（交通运输工程专业论文）结合确报和车号识别信息实现货车追踪及其应用.pdf

摘要 一。摘要 实现运输现代化，提高运输效率已是铁路发展的必由之路， 货车车辆足铁路货运运输组织的基本单元，它是货物运输的载体， 是组成货物列车的有机实体，目前全路有五十几万货物车辆，车 辆的使用情况、目前的状态、位置等车辆的基本信息对铁路运输 部门、统计部门来说是完全空白，这在很大程度上影响了运输调 度指挥的科学性和真实性，使得提高运输效率和实现运输现代化 只成了句空话； 目前，铁路运输信息管理信息系统( t m i s ) 已经初见成效， 各个子系统都已经陆续投入使用，其中和货车车辆息息相关的确 报系统和车号识别系统已经稳定运行多年，目前已经有8 0 0 多个 车站使用了计算机确报系统，5 0 0 多个车站安装了车号识别系统 设备，而日，多年来运行稳定，为实现货车车辆节点追踪提供了坚 实的基础。 综合信息，建立铁道部、铁路局、分局三级车辆动态库、 列车动态库和相应的历史库，记录车辆、列车、机车的动态 变化的实时信息和轨迹信息，实现货车的节点式实时追踪管 理；同时，进行各种信息的深加工和综合利用，更好地发挥 t m i s 整体效益，为各级运输组织和管理部门、为计划统计 和财务部门、机车、车辆运用和管理部门提供准确、完整、 综合的信息服务和决策支持，实现t m i s 系统的核心目标是 摆在我们面前的紧迫任务，可以蜕，建立三级车辆库，实现 车辆实时追踪是铁路信息化建设的里程碑。 关键词：确报、车号识别、货车车辆、匹配 a b s t r a c t a b s t r a c t t oa c h i e v et h er a i l w a y t r a n s p o r t a t i o n m o d e r n i z ea n dt or a i s e e f f e c t i v e n e s so ft r a n s p o r t a t i o nh a sb e e nt h er m l w a yd e v e l o p m e n t o n l yw a y ，t h ec a ri st h a tt h eb a s eu n i ti sc a r r i e di nt h er a i l r o a df r e i g h t t r a n s p o r t ，i ti st h ec o m m o d i t yt r a n s p o r t a t i o nc a r r i e ra n do r g a n i ce n t i t y m a k i n gu pt h ec o m m o d i t yt r a i n a tt h em o m e n tt h e r ea r ea b o u tt h e f i f t i e st h o u s a n dc a r si nc h i n ar a i l w a y ，b u ts i t u a t i o na n dl o c a t i o n a b o u tc a r si sb e e nu n k n o w a b l et ot h et r a n s p o r t a t i o nd e p a r t m e n ta n d t h es t a t i s t i c s d e p a r t m e n lt h i s b l o c k e dd e v e l o p m e n to fr a i l w a y t r a n s p o r t a t i o n ， e v e r ys u b s y s t e mi nt h et r a n s p o r t a t i o nm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e m ( t m i s ) i s a p p l y i n gs u c c e s s f u l l y ， e s p e c i a l l yt h ec o n s i s ti n f o r m a t i o ns y s t e ma n da u t o m a t i c t r a i n - i d e n f i c a t i o ns y a e mh a sb e e nu s e ds t a b l yf o rm a n yy e a r s ， t h ec o n s i s ts y s t e mi se m p l o y e da tm o r et h a n8 0 0s t a t i o n sa n d a e ie q u i p m e n ti si n s t a l l e da tm o r et h a n5 0 0s t a t i o n sa tt h e m o m e n t ，t h i si st h es u b s t a n t i a lb a s et oa c b i e v et h ec a r t r a c in g t oes t a b l i s h t h eda t a b a s ea b o u tc a ra n d tr a i na t m 0 r ， r a i l w a ya d m i n i s t r a t i o na n dr a i l w a ys u b a d m i n i s t r a t i o n ，w h i c h s a v et h er e a l t i m ea n dh i s t o r yi n f o r m a t i o no ft h et r a c ko ft r a i n a n dc a r ，t h ei n t e g r a t e di n f o r m a t i o nw i l lb r i n gi n t op l a yt h e e n t i r eb e n e f i c i a lr e s u l tt ot r a n s p o r t a t i o nd e p a r t m e n ta n dt h e h a b s t r a c t a d m i n i s t r a t i o nd e p a r t m e n t s ，i naw o r d ，e s t a b l i s h i n gd a t a b a s e a b o u tc a ra n da c h i e v i n g t h eca r tr a c i n g i nr e a l t i m ew i l l isa m i l e s t o n ed u r i n gr a i l w a yd e v e l o p m e n t 。 k e y w o r d ：c on s i s t ，a u t o m a t i ct r a i n - i d e n f i c a t i o ns y s t e m ，c a r , m a t c h i n g 1 1 1 第1 章绪论 1 1 研究背景 随着世界经济的发展，运输业的竞争也日益激烈。实现运输现代 化，提高运输效率已是铁路发展的必由之路，货车车辆是铁路货运运 输组织的基本单元，它是货物运输的载体，是组成货物列车的有机实 体，目前全路有四十几万货物车辆，车辆的使用情况、目前的状态、 位置等车辆的基本信息对铁路运输部门、统计部门来说是完全空白， 这在很大程度上影响了运输调度指挥的科学性和真实性，使得提高运 输效率和实现运输现代化只成了一句空话；实时掌握每一时刻全路货 车的分布情况、车辆的空重状态，是进行车流推算，预计未来时间段 即将到达某范围或某车站的重空车辆数的基础，可为更好地组织装卸 车，加快车辆周转、提高车辆利用率、缩短全路货车周转时间提供准 确的信息；同时，也是实时掌握分界口重空车流，为更好地进行日班 计划的编制、调度指挥运输生产提供及时、准确的信息；为运输部门 更好地编制重空车调整计划、更合理她进行车流调整提供可靠的依 据：为均衡运输、合理运输，提高线路的利用率提供完整、准确的信 息服务和决策支持。 货车车辆是运动的实体，和它最密切相关的信息就是列车编组顺 序表和车号自动识别系统识别出的车辆信息，近年来，铁路计算机应 用有了突飞猛进的发展，建立和优化列车确报信息系统和车号自动识 别系统并通过两种信息的整合和分析是实现车辆现代化管理的必经 途径。 1 2 计算机确报系统简介 货物列车编组顺序表，即货物列车确报是货物列车出发时向下一 年站和运输组织部门报告列车及其车辆详细组成情况的信息报告；它 主要由列车的基本信息如列车编组、解体站，列车自重、总重、载重、 换长等，以及列车车辆的基本信息如货物名称、载重、白重、发站、 终到站等组成，它是铁路运输组织中最重要的基础信息之一，是编组 站作业、卸车预报、车流调整等工作必不可少的信息。 在没有铁路计算机确报网络系统之前，铁路采用电报的形式实现 列车预、确报的发送和传递，发送确报的数量不足实际数量的6 0 ： 由于电报要求行文简明扼要，传输确报的内容则大打折扣，所以电报 确报的质量较差；由于各种条件的限制，全路电报所数量有限，拿北 京铁路局来说，北京铁路局地处华北地区，跨及京津晋冀鲁五省市， 所辖六个分局及各类车站7 5 1 个，其中路网编组站2 个、区域编组站 3 个，管内京山、京广、京沪、京秦、京九及大秦、丰沙大、石太、 石德、南北同蒲等干线担负着全路近四分之一货运量的运输任务。从 运输生产组织特别是行车调度指挥系统，迫切需要完善和加强列车预 确报工作，以提高调度日班计划质量、挖掘运输潜力、提高运输生产 效率，但是全局仅有电报所5 2 个，远远不能满足和适应运输发展的 需要，可以说电报确报已经走到了它的历史尽头。 运输生产要发展，原有的确报模式必须改变，计算机网络技术的 发展给铁路确报带来了福音；就通信学科的通信技术演变而言，训算 机技术的应用是通信技术现代化的基础。计算机在通信中的应用迅速 发展，使数据通信和数字通信等新的通信技术领域相继出现，并随计 算机技术的发展而迅速发展。初期的数据通信网经过进一步的完善， 2 绪论 实现了全网的资源共享和广大地域范围内的数据处理，进而发展为全 球性的计算机网络。因此，计算机网络是涉及计算机硬件、软件、通 信、信息处理和信息工程学科的综合性学科； 铁路计算机确报系统根据铁路现行运输组织作业的通信状况，采 用较先进的计算机技术完成由计算机网络传递列车确报，并对确报信 l 数描发送接收铁道啬l f j 亡 数据发竺接收1 f7 ；磊五；_ 一、1 _ _ 忑i ： j 确报数ii 7 i i _ - ：一、 ”。5 广一_ 据库i 、l ，、鼎芥机 、 、一。j ，一1 、 一jd j * # * 镕1 数据发送接收 1 竺二竺二：三，一i l 1 1 铁路局分局 数据发送接收 _ 二二) 车站数f，五：i i 添 图1 2 一l 铁路计算机确报组成 车站 息进行深入开发应用。系统以“列车编组顺序表”为基础信息，以主 要产牛列车信息的车站或确报站及分局、路局电子所为节点，完成计 算机实时发送、接收、转发列车确报的传输系统，替代既有的电务确 报设备；为各级运输生产和行车调度指挥人员提供及时、准确、完整 的列车信息以及简捷快速的查询工具。系统目前已经完成全路8 9 3 个 确报车站、所有分局和所有路局以及铁道部的建设，已经基本形成了 小有规模的铁路计算机确报网络传输体系，系统组成如图1 2 - 1 ；系 统的投入运行，大大提高了传输确报的数量、及时性、正确性，提高 了运输生产效率、为运输调度车流调整提供决策依据；系统投入运行， 从根本上克服了原电务确报覆盖点少、确报信息不完整、数据采集不 及时和准确率较差等问题，实现了车站、分局和路局间确报信息资源 共享，取代了原电务确报点，仅以北京局为例就节省原电务确报人员 5 0 0 多人及相关电务确报维修费用，可见，为铁路运输生产的发展打 f 了坚实的基础。 1 3 车号自动识别系统简介 铁路车号自动识别系统( a t i s a u t o m a t i ct r a i n i d e n f i c a t i o n s y s t e m ) 是在全路所有货车、蒸汽机车、固定调机上安装只读标签， 每车一枚；在机车( 调机除外) 上安装可有线改写标签，每车一枚； 在全路所有编组站、区段站、大型货运站的出入口，在局间分界口和 分局问分界口安装地面识别设备，建立一个铁路车号、车次信息自动 化采集报告体系，向t m i s 、货车管理等系统实时提供列车、机车、 货车的标识、属性和位_ 置信息，提高信息的可靠性、实时性、准确性， 加速实现对列车、货车、机车进行追踪管理。实现路局、分局现在车 实时管理，全路货车局级别资产管理。 a t i s 的应用添补了我国铁路对车辆管理的空白，a t i s 系统由 4 绪论 分布在全路各主要车站上的车号报告系统( t r s t r a i n r e p o r t i n g s y s t e m ) 、铁道部铁路分局车号数据库及相应车号数据处理系统，与 机车货车标签共同构成。t r s 系统通过t m i s 各级局域网和铁路数据 通信网形成全路车号信息自动收集报告体系。( t r s ) 由车站控制与车 号处理系统( c p s ) 和若干自动识别设备( a e i ) 通过专线联结构成。a e i 设备的功能是自动识别出通过指定查询地点的列车，向c p s 实时报 告车次、车号等列车信息，及时提供识别设备的联接状态和工作状态 ( 某点是否安装a e i ，设备是否处于正常工作状态) c p s 设备负责接收 a e i 采集到的列车信息，存储并通过局域网和广域网将车号信息提供 给t m i s 有关子系统、货车管理系统及其它有关信息系统。同时，c p s 必须掌握各查询点a e i 设备工作状态，设备故障时及时通知t m i s 有 关子系统，以便作应变处理。它的数据流图如图1 ，3 - l ： 时间 目月、* 乒次a i f 老莩状$ 镕息 报告点 图1 3 1 车号自动识别系统的数据流 5 翥李 在全路规定的所有局间、分局间分界口车站，靠分界口一侧的进 出站端口处，在全路所有编组站、区段站、大型货运站的进出站端口 处，每条丁f 线各安装一套a e i 设备( 并行股道鼓励合用一台a e i 计 算机，这里所指含义为逻辑上的一套a e i 设备) 。凡安装a e i 设备的 车站，每站设一台控制处理p c 机( c p s ) ，安装在车站计算机室或运 转室。分局、部两级设实时车号数据库。保存一个阶段内的车号数据， 滚动刷新。部级数据库保存分晃口车流数据，保存一年。 a t i s 系统是t m i s 系统的重要基础信息源，其综合效益主要是通 过t m i s 的各种应用系统来体现，这方面的收益难以估量。例如，f i t i s 可以为运输调度、确报、现在车、编组、车流预报、近期卸车预报、 调空车、运输统计、运输计划等诸多信息系统提供及时可靠的信息： 可以为货车、机车、线路等重要设备的管理、统计、运用和检修提供 前所未有的科学依据；还可为收入清算、轴温探测、轴承检测、调监 等其他系统提供必要数据。通过这些信息系统大幅度提高铁路运营管 理的水平和工作效率，使铁路运输能力、服务质量、设备利用率显著 提高，从而增强铁路的竞争能力。另外，借标签安装工程还可彻底解 决货车重号问题，并通过对电子标签的发放和重写实施严格管理，杜 绝新的重号闯题发生。 1 4 本论文研究的主要内容 本论文对现有的计算机确报系统存在的问题进行了分析研究，为 提高确报信息的质量，满足货车追踪的要求，针对问题提出了确报系 统改进措施和方案；分析如何以a t i s 信息为中心，提出合理结合确 报等其他信息系统的信息，建立分局、路局、铁道部三级车辆库的软 件组成，主要内容如下： 6 绪论 分析现行确报系统存在的问题以及带来的影响和后果，针对问 题提出改进的方案和实现过程，分析改进方案的可行性； 深入分析a t i s 信息内容和传输模式，逐级( 车站、分局、路 局、铁道部) 分析a t i s 和确报信息共享的方法，设计车辆数据库的 结构； 介绍b s 构架，设计基于b s 构架的货车查询追踪的方案和实 现构成； 7 铁路计算机确报系统的研究和改进 第2 章铁路计算机确报系统的研究和改进 2 1 确报系统改进的必要性 确报作为货物列车运输组织、指挥的基本信息媒介，早已成为运 输系统的基本信息。目前，随着铁路各级信息系统整合和统计清算等 工作的要求，确报已经从简单的站与站之间交换信息的“编组顺序表” 发展到各级部门查询、统计、清算的基本信息媒介。 列车确报系统是铁路运输管理信息系统( t m i s ) 的重要组成部 分，根据铁路运输管理系统的需要，在铁道部关于铁路运输管理信 息系统京沪线列车预确报工程初步设计的批复( 铁电计函 1 9 9 5 5 7 7 号) 文件的基础上，铁道部电子计算技术中心组织北京铁路局电子所 于1 9 9 5 年共同开发研制，9 5 年8 月通过了部技术方案审查，9 6 年京 沪全线试点成功。1 9 9 8 年底，全路3 6 7 个原电务确报所全部停止发报， 7 6 6 个确报站利用计算机确报正式投入运用。2 0 0 0 年全路建成8 8 6 个 计算机确报点，2 0 0 2 年8 月，通过铁道部验收委员会的工程验收，达 到了原1 9 9 4 年工程设计的目标。 “列车确报”系统是将全路所有编组站、大、中、小型区段站、 分界站和其他主要中间站( 简称确报站) 与分局、路局、铁道部联网； 将车站列车编组信息自动向前方技术站或列车终到站转发；分局、路 局、铁道部将收到的确报信息加工处理，建立全路完整的确报信息库， 实现全路确报信息共享，为运输相关部门提供一系列统计、分析、查 淘信息，实现与其他系统的数据共享。全路已实旌计算机确报系统的 站点有8 9 3 个，其中大型编组站4 9 个、大型区段站1 1 4 个、分界站 1 5 5 个、中小型技术作业站5 7 5 个。各个铁路局确报站数量和使用的 软件情况见表2 1 1 。 铁路计算机确报系统的研究和改进 表2 1 1 确报站数量和使用软件一览表 确报站数 使用的确报软伟 埘私i m i s 乍j 京d o s 上海文交大编静局车t 融l s 小麒它 h 站软件系绩件系统 组站 站软件 站版系绞 8 9 35 7 8151 683 84 49 4 l 瞻局 4 74 34 。 沈蝎 1 0 77 33 31 京局 1 4 11 2 41 07 呼j 出 91 72 邛局1 2 85 75 3 l1 0 7 济埘 2l66 8 j 由l2 l9 81 62 南硒 2 4202 j 硒6 33 0112 3 搦j 局 2 32 2l 成苗 6 54 77 比局 1 51 23 兰局3 43 13 r 局1 81 23 l 确报系统经过几年的使用，为铁路运输作出贡献的同时，也发挥 了巨大的经济效益，随着现代运输生产发展和铁路信息化建设的需 要，各级系统对确报等基础信息的完整性、及时眭、准确性的要求也 日益加强，列车确报是编制和实现分局日班计划、车站作业计划、组 织装卸车工作的基础信息资料。提高确报信息内容质量，做好列车确 报工作，对提高计划质量，加强运输组织工作，挖掘运输潜力，提高 运输效率，保证安全生产有重要作用。所以随着铁路信息化建设的不 断深入，确报不但要作为制订计划的依据，而且要作为各种考核和统 计的数据源。而确报系统开发较早，设计思想、数据结构、系统功能 都不能适应运输生产不断发展的需要。在深入应用中，确报系统逐渐 暴露出漏报迟报、信息不全、代码不统一、确报信息与列车实际编组 9 铁路计算机确报系统的研究和改进 不符等问题，严重影响了新系统的有效应用，也使得一些更深入的应 用无法展开。 确报是运动中的货物车辆的重要载体之一，确报信息质量的不 高，直接影响到实现货车车辆的正确追踪，直接影响铁路运输生产的 发展，所以改进确报系统已经刻不容缓。 2 2 确报系统存在的问题和解决方法 2 2 1 确报传输格式问题和修改方案 确报是一个车站将出发的货物列车信息发送到下一个车站或运 输组织部门的载体，它是运动的、需要被多次传递的信息；目前运行 的确报系统是逐级转发和分级存储机制，即分局系统负责转发和存放 自身分局管内的列车确报，路局系统负责转发分局间的列车确报，同 时存储路局管内所有确报；铁道部则负责转发路局间的列车确报，同 时存储全路管内所有确报；它们关系如图2 2 1 ； 图22 一l 旧级确撤系统关系鲤 铁路计算机确报系统的研究和改进 各级确报系统问的接口则是规定格式的确报信息，由于设计年限较 k ，加上对信息化建设对确报信息新的需求，确报传输格式已经成了 确报系统发展的瓶颈。 22 11 现行确报格式及其问题 现行确报格式主要由报头和正文两部分组成，内容见表2 2 1 ； 表2 2 - 1 现行确报格式 丽糜黼麟 首尾标志 1 0 ：自首；1 ：白尾 编组站 3 三位编组车站电报略码 解体站3 三位解体车站电报略码 发车日期2 日历的日期，如是 9 号，则在第一位补0 发车时分 4 计划发车的时间，2 位小时，2 位分钟 发报时分4 发出确报的时间，2 位小时，2 位分钟 编组车次1 5 列车计划车次，自解体前一直不变。左对齐 列军买际运仃车次，内含”加三位经由 翼 运行车次 1 5 站电报码 列车辆数 3 所编车辆辆数，右对齐 亲 列车自重4右对齐 列车载重1 4 营业载重，右对齐 列车载重2 4 非营业载重，右对齐 列_ 乍总重5右对齐 列车换长 7 右对齐，最后一位为小数位 棚布合计3 右对齐 正文条数3右对齐 发报站 3 三位发报车站电报略码 制表者 8人名 检查者8人名 正顺序位3右对齐 文 车种车型 4 左对齐，规定的车种号码 内 罐车油种1 容 车号 7 车辆编号 铁路计算机确报系统的研究和改进 白重 4 右对齐，展后一位为小数位 换k2 右对齐，晟后一位为小数位 空格：无内容；0 ：营业载重；1 ：一票多车 载重标志 1 时的第个车，合计重量放在此车中；2 ： 票多车的最后车；3 ：非营业载重 载重 4 右对齐 第一剑站 3 三傅车站电报略码 最终到站3 三位最终到站车站电报略码 货物名称4 0 最长为4 0 位，可变长，用，为结束付 收货人 3 0 最长为3 0 位，可变长。用，为结束位 发站 3 三位车站电报略码 棚布3 以对齐 记事 4 0 最长为4 0 位，可变长 其中报头内容在确报的起始端，且和确报是一对一关系，下面是一个 确报报头内容的例子：o f x p z b f 0 1 0 8 3 0 0 8 2 5 8 0 9 3 88 0 9 3 8 * a y f3 51 2 32 3 403 5 76 4 103 5 f x p 张三 李四； 表示由丰台西车站发送来的从丰台西编组到郑州北解体的一列车次 为8 0 9 3 8 经过安阳口的一趟列车；正文的内容紧接着报头内容，它和 确报是一对多的关系，即列车组成中每一个车辆对应一条正文信息， 下面是一条正文内容的例子： 1 p 6 01 2 3 4 5 6 72 4 1 1 20g n w 空，t j p0 ；表示从天津发出到贵阳南的车号为1 2 3 4 5 6 7 、车型为 p 6 0 的一辆空车( 为结束符) 。 在系统投入运行初期，由于该格式内容紧凑，在当时铁路通信网 络比较落后( 有的车站没有专线，通过拨号的方式传送确报，即使有 专线的，传输速率也不理想) 的情况下，为系统的建设和推动起到了 很好的作用；但是随着计算机网络以及铁路运输的发展，该格式的缺 点就越来越突出，总结如下： 1 扩展性差 铁路计算机确报系统的研究和改进 确报信息是目前t m i s 系统中车站和车站进行列车、车辆信息交 换的唯一载体，正因为它所处这样的特殊性，随着铁路信息化建设的 不断加强，确报的内容将会有相当大的扩充和发展，如目前，由于车 辆种类的增加和分类的细化，车辆车型车种位出现了五位甚至六位的 车种，原有格式的四位车种就不能满足要求；还有乌鲁木齐铁路局北 疆地区由于有国外车辆，车辆号码为8 位，现有的七位车号显然不够； 三大公司的成立，成本独立核算，需要通过增加车辆的使用属性来满 足需要；目前的交换格式由于多数字段内容设计为固定长度，可扩充 的余地十分有限，而且确报格式和整个铁路计算机确报的重点，对于 一个已经投入运行的运输生产系统来说，确报格式一个轻微改动，可 能会带来一个多米诺骨牌效应，导致整个系统的崩溃，产生的影响和 后果不可估计。 2 无校验性 根据铁路货车统计规则的要求，确报中的内容输入都有一些要 求，如重车必须要求发、到站内容等规定，但是目前的确报传输格式 没有校验功能，致使一些不f 确的报文在网络上传输，导致了确报信 息质量的下降。 3 内容不完整 确报的主要内容是列车编组的基本信息，在没有计算机确报系统 前，由于是通过电报发送确报，所以内容要求精炼，目前的确报传输 格式内容是在以前的电报格式内容为蓝本，为适合计算机处理进行了 加工修改后成型的，内容基本相同，单从以前铁路运输对确报的规定 和功能来看，这样的内容基本够用，但是作为t m i s 系统的一部分， 尤其是现在铁路信息快速发展的今天，需要其它系统进行广泛的、深 铁路计算机确报系统的研究和改进 层次的整合：要提高信息的可用度，发挥确报信息作为铁路信息化建 设基本数据源的作用，现有的内容就显得有些缺陷和不足，如缺少车 辆空重标识，运用标识，无法有效判断重复确报等。 4 可读性差 现有的确报传输格式是一个文件流的形式存在，当中无任何的标 记，也无回车换行，就算是系统的设计或开发人员在系统出现某种问 题，需要通过检查确报原始报文时，对确报报文理解十分困难，往往 不知道该确报内容所指，可读性十分差，需要花很长的时间去分析。 2 2 1 2x m l 语言 y - 0 v i l 是”e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ”的缩写，即可扩展标记语言。 它是i n t e r n e t 环境中跨平台的、依赖于内容的技术，是这个时代中处 理分布式结构信息的选择工具。在w 3 c 组织领导下的工作小组发展 并支持x m l 技术，使用它来简化通过i n t e m e t 的文档信息传输。 x m l 是年轻的超语言。它和超文本置标语言h t m l ( h y p e r t e x t m a r k u pl a n g u a g e ) 一样都是源于标准通用标记语言s g m l ( s t a n d a r d g e n e r a l i z e dm a r k u pl a n g u a g e ) 的简版：s g m l 是描述电子文档的国 际化标准，它是用于书写其他语言的元语言，以逻辑化和机构化的方 式描述文本文档，主要用于文档的创建、存储以及分发。x m l 和 h t m l 都是属于置标语言家族，“置标”( m a r k u p ) 通俗地讲，它就是 一种用来给文本添加标记的语言，精确定义是：就数据本身的信息对 数据进行编码的方法；x m l 不但是置标语言，而且是可扩展的 ( e x t e n s i b l e ) 置标语言。x m l 并非象h t m l 那样，提供了一组事先 已经定义好了的标签，而是提供了一个标准，利用这个标准，你可以 根据实际需要定义自己的新的置标语言，并为你的这个置标语言规定 1 4 铁路计算机确报系统的研究和改进 它特有的一套标签。准确的说，x m l 是一种源置标语言，它允许你 根据它所提供的规则，制定各种各样的置标语言。x m l 语言制订的 目标为： 1 x m l 应该可以在互联网上直接使用。 2 x m l 应该支持各种不同的应用方式。 3 x m l 应该与s g m i 。兼容。 4 处理x m l 文件的应用程序应该容易编写。 5 x m l 中的可选特性的数量应该减到最小，最好减至没有。 6 x m l 文件应该具有良好的可读性，并且比较清晰。 7 用x m l 设计新的置标语言应该方便快捷。 8 x m l 设计的置标语言应该正式、简洁。 9 x m l 文件应该容易编制。 1 0 x m l 标记的简洁性并不重要。 x j v i l 语言的优点： 1 以根据自己行业或商业规则来自定义标记；随着当今世界越来 越多元化，要想定义一套适合各行各业、能够普遍应用的标记既困 难，也没有必要。x m l 允许各个不同的行业根据自己独特的需要 制定自己的一套标记，但它并不强迫所有浏览器都能处理这些成千 上万个千奇百怪的标记，同样也不要求置标语言的制定者制定出一 个非常详尽非常全面的语言从而适合各个行业各个领域的应用。 2 在x m l 中，显示样式从数据信息中抽取出来，放在样式单文 件中。这样，如果需要改动信息的表现方式，无须改动信息本身， 只要改动样式单文件就够了。 3 在x a m l 中数据搜索可以简单高效地进行。搜索引擎没必要再 去遍访整个x j v i l 文件，它只须去找一找相关标记下的内容就够了。 铁路计算机确报系统的研究和改进 4 x m l 是自我描述语言。他的可读性很强，它定义的标签有一定 含义，并可以很清楚的看出内容问的逻辑关系。 5 x m l 遵循严格的语法要求；它不但要求标记配对、嵌套，而且 还要求严格遵守标签定义的规定，使得x m l 语言有更好的可维护 性，方便软件的处理。 6 x m l 便于不同系统之间信息的传输；各种不同的系统之间可以 采用x m l 作为交流媒介。x m l 不但简单易读，而且可以标注各 种文字、图像甚至二进制文件，只要有x m l 处理工具，就可以轻 松地读取弗利用这些数据，使得x m l 成为一种非常理想的网际语 言。 虽然和h t m l 一样同样属于置标语言，但是x m l 和h t m l 有着很 大的不同，见表2 2 2 的内容 e 较内容| | | | i j ；赫菠i 囊麦l 羞： ：鬻 潮o ；“。l 是源置标语言，可用丁- 可扩展性不具有扩展性 定义新的置标语言 侧重于如何结构化地 侧重点侧重于如何表现信息 描述信息 不要求标记的嵌套、配 严格要求嵌套、配对， 语法要求对等，不要求标记之间 具有一定的顺序 和遵循d t d 的树形结构 可读性及可维护 难于阅读、维护 结构清晰，便于阅读、 性维护 数据和显示的关内容描述与显示方式内容描述与显示方式 系整合为一体相分离 保值性不具有保值性具有保值性 已有大量的编辑、浏览编辑、浏览工具尚不成 编辑及浏览工具 工具熟 表2 2 2 h u n l 和x m l 的比较 铁路计算机确报系统的研究和改进 2 2 1 3 新确报传输格式的设计 1 ，设计实现的目标； 、新格式的设计必须要尽量解决老交换格式的缺点，特别是要 有很好的扩展性，而且内容必须完整，必须满足现有的运输需求。 、由于现有的铁路确报系统已经在全路投入使用多年，而且是 一个实时的系统，每天2 4 小时运转，确报格式的改变导致的确报 软件的升级不能影响到运输生产，要对用户透明： 、确报作为车站交换的信息，源车站发出的确报，目标接收车 站必须能够识别，而全路八百多个确报车站不可能同时升级到发 送新格式确报的软件的情况下，实现时必须考虑到一种平稳过渡 的方案。 2 新格式内容介绍 通过上节关于x m l 语言的介绍，x m l 的各种优点是确报新格 式最好的载体和形式；下面是确报新传输格式的内容： 新格式的根元素标识为 ，内容分为三大部分： 第一部分：基础信息部分，标识为 ，该部分内容为 新增内容，主要有以下内容： 、q b v e r s i o n 项：指明当前所使用确报格式的版本后。供后续 升级时接收程序识别。 、z d v e r s i o n 项：指明发报站所使用的基础字典的版本号。由 于确报中发、到站等字段使用站名略码进行传输，对基础数据的准确 性依赖很大。在确报中增加基础数据字典的版本号。可以使上级部门 随时掌握各车站的基础数据维护情况，以便加强管理，从而提高确报 质量。该项数据来源于本站字典。考虑可以在本站字典中增加一个基 础数据字典版本号的字段，在更新基础字典时自动更新。 铁路计算机确报系统的研究和改进 、q b t y p e 项：指明确报的类型，目前考虑可能有以下类型： p l a i n ( 普通的) 、c o m p l e m e n t a r y ( 补充的) 、r e p e a t e d ( 重复的) 。 、u p d a t e d l t e n l i s t 项：增加u p d a t e d l t e n l i s t 段的目的，是在需 要重新发报时，列出该报所覆盖的确报文件名，使接收程序可以根据 该内容先删除库中应被覆盖掉的内容，然后再加入新确报，从而避免 重报的存在。 该文件名是车站系统使用的发报文件名，发站电报略号 + f t i d + ”x m l 。f t i d 在车站系统的数据库中是唯一的。为有效使用该 内容，在分局转报系统中应增加相应字段，并以发报站略码和发报i d 两字段作为删除条件，以避免误删有效报文。 过期确报d 可能有多个，因此报文中的相应内容可能有多行。 过期确报i d 是通过在车站系统中增加相应日志记录来实现的。 分局转报程序应该原样转发。 第二部分：报头部分，标识为 ，对应确报内容中的报头部 分，主要增加了以下内容： 、h f b r q 项：发报日期，延续“交换格式”的规定，仍使用 “y y y y m m d d ”格式。 、h j y z 项：经由站电报略码，增加经由站电报略码，供分 局转报使用。 、h b d f z 项：列车标识，增加列车标识，以便对列车进行追 踪。其格式按照货车追踪系统的定义：y y v y m m d d h h m i ( 1 2 ) + 始发站电报略码( 3 ) + 始发车次( 1 1 ) 、h l c b z 项：被代发站电报略码，增加被代发站电报略码， 提供进行有甩挂作业但是确报由临站转发的车站略码。 铁路计算机确报系统的研究和改进 木段其它内容见表2 2 - 3 表2 2 - 3 段的其他内容 1 | _ f i i 识字段说明檬汉字疑说嚼 龋钏皇字敬簿朗 h b z w 标志何 h b z z 编组站电报略”t z解体站电报略 l i f c r q发4 ：日期h f c s f发车时分 h f b s f 发报时分 h b z c c 编组车次 h y x c c 运行车次 h l c l s 列车辆数 h l c z i z列车自重h l c z a i列车载重1h l c z a i列车载重2 z 1z 2 h l c z o n 列车总重h l c h c列车换欧h p b h j铁路蓬布合计 g h f b z发报站电 h z b r 制表人h j c r检查人 报略号 第三部分：正文部分，标识为 ，对应确报内容中的正文部 分，增加了一些必要的标识位，以方便现车、追踪等系统对数据的使 用；二是增加和货票信息连接的纽带，以下是新的字段内容： 、空重标志1 位字符。o - 空车，l 重奎。下划线表示缺省值， f 同。 、整零标志1 位字符。坠整奎，1 一零担。 、军运标志1 位字符。照莲i 亘奎，1 军运车。 、回送标志1 位字符。q ：韭回遂奎，l - 空车回送。回送标志 表示是否回送空车。 、部企标志1 位字符。q ：蹬盈奎，1 - 企业自备车。 、运非标志1 位字符。q ：运用奎，1 一非运用车。 、非运用码1 位字符。具体定义由标准组统一规定。 、施封号6 位数字。 、货票i d 参照货票系统定义。 本段其它内容见表2 2 - 4 ： t 9 铁路计算机确报系统的研究和改进 表2 2 - 4 ( t e x t ) 段的其他内容 蠹匿字段说明粼渤罴燃豳字段说明黼筮震字段说明糊 t s x h顺序号t c z吨位车种t y z罐车油种 t c h 车号 t z i z 自重 t h c 换长 t z a i z载重t d z l第一到站t d z 2 最终到站 t p m 品名 t s h r 收货人 t f z 发站 t p b蓬布数t j s l记事栏 2 214 新格式实现流程 x m l 格式确报的处理流程见图2 2 2 ； 图2 2 _ 2x m l 确报格式处理流程 发送端( 车站系统) 将待发送的确报数据从数据库导出之后由应 用程序按规定的确报格式将其转换成x m l 格式的文件，然后调用m m m q 通信中间件提供的接口将该文件发送到接收方( 分局确报系统) 。 接收方收到该文件之后调用一x m l 分析器( x m lp a r s e l ) 函数，从文 件中得到所发确报的信息，并将其存放入本地结构体中，然后由数据 库导入函数将其装载入确报数据库中。 上述流程中x m lp a r s e r 是整个处理过程中的重点和难点，由于 x m l 是目前业界应用广泛的一种标准，对于x m l 格式处理有很多各 式各样的分析器，通过测试和选择，认为e x p a t 分析器比较适合确报 冈萋 。 一“粤一矗 一。女一 一络 墨 耍 一 黑电 铁路计算机确报系统的研究和改进 应用，e x p a t 是一个s a x 类型的分析器，不象d o m 分析器在内存里 对整个字符流产生一个d o m 树结构后才对内容分析，而是直接在字 符流中其中捕捉指定的标签和标签内容，这样对内容比较多，文件比 较大的确报处理来讲，对内存的消耗就比d o m 消耗的少；主要涉及 的e x p a t 函数有以下6 个： 1 x m l p a r s e rx m l - p r i s e r c r e a t e ( c o n s tx m l c h a r * e n c o d i n g ) ；创建解析器，指定该解析器的译码方式，默认为 u t f _ 8 ，可以设定值为：i s o 一8 8 5 9 1 ，u s a s c i i ，u i f 8 ，u t f 一1 6 。 2 v o i dx m l p r i s e r x m l _ s e t u s e r d a t a ( x m l p r i s e rp ， v o i d * u s e r d a t a ) ；该函数的功能是从将主函数的参数传递到各个回 调函数，以及回调函数之间的参数指针传递。 3 。回调函数x m ls e t e l e m e n t h a n d l e rfx m lp a r s e rp ， x m l _ s t a r t e l e m e n t h a n d l e rs t a r t ，x m l _ e n d e l e m e n t h a n d l e re n d ) ： 同时设定开始和结束标签，假如遇到一个x m l 文件中的一个开始 标签就执行s t a r 函数，结束标签就执行e n d 函数。 4 回调函数x m ls e t c h a r a e t e r d a t a h a n d l e r ( x m lp a r s e rp ， x m lc h r i a c t e r d a t a h a n d l e re h a r h n d l ) ；设定数据内容标签，加入 遇到一个x m l 文件中的数据项就执行c h r i h n d l 函数。 5 x m l _ s t a t u sx l v l l _ p r i s e ( x i v l l l _ p r i s e rp ，e o n s tc h a r + s ， i n tl e n ，i n ti s f i n a l ) ；将整个字符流s 中的内容送入解析器进行解 析，i s f i n a l 表明该字符流s 是否为最后一个待解析的字符流。 6 v o i dx m l l - p r i s e r f r e e ( x m l l _ p a r s e rp ) 释放解析器所占 用的内存空间。 确报系统是2 4 小时运转的实时系统，和铁路运输生产息息相关， 2 1 铁路计算机确报系统的研究和改进 不能有丝毫差错，系统在不问断运行的情况下如何保证新旧格式的平 稳切换，保证系统的稳定运行是实施过程的一个技术难点，必须经过 扩充现行系统功能，兼容新旧两种格式的处理，通过分局确报系统的 确报库中建立车站升级跟踪表和转换格式处理程序可以基本实现。具 体流程见图2 2 3 ：每当1 个车站升级发送、接收新格式 图2 2 - 3 新旧格式确报切换流程 确报后，在分局的车站升级跟踪表中将该车站能接收格式字段更改为 新格式标志：转换格式程序必须提供旧格式到新格式的转换和新格式 到老格式的转换，以满足不同格式车站的需求，保证确报系统的稳定 运行。同时路局、铁道部系统的处理方式也等同于分局系统，这里就 不再叙述。 2 2 2 车站版确报问题及解决方案 2 2 21 存在的问题 确报是车站在列车出发时向下一个车站和运输组织部门报告列 车及其车辆详细组成情况的信息报告，是车站作业必不可少的信息， 铁路计算机确报系统的研究和改进 确报信息来源于车站，所以车站确报系统的好坏直接影响到确报信息 质量的优劣：车站确报系统起步早，在各种各样的原因影响下，车站 系统已经发展了多个不同的版本，有大站版、小站版、北方交大版、 北京局版、上海局版等等( 各种版本使用统计数量参见表2 1 ) ，有的 版本还使用过时的操作系统，如北京局版使用了早期的d o s 系统， 有的版本维护的人早就走了，长期处于维持状态；各种版本的基础数 据不统一，风格不一样，这些老的系统多年来都不曾由升级版本，在 铁路信息化高速发展的今天，这是不可思议的事情，确报系统要发展， 要适应铁路发展需要，很有必要统一这些老的版本。 2 2 2 ，2