（交通运输规划与管理专业论文）铁路运输货物追踪查询系统的研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 随着我国加入w t 0 ，国外运输企业也逐步进入运输市场，这给铁路运输带 来了发展机遇，同时也带来了竞争压力面对这次挑战和机遇，中国铁路必须 加快发展。对铁路来讲，由运输服务向物流服务的战略转移是推进铁路跨越 式发展的方式之一，而提供全面物流信息则成为物流服务中的一个至关重要 的要素，其中货物追踪查询信息是物流信息中客户最需要的信息之一。现有 的货物追踪查询系统有的是基于全球卫星定位系统( g l o b e p o s i t i o n i n gs y s t e m ) 和全球追踪系统( g l o b et r a c k i n gs y s t e m ) 结合无线电 电子标签实现的。如日本的集装箱运输信息和追踪系统( 简称i t - f r e n s a n dt r a c e ) 。国内的一些大型物流( 货运) 企业( 如中海物流) 也已经 实现了通过g p s 对自己承运的货物进行追踪定位；另外还有一些企业利用电 子数据交换( e d i ) 技术开发基于互联网的货物追踪查询系统，如联邦快递公 司的电子商务仓储可视系统( e c - i n v e n t o r yv i s i b i l i t y ) 和电子商务仓储管 理系统( e c w a r e h o u s em a n a g e m e n t ) ；而国内一些中小型的物流( 货运) 企业限于自身的规模，既没资金使用g p s ，又没有力量开发货物追踪系统， 只有通过给运输设备的驾驶员配备移动电话来实现对货物的追踪定位。 现阶段我国铁路只能实现对货车的大节点追踪，离货物的追踪查询还有 一段距离。本文在深入研究铁路货物运输业务流程的基础上，采用电子数据 交换( e d i ) 技术，探讨了铁路货物追踪查询实现的可行性方案 主要内容包括： 1 对货物追踪查询的现状进行了分析，并根据铁路的现状，对技术进行 了比选。 2 分析了货物运输业务流程，得出了数据流图，定义了数据字典；提出 铁路货物追踪查询系统的总体目标及设计原则；然后根据系统的功能需求以 及数据交换特点，对系统的功能进行了划分。 3 对铁路货物追踪查询系统应采用的体系结构进行了讨论，并提出了基 于动态w e b 的分布式应用解决方案，使系统的使用更加灵活方便。 4 运用关系数据库原理对系统数据库进行了结构设计，并对分布式数据 库的具体实施进行了分析。同时，对系统数据库的进行了数据分片和数据分 布设计。 5 对货物追踪查询数据管理系统进行了系统设计。 6 对铁路货物追踪查询系统的实现及关键技术进行探讨。 关键词：铁路；货物运输；追踪查询；数据共享 西南交通大学硕士研究生学位论曼第页 a b s t r a c t f o l l o w i n gc h i n a 。sa c c e s s i o n t ot h ew t o ，f o r e i g ne n t e r p r i s e sg r a d u a l l y e n t e r i n gc h i n at r a n s p o r t a t i o nm a r k e t ，r a i lt r a n s p o r t a t i o n i sb r o u g h ta b o u t d e v e l o p m e n to p p o r t u n i t i e sa n dc o m p e t i t i v ep r e s s u r e s t h e r e f o r ec h i n ar a i l w a y m u s ta c c e l e r a t et oc o n f r o n tt h ec h a l l e n g e s o ，t h es t r a t e g i cs h i f to fc h i n ar a i l w a y f r o mt r a n s p o r t a t i o ns e r v i c e st ot h el o g i s t i c ss e r v i c e si sa ni n e v i t a b l ec h o i c ef o r d e v e l o p m e n tb yl e a p sa n db o u n d s l o o k e da tt h ec o n c e p to fm o d e ml o g i s t i c s ， m a i nt r a n s p o r t a t i o ne n t e r p r i s e sl o g i s t i c ss e r v i c e sb u s i n e s sf u n c t i o n si ss t e pf r o m c o n s i g n i n gt od e l i v e r i n g p r o v i d i n gc o m p r e h e n s i v ei o g i s t i e si n f o r m a t i o ns e r v i c e s h a sb e c o m eav i t a lf r e i g h to p e r a t i o n so ft h ec o r ee l e m e n t so fc o m p e t i t i o n ，a n d c a r g ot r a c k i n gc u s t o m e re n q u i r i e si n f o r m a t i o n i so n eo ft h em o s tn e e d e d i n f o r m a t i o n e x i s t i n gc a r g ot r a c k i n gs y s t e m sa r em o s t l yb a s e do ng p ss y s t e m g l o b ea n dg l o b et r a c k i n gs y s t e m ，w h i c hi sc o m b i n e dv c i t hr a d i oe l e c t r o n i cl a b e l a c h i e v e d ，s u c ha si t f r e n ss e n tt r a c eo fj a p a n s o m el a r g ed o m e s t i ci c l g i s t i e s ( f r e i g h t ) e n t e r p r i s e s ( s u c h 弱c h i n as h i p p i n g1 0 9 i s t i c sg o ，l t d ) h a v ea c h i e v e d t h r o u g hg p st r a c k i n go fg o o d si nt h e i ro w nc a r r i a g ep o s i t i o n i n g b e c a u s et h e d o m e s t i cs m a l la n dm e d i u ml o g i s t i c s ( f r e i g h t ) a r el i m i t e dt ot h es i z eo ft h e e n t e r p r i s ea n dl a c kf u n d s , t h e yc a nn o tu s eg p s b u tt oi m p r o v et h ec o m p e t i t i o n o fe n t e r p r i s e sa n dt op r o v i d eb e t t e rc u s t o m e rs e r v i c e ，t h ed r i v e r so ft r a n s p o r t e q u i p m e n ta r ee q u i p p e dw i t hm o b i l ep h o n e st o r e a l i z et h et r a c ko fg o o d s h o w e v e r ，c h i n ar a i l w a yj u s to n l yr e a l i z e st h el a r g en o d e st r a c ko ff r e i g h tv e h i c l e t h e r ei ss o m ed i s t a n c et oq u e r yt h et r a c ko fc a r g o b a s e do nt h el u c u b r a t i o no f t h ep r o c e s so fr a i l w a yf r e i g h tt r a n s p o r t a t i o n ，t h et h e s i sa d o p t se d it e c h n i q u ea n d d i s c u s s e st h ef e a s i b l es c h e m e sf o rt h ei n q u i r e so f c a r g ot r a c k t h em a i nr e s e a r c hc o n t e n t sa r ea sf o l l o w s ： 1 c a r g ot r a c k i n gi n q u i r ya p p l i c a t i o ni sa n a l y z e d b a s eo nt h er a i l w a ys t a t u s ， t h et h e s i sc o m p a r e sa n dc h o o s e st h et e c h n i q u eo fr a i l w a yc a r g ot r a c k i n gi n q u i r y s y s t e m s 2 a n a l y z i n gt h ec a r g ot r a n s p o r t a t i o np r o c e s s e s ，t h ep a p e re d u c e sd a t af l o w s ， d e f i n ed a t ad i c t i o n a r ya n db r i n g sf o r w a r dt h eo v e r a l lg o a la n dd e s i g np r i n c i p l e s o fr a i l w a yc a r g ot r a c k i n gi n q u i r ys y s t e m s t h e nb a s e do i lt h es y s t e mf u n c t i o n a l r e q u i r e m e n t sa n dt h ec h a r a c t e r i s t i c so fd a t ae x c h a n g e ，as y s t e mf u n c t i o n a li s c a z v e du p 3 t h es y s t e ms t r u c t u r eo ft h er a i l w a yc a r g ot r a c k i n gi n q u t r ys y s t e m s h a sb e e nd i s c u s s e d a n dt h et h e s i sb r i n g sf o r w a r dt h ed i s t r i b u t e da p p l i c a t i o n p r o j e c t 、t h a ti sb a s e du p o nt h ed y n a m i cw e b ，w h i c hm a k e s t h ea p p l i c a t i o no f s y s t e ma g i l e r 4 a p p l y i n gt h et h e o r yo fr e l a t i o nd a t a b a s e ，t h ep a p e rd e s i g n st h ed a t a b a s e s t r u c t u r eo ft h er a i l w a yc a r g ot r a c ks y s t e ma n da n a l y z e st h ed e t a i li m p l e m e n to f d i s t r i b u t e dd a t a b a s e s i m u l t a n e i t yt h et h e w sd e s i g n s t h e d i s p a r t i o n a n d d i s t r i b u t i o no fd a t a b a s e 5 s c h e m ed e s i g nh a sb e e np e r f o r m e dt ot h ei m p l e m e n t a t i o no ft h ed a t a m a n a g e m e n ts y s t e mf o rc a r g ot r a c k i n gi n q u i r y 6 t h ei m p l e m e n t a t i o na n dk e y t e c h n o l o g yo fr a i l w a yc a r g ot r a c k i n gs y s t e m a r ed i s c u s s e d k e y w o r d sr a i l w a y ；f r e i g h tt r a n s p o r t a t i o n ；t r a c i n gi n q u i r e s ；d a t as h a r i n g 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 第1 章绪论 1 1 研究的意义 。 我国加入w t o 后，国外运输企业进入我国运输市场，而且随着各种运输 方式的发展，它们之间的竞争也日益激烈，这些都给铁路运输带来了巨大的 竞争压力但是，如果铁路能把握机会加快发展，以适应日益激烈的竞争， 这又成为了铁路的发展机遇。因此中国铁路实现跨越式发展，由运输服务向 物流服务的战略转移是其必然的选择，而提供全面的物流信息服务则成为铁 路货运发展中的一个的核心目标，因为货物追踪查询信息是客户最需要信息 之一，使客户能够随时了解其货物的状态，做到运输全程的安全、准时、透 明，既能使客户放心，同时也有利于铁路货运工作的组织。 1 2 国内外现状分析 日本铁路货运公司采用的是集装箱运输信息和追踪系统( 简称 i t - f r e n sa n dt r a c e ) ，并于2 0 0 4 年5 月完成了在1 4 0 个集装箱办理站、5 0 0 个装载设备、8 0 0 0 个集装箱拖车和9 0 0 0 0 个集装箱上无线电电子标签的安装， 通过全球卫星定位，实现对所有铁路货运车辆的追踪管理该系统已于2 0 0 4 年5 月开始测试，并于2 0 0 5 年1 月投入使用，货主和货运代理从因特网上可 以查询到与货运资源相关的各类信息。 联邦快递公司采用电子数据交换( e d i ) 技术开发的基于互联网的电子商 务仓储可视系统( e c i n v e n t o r yv i s i b i l i t y ) 和电子商务仓储管理系统( e c w a r e h o u s em a n a g e m e n t ) ，可以根据已经在配送中心提取的货物数量，对订 单进行更新和确认，并对客户的订单和货运进行追踪。据介绍，此系统可以 一次性在网上为单一客户追踪多达二十五件包裹。顾客登入网页后选取“货 物追踪”，依指示输入所有货件提单号码，所有号码的详细追踪回应，会自动 回复至指定电子邮件地址 香港物流企业对货物追踪服务亦十分重视。香港空运服务有限公司 ( h a c i s ) 推出的多式联运“超级中国干线”服务，通过网站相联系的“高识 计算机系统( c o s a c ) ”，顾客可以随时追踪货物的运送情况，无论货物在飞机 上、仓储中或在公路运输中，都能运用最掰引进的全球定位及电子封条综合 系统，得知货物的即时状况 国内的一些大型货运企业( 如中远航运) 也已经实现了通过全球卫星定 位系统( g p s ) 对自己承运的货物进行全球追踪定位；而一些中小型的货运( 物 流) 企业由于限于自身的规模，既没资金使用g p s ，又没有力量开发货物追 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 踪系统，但又为了提高企业的竞争力，为客户提供更好的服务，通过给驾驶 员配备移动电话来实现对货物的追踪定位。 1 3 我国铁路现状分析 香港九广铁路的货运服务能提供货物追踪功能。该公司已开通有七条定 期铁路直达线，来往香港与石家庄、郑州、西安、武汉、洛阳、兰州及乌鲁 木齐。其集装箱快运服务范围更远至阿拉木图、啥萨克斯坦、吉尔吉斯坦的 比什凯克、鸟兹别克斯坦的塔什干、土库曼斯坦的阿什哈巴德、俄罗斯的莫 斯科、乌克兰的基辅等，全部可以透过网页追踪货物情况。 中铁快运也可实现简单的货物查询，中铁快运提供的消息包括发货日期、 发货地、到达日期、到达地、签收日期、签收人等六项消息，比较单一，而 且不能实现对货物的实时追踪。 现在我国铁路货物运输只能实现对货车的大节点追踪，离货物的追踪查 询还有一段距离。 1 4 货物追踪查询技术的选择 1 4 1 卫星定位技术 现有的货物追踪查询系统大部分都是基于全球卫星定位系统( g l o b e p o s i t i o n i n gs y s t e m ) 结合无线电电子标签实现的g p s 是美国从本世纪7 0 年代开始研制，历时2 0 年，耗资2 0 0 亿美元，于1 9 9 4 年全面建成，它结合 了卫星及无线技术的导航系统，具备全天候、全球覆盖、高精度的特征，能 够实时、全天候为全球范围内的陆地、海上、空中的各类的目标提供持续实 时的三维定位、三维速度及精确时间信息。将g p s 应用于货物运输中可以实 现以下功能： 1 实时监控功能 在任意时刻通过发出指令查询运输工具或货物本身所在的地理位置( 经 度、纬度、速度等信息) 并在电子地图上直观地显示出来。 2 双向通讯功能 g p s 的用户可使用g s m 的话音功能与司机进行通话或使用本系统安装在 运输工具上移动设备的汉字液晶显示终端进行汉字消息收发对话。 驾驶员通过按下相应的服务、动作键，将该信息反馈到网络g p s ，质量 监督员可在网络g p s 工作站的显示屏上确认其工作的正确性，了解并控制整 个运输作业的准确性( 发车时间、到货时间、卸货时间、返回时间等等) 。 3 ，动态调度功能 调度人员能在任意时刻通过调度中心发出文字调度指令，并得到确认信 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 恩。 4 数据存储、分析功能 其他类似的还有俄罗斯的g l o n a s s 系统、中国的北斗一号卫星导航定位 系统以及正在建设中的欧盟主导、中国参与的伽利略系统其中俄罗斯的 g l o n a s s 系统目前只用于军事方面，没对民用开放 使用卫星定位技术实现货物追踪查询的优点很明显，实时性强，定位精 确；缺点是前期投资较大，运营成本较高，而且卫星定位技术涉及到军事方 面，在非常时期容易遭到干扰。比如伽利略系统，在危机或战争时期，欧盟 允许美国对伽利略系统的信号实施局部干扰，以阻止敌方使用卫星导航信息， 这就会造成信息的缺失或混乱。 1 4 2 电子数据交换( e d i ) 技术 电子数据交换( e d i ) 是指以电子方式将采用标准格式构造的贸易数据在 计算机应用程序间的传输和交换e d i 不是用户之间简单的数据交换，e d i 用户需要按照国际通用的消息格式发送信息，接收方也需要按国际统一规定 的语法规则，对消息进行处理，并引起其它相关系统的e d i 综合处理。整个 过程都是自动完成，无需人工干预，减少了差错，提高了效率。e d i 系统由 通信模块、格式转换模块、联系模块、消息生成和处理模块等4 个基本功能 模块组成。 1 4 3 铁路货物追踪查询技术的选择 1 4 3 i 铁路货物追踪查询需求分析 由于各种运输方式的特点，客户对其货物追踪查询的要求也不同。航海 的线路概念对一般客户来讲比较抽象，而且其沿线站点之间的距离也比较远， 在茫茫大海中位置也只能用经纬度表示，所以海运货物的追踪查询适于卫星 定位技术，卫星定位技术能够实时追踪到货物十分详尽的位置，但这种位置 对客户来讲也是比较抽象的。 铁路网络由线路及沿线车站组成，而两个车站之间的线路( 即区间) 距 离并不远。针对铁路的这种特点，在铁路运输中，货物的定位就可以放在车 站和区间这两个概念上，货物定位在车站时就表示货物处于静止状态，货物 定位在区间时表示处于运动状态 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 1 4 3 2 铁路货物追踪查询技术的选择 铁路货物追踪查询的实现就是能对货物进行静态和动态两种定位，静态 定位即货物静止时( 在站) 的定位，动态定位即货物在运输途中对承载货物 的列车的定位从理论上说，已经投入使用的铁路公用数据传输网( x 2 5 网) 已为货物追踪提供了良好的通信硬件基础，而且铁路现在使用的信息系统中， 有很多都能为货物追踪提供数据支持，如d m i s ( 列车调度指挥信息系统) 中 列车位置数据，货运制票系统中货物信息数据等。但由于种种原因，各应用 系统分散独立，自成体系，信息资源共享差，难以实现综合利用，难以发挥 整体功效。如要实现铁路货物追踪查询，必须建立完善的车务信息化体系和 信息共享平台，此平台作为铁路信息共享平台的重要组成部分，主要是用于 t m i s ( 铁路运输管理信息系统) 现车系统、货票、客票、确报、调度、货车 追踪系统之间的共享，按照统一的车务信息系统业务数据交换要求和信息共 享规范，建立车务信息系统的信息传输交换及共享机制，实现车务应用系统 间信息共享。由于现在铁路车务信息化体系和信息共享平台还不完善，尤其 是数据共享方面还达不到要求，所以可以系统自建符合车务信息系统业务数 据交换要求和信息共享规范的各种数据库，供追踪查询用。这样的优点在于。 一旦铁路车务信息化体系和信息共享平台完善，能够提供所需共享数据，可 以直接通过接口从信息共享平台采集数据为系统所用。 通过综合比较，使用g p s 实现对货物的追踪对铁路来讲并不是最好的选 择，而采用e d i 技术开发铁路货物追踪查询系统则是比较好的选择。 1 5 论文研究的主要内容及技术路线 随着改革的发展和铁路运输走向市场，给铁路的货物运输带来了巨大的 竞争压力，如能实现货物的追踪查询将大大增加铁路的竞争力同时考虑到 将来适应全路信息化的需要，货物的追踪查询也有利于铁路货运工作的组织 本论文针对目前铁路货物信息系统的应用现状，对铁路货物追踪查询系统进 行了细致的研究和设计，主要内容如下： 1 对铁路货物运输数据管理进行分析，主要分析了货物运输的业务流 程，并由此对系统的数据流程进行分析，提出了铁路货物追踪查询系统的总 体目标、设计原则及功能。 2 利用关系数据库设计理论，设计系统数据库。针对货物查询和管理 的要求，提出系统数据库的设计原则，并在此基础上对数据库进行逻辑设计 和物理设计，以及对建立数据库提供了实施方案。 3 对铁路货物追踪查询管理系统进行了系统设计。根据信息系统的设 计方法，再充分考虑到铁路货物运输的特征的基础上，进行了铁路货物运输 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 数据管理系统的体系结构设计、系统的软件环境设计、系统的输入输出设计、 系统的功能模块设计 4 针对铁路货物追踪查询数据管理系统提出了基于动态w e b 的分布式应 用解决方案，并对数据管理系统的具体实施进行了研究 5 针对系统的实现方案及关键技术进行了探讨。 本文运用软件工程的方法、思想和准则，对系统进行深入细致的研究分 析。使用面向对象分析和设计的方法，对系统进行建模、设计。根据铁路货 物运输的数据流程，得出系统的需求分析，然后进行系统的总体设计，对目 前可以是实现的子系统进行详细分析，探讨可行的技术方案。 第2 章货物运输数据管理分析 2 。1 货物运输流程 墅重口、 j rl 至 一 要 固i l 匝巫口 上 l 巫团 。申 货勃中逸站中转撬器舀 申 r 臣严 翠叫蚕 货物终到站流程圈 图2 - 1 货物运输流程图 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 图2 1 是货物的整个运输过程流程图，主要分为货物在始发站的流程图、 运输过程、中途技术站的中转流程图、终到站的流程图四个部分。 2 1 1 货物在始发站的流程分析 客户办理办托运手续后j 将一批货物送到指定的货位，由货运员检查完 毕后，该批货物就由铁路部门负责保管然后根据装车计划将货物装车，装 车完毕后，通知运转车间把装有货物的车辆牵出货场，进行编组同时由货 运室把货物运单和货票丁联整理在一起，及时送到运转室，然后由运转室把 货物运单和货票丁联与编组信息整理在一起，交与货物列车的司机，做到货、 票不能分离。直到货物列车发出，货物在始发站的作业流程完毕 2 1 2 货物运输过程分析 在此过程，货随车走，列车的位置信息就等同于货物的位置信息。所以， 就是要得到有关列车的信息。 2 1 3 货物在中途站的中转流程分析 对于整车货物来说，由于其所在始发列车可能在中途技术站发生改编作 业或在站停留时间过长，货物所关联的车次就有可能改变。此种情况，由车 站的货运员整理货物票据，车号员根据编组计划使货物同新的车次关联，直 至货物下次再变更车次或到达终到站。 2 1 4 货物在终点站的流程分析 列车到达车站后，司机将货运票据交给车站运转室，货运员在从运转室 接受在本站卸车的货运票据。待卸的重车由调车人员送入货物装卸线后，由 货运员接收。然后货运员进行货运检查，检查无误后组织卸车作业货物卸 车后，由到站负责保管，并通知客户提货。客户办完领取手续后，可以提货。 至此，货物的整个运输流程完毕。 2 1 5 货物追踪查询的流程 根据前面的分析，实现货物追踪查询可分四个环节：货物承接、中间运 输、到站交付及客户查询。 货物承接：即在始发站内的一系列作业的记录，以货主填好货票，交付 货物为开始的标志，以货物所在列车( 即包括货物所在车辆的列车) 在始发 站出发为结束标志。在这个部分，对货物的描述以货票为基础，可以建立一 个电子货票，便于网络传输。电子货票可以手工建立，也可以通过一些电子 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 设各自动建立( 如无线电射频技术) ，鉴于对成本的考虑，暂时用手工的手段， 但可以预留一些接口，为以后升级到自动建立留出余地也可与货票制票系 统接口，调用其相关的数据在系统数据库里，货票信息中包括货票号和车 辆号_ 使货物与承载车辆关联；车次历史信息包括货票号和曾装载货物的所 有车次，使货物与列车车次进行关联。这样既可以通过货票号查询得出承载 车辆号，又可以查询得出列车车次 中间运输：以货物所在列车在始发站出发为开始标志，以货物所在列车 到达终到站为结束标志。在这部分重点是货物的实时追踪，根据货物所在车 次，得到货物在某区间或在途中某站的定位。另一个重点是记录途中技术站 解编作业引起的车次变更信息，保存在车次历史信息中，使系统内货物、车 辆、车次三者的关联信息能与实际情况实时保持一致，以保证货物追踪的连 续性。 到站交付：以货物所在列车到达终到站为开始标志，以交付货物为结束 标志。此部分的操作和承接一样，现阶段是手工操作，预留向电子设备升级。 此部分也可细分为：到站作业、装卸、入库等状态，为货主提供更为细致货 物在站状态。 客户查询：客户查询货物时，根据货票号先得出货物状态( 包括始发站、 中间运输过程、到达终到站三种状态) 如是货物处于中间运输过程状态，再 根据货票号查询得出承载货物的列车车次，追踪到列车的位置，就能得出货 物的位置。 2 2 数据流图 根据前面的分析，整个系统的数据流图分为两大部分； 1 、货物运输数据流图( 见图2 2 ) 包括始发站数据流图、运输过程数据 流图、货物中转数据流图和终到站数据流图四部分； 2 、货物追踪定位数据流图( 见图2 3 ) 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 黼薹爝。笮 i 。驺一尚豁一尚2 器一南1 3 一货运员if 姿! i 信息一l ! 1 霎三一l 。；l 一 。 。i 、! ! 兰i 、! ! 三砉嚣l 竺竺兰兰 z 竺= 匾亚越奎： 厂 _ 。) 输 ) 车次 l 台采集车次信息i+ “日”- 一l 兰一 信息 车次 信息 踊，圈回 1 车姿货物f 车辆车次f l 信息信息l f i l l 。 i l l , l , l f ，寺f 货i 物, l t 厂菁薯誓寺) i 编组出发j车辆i 货物中转； 车- i l l i! f l l 达f i i ! 体； f i l , l 基- 信息 货物中转数据流圈 i 蜘p 务【厂7 圳7 7 1 嚣惮厂7 7 7 j 。雾禹 r ) 1 蛩盛”4 盛 图2 - 2 货物运输数据流图 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 图2 3 货物追踪定位数据流图 2 3 数据流定义 2 3 1 货物信息 名字：货票报表 别名：货物信息 描述：每批货物的相关信息 数据流来源：货运车间或车务信息共享平台 数据流去向：货物信息的传输模块 定义：货票报表= 货票号+ 货物名称+ 标示车种+ 标示车号+ 发货人+ 收货人+ 发站+ 到站+ 承接日期+ 状态+ 备注 位置：上传到服务器货票库 1 状态 名字：状态 描述：每批货物的状态，状态分为五种： 状态一：始发站入库( 1 ) 一一货物已送到指定货位或仓库，但还没装车。 状态二：始发站装车( 2 ) 一一货物已在始发站装车编组，但还没发出。 状态三：途中( 3 ) 一一货物已在始发站发出，但还没到终点站。 状态四：货物到达( 4 ) 一一货物已到终点站，但还没卸车。 状态五：终点站入库( 5 ) 一一货物已送到指定货位或仓库，待取。 定义：1 ( 数字 1 位置：货票报表 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 2 标示车种 名字：车种 描述：每批货物所关联的车种车型，即装载货物车辆的标示如果是游 车或跨装，此项就是第一个车辆的车种车型，查询用 一 定义：4 字符 5 ，符合t 4 i s 车种车号编码规范，第1 位是大写字母，表 示车种；2 3 位为数字或字母，表示货车重量系列或顺序系列；4 5 位为大写字母，表示货车的材质或结构；例如，c 6 2 a 的敞车，c 表示车种， 6 2 表示重量，a 表示结构 位置：货票报表 车辆历史报表 3 标示车号 名字：标示车号 描述：每批货物所关联的车号，即装载货物车辆的标示。如果是游车或 跨装，此项就是第一个车辆的车号，查询用 定义：7 【字符) 7 ，符合t m i s 车号编码规范 位置：货票报表 车辆历史报表 2 3 2 实时车次信息 名字：实时车次报表 别名：实时车次信息 描述：货物所在车次的相关信息 数据流来源：运转车间或车务信息共享平台 数据流去向：车次信息的传输模块 定义：实时车次信息= 确报号+ 经过车站+ 到达时间+ 出发( 通过) 时间 位置：上传到服务器列车库 1 确报号 名字：确报号 描述：每批货物所关联车次的唯一标次 定义：确报号= 辅助车次位( 1 位) + 现行车次位( 5 位) + 路局代码( 2 位) + 列车开行日期( 2 位) ，1 0 字符) 1 0 ，符合t m i s 列车车次编码规范 位置：实时车次报表 车次历史报表 2 经过车站 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 名字：经过车站 描述：货物所在列车经过的车站 定义：l 数字l5 ，符合t m i s 车站编码规范，但在下文中数据库设计中， 因没有车站字典，此项设计为字符类型，供测试用 位置：实时车次报表 3 到达时间 名字：到达时间 描述：货物所在列车到达某车站日期和时间 定义：1 2 数字 1 2 位置：实时车次报表 4 出发( 通过) 时间 名字：出发( 通过) ) 时间 描述：货物所在列车在某车站出发( 通过) 日期和时间 定义：1 2 数字 1 2 位置：实时车次报表 。 2 3 3 车次变更信息 名字：车次历史报表 别名：车次历史信息 描述：货物曾经所在所有车次的相关信息 数据流来源：运转车间或车务信息共享平台 数据流去向：车次信息的传输模块 定义：车次历史信息= 货票号+ 确报号+ 状态 位置：上传到服务器列车库 1 确报号 名字：确报号 描述：每批货物所关联车次的唯一标次 定义：确报号= 辅助车次位( 1 位) + 现行车次位( 5 位) + 路局代码( 2 位) + 列车开行日期( 2 位) ，1 0 字符 l o 位置：实时车次报表 车次历史报表 2 状态 名字：状态 描述：货物与曾经所在车次的关系，1 表示在始发站编组的列车上，2 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 表示在第一次中转列车上，3 表示在第二次中转列车上，依次类推 定义：l 数字 2 位置：车次历史报表 2 3 4 车辆信息 名字：车辆报表 别名：车辆历史信息 描述：货物曾在车辆的相关信息，只要在车站停留就会产生信息 数据流来源：货运车间或车务信息共享平台 数据流去向：车辆信息的传输模块 定义：车辆历史报表= 货票号+ 装车车号+ 确报号+ 车站+ 在站状态+ 到达时 间+ 发出时间+ 备注 位置：上传到服务器货票库 1 装车车号 名字：装车车号 描述：每批货物所关联的所有车种车型车号，如果是游车或跨装，可以 把几个车号用加号作为间隔，如8 8 8 8 8 8 + 5 5 5 5 5 5 + 6 6 6 6 6 6 ，显示用 定义：7 字符 3 9 位置：货票报表 车辆历史报表 2 车站 名字：车站 描述：每批货物发生停留的车站 定义：1 数字 5 ，符合t m i s 车站编码规范 位置：车辆历史报表 3 在站状态 名字：在站状态 描述：到达、发出( 或者换车发出) 、入库( 此状态可以详细说明在几号 仓库) 、装车、解体、编组。换车发出表示零担货物在本站曾经到装，也 包含发出的意思，此时车种车号都是倒装后的车种车号，倒装前的需查前一 站的车种车号 定义：2 字符 8 位置：车辆历史报表 4 备注 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 名字：备注 描述：每批货物发生停留的原因 定义：2 字符 1 0 位置：车辆历史报表 注：由于列车实时信息还不能从调度系统中采集，所以以实时车次报表 的结构只是作为模拟方案以供测试。 2 4 处理逻辑定义 2 4 1 货物信息的传输 简述：负责货物信息的存储和读取 输入的数据流：货物信息，两个来源，一是货运车间或车务信息共享平 台，二是货票库 处理：根据货票号码向货票库存储或读取，此数据流是双向的 输出的数据流：货物信息，两个去向，一是是货票库，二是货运车间 处理频率：实时 2 4 2 车次信息的传输 简述：负责车次信息的存储和读取 输入的数据流：实时车次信息和车次变更信息，两个来源，一是运转车 间或车务信息共享平台，二是列车库 处理：根据确报号向列车库存储或读取，此数据流是双向的 输出的数据流；货物信息，两个去向，一是是列车库，二是货物信息的 传输模块 处理频率：实时 。 2 4 3 车辆信息的传输 简述：负责车辆信息的存储和读取 输入的数据流：车辆信息，两个来源，一是货运车间或车务信息共享平 台，二是货票库 处理：根据车辆号码向货票库存储或读取，此数据流是双向的。 输出的数据流：货物信息，两个去向，一是是货票库，二是货物信息的 传输模块 、 处理频率：实时 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 5 页 2 5 数据存储定义 2 5 1 货票库 筒述：存储货物信息和车辆信息 组成：货票报表+ 车辆报表 关键字：货票号 相关联的处理：货物信息的传输、车辆信息的传输 2 5 2 列车库 简述：存储实时车次信息和车次变更信息 组成：实时车次报表+ 车次历史报表 关键字：确报号 相关联的处理：车次信息的传输 注：如果车务信息共享平台能投入使用，这两个数据存储可以不要，所 需信息完全可以从车务信息共享平台调用。 2 4 外部实体的定义 外部实体的名称：用户 简述：工作人员或货主 输入的数据流：货物信息或货票号 输出的数据流：货物信息或状态 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 6 页 第3 章系统总体方案设计 3 1 系统总体目标 ， 铁路货物追踪查询系统是一个比较复杂的系统，数据覆盖面广、结构复 杂。它利用e d i 技术，为客户和管理工作人员提供一个现代化的、规范的、友 好的查询界面，让客户能够随时了解到自己托运货物的状态，以增加铁路运 输的竞争力；使相关管理工作人员( 如货运安全员) 能够了解货物的整个运 输过程，为货物安全管理提供依据。 铁路部门现阶段使用的很多应用系统都可以为货物的追踪查询提供数据 支持，基于数据共享的思想，铁路货物追踪查询系统建设目标分以下两个阶 段： 1 近期目标 系统尽可能利用各相关系统得数据，实时采集数据，转化为本系统数据， 建库保存，并提供数据管理的人工介入功能，保证查询的连续性 2 远期目标 构建铁路货物追踪查询系统共享平台，作为车务信息共享平台的一部分， 为铁路的货物追踪查询提供数据支持，系统只保留查询功能，不再有数据管 理的功能，所需数据完全从平台采集。 3 2 系统设计原则 本系统作为铁路信息化建设的一部分，不仅要能满足当前的需要，而且 还要求系统具有较好的通用性、可持续发展性、安全可靠性和易合作性，以 适应铁路运输未来的发展形势，促进铁路的现代化进程。 1 实用为本，突出技术的先进性 系统要以现场的客观规律为依据，从货物运输作业情况出发，综合考虑 各方面条件，选择合适的设备投资方案和系统开发方案，以实用性为根本。 同时，在满足需要的前提下，整个开发过程要考虑技术进步因素，积极吸取 国内外先进的技术手段和研究方法，保证系统的先进性和优质性 2 运行流畅，确保系统稳定安全 货物追踪定位实时性强，本系统基本上模拟和替代了现行工作流程，因 此要求提高信息响应速度，整个系统运行和操作流畅；不仅如此，由于系统 要求2 4 小时不间断性运行，所以系统还应具备高度的安全性和稳定性。这直 接关系着铁路服务的信誉和效益。 3 坚持标准，设计规范 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 7 页 系统必须坚持标准化设计，数据结构、程序编制、文档编写都要求尽量 与国家标准、铁路部门标准、车站工作标准相一致，便于与相关铁路信息系 统的联系和结合。系统开发要按照软件工程设计的要求和步骤规范化进行， 以保证系统的可维护性和扩展性。 3 3 系统功能划分 对货物追踪定位系统进行分析和研究，可以对其整个信息流程进行概括 和归纳，以得到反映系统特点的信息系统基本模型如图3 - 1 所示： 医丽际丽阿羽 货票 爵 量里 货票l i 车种车种l l 列车列车li 列车 号码i | 车号车号| | 车次车次l | 位置 铁路货物追踪查询系统卜一- 叫货物位置 图3 1 货物追踪定位系统基本信息模型 根据图3 - 1 可知，系统需要货物、车辆、列车三种基本信息。货物信息 主要包括货票号、货物名称、发货人、收货人、发站、到站、承接日期等简 要信息，根据货票号从货物信息获取装载货物车辆的车种车号；得到货物车 种车号后，系统再根据获得车辆的唯一标识装载货物车辆的车种车号， 在编组信息获取承载货物的列车车次；得到承载货物的列车车次后，根据车 次，在列车信息中获取承载货物列车的位置，这样就可以将货物定位，这种 查询方式，可以获得较多的信息，适于管理工作人员另外也可以由货票号 在编组信息里直接获得列车车次，再根据列车车次将货物定位，这种方式可 以简单快捷的得到货物位置，适于货主。 铁路现在使用的信息系统中，有很多都能为货物追踪提供数据支持，如 t m i s 中的货物信息系统中货物信息数据，确报信息系统中的编组信息，d m i s ( 列车调度指挥信息系统) 中列车位置数据等，尽可能的利用这些系统中的 数据，大大减少现场管理工作人员的操作，提高工作效率。但由于铁路信息 共享平台尚未建成，系统也要为这些信息提供增加和修改的权利，以便非正 常情况下人工介入，所涉及的数据和外系统提供的数据相同 根据系统的功能需求以及数据交换特点，本系统功能划分如图3 - 2 所示： 3 3 1 外部数据处理模块 基于数据共享的思想，利用数据库同步技术，外部数据处理模块从各相 关应用系统数据库中实时采集系统所需货物、车辆、编组、列车数据，实时 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 8 页 处理，生成为本系统的数据文件，包括货票文件、车辆文件、实时车次文件、 车次变更文件等。采集数据功能如图3 - 3 图3 - 2 货物追踪定位系统总体结构图 t 外部数据处理模块 图3 - 3 外部数据处理模块功能图 3 3 2 数据管理子系统 主要功能是货物、编组、列车信息的查询，增加，删除、修改、备份， 然后通过网络实时上传路局及以上级别服务器的数据库；可以对货票文件、 实时车次文件、车次变更文件、车辆文件内容进行修改，涉及到数据包括货 票信息数据、车辆信息数据、实时车次数据、车次变更数据等。 该模块的主要功能设计如下： 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 9 页 1 货物信息管理 货物信息管理主要功能是的查询，另外为了提供人工介入功能，还能进 行录入、删除及修改可操作的货票信息包括货票号、货物名称、发货人、 收货人、发站、到站、承接日期、状态、标示车种、标示车号