肯尼亞鐵路貨運系統接口擴展功能設計與應用

魏晨松

（北京全路通信信號研究設計院集團有限公司，北京 100070）

1 概述

近年來，隨著中國各行業建設與技術陸續向海外輸出，尤其是中國鐵路的相關技術被一些國家認可，同步走向了亞洲、歐洲及非洲部分國家。作為鐵路信息建設中的一部分，鐵路信息系統技術在鐵路項目建設和應用中所起的作用越來越重要，特別是在非洲肯尼亞蒙內、內馬鐵路的建設和應用中得到了充分體現。

鐵路貨運系統屬于鐵路信息系統中一個重要的子系統。自肯尼亞蒙內、內馬鐵路開通運營以來，鐵路貨運系統在肯尼亞蒙內、內馬鐵路貨運運輸業務中起到了極其重要的作用，實現從蒙巴薩港口至內羅畢ICD堆場、奈瓦沙ICD堆場間的集裝箱等貨物運輸的智能化、便捷化、無紙化辦公，提升了貨物運輸業務辦理及鐵路運輸的效率。

2 系統結構與業務需求

2.1 系統結構

肯尼亞鐵路貨運系統主要功能包含：裝車申請提報、裝車計劃審批、裝卸車管理、現在車管理、站內調車管理（鉤計劃管理）、站間調車管理（確報）、貨票制票等功能模塊。貨運系統按中心-車站兩級設計，獨立組網，采用雙平面結構。車站級設備通過通信傳輸系統透明30 Mbit/s通道與中心級設備連通。如圖1所示。

圖1 系統結構Fig.1 System structure diagram

2.2 業務需求

2.2.1 集裝箱信息數據

貨運系統中的裝卸車管理模塊需輸入集裝箱信息數據，包含：集裝箱的型號、尺寸、品名等信息。由于集裝箱信息數據量很大，人工輸入較為費時費力且容易出錯，因此可以設計采取利用貨運接口功能自動提取集裝箱相關數據。

2.2.2 列車編組信息數據

貨運系統中的現在車管理模塊需要向稅務局和港務局傳送列車編組信息，以便于內羅畢ICD堆場、奈瓦沙ICD堆場進行裝卸車作業。由于列車編組信息數據量很大，人工抄送較為費時費力且容易出錯，因此設計采取利用貨運接口功能自動傳送相關數據。

3 接口業務功能設計、實現與應用

3.1 肯尼亞貨物信息傳輸途徑流程

貨物信息傳輸途徑部門與貨物信息傳輸途徑流程，當前主要途徑如圖2所示。

圖2 貨物信息傳輸途徑流程Fig.2 Freight information transmission flowchart

3.2 接口業務功能設計

根據肯尼亞貨物流程及信息傳輸途徑得知：全部集裝箱相關數據的最初來源是船代公司和肯尼亞稅務局，因此貨運系統可以選擇從稅務局相關系統做業務接口功能，接收集裝箱相關數據信息；鑒于CiYOS系統應用于內羅畢港務局、內羅畢ICD和奈瓦沙ICD，KWATOS系統應用于蒙巴薩港務局，因此貨運系統也可以分別從CiYOS系統和KWATOS系統做接口功能，接收集裝箱數據信息并傳輸相關列車編組等數據信息。

3.2.1 貨運系統與稅務局接口

該接口的實現是通過稅務局給定的接口協議編寫相應的Web Service（XML Web Service）服務，當稅務局集裝箱信息有更新時，調用該服務，從而更新貨運系統中的集裝箱信息；當稅務局需要列車編組信息時根據調用該服務，也可獲取相應的列車編組信息，如圖3所示。

圖3 貨運系統與稅務局系統接口示意Fig.3 Schematic diagram of interface between freight system and tax bureau system

3.2.2 貨運系統與港務局系統接口

由于肯尼亞蒙巴薩港務局與內羅畢港務局分別使用KWATOS系統和CiYOS系統且KWATOS系統和CiYOS系統之間不能互聯，因此貨運系統需要與KWATOS系統和CiYOS系統分別建立連接，貨運系統才能夠分別接收由稅務局發給所有港務局的集裝箱相關數據，也可以分別發送相應的列車編組信息給各個港務局，再由港務局轉發給稅務局。該功能的實現方式為，由貨運系統開發相應的Web Service服務，當各個港務局有新集裝箱數據信息或需要新的列車編組信息時，可調用該服務，可分別更新集裝箱信息并獲取相應的列車編組信息，如圖4所示。

圖4 貨運系統與港務局系統接口示意Fig.4 Schematic diagram of interface between freight system and harbor bureau system

3.3 接口業務功能實現與應用

針對兩種不同的接口方式分別設計兩種實現方案，其中網絡通道、軟件接口因接口對象不同略有差異；接口設備及電源需求條件相同。

3.3.1 網絡通道

目前接通網絡通道方案有兩種。

方案一：由蒙巴薩港站通信機房的既有貨運系統網絡機柜至蒙巴薩稅務局機房直拉光纜，設置不小于30 M的專用通道，需敷設8芯光纜約4 000 m。

方案二：由蒙巴薩港站通信機房的既有貨運系統網絡機柜至蒙巴薩港務局機房直拉光纜，設置不小于30 M的專用通道，需敷設8芯光纜約2 600 m；由內羅畢調度中心通信機房既有貨運系統網絡機柜至內羅畢港務局機房直拉光纜，設置不小于30 M的專用通道，需敷設8芯光纜約3 000 m。

3.3.2 硬件設備

接口設備需要增加相應的網絡設備及接口服務器等，包括：1套高性能的主機、1臺顯示器、1臺路由器、1臺交換機和1臺防火墻等。

3.3.3 電源需求

為保證設備穩定運行需要1路穩壓且不間斷的交流220 V電源，根據當前項目配備的設備數量估算出來的用電總功率約為3 000 VA。

3.3.4 軟件接口設計與實現

由于貨運系統與稅務局系統或港務局系統分別是各自獨立的，具有各自的數據庫服務。因此雙方相互進行數據交互時應具有互不影響、安全穩定等特點。本次接口軟件開發采取調用Web Service服務技術方式進行數據交互，并在接口服務器建立1個中間數據庫，用來存儲、調用及處理相關數據。在數據封裝時，網絡分層中的每個層相互之間會用接口進行交互并提供服務。

Web Service是一種可以接收從Internet上的其他系統傳遞過來的請求，輕量級的獨立的通訊技術，是通過簡單對象存取協議(Simple Object Access Protocol，SOAP)在Web上提供的軟件服務。Web Service具有跨平臺的可互操作性。為了實現這一目標，Web Service 基于可擴展標記語言（XML）、XSD（XML Schema）等獨立于平臺、軟件供應商的標準，是創建可互操作的、分布式應用程序的新平臺。因此使用Web Service服務具有跨防火墻的通信、應用程序集成性能高、減少軟件和數據復用等優點，如圖5所示。

圖5 基于Web Service服務接口示意Fig.5 Schematic diagram of service interface based on Web Service

軟件部分工作主要有以下3步：

1）軟件開發階段，雙方軟件開發人員按照已確定的接口協議內容開發接口軟件，并需要重點考慮既有系統的安全，不能影響既有系統的使用；

2）軟件開發完成后，搭建仿真測試環境進行全部功能及安全測試，并完成測試報告；

3）現場部署軟件進行試運行，配合現場使用人員進行驗證，對現場人員進行使用及維護培訓。

4 結束語

新業務的拓展可以全面推進鐵路信息系統在各個領域信息化的建設和應用，可以為客戶提供更先進、更快捷的服務。以肯尼亞鐵路客、貨運營銷領域為重點，結合肯尼亞國情不斷探索中國鐵路信息化系統在肯尼亞整個國家建設中的應用，采取新的業務合作、營銷模式和技術理念以及符合肯尼亞國家相應的措施和政策，保證中國鐵路信息化系統在肯尼亞鐵路以及整個非洲的可持續發展，為立足肯尼亞以及未來整個非洲大陸，建設一套完善的信息化系統提供強大的技術支撐和保障。