客車正晚點信息管理系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)

項 琛 上海鐵路局信息技術(shù)所

目前，路局調(diào)度所掌握管內(nèi)所有客車運行情況以及晚點信息，但是缺少一套高效、快捷的信息系統(tǒng)為路局各處室、管內(nèi)各車站、車務段、客運段等單位提供相關(guān)客車晚點信息。

通過構(gòu)建上海鐵路局客車正晚點信息管理系統(tǒng)，可以提供路局范圍內(nèi)所有晚點客車的預告和分析匯總情況。通過使用該軟件，路局客服中心及各相關(guān)處室、客運站以及客運段等客運部門可以有效地掌握旅客列車正晚點信息，提高應急處置能力；通過與廣播電臺合作，進行廣告冠名，增強經(jīng)濟效益；為出發(fā)旅客及接送客戶服務，樹立鐵路形象。路局調(diào)度所能夠?qū)蛙囃睃c情況進行分析匯總，生成每日客車統(tǒng)計報表，從而有效地指揮生產(chǎn)運輸。

1 Net環(huán)境下的三層架構(gòu)

在軟件體系架構(gòu)設計中，分層式結(jié)構(gòu)是最常見，也是最重要的一種結(jié)構(gòu)。微軟推薦的分層式結(jié)構(gòu)一般分為三層，從下至上分別為：數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務邏輯層（又或稱為領域?qū)樱⒈硎緦樱ㄒ妶D1）。

圖1 三層結(jié)構(gòu)原理

三個層次中，系統(tǒng)主要功能和業(yè)務邏輯都在業(yè)務邏輯層進行處理。

所謂三層體系結(jié)構(gòu)，是在客戶端與數(shù)據(jù)庫之間加入了一個“中間層”，也叫組件層。這里所說的三層體系，不是指物理上的三層，不是簡單地放置三臺機器就是三層體系結(jié)構(gòu)，也不僅僅有B/S應用才是三層體系結(jié)構(gòu)，三層是指邏輯上的三層，即使這三個層放置到一臺機器上。

三層體系的應用程序?qū)I(yè)務規(guī)則、數(shù)據(jù)訪問、合法性校驗等工作放到了中間層進行處理。通常情況下，客戶端不直接與數(shù)據(jù)庫進行交互，而是通過COM/DCOM通訊與中間層建立連接，再經(jīng)由中間層與數(shù)據(jù)庫進行交互。

2 客車正晚點信息管理系統(tǒng)設計

2.1 系統(tǒng)設計原則

（1）開放性、通用性和擴展性

采用當今先進的、成熟的系統(tǒng)軟硬件，降低系統(tǒng)建設成本。采用面向未來的標準化技術(shù)，面向?qū)ο蟮脑O計方法，B/S應用體系結(jié)構(gòu)，包括計算機、服務器、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在內(nèi)的軟硬件能兼容市場主流硬件和軟件系統(tǒng)，保證方便地進行擴充和升級。同時，考慮到將來信息系統(tǒng)的拓展對該項目的遠期建設所提出的更高要求，所以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應采用模塊化設計，在服務器處理能力、存儲設備容量、網(wǎng)絡通道帶寬等方面留有拓展能力。

（2）安全性和可靠性

鐵路部門是國民經(jīng)濟的運輸大動脈，安全問題是項目成功的關(guān)鍵，因此要有安全體系的完整考慮。通過建立嚴格的系統(tǒng)操作權(quán)限機制、網(wǎng)絡安全機制和嚴格的系統(tǒng)使用規(guī)章制度，來提高系統(tǒng)的安全性；通過規(guī)范業(yè)務操作流程和降低服務器故障率，從軟件和硬件兩方面來提高系統(tǒng)的可靠性。

（3）易操作性和可用性

信息系統(tǒng)應實用可靠，界面友好。其維護界面設計和操作設計方面，應直觀醒目，保證操作界面清晰、操作方式簡便、操作流程順暢，使信息顯示和查詢準確、方便、快捷，全力保障系統(tǒng)的高可用性。

（4）統(tǒng)一規(guī)范，形成標準

隨著鐵路信息化建設的不斷完善和鐵路改革工作的不斷深入，必然會對系統(tǒng)提出更高的要求。因此，系統(tǒng)設計之初應當充分考慮系統(tǒng)的可維護性和可擴充性，形成統(tǒng)一規(guī)范，其網(wǎng)絡規(guī)劃和信息安全建設應符合鐵道部關(guān)于計算機網(wǎng)絡建設的總體規(guī)劃。

2.2 基于UML的流程分析

在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化軟件的實際中，基于業(yè)務流程的描述大多采用數(shù)據(jù)流圖。在新一代NET框架下，這種方法已經(jīng)不適合面向?qū)ο蟮姆治鲈O計和實現(xiàn)。統(tǒng)一建模語言（UML）中的活動圖用來在面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)中不同組件之間建立工作流程模型，能使用戶快速和深刻地理解意思，從而形成用戶和開發(fā)人員之間對系統(tǒng)功能和流程共同的基礎性文檔。

2.3 系統(tǒng)模塊設計

系統(tǒng)設計采用模塊化的設計思想。

2.3.1 數(shù)據(jù)交換模塊

數(shù)據(jù)交換功能負責把晚點數(shù)據(jù)從調(diào)度數(shù)據(jù)庫中抽取到晚點數(shù)據(jù)庫中，進行篩選和推算，生成晚點數(shù)據(jù)；同時匯總生成每趟車的晚點數(shù)據(jù)，從而推算出最少晚點時間；根據(jù)到達車次查找出折返車次，計算客車是否因晚點到達而產(chǎn)生延遲始發(fā)，從而為調(diào)度及車站指揮運行調(diào)度提供數(shù)據(jù)基礎。

2.3.2 數(shù)據(jù)維護模塊

數(shù)據(jù)維護模塊分為定時維護和手動維護。

定時維護是指每天通過WEB Service技術(shù)訪問客運數(shù)據(jù)，實時更新本地的時刻表數(shù)據(jù)，從而減輕維護人員的工作壓力。

手動維護是指用戶通過維護程序來更新時刻表和其他基礎數(shù)據(jù)，一般適用于時刻表新舊交替的特殊情況。

2.3.3 數(shù)據(jù)查詢模塊

授權(quán)用戶可以通過路局辦公網(wǎng)，使用Web端軟件查詢客車晚點情況。

2.3.4 數(shù)據(jù)分析模塊

授權(quán)用戶可以通過路局辦公網(wǎng)，使用Web端，按照分界口接入交出、主要客運站的到達出發(fā)、客車分類等條件，對以往客車晚點情況進行分析匯總。例如分界口晚點分析、主要客運站晚點分析、慣性晚點列車分析、客車正點率統(tǒng)計分析等內(nèi)容。

授權(quán)用戶通過對客車站點情況的分析匯總，能夠生成各類報表數(shù)據(jù)，為領導決策提供依據(jù)；也能作為對調(diào)度所和客運站的客運指揮作業(yè)進行考核的依據(jù)。

3 客車正晚點信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 客戶層

主要表示為WEB方式，也可以表示成WINFORM方式，如果邏輯層相當強大和完善，無論表現(xiàn)層如何定義和更改，邏輯層都能完善地提供服務。

例如：各用戶使用系統(tǒng)前，必須擁有相應的權(quán)限；當每個用戶登錄系統(tǒng)之后，根據(jù)用戶的權(quán)限，顯示不同的界面，從而保證了系統(tǒng)的安全性和統(tǒng)一性。

3.2 邏輯層

主要是針對具體問題的操作，也可以理解成對數(shù)據(jù)層的操作，對數(shù)據(jù)業(yè)務邏輯處理，如果說數(shù)據(jù)層是積木，那邏輯層就是對這些積木的搭建。

利用UML對系統(tǒng)分析的類圖可以方便地生成應用程序類框架。在本系統(tǒng)中，BaseDAL.cs是邏輯層的基類，基類已經(jīng)包括了增刪改查的基本操作方法，一些常用的屬性和常用的方法。例如，DALUser.cs和DALLine.cs都是BaseDAL.cs的子類，繼承了BaseDAL.cs的方法，分別添加了自己的屬性，擴展了自己的方法和事件，DALUser.cs負責處理和用戶相關(guān)的操作，DALLine.cs則負責處理線路方面的工作。

3.3 數(shù)據(jù)層

主要是對原始數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)庫或者文本文件等存放數(shù)據(jù)的形式）的操作層，而不是指原始數(shù)據(jù)，也就是說，是對數(shù)據(jù)的操作，而不是數(shù)據(jù)庫，具體為業(yè)務邏輯層或表示層提供數(shù)據(jù)服務。

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用Oracle，在數(shù)據(jù)層的訪問的具體實現(xiàn)方式上，采用第三方通用的數(shù)據(jù)訪問類DbHelperOra.cs。該類支持對數(shù)據(jù)庫的讀寫操作方式，存儲過程的執(zhí)行等內(nèi)容。

在Net中，該類可以用于任何層，因此無需重復處理和數(shù)據(jù)相關(guān)的工作，體現(xiàn)了Net框架下代碼常用的優(yōu)越性。

4 結(jié)束語

本系統(tǒng)已經(jīng)在上海局、濟南局開始使用，路局管理部門和使用單位（部門）通過本系統(tǒng)，能有效掌握客車正晚點情況，提高客運部門應急處置能力；客服中心和廣播電臺進行合作，提供相關(guān)信息，能產(chǎn)生較大的社會效益，樹立鐵路良好形象。