（交通运输规划与管理专业论文）基于SOA无缝运输信息系统设计.pdf

摘要 无缝运输是运输组织的高级形式，也是交通运输的发展方向。我国国民经济和社会 发展“十一五”规划纲要明确提出要合理配置运输资源，促进各种运输方式的有效衔接， 逐步实现客运“零距离换乘”和货运“无缝隙衔接”。由于各运输部门信息化发展的不 平衡且没有统一的设计规范，随着业务的不断扩展，各种不同操作系统、不同开发语言 的系统充斥着部门的信息环境，各系统中存在着不易扩展，不够灵活、应用开发周期长 且利用率较低等问题，最后形成若干个难以实现资源共享的信息孤岛和杂乱无章的集成 架构。本文通过采用一种与平台、编程无关的灵活架构s o a ( s e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e c t u r e ) 来构建无缝运输信息系统，连接各运输方式已有的i t s 信息平台，实现各运输系统之间 的信息交换与共享，使无缝运输成为可能。 首先，本文从用户对运输的需求出发，通过分析无缝运输组织的内涵及形成机理， 指出了信息化发展、多式联运及科学技术的发展是无缝运输形成和发展的基础，影响无 缝运输组织的因素有基础设施、信息技术、管理机制等：其次，通过描述国内外无缝运 输信息系统平台的建设现状，探讨了我国不同运输方式i t s 信息系统的需求，同时由于 无缝运输信息系统中i t s 项目投资巨大，对社会和经济各方面带来的影响难以预料，所 以对无缝运输信息系统中不同运输方式的i t s 综合能力进行评价和分析，从而为无缝运 输信息系统的建立提供了可行性保障；再次，从无缝运输的角度出发，运用先进的s o a 理念来架构无缝运输信息系统，为确保i t 系统能充分满足客户的业务需求，并过渡到 s o a ，采用业务驱动的开发方法( b d d ) 进行建模，通过对现有的不同运输方式的i t s 信息系统的分析，保留共同的业务、整合相似的业务、新建必须的业务，给出了客、货 运业务需求列表，构建了业务流程图，为下一步的服务建模提供了依据；最后通过i b m 的s o m a 方法进行服务建模，统一出了候选服务列表并定义了相关服务接口，在业务 建模分析和服务建模分析的基础上，采用j a v a e e 技术实现了基于s o a 无缝运输信息系 统的基本框架，得到了基于s o a 架构的实施步骤，同时给出了网络总体设计和系统安 全设计的基本思路。 关键词：无缝运输、服务建模、i t s 、s o a 、s o m a a b s t r a c t s e a m l e s st r a n s p o r t a t i o ni st h ea d v a n c e df o r mo ft r a n s p o r t a t i o no r g a n i z a t i o na n di sa l s o t h ed e v e l o p m e n td i r e c t i o no ft r a f f i ct r a n s p o r t a t i o n t h ee l e v e n t hf i v e - y e a ro fc h i n e s e e c o n o m ya n ds o c i e t yd e v e l o p m e n th a db r o u g h tf o r w a r dt h er a t i o n a la l l o c a t i o no ft r a n s p o r t r e s o u r c e si no r d e rt op r o m o t et h ee f f e c t i v ec o n v e r g e n c eo fm o d e so ft r a n s p o r ta n dr e a l i z et h e p a s s e n g e r s ”z e r o d i s t a n c et r a n s f e r ”a n df r e i g h t s ”s e a m l e s st r a n s p o r t a t i o n ”p r o g r e s s i v e l y b e c a u s eo ft h ei m b a l a n c eo ft h et r a n s p o r t a t i o ns e c t o r si n f o r m a t i o nd e v e l o p m e n ta n dh a v e n t g o r i n gau n i f i e dd e s i g ns p e c i f i c a t i o n ，w i t ht h ec o n t i n u o u se x p a n s i o no fb u s i n e s s ，v a r i o u e s s y s t e m se x p l o i t e db yd i f f e r e n to p e r a t i n gs y s t e m sa n dd i f f e r e n tl a n g u a g ee x i s ti ni n d u s t r y i n f o r m a t i o ne n v i r o n m e n te v e r y w h e r e b u tt h e s es y s t e m sh a v et h ed i s a d v a n t a g e si nh a r dt o e x p a n s i o n ，l o wf l e x i b i l i t y ，al o n gd e v e l o p m e n tc y c l ea n d l o wu t i l i z a t i o na n ds oo n s oa tl a s t ， i tf o r m st h es i t u a t i o nd i f f i c u l tt oa c h i e v er e s o u r c es h a r i n ga n dj u s tal o to fd i s o r d e ri n t e g r a t e d f r a m e w o r k s t h ep a p e rb u i l d st h es e a m l e s st r a n s p o r ti n f o r m a t i o ns y s t e m sb ys o aw h i c hh a s n o t h i n gt od ow i t hp l a t f o r ma n dp r o g r a m m i n g i tc a nc o n n e c te x i s t e di t si n f o r m a t i o n p l a t f o r m o fd i f f e r e n tm o d eo ft r a n s p o r t a t i o na n dr e a l i z ee x c h a n g i n ga n ds h a r i n go f i n f o r m a t i o no fd i f f e r e n tt r a n s p o r ts y s t e m s t h i sm a k e st h es e a m l e s st r a n s p o r t a t i o np o s s i b l e a tf i r s t ，t h ep a p e ra n a l y s e st h ec o n n o t a t i o no fs e a m l e s st r a n s p o r ta n df o r m a t i o n m e c h a n i s mf r o mt h eu s e r sn e e d sf o rt r a n s p o r t i tp o i n t so u tt h a tt h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y d e v e l o p m e n t ，m u l t i m o d a lt r a n s p o r ta n ds c i e n t i f i ca n dt e c h n o l o g i c a ld e v e l o p m e n ti s t h e f u n d a t i o no ff o r m a t i o na n dd e v e l o p m e n to fs e a m l e s st r a n s p o r t t h ef a c t o r st h a ti m p a c t s s e a m l e s st r a n s p o r to r g a n i z a t i o na r ei n f r a s t r u c t u r e ，i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ,m a n a g e m e n t m e c h a n i s m ，a n ds oo n t h es e c o n d ，t h ep a p e rd e s c r i p t st h ep r e s e n ts i t u a t i o no fs e a m l e s s t r a n s p o r t a t i o ni n f o r m a t i o ns y s t e mp l a t f o r mi na n do u to fo u rc o u n t r ya n da n a l y s e st h ed e m a n d o ft h ec u r r e n td i f f e r e n tt r a n s p o r t a t i o nm o d e si t si n f o r m a t i o np l a t f o r m b e c a u s ei t sp r o g r a m i n v e s t m e n ti sg r e a ti ns e a m l e s st r a n s p o r t a t i o na n dt h ei m p a c to fi t st os o c i a la n de c o n o m i ci s u n p r e d i c t a b l e ，i no r d e rt ob u i l ds e a m l e s st r a n s p o r t a t i o n ，i t si m p o r t a n tt oe v a l u a t ea n da n a l y s i s c o m p r e h e n s i v e l yt h e i t so fd i f f e r e n tm o d e so ft r a n s p o r t a t i o ni ns e a m l e s s t r a n s p o r t s i n f o r m a t i o ns y s t e m s t h et h i r d ，t h ep a p e ra p p l i e st h ea d v a n c e dc o n c e p t so fs o at oc o n s t r u c t s e a m l e s st r a n s p o r ti n f o r m a t i o ns y s t e m i no r d e rt oe n s u r et h ei ts y s t e mm e e t i n gt h e i l l c u s t o m e r sb u s i n e s sn e e d sf u l l ya n dt h e nt r a n s i t i n gt os o a ，t h ep a p e ra p p l i e sb d dm e t h o d i t g i v e st h ep a s s e n g e ra n df r e i g h tb u s i n e s sf l o wc h a r ta sm o d e l l i n gf o u n d a t i o nb ya n a l y s i n g i n t e l l i g e n tt r a n s p o r tp l a t f o r mo fd i f f e r e n tt r a n s p o r tm o d e sb e i n ge x i s t e dv i ar e t e m i o no f c o m m o no p e r a t i o n s ，i n t e g r a t i o no fs i m i l a rb u s i n e s s e sa n dr e c o n s t r u c t i o no ft h em u s th a v i n g b u s i n e s s a tl a s t ，t h ep a p e ru s e si b m ss o m am e t h o df o rm o d e l l i n ga n du n i f i e st h el i s to f c a n d i d a t es e r v i c e sa n dm a k e st h ed e f i n i t i o no ft h er e l e v a n ts e r v i c ei n t e r f a c e s t h ep a p e r r e a l i z e st h es o af r a m e w o r kb yj a v a e et e c h n o l o g yb a s e do nb u s i n e s sa n a l y s e sa n ds e r v i c e m o d e l i n ga n dg i v eo u tt h ei m p l e m e n t a t i o ns t e p so fs o af r a m e w o r k a tt h es a m et i m e ，i t i l l u s t r a t e st h eb a s i ci d e a so fn e t w o r ko v e r a l ld e s i g na n ds y s t e ms e c u r i t yd e s i g n k e y w o r d s ：s e a m l e s st r a n s p o r t a t i o n ；s e r v i c em o d e l i n g ；i t s ；s o a ；s o m a i v 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工 作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何 未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：鬈伟2 卯7 年6 月2 - h 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：娣伟 导师签名： 巫系 2 驴矿7 r 年 月2 曰 2 7 年月 z 日 长安大学颀十学位论文 1 1 选题背景及意义 第一章绪论弟一早珀下匕 1 1 1 选题背景 近年来，我国交通事业蓬勃发展，交通基础设施网络规模不断扩大，不同方式的运 输总量都在稳步增长，运输过程由单一方式向多样化发展，运输工具由简陋化向现代化 发展，而人流和物流移动的全过程往往需要使用多种运输工具才能实现。因此，运输生 产社会化要求把多种运输方式组织起来，形成统一的运输过程。 无缝运输是指在客、货运输过程中，综合使用多种运输方式，实现人员、货物以及 信息的jj 厮j j 衔接。无缝运输涵盖联合运输和综合运输，实施方式更为灵活，实施范围更 加广泛。建立无缝运输体系是综合运输发展的理想模式，是各种运输方式针对不同的需 求，合理配置，灵活应用的有机结合，而实现无缝运输的核心在于不同运输方式之问的 信息共享机制。 目前，我国对各个运输部门都加大了信息化建设的投资，公路、铁路、航空、水运 都已经在不同程度的进行信息系统开发的研究，并且已经开始投入使用。随着各种交通 运输方式内部信息化建设的不断完善，为无缝运输系统的建设提供了前提。然而在信息 化的建设过程中，由于没有统一的设计规范，随着业务的不断扩展，各种不同操作系统、 不同开发语言的系统充斥着行业的信息环境，各系统中存在着不易扩展，不够灵活、应 用开发周期长且利用率较低等问题，最后形成一些难以实现资源共享的信息孤岛和杂乱 无章的集成架构，寻求一种方法构建灵活的无缝运输系统信息系统，连接各运输系统已 有的信息平台，实现不同运输系统之间的信息交换与共享，提供完善的、高效率的运输 服务，已经成为当务之急。 1 1 2 选题意义 本论文在分析目前我国综合运输发展的基础上，运用现代构架信息系统的理念，从 无缝运输的角度，阐述建立无缝运输信息系统平台的必要性及方法问题，符合现代综合 运输发展的趋势，反映当代研究的难点和热点，具有现实意义和理论参考价值。具体来 讲，有以下四点意义： ( 1 ) 系统地探讨与无缝运输组织的相关问题，对完善和发展无缝运输组织的理论体 系，具有重要的理论意义。 l 第一章绪论 ( 2 ) 描述了不同运输方式的特点，分析了不同运输方式的i t s 的需求，通过寻找不 同信息系统中相同的元素，使得架构无缝运输信息系统成为可能。 ( 3 ) 引入了先进的s o a 体系作为架构无缝运输信息系统平台的方法论，使用s o a 技术进行不同运输业务层面的分析和服务建模的分析，实现了不同运输平台的资源共 享，打破了i t 中的信息孤岛，简单来说有以下两步： 第一步，把应用和资源转换成服务( s e r v i c e ) ； 第二步，把这些服务变成标准的服务，形成资源的共享。 ( 4 ) 无缝运输信息系统的理论及构建系统的方法也可以应用到其他需要衔接和配合 的领域，如城市公共交通中各种运输方式，工具之间的衔接与配合组织，具有广泛的应 用前景。 1 2 国内外研究状况 尽管无缝运输足近年来才提出的概念，但关于该领域的研究已经很早就丌始了。早 期的研究多是从多式联运、综合运输角度丌展的，典型的如日本的智能运输系统 c y b e r r a i l 、欧洲的e d i 国际集装箱信息网络系统【1 5 】。 美国已经在集装箱运输当中，大力开发和完善不同运输方式的相互连接，建立起多 式联运的网络模式，由此负责运输的机构能够最大效率、最短时问的组织货源，精确安 排运输方式，让港口码头与内地公路、铁路、航空以及内河运输网络紧密相连和准时周 转。 在欧洲，荷兰和德国是全球集装箱运输十分发达的国家，两国的公路、铁路、港口 集装箱运输都拥有先进的信息系统，并互联成信息网络。荷兰铁路、水路、公路都是通 过e d i 国际集装箱信息网络系统，将各自的集装箱多式联运信息无偿相互提供，保证各 运输方式之间的紧密衔接，德国公共交通信息网络是德国境内最大的网络，公路、港口、 铁路都有自己的信息系统，并且相互沟通，为集装箱多式联运服务。两囹的多式联运， 不仅在信息上保证有效无缝沟通，在运输方式布局上也紧密衔接，铁路、水路、公路等 运输方式协调发展，从而充分发挥出了集装箱运输的先进性特点。 日本正在开展c y b e r r a i l 系统的研究，并已投入试点应用。该系统主要为旅客运输 提供铁路服务的相关信息，为旅客提供线路选择、列车运行的最新信息、换乘车站旅客 导航信息等用户服务，采集多种运输方式的信息，使得每一位旅客能够舒适、方便地在 不同的运输方式之间转换。 2 长安大学硕士学位论文 在我国，多式联运的起步较晚，比较典型的是长江流域集装箱多式联运信息系统， 该系统的核心是建设上海大通关平台，实现了上海市e d i 中心、港航e d i 中心和外经 贸e d i 中心的三网合一。目前，上海大通关平台实现了海关、检验检疫、港务、港航码 头等口岸单位的e d i 信息联网。 我国目前各种运输方式的信息化进程都不一样，港口、外代、外运、一些船代和 货代公司及集装箱堆场己进入e d i 网络，并已开始相互间的报文传递，而铁路系统的 t m i s ( 铁路运输管理信息系统) 还没有完全推广建立起来，与其他运输相关企业、部门的 联网还需较长的时间，这使得铁路运输信息的采集、储存、传输和查询非常困难，往往 在运输中处于管理失控的局面，造成的问题比较突出。 可以清楚的看到，随着信息化进程的不断深入，使得对运输管理信息系统的研究越 来越得到重视，因此，我们国家应该加强综合运输的信息化建设，保证运输信息的及时 性、准确性、完备性，以便有关运输方了解其它运输工具的动态，从而有利于制定自己 的运输计划，并采用通用的运送票据，使各种运输方式间可以在最大程度上实现资料交 换自动化，促进运输管理向信息化、智能化、自动化方向发展。 1 3 本文研究的内容及研究思路 无缝运输组织的实现需要在时间和空间的约束下从硬资源和软资源两个方面进行 优化，解决的是基于时问和空间约束的多式联运系统中各种运输方式，运输工具以及作 业环节之间运作的优化及协调问题，所以建立起一个完善的信息共享机制是解决上述问 题的根本途径。本论文从无缝运输的角度出发，运用先进的s o a 技术进行信息系统平 台的设计，以服务打包的方式解决了资源共享中的一些问题。使得多种运输方式的信息 系统平台成为可能。论文研究的内容及基本框架( 图1 1 ) j z l 下： ( 1 ) 无缝运输组织的内涵及形成机理 包括与无缝运输组织相关的概念，无缝运输的形成，影响无缝运输组织的因素。 ( 2 ) 各个运输方式信息系统平台业务流程的分析与再造 分析各种不同运输方式i t s 平台的业务流程，寻求共同点和结合点。 ( 3 ) s o a 思想下的构建无缝运输信息系统平台合理化 运输合理化，避免信息孤岛的出现 ( 4 ) 逻辑结构设计，应用系统功能设计，网络总体设计，系统安全设计 通过s o a 指导下，分析出平台的逻辑结构和物理结构，分析出重要的系统服务 3 第一章绪论 内容，进行详细的系统功能设计。 图1 1 无缝运输信息系统设计研究框架 4 长安大学硕上学位论文 第二章无缝运输的内涵及形成机理 无缝运输是运输组织形式、科学技术、管理手段等不断发展的结果。现有的研究资 料中缺少对无缝运输的内涵、成因、影响因素等基本问题的探讨，更不用说全面、系统 的研究，基于这一问题，本章重点探讨结点运输、联合运输等与无缝运输相关的概念， 研究了无缝运输的组成和无缝运输形成的条件。分析构成无缝运输要素的特点和影响无 缝运输组织的因素。 2 1 与无缝运输组织相关的概念 2 1 1 结点运输和联合运输 1 、结点运输 结点运输的概念来自于客运，是指利用异地电脑联网售票系统、全球卫星定位技术、 通讯技术以及卫星定位营运管理系统等先进的运输技术，通过运输结点之间紧密性或松 散性的协作，在正规站点组客，通过专用接驳车接送，实现中长途客运直达班线在高速 公路附近的中途配客、无缝接驳的联合运输形式，它可以充分挖掘线路资源产生互补效 益。 2 、联合运输 联合运输是综合运输思想在运输组织领域的体现，是综合性的运输组织工作。这种 综合组织是指在一个完整的运输过程中，不同运输企业，不同运输区段，不同运输方式 和不同运输环节之间的衔接和协调组织，其内容主要包括以下几个方面： ( 1 ) 全程运输中使用两种或两种以上运输工具的运输衔接； ( 2 ) 全程运输中使用同一种运输工具两程或两程以上的运输衔接； ( 3 ) 全程运输中使用一种运输方式多家经营和多种运输方式联合经营的组织衔接； ( 4 ) 全程运输中所涉及的货物生产，供应，运输，销售企业的运输协作组织。 2 1 2 综合运输和一体化运输 l 、综合运输 所谓综合运输体系，是各种运输方式在社会化的运输范围内和统一的运输过程中， 按其技术经济特点组成分工协作，有机结合，连接贯通，布局合理的交通运输综合体。 目前，国内外一般倾向于将“综合运输 定义为：长途、全程、无缝、连续的运输 第二章无缝运输内涵及形成机理 过程。实现这种过程的经济、技术和组织系统，即所谓的综合运输体系。所谓“长途”， 是指其运距较长，可能是跨地方、跨区域、跨国家的，一般需要涉及两种以上的运输方 式。而“全程 指的是，一次托运或一次售票的“门到门直达运输。 2 、一体化运输 一体化运输的概念可以概括为：对运输全过程中所涉及的各个环节，通过资源优化 整合与科学组织管理，实现系统各环节的有效衔接，以及不同运输方式间的相互转换、 协调配合，尽可能满足其相互间的“无缝衔接 ，从而保证货物安全、准确、迅速、方 便地空问位移，顺利完成“门到门 一体化运输全过程。 2 1 3 无缝运输 目前国内外对无缝运输还没有一个很明确的定义。通过对前面所述的几种运输组织 形式的研究，可以看出这几种先进的运输组织形式都涉及到了运输方式，运输工具，作 业环节之间的衔接和配合的优化问题，手段主要是简化或减少换装环节，充分利用共享 机制，缩短非运输时间，从而实现无缝运输组织。 无缝运输的概念可以概括为：对运输全过程中所涉及的各种运输方式和各个作业环 节，通过资源共享，资源优化整合与科学组织管理，实现系统各环节的有效衔接，以及 不同运输方式间的相互转换，协调配合，尽可能满足其相互问的无缝衔接，从而保证旅 客，货物的安全，准确，快速，方便地空间位移，并按照预定，在准确的时间到达准确 的地点。 无缝运输包括“时间无缝 和“空间无缝”，指的是各运输环节衔接部分的时间最 少，距离最短。这里的时间包括等待时间和作业时间，无缝运输的目标就是要使得等待 时间和作业时间尽量的小，充分满足客户的需求，无缝运输的内涵具有以下的特点： ( 1 ) 无缝运输是以实现无缝衔接为目； ( 2 ) 无缝运输是以各种运输方式和运输对象为系统因素； ( 3 ) 无缝运输是以组织各种系统，各现象或各事物以及各项工作在实现总体目标过 程中的相互适应，相互配合，相互协作和相互促进为要求； ( 4 ) 无缝运输是相对的，它需要在完成总体目标的进程中，根据实际发展情况，对 各系统，各现象或事物的目标随时加以不断地调控和修订，以保证总体目标的实现，从 一定意义上说，完全，绝对的无缝是不存在的，无缝总是相对的基本上的无缝； ( 5 ) 无缝运输可以计量，无缝作为各种事物间发展变动或静止的表现，可以用数学 6 长安人学硕十学位论文 语言来表达，因而它可以通过各种定量研究分析方法来计量，并用数学形式来编制模型， 以特定的指标来表明其无缝程度。 2 2 无缝运输的组成及构成要素分析 无缝运输组织按交通运输方式划分，由水路、公路、铁路、航空四种基本交通方式 的运输系统以及物流公司、旅行社、联运公司和运输承包公司等多种服务于无缝运输运 营的运输代理商组成。如图2 1 所示。显然，这种组成划分清楚说明了各运输方式的运 输系统为专业化的生产体系，运输代理企业为社会化的服务体系，两者之间的结合是无 缝运输组织发展必须解决好的重要问题。【3 4 】 图2 - 1 无缝运输组织结构示意 无缝运输组织根据其服务性质及所服务的对象不同，又可分为区域综合运输及城市 交通两大系统，而区域运输又可分为国内运输和国际运输两个子系统，各子系统分别由 各种交通运输方式提供不同的运输服务。 无缝运输组织尽管由不同运输方式构成，但从实现客货位移目的的角度，都必须具 备运载工具、通路、场站、通信、等要素，且运输经营之成功与否，服务质量能否令人 满意，也取决于构成要素能否发挥其应有的功能，以及彼此能否密切结合。 ( 1 ) 运载工具 运载工具的功能在于容纳与承载被运送的人和货。现代化的运载工具如汽车、铁路、 轮船、飞机等，其中有的运载工具与动力完全分离，如铁路的货车、海上的驳船、集装 箱拖车等，有的则与动力同体，如汽车、飞机、轮船等。理想的运载工具应具备结构简 7 第二章无缝运输内涵及形成机理 便、安全、轻巧、易于操纵管理、造价低、宽敞舒适、耐用、少故障易维修、容量大、 振动小、耗用能源少、污染少等特性。各种运输方式的载运工具的特性比较如表2 1 所 不： 表2 一l 各种运输方式的运载t 具特性比较 、鋈输方式 静静 公路运输铁路运输 水路运输 航宅运输 运送能力较大大人小 速度较高较高低 高 运输成本较高较低低高 安全性一般好好较好 适应性 强 强弱较强 ( 2 ) 通路 通路是在运输网络中，连接运输始发地、到达地，供运输工具安全、便捷运行的线 路。通路有些是自然形成的，如空运航线、水运的江河湖泊、海洋的航路；大多数则是人 工修建的专门设施，如铁路、公路、运河、管道等。良好的通路应具备安全可靠、便于 迅速通行及运转、不受自然气候及地理条件影响、使用寿命长、建造及维护费用距离短 等条件。各种运输方式通路的特性比较如表2 2 所示： 表2 2 各种运输方式通路的特性比较 运输方式公路运输铁路运输水路运输航空运输 混合、双向道路、标准、窄、宽轨、航路、固定、非 线路类型远洋、沿海、内河航道 国、省、县乡道单线、双线固定航线 高速、普通1 - 4 高速、重载、普通 国内、国际航线、 技术特征铁路1 、2 、3 级、国内、国际航线 级公路支线 地方铁路 通行能力( 小时、 年输送能力：万吨 运输能力线路通过能力：对无限制无限制 日) 昼夜 ( 3 ) 场站 场站是指交通运输工具出发、经过和到达的地点，为运输工具到发停留，客货集散 装卸，售票待运服务，运输工具维修、管理、驾驶及服务人员休息，以及运输过程中转 连接等之场所。理想的场站应具备地位适中、设备优良齐全、交通便利、自然气候条件 良好、场地宽广等条件。各种运输方式场站的特性比较如表2 。3 所示： 8 长安大学硕上学位论文 表2 3 各种运输方式场站的特性比较 运输方式公路运输铁路运输 水路运输航空运输 场站汽车站铁路车站港口机场 服务区、客运、货 客运、货运站中间 沿海、内河港口国际航运中 国内、国际机场 技术特征站、区段站、编组卜4 级机场，枢纽、 运站心 站特、1 - 4 等站干线、支线 到发能力 通过能力飞行区等级， 技术特性辆日( 小时) 列昼夜年通过能力( 泊位、场库、装导航及救援等级 办理辆数卸能力)跑道系统容量 运量年 辆日飞行扇区容量 ( 4 ) 控制及通信 控制及通信设备是交通运输工具安全、高效运转的重要手段，对保证运输持续与安 全，提高运输服务质量与运输效率有重要作用。现代交通运输网络规模和运输负荷不断 扩大，运输系统更加复杂，运输速度愈来愈快，重量和密度不断提高，市场竞争激烈， 对运输服务质量的要求更高，对信号控制及通信的功能及可靠性的要求也更高。良好的 控制及通信设备应具备功能优良、性能可靠、操作简便、维修容易等条件。各种运输方 式控制及通信特性比较如表2 4 所示： 表2 4 各种运输方式控制及通信的特性比较 运输方式公路运输铁路运输水路运输 航窄运输 电线、光缆、无线、电线、光缆、无线、 高频、高频通信系 通信 电线、光缆、无线、卫星统v h f 、呼叫系统 卫星卫星 s e l c a l 技术特征兼容人量专用兼容专用 点、线、区域控制 信号控制信号，安全、i t s 半自动、自动闭塞、定位导航、自动操纵、安全导航设备 系统 调度集中、c t c 模式系统监视设备 信号控制发展自动化、智能化自动化、智能化自动化、智能化自动化、智能化 2 3 无缝运输组织的形成 无缝运输的发展是一个循序渐进的过程，结点运输和联合运输是早期无缝运输组织 的体现，这两种运输方式大大减少了运输中转环节所需的时间，目前还具有很好的发展 前景，而多式联运是无缝运输组织的高级形式。多式联运以及先进的科学技术是无缝运 输形成和发展的基础，随着科学技术和管理手段的不断深化和发展，促进了无缝运输的 形成。 9 第二章无缝运输内涵及彤成机理 2 3 1 分段运输存在的问题 在传统的国际货物运输中，运输是分段进行的，托运人要从内陆各地用火车、汽车 等运输工具将货物集中到出口港，再通过港u 装卸公司将货物装船出运。货物运到目的 港卸船后，再通过火车、汽车等运输工具将货物运到交货地点。在货物运输的全过程中， 各运输区段的续运，都是由各货主或货主的代理人或联运公司代理人办理的。可以想象， 由于运输线路错综复杂，运输组织混乱无序，再加上各运输批量较小，生产条件有限， 从总体上来看，传统的货物运输根本不可能做到各种运输方式的无缝衔接，实现无缝运 输组织。 2 3 2 多式联运的优越性 多式联运是联运经营者根据单一的联运合同，使用两种或两种以上的运输方式，负 责将货物从指定发送地点运抵交付地点的运输。 ( 1 ) 统一化、简单化 国际多式联运统一化和简单化主要表现在不论运输全程有多远，不论由几种运输方 式共同完成货物运输，也不论全程分为几个运输区段，经过多少次转换，所有一切运输 事项均由多式联运经营人负责办理，货主只需办理一次托运，订立一份运输合同，一次 保险，一次付费。一旦运输过程中发生货物的灭失和损坏时，由多式联运经营人对全程 负责。也就是说集装箱多式联运的存在大大减少了不同主体之问的交易次数，简化托运、 结算及理赔手续，节省了人力、物力，降低了货主的交易成本，提高了整个集装箱运输 的效率。而对于其他的集装箱运输主体而言，也同样可以降低成本。 ( 2 ) 减少中间环节，缩短货物运输时间 多式联运以集装箱为运输单元可以实现1 t n 门运输。尽管运输途中可以多次换装， 但由于不需掏箱、装箱、逐件理货，只要保证集装箱外表状况良好、铅封完整即可免检 放行，从而大大简化了中间环节；尽管货物经过多次换装，但由于使用专业机械设备， 且又不涉及箱内的货物，因而货损、货差事故减少。此外，由于各个运输环节的各种运 输工具之问密切配合，货物中转及时，停留时间短，从而使货物运输速度大大加快，有 效地提高了货运质量。 ( 3 ) 提高运输组织水平，实现合理化运输 多式联运可以提高运输组织水平，实现合理化运输，改善不同运输方式间的衔接工 作。在国际多式联运开展之前，各种运输方式的经营人各自为政，自成体系。因而，其 1 0 长安大学硕士学位论文 经营的业务范围受到限制，货运量相应是有限的。但是在集装箱多式联运的背景下，不 同的运输企业共同参与多式联运，整个运输过程由多式联运经营人负责，多式联运经营 人会提高运输管理水平，选择最佳运输路线，加强各个运输环节和各种运输工具之间的 配合和衔接，实现运输合理化，大大减少了货物在途停留时间，所以从根本上保证了货 物安全、迅速、准确、及时运抵目的地，也相应降低了货物的库存量和交易成本，提高 了企业资金的中转效率。 2 3 3 各运输方式的优势互补 l 、公路运输 公路运输在综合运输体系中，公路运输最显著的特点是在技术上和经济上的灵活 性。 公路运输的主要特点：技术上的灵活性，主要表现在以下几个方面：第一是空间上 的灵活性，可以实现f - i n 门运输；第二是时间上的灵活性，通常可以实现及时运输，即 根据货主或旅客的需求随时启动：第三是批量上的灵活性，可接受的启运批量最小；第 四是运行条件的灵活性，运输服务范围不仅在等级公路上，还可延伸到等级外的公路， 甚至许多乡村便道的辐射范围，普通货物装卸对场地，设备没有专门的要求，客运站点 设置灵活；第五是服务上的灵活性，其具体表现为能够根据货主或旅客的具体要求提供 个性化的服务，最大限度地满足不同性质的货物运送与不同层次旅客的需求。经济上的 灵活性主要表现在两个方面：一方面，运输投资起点很低，且从业者完全可以根据运输 需求和自身的条件灵活选择；另一方面，运输生产固定结构低，选择空间大。 2 、水路运输 水路运输具有点多，面广，线长的特点。通过内河运输和海洋运输，将内陆经济腹 地与世界联通，使处于运输交汇口的港口城市产生了内陆经济腹地和国际港口城市两个 极为宽阔的辐射面。联江通海的水路运输线路长，沿线站点多，是水路运输为腹地的经 济建设提供运输服务的有利条件，从而体现了水路运输对国民经济发展的重要作用。 水路运输的主要特点：具有对环境污染小，运输量大，水运价格低廉，对运输货物 适应性强的优点。因此，在各种货物运输方式中，特别国际货物运输中，水路运输是一 种重要的运输方式。 3 、铁路运输 铁路是一种适宜于担负远距离的大宗客、货运输的重要运输方式。在我国这样一个 第二章无缝运输内涵及形成机理 幅员辽阔，人口众多，资源丰富的大国，铁路运输不论在目前甚至在可预见的未来，都 是综合运输网络中的骨干和中孥。 铁路运输的主要特点：巨大的运送能力；廉价的大宗运输；较少受气象，季节等自 然条件的影响，能保证运行的经常性和持续性：计划性强，运输能力可靠，比较安全， 一般情况下准时性强；收益随运输业务量的增加而增长。 4 、航空运输 航空运输之所以能在短短半个多世纪内得到快速的发展，是与其自身的特点分不开 的。 航空运输的主要特点：速度快。这是航空运输的最大特点和优势。距离越长，航空 运输所能节约的时间越多，快速的特点也越显著；机动性大。飞机在空中飞行，受地域， 地形条件限制的程度比其他运输方式小的多；舒适、安全。现代民航客机的客舱宽敞， 噪声小，机内有供膳，视听等设备，旅客乘坐的舒适程度较高；由于科学技术的进步和 对民航客机适航性严格的要求，航空运输事故的亿客公里死亡率小于0 1 ；基本建设周 期短、投资少。要发展航空运输，从设备条件上讲，只需添置飞机和修建机场。这与修 建铁路和公路相比，其建设周期短占地少，投资省，收效快。 2 3 4 信息化的发展 如何使不同的运输方式连接的更为紧密，达到真正的无缝连接? 一般来说，运输过 程包括两个方面的内容：一是实体的移动，包括运输的承运组织，运送组织和交付组织； 二是实体信息的传递，包括本身的信息和运输信息的传递。运输信息的传递是实现提高 运输效率的有效途径，是形成无缝连接的关键所在。 信息化是未来社会经济发展的必然趋势，同时也是交通运输领域的发展方向之一。 智能交通系统的一个重要作用就是逐步提高了交通运输领域的信息化水平，而无缝运输 信息系统平台是实现交通系统信息化的重要途径之一，无缝运输信息系统平台从根本上 不同于目前的自动化系统，它所实现的是多种i t s 系统的集成和功能扩展，其基础是一 个共用的综合交通信息数据库或数据仓库，同时在其上应用多种信息技术和智能技术。 无缝运输信息系统平台的建设应用，将大大提高交通相关部门和系统的信息化水平，扩 展系统功能并提高效率，在一定程度将会对传统交通管理体制产生相应影响，从而推动 相关体制的改革以适应信息化社会的需求。同时，信息化水平的提高亦将对交通系统内 部产生相应影响，交通发生、交通分布、交通分配及方式选择等都将发生一定的变化。 1 2 长安大学硕上学位论文 2 4 影响无缝运输组织因素 “无缝”指的是，运输的硬件和软件等实现无缝隙联结或对接等，包括技术装备、网 络设施、运营方式、信息通信、组织管理和制度规范等。 2 4 1 基础设施 随着综合运输的发展，大大增强了对基础设施的要求，但目前我国综合运输设施总 体上不足，缺少中转站。我国交通运输基础设施长期处于紧张状态，对便捷，快速的无 缝运输来说不能做到准时发车，快速到达。 2 4 2 信息技术 我国目前各种运输方式的信息化进程都不一致，港口，外代，外运，一些船代和货 代公司及集装箱已进入e d i 网络，并已开始相互间的报文传递，而铁路系统的t m i s 还 没有完全推广建立起来，与其他运输相关企业，部门的联网还需较长的时间，这使得铁 路信息采集，存储，传输和查询非常困难。信息化的核心目标是效率，主要借助以下功 能促进运输效率的提高：通过从各运输部门收集汇总静态和动态的相关数据，并对动态 数据进行实时更新，提供运输信息服务；对于货运的运输，通过电子数据交换和多方式 条件下的优化配载模型和算法给出最优运输模式或联运，换装方式，时间和路线。 因此，应该加强综合运输的信息化建设，保证运输信息的及时性、准确性、完备性， 以便有关运输方了解其它运输工具的动态，从而有利于制定自己的运输计划。 2 4 3 管理机制 目前，能对我国运输进行管理的主要部门包括交通运输部、铁道部、民航总局、商 务部、发改委和海关等。由于各部门缺少统一的、权威的协调机构来负责制定交通运输 发展战略、政策和规划，导致交通运输政出多门，部门所属企业经营单位自成体系，分 系统分散经营，不同运输方式之间很难进行有效合作。主要管理部门只管辖属于部门或 行业内的运输业务，其制定实施细则和管理办法只适用于其所管辖业务，而对那些运输 跨部门、跨行业的运输环节和全部过程则缺少协调管理者，也很难有效协调有关执法部 门的行动。 第三章无缝运输i t s 信息平台的构建及综合能力评价 第三章无缝运输lt s 信息平台的构建及综合能力评价 实现无缝运输的核心在于不同运输方式之间的信息共享机制。目前随着各种交通运 输方式内部信息化建设的不断完善，建设信息共享平台实现内外部信息共享已经成为当 务之急。我国公路系统早在2 0 世纪9 0 年代末即开展了i t s 研究，并已建立了公共基础 信息平台试点。铁路系统也开展了信息共享平台的研究，制定了专项规划，在近期内开 展实施。航空系统也在进行信息整合研究，规划建立统一的信息平台或信息交换中心。 上述各运输系统信息平台的建立，以及先进的数据整合技术、通信技术等的采用，为无 缝运输系统的建设提供了前提。因此通过建立无缝运输系统信息平台，连接各运输系统 已有的信息平台，实现不同运输系统之间的信息交换与共享，提供完善的、无缝的运输 服务，已经成为可能。 无缝运输是信息化和i t s 发展到一定程度的体现，i t s 将先进的信息技术、数据通 信技术、自动控制技术以及计算机处理技术等有效地运用于整个运输管理体系，从而建 立起一种在大范围内