鐵路限界管理及超限超重貨物運輸輔助決策系統(tǒng)的實現(xiàn)

鐵路限界管理及超限超重貨物運輸輔助決策系統(tǒng)的實現(xiàn)摘要:鐵路建筑限界數(shù)據(jù)是鐵路超限超重貨物運輸?shù)幕A(chǔ)資料，與鐵路超限超重貨物運輸密切相關(guān)，對超限超重貨物運輸安全意義重大。超限超重貨物運輸就是充分利用鐵路建筑限界和機車車輛限界之間的空間間隙，運送超出機車車輛限界的貨物。該系統(tǒng)分析鐵路建筑限界管理和超限超重貨物運輸?shù)臉I(yè)務(wù)需求和信息系統(tǒng)需求，創(chuàng)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫，建立相適應(yīng)的數(shù)據(jù)模型和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，開發(fā)了鐵路建筑限界管理及超限超重貨物運輸輔助決策信息系統(tǒng)。關(guān)鍵詞:限界、超限超重、貨物運輸、輔助決策1現(xiàn)狀及技術(shù)介紹1.1鐵路信息化現(xiàn)狀我國鐵路應(yīng)用計算機技術(shù)開始于20世紀六十年代。初期主要用于鐵路財務(wù)、運輸部門，進行工資、決算、運輸統(tǒng)計。經(jīng)過長期的努力，特別是近10年的努力，我國鐵路信息化已初具規(guī)模，建成了被譽為世界最復(fù)雜的運輸管理信息系統(tǒng)（TMIS）。在TMIS的帶動下，列車調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS）、車號自動識別系統(tǒng)（ATIS）等一批信息系統(tǒng)取得了較大發(fā)展。在運輸組織、客貨營銷和經(jīng)營管理中發(fā)揮了重要作用。1.2鐵路運輸信息工程管理現(xiàn)狀建設(shè)本系統(tǒng)的必要性信息技術(shù)在鐵路限界管理及超限超重貨物運輸中的應(yīng)用一直處于空白狀態(tài)，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于鐵路交通運輸領(lǐng)域，而且呈加速增長態(tài)勢，超限超重貨物長大和笨重的特性決定超限超重貨物運輸有以下特征：⑴、超限超重貨物運輸是高風險運輸。高風險，一是在于貨物本身的價格昂貴，往往是投資幾億，甚至上百億元的重大工程的配套設(shè)備；二是在于它的運輸過程，超限超重貨物運輸環(huán)節(jié)很多，任何一個環(huán)節(jié)考慮不周，都將造成極其嚴重的后果。⑵、超限超重貨物運行速度低，干擾鐵路正常的運輸秩序，影響鐵路的正常運輸能力。⑶、超限超重貨物運輸是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。運輸?shù)母鱾€環(huán)節(jié)都需要針對超限超重貨物的特點采取相應(yīng)的措施，如運行中的限速、限會、繞道等。超限超重貨物運輸涉及調(diào)度、車輛、工務(wù)等多個鐵路運輸部門。鐵路主管部門高度重視鐵路建筑限界管理和超限超重貨物的運輸安全。迫切需求用信息化手段實施有效管理。1.3目標分析鐵路建筑限界管理和超限超重貨物運輸?shù)臉I(yè)務(wù)需求和信息系統(tǒng)需求，創(chuàng)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫，建立與具體業(yè)務(wù)相適應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，開發(fā)鐵路建筑限界管理及超限超重貨物運輸輔助決策信息系統(tǒng)。（1） 建立數(shù)據(jù)庫，包括覆蓋全路范圍的路網(wǎng)信息數(shù)據(jù)庫、鐵路建筑限界信息數(shù)據(jù)庫和鐵路超限超重貨物運輸決策數(shù)據(jù)庫。（2） 構(gòu)建超限超重運輸?shù)穆肪W(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)。（3） 設(shè)計鐵道部一路局一站段三級管理的鐵路建筑限界和超限超重貨物運輸信息處理流程。（4） 提出多種數(shù)據(jù)采集方法，滿足全路限界檢測工作需要。（5）提出優(yōu)化算法，包括鐵路建筑限界的綜合處理和折減計算方法、多件貨物綜合算法、超限超重貨物裝載布局方法、超限超重貨物運輸優(yōu)化路徑算法和安全的限界數(shù)據(jù)組織模式和檢算算法。（6）開發(fā)滿足各相關(guān)業(yè)務(wù)部門管理需要的鐵路建筑限界管理及超限超重貨物運輸輔助決策信息系統(tǒng)。系統(tǒng)將對鐵路建筑限界信息進行科學(xué)管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、綜合處理、數(shù)據(jù)發(fā)布、變更管理、統(tǒng)計分析和運用等功能一體化，準確的管理鐵路建筑限界和準確利用限界信息，確保鐵路運輸安全。2技術(shù)難點及解決方法2.1實現(xiàn)功能本系統(tǒng)運行于現(xiàn)有的鐵路辦公網(wǎng)，通過研究相關(guān)管理辦法，分析限界管理和超限超重貨物運輸流程，采用針對人員、群組的ACL控制和域控制實現(xiàn)權(quán)限管控，結(jié)合了工作流技術(shù)實現(xiàn)對限界管理和超限超重貨物運輸流程的全過程控制，主要業(yè)務(wù)包括限界管理和超限超重貨物運輸輔助決策管理兩部分，按鐵路現(xiàn)行管理體制，采用鐵道部一鐵路局一站段三級管理，具體如下：站段：負責管內(nèi)限界數(shù)據(jù)的錄入，生成單個設(shè)備直曲線最小建筑接近限界。提交限界變更申請。負責超限超重貨物數(shù)據(jù)填報、請示和掛運電報決策，并向路局貨運部上報請示裝運辦法，完成超限超重貨物運輸統(tǒng)計分析工作。鐵路局：負責對全局的限界資料進行匯總，生成區(qū)段、區(qū)間、車站股道等直曲線最小綜合建筑限界，生成報部資料，上報鐵道部。限界變更進行審批。生成標準車折減數(shù)據(jù)和不同銷距的折減數(shù)據(jù)。對轄內(nèi)站段上報的貨物進行裝載布局決策、運輸徑路決策、偏差量計算、限界安全檢算，審批各類超限電報。生成上報跨及四個及以上鐵路局的請示電報并上報鐵道部請示。鐵道部：負責全路限界信息的匯總管理，審批路局上報的超限電報，維護管理超限超重貨物運輸輔助決策數(shù)據(jù)如車輛參數(shù)，進行超限超重貨物運輸統(tǒng)計分析工作。2.2安全方案本系統(tǒng)安全建設(shè)目標是保障系統(tǒng)高可用性，重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸、處理和存儲安全，系統(tǒng)所處計算環(huán)境（包括網(wǎng)絡(luò)和主機）安全、應(yīng)用安全和用戶訪問安全，建立健全完善的系統(tǒng)安全管理和運行維護機制。2.3網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計本系統(tǒng)建立在鐵路安全平臺之上，鐵路安全平臺完全可以滿足系統(tǒng)的安全需求，沒有特殊需求。2.4信息安全設(shè)計信息的安全主要從數(shù)據(jù)傳輸過程的完整性、保密性，數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)來設(shè)計。采用用戶綁定IP地址加密碼等措施保障信息安全2.5應(yīng)用安全設(shè)計應(yīng)用安全實現(xiàn)基于角色的訪問控制，并嚴格控制用戶權(quán)限與訪問資源。通過統(tǒng)一部署的安全前置系統(tǒng)，與應(yīng)用安全功能項結(jié)合，實現(xiàn)應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)合法性檢查、輸入/輸出參數(shù)合法性檢查等功能，保障應(yīng)用系統(tǒng)對于用戶訪問控制、流量控制、安全審計等安全功能的實現(xiàn)。3系統(tǒng)構(gòu)成3.1系統(tǒng)功能組成《系統(tǒng)》涉及人員權(quán)限管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、限界管理和超限超重貨物運輸決策管理四方面內(nèi)容，按鐵道部一鐵路局一站段三級管理體制進行設(shè)計，不同級別的用戶可以使用不同的系統(tǒng)功能，具體功能如下⑴數(shù)據(jù)采集支持丈量法、角架法、攝影法和攝像法。⑵、綜合處理生成單個設(shè)備、區(qū)段、區(qū)間、車站股道的最小直曲線綜合建筑接近限界。⑶數(shù)據(jù)發(fā)布、查詢、打?、茸兏芾碜兏鼘徟?。⑸統(tǒng)計報表分區(qū)段、區(qū)間、車站、設(shè)備、分單位設(shè)備統(tǒng)計。⑹參數(shù)維護線路、區(qū)段、區(qū)間、車站、股道、單位、業(yè)務(wù)、用戶、建限標準、決策參數(shù)等維護。⑺決策支持裝載方式、使用車型、通行徑路決策；限界距離檢算；生成批示電報。3.2技術(shù)架構(gòu)系統(tǒng)采用B/S模式，前臺頁面采用java語言，配合struts、hibernate、spring等主流框架，中間件采用Weblogic11g，后臺數(shù)據(jù)庫使用Oracle10g。4結(jié)束語在進行全面的需求分析的基礎(chǔ)上，本系統(tǒng)對運輸信息工程項目進行全過程控制，特別是加強了對涉及現(xiàn)有在線系統(tǒng)的項目的安全控制，保證運輸信息系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，該系統(tǒng)在2014年正式投產(chǎn)運行，運行效果良好，其研究成果可以推動鐵路運輸信息