鐵路集裝箱中心站管理信息系統(tǒng)研究

唐述春,楊 浩,石 雨

（北京交通大學(xué) 交通運輸學(xué)院，北京 100044）

1 前言

鐵路集裝箱中心站是按照集裝箱運輸發(fā)展趨勢和現(xiàn)代物流要求建設(shè)的專業(yè)化的現(xiàn)代化集裝箱辦理站[1]，具有辦理國際、國內(nèi)集裝箱多式聯(lián)運、門到門服務(wù)的相關(guān)設(shè)施，可以實現(xiàn)集裝箱進、出口在本地進行“一關(guān)四檢”[2-3]；具有快捷信息處理、傳輸和對集裝箱進行動態(tài)管理的功能，為集裝箱貨主提供集裝箱運輸?shù)桨l(fā)、中轉(zhuǎn)、運行中全過程的動態(tài)查詢，使貨主將商情與貨物運輸狀態(tài)更好的結(jié)合起來；申請、辦理承運的手續(xù)簡單、快捷，體現(xiàn)真正的門到門服務(wù)和一次收費手續(xù)，體現(xiàn)了貨主第一的原則，加大了鐵路運輸?shù)耐该鞫取蔫F路自身發(fā)展分析，集裝箱中心站將發(fā)展成為全國和區(qū)域性鐵路集裝箱運輸?shù)闹行摹⑷珖F路集裝箱運輸網(wǎng)絡(luò)的重要結(jié)點，對周邊地區(qū)具有較強的輻射作用；從綜合運輸?shù)慕嵌确治觯b箱中心站將成為鐵路與其它交通方式聯(lián)系的橋梁和紐帶，將對未來鐵路集裝箱發(fā)展及城市物流的發(fā)展起到重要的支撐作用[4-6]。路集裝箱中心站管理信息系統(tǒng)作為中心站的靈魂，將全面實現(xiàn)中心站集裝箱運輸生產(chǎn)和管理的信息化、自動化，提升鐵路集裝箱運輸技術(shù)裝備水平和服務(wù)水平。

2 鐵路集裝箱中心站管理信息系統(tǒng)的目標(biāo)

鐵路集裝箱中心站管理信息系統(tǒng)是利用調(diào)度集中、管控結(jié)合、箱號自動識別、電子數(shù)據(jù)交換、圖形化管理、專家系統(tǒng)及無線數(shù)據(jù)通信等關(guān)鍵技術(shù)，采用圖形化方式管理的，集運輸生產(chǎn)、商務(wù)及財務(wù)管理、客戶服務(wù)、統(tǒng)計分析、輔助決策、作業(yè)調(diào)度、實時監(jiān)控等各主要環(huán)節(jié)于一體的，具有物流系統(tǒng)特征的智能運輸管理信息系統(tǒng)。由現(xiàn)車管理、調(diào)度計劃、堆場管理、商務(wù)及收入管理、設(shè)備資源管理、集裝箱多式聯(lián)運管理、統(tǒng)計與決策支持、辦公管理、維護管理和接口管理等子系統(tǒng)組成。各子系統(tǒng)和作業(yè)點通過站內(nèi)局域網(wǎng)和無線通信方式相連接，以鐵路集裝箱中心站作業(yè)流程為基礎(chǔ)，覆蓋中心站集裝箱作業(yè)處理和運輸組織所有業(yè)務(wù)，包括如國際箱辦理、貨代等集裝箱業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。

系統(tǒng)建設(shè)的主要目標(biāo)是：

（1）對集裝箱中心站運輸生產(chǎn)、商務(wù)營銷、客戶服務(wù)、作業(yè)管理、過程控制等全過程，各類集裝箱站內(nèi)（站外）作業(yè)流程及集裝箱車輛、裝卸設(shè)備等運力資源的狀態(tài)，進行全面、動態(tài)的自動化管理，滿足中心站運輸組織管理的功能需求。

（2）實時監(jiān)控整個集裝箱中心站運作，采集堆場、作業(yè)單證、集裝箱及裝載車輛的運輸動態(tài)信息，滿足其對公用信息的需求，同時，實時接收集裝箱總公司部署的任務(wù)、計劃、命令等信息，有效組織中心站的運輸生產(chǎn)。

（3）通過電子數(shù)據(jù)交換技術(shù)與國際互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，整合企業(yè)、貨主、公路、港口、銀行、海關(guān)、工商稅務(wù)等多個信息系統(tǒng)的信息資源，提高物流效率，完成各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和信息傳遞，滿足不同客戶的信息需求，實現(xiàn)集裝箱多式聯(lián)運、國際集裝箱聯(lián)運業(yè)務(wù)的信息化管理，積極有效地推進整個鐵路物流系統(tǒng)的建設(shè)。

3 鐵路集裝箱中心站管理信息系統(tǒng)的組成

系統(tǒng)主要參照到發(fā)車規(guī)律和到發(fā)集裝箱的流量流向，分析車流特點和堆場特征，合理使用機車車輛，全面安排堆場進出箱、裝卸車、空箱調(diào)撥以及取送車作業(yè)的組織方法和完成時間，通過圖形化工具，智能或輔助人工編制日常調(diào)度作業(yè)計劃，制定最優(yōu)方案，有計劃、有預(yù)見地組織車流、箱源，合理地組織裝卸勞力，完成中心站集裝箱貨運任務(wù)。從而，實現(xiàn)運輸生產(chǎn)、管理、集裝箱作業(yè)的全過程自動化管理。各個子系統(tǒng)通過站內(nèi)局域網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，形成一個有機整體。鐵路集裝箱中心站管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)組成如圖1所示。

（1）現(xiàn)車管理子系統(tǒng)依據(jù)調(diào)車作業(yè)計劃、接發(fā)列車計劃、機車調(diào)度計劃及裝卸車計劃等日常調(diào)度作業(yè)計劃，通過調(diào)度指令將計劃信息直接下達(dá)給站內(nèi)過程控制系統(tǒng)，自動完成列車到達(dá)進路、列車出發(fā)進路、調(diào)車進路、機車走行進路的辦理，動態(tài)實時跟蹤車輛狀態(tài)變化，實現(xiàn)現(xiàn)車作業(yè)過程控制全面自動化。

（2）調(diào)度計劃子系統(tǒng)根據(jù)已掌握的全站箱流、車流情況，參照到發(fā)車規(guī)律和到發(fā)集裝箱的流量流向，分析車流特點和堆場特征，合理使用機車車輛，全面安排堆場進出箱、裝卸車、空箱調(diào)撥以及取送車作業(yè)的組織方法和完成時間，通過圖形化工具智能或輔助人工編制日常調(diào)度作業(yè)計劃，制定最優(yōu)方案，有計劃、有預(yù)見地組織車流、箱源，合理地組織裝卸勞力，完成中心站集裝箱貨運任務(wù)。

（3）堆場管理子系統(tǒng)通過圖形化堆場管理手段，實時追蹤管理各類集裝箱進出場情況、裝卸作業(yè)組織情況、堆場堆存情況及集卡、正面吊、龍門吊等設(shè)備的使用進度情況，并通過最優(yōu)化算法構(gòu)建堆放次序、裝卸順序及集卡或裝卸機械最短走行路線等智能位移與排序解決方案，對集裝箱發(fā)送、到達(dá)、中轉(zhuǎn)、裝卸、搬移、安全等各項箱場作業(yè)實現(xiàn)自動控制和信息實時處理，從而提高堆場的總體作業(yè)效率。

（4）商務(wù)及收入管理子系統(tǒng)基于以客戶需求為中心的操作流程，以堆場網(wǎng)絡(luò)服務(wù)為核心，利用現(xiàn)代化信息手段使客戶準(zhǔn)確掌握堆場各項業(yè)務(wù)操作環(huán)節(jié)的詳細(xì)情況，實現(xiàn)客戶辦理集裝箱受理、承運、制貨票、到達(dá)交付、收費計算以及營業(yè)收入管理等作業(yè)的全過程控制。整個作業(yè)流程不但實現(xiàn)了信息的內(nèi)部過程控制，同時還支持客戶的遠(yuǎn)程實時參與。

（5）設(shè)備資源管理子系統(tǒng)根據(jù)階段計劃，優(yōu)化合理地安排設(shè)備作業(yè)方案，按裝卸機械性能，通過移動計算終端分配裝卸地點、時間及工作量，并實時對場內(nèi)設(shè)備動態(tài)情況進行跟蹤與調(diào)度管理，從而達(dá)到優(yōu)化設(shè)備資源結(jié)構(gòu)、最大限度地挖掘箱場設(shè)備潛力的目的。

（6）集裝箱多式聯(lián)運管理子系統(tǒng)根據(jù)多式聯(lián)運的操作規(guī)程、格式和單證標(biāo)準(zhǔn)，利用EDI數(shù)據(jù)通信.實現(xiàn)與客戶、貨代、船代、工商管理、海關(guān)、商檢疫檢、港口、倉儲等部門的關(guān)于多式聯(lián)運的信息共享，以完成中心站對國內(nèi)、國際（進出口）集裝箱的多式聯(lián)運業(yè)務(wù)。

（7）統(tǒng)計與決策支持子系統(tǒng)通過整理和分析，及時、正確、完整的生成反映中心站運輸活動及發(fā)展變換規(guī)律的貨車和貨運統(tǒng)計報表，以及集裝箱在站平均停留時間、集裝箱門到門比重等運輸質(zhì)量指標(biāo)，為中心站進行宏觀調(diào)控和決策分析提供依據(jù)。

（8）辦公管理子系統(tǒng)是服務(wù)于集裝箱中心站行政管理、日常辦公、公文流轉(zhuǎn)、檔案管理和電子郵件等業(yè)務(wù)的共享信息平臺。

（9）維護管理子系統(tǒng)按業(yè)務(wù)流程、各崗位的權(quán)、責(zé)，靈活選擇不同的功能模塊，建立嚴(yán)密的數(shù)據(jù)保密級別和操作者管理機制，完善操作者權(quán)限設(shè)置，對操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)定期做調(diào)整和備份，有效地對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息進行更新維護。

（10）接口管理子系統(tǒng)過文件交換、XML、MQSeries等接口管理方式，實現(xiàn)與外部確報系統(tǒng)、集裝箱追蹤系統(tǒng)、貨運制票系統(tǒng)、車號自動識別系統(tǒng)、EDI系統(tǒng)等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享。

（11）統(tǒng)一硬件、網(wǎng)絡(luò)及存儲是指系統(tǒng)的硬件由基于SAN存儲的主處理系統(tǒng)CLUSTER組成，各種服務(wù)器通過LAN實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，磁帶庫連接到光纖交換機上，通過統(tǒng)一的備份軟件共享磁帶庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)庫的自動備份。

（12）共享數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)平臺是指系統(tǒng)在數(shù)據(jù)模型設(shè)計中遵循單一數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型的原則設(shè)計，整個應(yīng)用的集成在數(shù)據(jù)層面，通過整合每種實體（集裝箱、車輛、計劃等），來支持這些關(guān)鍵實體的主數(shù)據(jù)整合，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和在不同應(yīng)用中的一致性。

（13）集成的應(yīng)用運行平臺是指采用統(tǒng)一的框架，將不同的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)連接到應(yīng)用集成總線上，以便能夠?qū)?yīng)用及業(yè)務(wù)流程進行快速封裝和集成，實現(xiàn)全面的業(yè)務(wù)集成和開發(fā)。

（14）安全接入采用統(tǒng)一的安全框架，定義和加強用戶權(quán)限，通過一次性登錄和集中化安全管理，實現(xiàn)最佳的系統(tǒng)安全性。主要體現(xiàn)在防火墻、入侵檢測、漏洞掃描、病毒防治等方面的建設(shè)，及證書認(rèn)證、密碼管理以及授權(quán)、網(wǎng)絡(luò)信任域等網(wǎng)絡(luò)信任服務(wù)。

（15）中心站信息門戶、電子商務(wù)門戶是指整合、協(xié)作和可視化中心站內(nèi)各種運輸生產(chǎn)、營銷服務(wù)及經(jīng)營管理的應(yīng)用數(shù)據(jù)，并能夠以個性化、安全的方式通過統(tǒng)一的中心站信息門戶向社會發(fā)布，同時，利用統(tǒng)一的電子商務(wù)門戶，方便港口、海關(guān)、貨代、銀行、聯(lián)運企業(yè)、檢驗檢疫等單位參與中心站業(yè)務(wù)流程，進行集裝箱業(yè)務(wù)的網(wǎng)上預(yù)約、填報訂單及信息查詢。

4 鐵路集裝箱中心站管理信息系統(tǒng)整體框架

鐵路集裝箱中心站管理信息系統(tǒng)是一個包括集裝箱管理、車輛管理、計劃管理、站場管理等在內(nèi)的復(fù)雜的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，系統(tǒng)整體設(shè)計采用統(tǒng)一的框架，將不同的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)連接到應(yīng)用集成總線上，用戶可以方便地管理這些搭建在應(yīng)用運行平臺上的業(yè)務(wù)應(yīng)用，而不是管理單一的應(yīng)用模塊。通過分析服務(wù)之間的相互調(diào)用、數(shù)據(jù)邏輯及業(yè)務(wù)流程，擴展業(yè)務(wù)應(yīng)用架構(gòu)，迭代地優(yōu)化鐵路集裝箱中心站管理信息系統(tǒng)中的各個應(yīng)用子系統(tǒng)。同時，構(gòu)建中心站信息門戶、電子商務(wù)門戶，并逐步實現(xiàn)網(wǎng)上支付。鐵路集裝箱中心站管理信息系統(tǒng)的整體框架如圖2所示。

圖2中，各子系統(tǒng)之間以及系統(tǒng)與外部機構(gòu)信息系統(tǒng)之間，通過基于J2EE的集成框架來實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)互聯(lián)。這一架構(gòu)將Web應(yīng)用、Web服務(wù)、工作流、消息應(yīng)用、企業(yè)門戶及業(yè)務(wù)應(yīng)用等集中在一個統(tǒng)一的可視化開發(fā)環(huán)境上。該集成框架主要體現(xiàn)在：

（1）數(shù)據(jù)集成：提供了對來自異種數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)的實時訪問和集中，并增強了前臺應(yīng)用的可見度。

（2）應(yīng)用集成：基于J2EE可擴展架構(gòu)，將不同子系統(tǒng)連接到應(yīng)用集成總線上，并實現(xiàn)中心站內(nèi)部各種核心業(yè)務(wù)應(yīng)用、業(yè)務(wù)流程的快速組裝和集成。

（3）頁面集成：是用一個統(tǒng)一的用戶界面來訪問多個應(yīng)用系統(tǒng)，通過頁面集成，可以為中心站應(yīng)用環(huán)境的多種接入方式和多種接入人員提供一個統(tǒng)一的，但又可以個性化定制的信息資源訪問入口。

業(yè)務(wù)服務(wù)是采用業(yè)務(wù)流程管理（BPM）和工作流自動化技術(shù)，結(jié)合流程自動化、企業(yè)應(yīng)用集成及協(xié)同作業(yè)等概念，以流程引擎為核心，提供一個高性能的工作執(zhí)行及管理平臺。具體來說，采用BPM和工作流自動化技術(shù)，可達(dá)到以下目的：

（1）通過流程的封裝、流程定義和執(zhí)行的分離，使得業(yè)務(wù)流程可配置，業(yè)務(wù)規(guī)則可配置，提供業(yè)務(wù)需要的靈活性和敏捷性；

（2）提高業(yè)務(wù)流程的可視化程度，提供了業(yè)務(wù)事件的前瞻性監(jiān)控和例外情況通知，從而簡化業(yè)務(wù)流程，既減少時間延遲，又提高整體效率；

（3）為決策提供自下而上的業(yè)務(wù)流程視圖；

（4）通過業(yè)務(wù)流程的自動跟蹤機制，能夠?qū)I(yè)務(wù)的運營狀況進行統(tǒng)計分析，以便對業(yè)務(wù)流程進行優(yōu)化，對系統(tǒng)性能進行調(diào)整，有利于業(yè)務(wù)流程優(yōu)化和重組。

基礎(chǔ)服務(wù)主要致力于為應(yīng)用軟件開發(fā)和系統(tǒng)運行構(gòu)建應(yīng)用的預(yù)定義模塊，如系統(tǒng)管理、參數(shù)管理等，提供圖形化的工具，輔助系統(tǒng)管理員、業(yè)務(wù)操作員進行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源的分析、維護、管理、監(jiān)控和執(zhí)行。

5 結(jié)束語

鐵路集裝箱中心站管理信息系統(tǒng)基于統(tǒng)一集成的系統(tǒng)設(shè)計理念，利用先進的電子技術(shù)，結(jié)合鐵路集裝箱運輸辦理業(yè)務(wù)，對集裝箱運輸全過程（營銷、裝卸、配送、發(fā)到）進行動態(tài)跟蹤管理，并利用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸運輸單證，與其它運輸方式和國際模式接軌，確保貿(mào)易信息與運輸信息的實時交換，保證集裝箱送達(dá)時間，實現(xiàn)集裝箱“門到門”運輸，進而完善現(xiàn)代物流系統(tǒng)的服務(wù)功能，推動鐵路集裝箱運輸組織工作的全面進步。

[1]何華武.中國鐵路集裝箱運輸發(fā)展戰(zhàn)略[J].集裝箱化, 2005,(10):1-7.

[2]薛麗娜,帥斌,閆偉.鐵路國際集裝箱運輸發(fā)展策略分析[J].鐵道運輸與經(jīng)濟,2006,28(6):89-91.

[3]張駿溫,許向東.鐵路國際集裝箱多式聯(lián)運EDI總體結(jié)構(gòu)的研究[J].鐵路計算機應(yīng)用,2002,11(12):15-17.

[4]索占鴻.鐵路集裝運輸[M].北京：中國鐵道出版社，1995.

[5]蔣正雄，劉鼎銘.集裝箱運輸學(xué)[M].北京：人民交通出版社，1997.

[6]楊兆升.運輸系統(tǒng)規(guī)劃與模型[M].北京：人民交通出版社，1996.