蹤反饋和應急處置等能力，實現對突發事件全過程的有效控制。為適應鐵道部、鐵路局和鐵路站段三級管理體制要求，實現對突發事件便捷和高效的指揮，應急平臺按鐵道部、鐵路局和鐵路站段（現場）三級結構部署。

鐵路應急平臺體系由鐵道部—鐵路局、專業運輸公司、鐵路公司（籌備組）—應急現場（基層站段、分公司、救援基地、救援列車）三級應急平臺體系組成，為鐵道部、鐵路局（公司）、重點站段的各鐵路突發事件領導小組、各領導小組辦公室、應急管理辦公室（總值班室）、應急指揮中心及安監、公安、勞衛、運輸等各相關業務部門提供服務。圖1是鐵路應急平臺體系結構圖。

圖1 鐵路應急平臺體系圖

鐵道部應急平臺負責全路應急事務管理，鐵路局（公司）及站段應急平臺負責所轄區域的鐵路應急事務管理。處置鐵路突發事件響應級別達到II 級以上，或突發事件的處理需要兩個以上鐵路局（公司）共同配合時，由鐵道部應急平臺指導相關鐵路局進行應急處置工作。鐵路局（公司）應急平臺負責處置管轄范圍內的應急事件，重要事件的處理要上報鐵道部，并能夠指導下級站段應急平臺和現場應急處置[1]。站段應急平臺主要處理所轄區域的應急事務管理、應急資源維護及應急信息報送。現場應急平臺也就是鐵路移動應急平臺，當發生鐵路突發事件時，移動應急平臺將處于事發現場，實現應急事件的現場處置指揮及事件現場與其它各級固定應急平臺的互聯互通。

鐵道部應急平臺可與國家應急平臺體系中的國務院應急平臺、省級應急平臺互聯，共享信息。當發生響應級別為I 級的鐵路突發事件或國家處置需鐵路部門配合的突發事件時，要接受國務院應急平臺的指揮調度，并將相關信息抄送事件發生地的省（自治區、直轄市）應急平臺。

2 鐵路應急平臺數據傳輸需求分析

2.1 三級平臺系統內部數據傳輸需求

鐵路應急平臺強調平戰結合，平時更新各類資源數據和救援機構及人員信息，這些數據具有非緊迫性，宜采用文件傳輸的方式；而戰時（出現突發事件時）系統間傳輸的緊迫性數據，宜采用消息方式傳輸數據。突發事件出現時，三級系統間需即時傳輸數據，如：預警信息、事件信息、現場處理信息和領導意見等，非實時數據主要指電話錄音、視頻圖像和歷史圖片等信息。

2.2 應急平臺與外部系統之間數據傳輸需求

鐵路應急平臺體系與外部系統之間數據主要指因應急管理、應急處置業務需求從其它系統提取的數據，包括：（1）鐵路業務應用系統信息：由各業務管理部門的信息處理系統產生的各種鐵路業務數據；為了提高事件處理效率，要求應急平臺能即時從相關聯的工務系統、電務系統、客運營銷系統、鐵路安全監察監督管理等系統獲取信息；（2）社會相關數據：與國家或地方政府部門等系統之間交換的信息。數據傳輸需求見圖2。數據源中的數據，并在不同平臺間傳輸異構數據，成為解決問題的關鍵點。

3 基于消息中間件的數據傳輸解決方案

3.1 JWMQ消息中間件概述

JWMQ消息中間件適用于在多個進程之間傳送數據的分布式環境。中間件是獨立的系統軟件或服務程序，分布式應用系統借助這種軟件在不同的技術之間共享資源，管理計算資源和網絡通訊。消息中間件在計算機系統中是一個關鍵軟件，能實現應用的互連和互操作性，保證系統安全、可靠和高效地運行。中間件位于用戶應用和操作系統及網絡軟件之間，提供公用的通信手段并獨立于網絡和操作系統。中間件為開發者提供了公用于所有環境的應用程序接口，當應用程序中嵌入其函數調用，便可利用其運行的特定操作系統和網絡環境的功能，執行通信功能。

3.2 數據傳輸解決方案

3.2.1 X ML的特點

XML 中標簽和屬性的語義完全由開發者自己定義，并決定每個標簽的含義，除此以外，XML 還有以下特點：（1）XML 語言在表示數據時的具有高度結構化、良好的數據存儲格式、可擴展性強和便于網絡傳輸的特點，適合分布式、異構系統間的信息交換；（2）數據內容存儲和轉換處理的分離。

3.2.2 數據傳輸解決方案

圖2 鐵路應急平臺與外部系統數據傳輸需求圖

有效利用這些信息，需要從多個分布的、異構的和自治的數據源中集成數據，保持各個系統上的數據完整性和一致性，給用戶提供一個統一透明的數據訪問接口。如何以統一的方式描述各個

以XML為傳輸載體，通過JWMQ傳遞數據的數據交換模型見圖3。其基本思想是：將各系統的數據轉換成一種標準的并且易傳輸的數據格式，將之傳輸至目標系統，最后轉換成目的系統的數據。模型由數據通信模塊（包括數據傳遞平臺和安全策略）、數據轉換模塊（實現系統內數據到標準數據傳遞形式的轉換以及安全的保障）兩部分構成。數據通信模塊采用JWMQ消息中間件，可省去底層通信的麻煩，解決安全問題和異步問題；數據轉換模塊采用XML為載體使數據具有更強的結構性和可讀性，且方便與各種接口通信。

在實現數據交換的系統整合中，各子系統的操作系統、網絡協議和數據庫不盡相同，因此子系統間的數據通信是系統整合的基礎。這種通信服務平臺的種類很多，由于本模型的通信模塊需要提供安全穩定的數據交換接口，而消息中間件在連接異構分布式系統方面有天然的優勢，因此選擇消息中間件比較合適。

4 結束語

鐵路應急平臺三級系統數據傳輸采用JWMQ消息中間件和XML相結合的方案，分布式事務數據傳輸、跨廣域網的數據匯集、分布式異構數據庫同步等難題，各種不同類型的數據庫及不同結構數據表的數據格式問題都可用對應格式的XML文檔表示出來，實現以同一種語言描述并傳輸。該方案對鐵路信息系統集成和信息共享有現實意義。

[1]陸海州.鐵路應急平臺框架體系研究[J].中國鐵路，2007（6）.

[3]段軍玲，張曙光. 基于MQ+XML的安全數據交換模型[J].計算機工程，2003， 29（20）：194-196.