长江三峡通航管理信息化

“长江三峡通航管理智能信息化系统”工程总体规划,规划编写思路,总体规划,三峡局的现状、支撑技术及发展规划如何实现以信息流满足三峡局各职能部门的业务流应用系统及综合决策总体集成(三个平台)工程信息中心、“数字航运”的新思路、新方法,总论工程总体框架规划基础信息平台建设业务服务平台建设综合决策平台建设应用系统的综合设计工程建设与管理体制规划,汇报提纲,1.1智能信息化系统工程建设背景,一、总论,1.2对信息化的基本理解,1.4规划编制原则与标准,1.3智能信息化系统工程建设目标,航运安全两坝统一调度船舶待闸时间及闸室利用率海事、防洪、灾害预报等信息共享与综合决策,原型航运,模型航运,虚拟航运,航运管理智能化综合决策科学化信息系统数字化,“智能信息化系统”,信息高速公路,数字航运,高性能计算机海量数据存储技术宽带网络技术,航道运行管理问题实现手段建设目标,地理信息系统技术全球定位系统技术无线通信技术虚拟现实技术分布式计算技术元数据技术分布式空间数据库互操作技术,总论,1.1智能信息化系统工程建设背景,“智能信息化系统”方案主要阐述在长江三峡航运管理水域内，建设基于Internet2的综合信息应用平台，把先进的互联网技术（Internet/Intranet）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、无线通信技术（GSM，CDPD，CDMA）、智能决策系统（IDSS）等有机的结合并广泛应用，形成全方位、立体化、全过程、多目标监控、自动优化管理运行的信息化系统，最终实现长江三峡航道的运行管理智能化、综合决策科学化、信息系统数字化。,1.2对信息化的基本理解,简言之，“智能信息化系统”就是构建基于计算机平台及其网络系统之上的数字化航道管理，它是对真实长江三峡航运管辖流域客观世界的形象描述与再现，在可视化条件下提供优化调度方案和决策支持，增强决策的科学性和预见性。,总论,“智能信息化系统”将综合应用多种现代高新技术，进行数据的采集、传输、存储、处理与分析，实现对长江三峡航运管辖流域的航运、港监、公安、通信、灾害预报等各种信息共享，建设三个“信息平台”。形成由地理信息、通信信息、通航信息、水文信息等组成的“智能信息化系统”基础信息平台；形成以“两坝统一协调，船舶优化调度”为骨架的业务服务平台；形成具有专家智能、分布决策、冲突协调功能的综合决策支持平台。,总论,“智能信息化系统”的主要作用：1）提高航运管理工作水平对领导科学决策提供强大的信息支持规范航运工作真实记录工作流程2）提高航运工作效率实现大范围内信息共享、协同工作提高信息提取速度和甄别准确度减少大量重复性劳动。3）提高航运安全应急能力实现船舶全程监控实现安全预警和导航,总论,计算机技术、“3S”技术、通信与远程监控技术、虚拟现实技术、大规模存贮技术等,采用预测技术、决策技术和现代管理方法等,系统科学方法、仿真技术手段、变尺度效应分析、多维度耦合技术等,基础信息平台,数据采集,数据传输,数据存储与管理,总论,自然航运,数据,信息,知识,图像、图形基础属性数据专题属性数据,地理信息系统数据挖掘模型,ES/IDSS模型虚拟仿真,软、硬件平台,智能信息化系统,船舶调度,水文情报,闸室管理,灾害预防,宏观规划,综合决策,方案、决策措施、服务,优化调度,总论,1.3工程建设目标,从现在起到2010年，整合辖区流域现有的信息网络，开发三峡局管辖区域信息资源；建设基础数据库，健全信息化管理体制，形成法规、标准规范和安全体系框架，全面提供准确、及时、有效的信息服务，达到“两坝统一调度，联合运行”的智能优化调度目标；初步建立通航信息化教育培训体系，培养和造就一批通航信息化技术和管理人才，使三峡局的各项工作再上台阶，力争在国内通航管理行业处于领先地位。,近期目标：2010年,总论,中期目标：2015年,到2015年，完善辖区流域现有的信息网络，全面开发三峡局管辖区域信息资源，重点建设长江三峡流域船舶调度、水文情报、调度监控、政务管理、灾害预防等业务决策支持系统和综合决策系统。通过“智能信息化系统”工程的建设，为各级航道管理部门提供快速、准确、灵活的综合信息的决策支持，使三峡局的各项管理工作实现数字化、智能化、网络化、多媒体化。最终目的是让长江三峡航道能够发挥窗口示范功能。,总论,1.4规划编制的原则与标准,1、规划原则与指导思想“智能信息化系统”工程规划编写以需求为导向，实用为目标。按照“统一规划，各负其责；平台公用，资源共享；重点优先，分步建设”的指导思想，明确不同层次、不同业务系统间、不同建设时期的建设内容及其相互协调关系，强调资源(软、硬件及人力资源)共享，避免重复建设和低水平开发。,2、规划编制的主要任务根据需求，对“智能信息化系统”工程建设的必要性和可行性，从社会因素、技术因素、经济因素等方面进行充分评估论证。综合分析用户功能需求、数据需求、系统环境以及时间效益，在此基础上，将各种信息资源按合理的框架组织设计，形成可操作的智能信息化系统框架体系和规划方案。,总论,(1)规划年限：2010、2015“智能信息化系统”工程建设是一个巨型的复杂系统工程，需要一个不断建设完善的过程。根据信息化建设和技术更新周期，我们对“智能信息化系统”建设规划按2010年（初步建成）和2015年进行。(2)规划范围“智能信息化系统”工程建设最终应该是一个覆盖辖区全流域的信息化系统工程，规划范围是葛洲坝两坝上下59km水域。但不同地段有不同的业务要求，规划建设的重点不同，因此，本项“智能信息化系统”工程建设规划，在考虑辖区全流域基础信息平台建设的基础上，根据应用需求，对流域中两坝间航运调度业务进行重点规划。,3、规划年限和范围,总论,2.1“智能信息化系统”工程总体框架2.2“智能信息化系统”体系结构,二、“智能信息化系统”工程总体框架规划,2.1.1设计理念,2.1“智能信息化系统”工程总体框架,采用天网、地网合一，有线网、无线网互补的设计理念，通过将第二代互联网技术（Internet2）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS），无线通信技术（GSM，CDPD，CDMA）、智能决策支持系统（IDSS）等有机的结合为一个整体，形成全方位、立体化、全程多目标监控、自动优化管理的信息系统。按照“一个核心”以数字化信息资源建设与应用为核心；“两个重点”以数字化管理与统一指挥调度系统为重点；“三个集中”将数据、设备、应用集中管理；“四个特征”建立概念、工程、标准、文化特征库；“五个统一”形成统一数据库、统一标准、统一开发平台和技术路线、统一用户管理与统一门户的框架进行“数字航运”工程建设。,“智能信息化系统”工程总体框架规划,2.1.2设计原则,2.1“智能信息化系统”工程总体框架,1、安全、稳定与可靠性2、先进性与实用性3、技术创新与知识产权4、面向应用5、开放性与标准化6、可扩展性与可维护性7、信息增值,“智能信息化系统”工程总体框架规划,2.1.3“智能信息化系统”的结构模型,2.1“智能信息化系统”工程总体框架,“智能信息化系统”工程总体框架规划,2.1.4“智能信息化系统”工作原理,“智能信息化系统”工程总体框架规划,2.1.5系统模块基础信息平台,“智能信息化系统”工程的基础平台是其它应用系统的基础，包括基本软、硬件平台的建设、通讯和网络设施的建设等。基础信息平台建设主要包括：,数据存储与安全管理系统建设。,数据传输系统整合、发展与建设；,数据采集系统设计与建设；,信息共享政策、标准与管理体系建设；,“智能信息化系统”工程总体框架规划,业务应用系统是“智能信息化系统”工程建设应用的核心，是以基础信息系统为依托，包括业务模型库、方法库和知识库：,（1）设计流域模型体系框架和模型库结构（2）制定不同尺度模型整合标准（3）制定不同维度模型耦合标准（4）结合应用系统，开发完善模型体系（5）制定统一的模型可视化标准，开发共享可视化平台,2.1.5系统模块业务服务平台,“智能信息化系统”工程总体框架规划,决策支持是“智能信息化系统”服务功能的最高层次的应用，是整个系统的中枢。它以各业务应用系统为主体，完成对长江三峡辖区流域水事活动的监测、分析、研究、预测、决策、执行和反馈的全过程。决策支持包括两个层次：领域业务支持和综合决策支持。,2.1.5系统模块综合决策平台,“智能信息化系统”工程总体框架规划,综合决策支持示意图,具有DSS功能支持的用户终端（专业应用系统）,决策支持小组,预决策过程,决策方案报告,基础数据库、专题数据库、数据仓库,模型库、知识库、方法库,2.1.5系统模块综合决策平台,大屏幕监视/显示系统,“智能信息化系统”工程总体框架规划,2.2“智能信息化系统”体系结构,2.2.1逻辑结构,图形、图像数据,其它属性数据,水文、灾情数据,GPS/GIS数据,业务应用系统,综合决策,业务数据库,基础数据库,数据仓库,知识库,方法库,数据挖掘,规则,模型库,综合决策平台,业务服务平台,基础信息平台,“智能信息化系统”工程总体框架规划,2.2.2物理结构,图形、图像采集,其它数据采集站,水文、灾情数据,GPS/GIS数据,数据中心及分中心,综合决策,虚拟仿真中心,综合管理/服务/研究,数据备份中心,智能决策支持中心,其它来源数据,TCP/IP,模型库专门机构,业务应用,船闸管理,船舶调度,海事港监,灾害预防,网上办公,教育培训,视频会议,知识库专门机构,方法库专门机构,宽带网络,整合的多种传输手段,“智能信息化系统”工程总体框架规划,“智能信息化系统”工程建设流程图,2.2.3工作流程,需求调查分析,总体规划,规划设计,详细设计,软硬件建设,系统测试,验收,试运行,“智能信息化系统”工程总体框架规划,2.2.4系统开发模式,“智能信息化系统”工程建设要适应未来功能升级的要求，整个软件系统在开放性、兼容性、扩展性等方面必须有良好的特性，这需要在方案总体设计过程中,在软件体系结构的层次上进行充分的考虑，结合工程的实际需求，划分出合适的应用模块，制定统一的标准，统一规划，统一设计，以确保工程完成后，“智能信息化系统”是一个有机的、整体的应用系统，而不仅仅是一个个独立的软件系统。应用程序开发模式：,构件化开发层次结构模块应用程序接口,“智能信息化系统”工程总体框架规划,2.2.5资源共享与应用集成平台的实现,前端,后端（中间件）,资源应用接口,资源共享管理,统一资源管理,资源映射任务调度,异构整合,现有资源,新增资源,应用程序,“智能信息化系统”工程总体框架规划,应用集成平台的实现,应用集成，以工作流管理系统为核心，连接各种主要应用系统，为各应用系统提供数据传输和交换平台，同时管理从各应用系统中提取的和决策有关的数据；支持和管理应用系统的协同工作，控制实施决策并进行跟踪。,“智能信息化系统”工程总体框架规划,以工作流为核心的应用集成平台的实现,“智能信息化系统”工程总体框架规划,三、基础信息平台建设规划,基础信息平台是“智能信息化系统”工程信息化工作的基础。主要规划、建立和完善数据采集、传输体系，采用有效的数据设计、存储、管理技术和手段，提供安全、可靠、及时的数据共享解决方案。主要内容包括：,3.1基础信息平台建设规划的目标与任务3.2信息共享标准与管理体系建设规划3.3数据采集建设规划3.4数据传输建设规划3.5数据存储与管理建设规划3.6基础信息平台安全体系建设规划,业务,数据库,基础,数据库,数据挖掘系统,数据,仓库,数据集成、共享、交换平台,船,闸,管理,系,统,过,坝,调,度,系,统,港,监,海事,系,统,安全管理系统,模型库,方法库,知识库,综合决策支持系统,决策支持平台,业务服务平台,基础信息平台,模型、方法、知识的集成、共享、交换,基础信息平台建设规划,基础信息平台在“智能信息化系统”建设中所处的地位,整合、优化辖区流域的主干信息网络；完成采集站点技术升级，逐步实现远程动态监测，建立移动GPS系统和无线通信系统；建设数据存储和管理系统，制订规范、措施和标准，健全数据更新机制，安全管理制度，数据共享策略，建成符合管理局业务特点的数据共享体系；在数据采集、传输和共享方面，从现有的工作方式平稳过渡到基于信息网络为主的工作方式。,3.1基础信息平台建设规划的目标与任务,3.1.1基础信息平台建设规划目标,近期目标,基础信息平台建设规划,建设覆盖辖区流域的综合信息网络；完善数据采集系统，建成远程动态监测体系并实现远程控制；完善安全体系结构；全面实现基于Internet2的数据采集、传输、管理和共享，为应用系统和综合决策提供支持。,中期目标,基础信息平台建设规划,3.1.2基础信息平台建设规划的主要任务,数据采集系统设计与建设数据传输系统整合、发展与建设数据存储与管理基础信息平台安全体系建设,基础信息平台建设规划,“智能信息化系统”工程需要一整套的标准，应该开展专门的标准化工作，以保证工程的顺利开展和协调一致。到2015年，综合利用国际、国内、部标、行标，初步建立用于智能信息化系统工程的各类标准，遵循国家有关法律、法规和政策，建立健全管理局信息共享和管理体系。有关数据方面的所涉及到的标准及规范包括：,3.2信息共享标准与管理体系建设规划,基础信息平台建设规划,元数据标准数据模型标准数据编码标准数据访问与交换标准数据安全标准数据更新规范等,GB2260-1995中华人民共和国行政区划编码标准GB706-86标准化工作导则-信息分类编码标准的编写规定GB7027-86标准化工作导则-信息分类编码的基本原则和方法GB/T7408-94数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法GB/T4657-1995中央党政机关、人民团体及其他机构名称代码GB/T4754-94国民经济行业分类与代码GB/T11714-1995全国组织机构代码编制规则GB10114-88县以下行政区划代码编制规定GB1988-89信息处理信息交换用七位编码字符集GB2311-90信息处理七位和八位编码字符集代码扩充技术,(1)数据库建设方面已有的国家标准包括：,可供“智能信息化系统”工程建设借鉴的标准和规范,基础信息平台建设规划,GB2312-80信息交换用汉字编码字符集基本集GB6513-86文献书目信息交换用数学字符编码字符集GB8565-88信息处理文本通信用编码字符集GB7589信息交换用汉字编码字符集第二辅助集GB7590信息交换用汉字编码字符集第四辅助集GB10112确立术语的一般原则与方法GB/T13715信息处理用现代汉语分词规范GB11383-89信息处理信息交换用八位代码结构和编码规则GB/T13726-92术语与辞书条目的记录交换用磁带格式,基础信息平台建设规划,本标准和规范涉及到主要包括国家测绘局、GBCHIV30285等地形图编绘规范及图式；水利部相关部门标准；交通部相关部门标准；国土资源部相关标准等。,(2)部门和行业已有标准和规范,GB9361-88标准，计算机场地安全要求GB/T2887-2000标准，电子计算机场地通用规范GB50174-93标准，电子计算机房设计规范计算机信息系统安全保护条例英国信息安全管理标准BS7799信息安全管理规程,（3)系统安全建设方面的国家、国际标准和规范,基础信息平台建设规划,数据采集系统目标与任务,数据库建设,数据库更新,突发性数据,3.3数据采集系统建设规划,3.3.1数据采集系统建设规划的目标与任务,基础信息平台建设规划,到2010年，初步建成基于GPS、无线通信系统等现代化数据采集系统，构建完整的“智能信息化系统”数据采集体系。包括：,3.3.2数据采集规划,船载GPS接收单元、无线通信系统建设；自动观测点建设；数据采集管理、更新机制建设；用于防汛、防灾、安全等突发性需求的移动采集体系建设；现场视频采集；水文数据采集；通航船舶各种参数采集等。,基础信息平台建设规划,3.3.3数据采集系统的技术方案,基础数据采集技术业务数据采集技术,基础信息平台建设规划,图形数据采集技术视频数据采集技术基础属性数据采集技术,1基础数据采集技术,建议成立管理局信息中心并扩展其业务范围，信息中心成立下属的图形数据中心、视频数据中心、基础数据中心、数据管理中心，分别负责图形数据的采集、图像数据的采集、属性数据的采集、数据库管理等任务。,基础信息平台建设规划,(1)图形数据采集技术,GPS数据采集技术GIS数据建库技术,在信息中心的图形数据中心，成立GPS工程部、GIS工程部等业务部门，分别负责GPS数据采集与建库、GIS系统维护与建库等工作，共同完成图形数据库的建立、维护、更新。,基础信息平台建设规划,(2)视频数据采集技术,采用基于嵌入式WEB服务器技术的远程网络视频监控系统，在锚地和闸室进行实时视频摄像，提供视频数据信息。,基础信息平台建设规划,信息中心的基础数据中心应该采集与通航管理相关联的、与流域空间数据相对应的自然环境数据、社会经济数据、水文气象数据、防汛、防灾数据、工程管理数据、水量调度数据、船舶基本信息、船舶运行信息等。上述众多的属性数据可以通过以下技术手段进行采集：*网络技术*定点观测技术*通信技术*综合统计技术,(3)基础属性数据采集技术,基础信息平台建设规划,业务数据的采集是以基础数据库应用为前提，根据各业务部门应用的需要、以及“两坝统一调度”需要的数据采集。,2业务数据采集技术,船舶航行动态定位的数据采集船舶的基本信息采集水文气象数据的采集防汛、防灾数据的采集水量调度数据采集工程管理数据采集,基础信息平台建设规划,3.4数据传输系统建设规划,3.4.1组网方案,（1）第一阶段组网方案（至2010年）到2010年以前，充分考虑通信条件和应用需求的不同，在现在已经建立计算机网络基础上，以光纤、卫星为主要通信手段，整合辖区流域的计算机主干网络。（2）第二阶段组网方案（至2015年）根据通信基础条件的改善和应用需求的发展，建立一个统一的、覆盖辖区全流域的、通达每个信息采集（控制）站点的高性能、高带宽计算机网络。,基础信息平台建设规划,3.4.2网络工程总体结构,普通计算机网,数字航运信息化运行管理体系,长江三峡航运过坝调度网络工程,长江三峡通航管理智能信息化系统工程,网络和信息安全保障体系,通信基础设施,公众网互联网,数据采集,数据访问,/,存储,/,管理,公众通信基础设施,涉密计算机网,基础信息平台建设规划,3.4.3“智能信息化系统”网络拓扑结构,Internet2,坝河口总调度中心,三峡大坝船闸,乐天溪锚地,伍厢庙锚地,防火墙,GSM移动网,FC交换机,认证服务器,数据库服务器,监控处理服务器,邮件服务器,GPS服务器,计算中心服务器群,磁盘阵列,自动磁带库,WEB服务器,FTP服务器,DNS服务器,安全审计服务器,入侵检测服务器,防病毒服务器,工作站,黄柏河锚地,中水门锚地,宜昌海事局,宜昌港监,信息中心,工作站,PC机,工作站,工作站,GPS定位系统,基础信息平台建设规划,GIS服务器,3.5数据存储与管理建设规划,规划的总体目标是通过统一规划，以一种协调的运行机制和科学的管理模式为基础，以一套完整的技术标准与规范体系为依据，以一个有效的系统集成与应用支持平台为手段，实现整个管理局的数据资源共享，这个方案的实现可以为“智能信息化系统”提供安全、可靠、快捷的资源共享支持。,3.5.1规划的总体目标,基础信息平台建设规划,建成体系完整、结构科学、分布合理的各种数据库系统，用于管理基础、业务、电子政务和信息发布等各种数据；开发数据共享平台软件，提供对各应用系统一致的数据访问、身份认证、权限控制接口，初步实现管理局内有效控制下的数据共享；针对不同的主题，建立一些数据仓库，提供数据挖掘工具，服务于决策支持；全面实现管理局范围内的数据共享体系，建设用于其它资源如计算、存储设备的共享体系。,3.5.2数据存储与管理的总体规划,基础信息平台建设规划,3.5.3数据分布方案,(1)基层数据汇集中心一方面汇集来自各地方数据采集点的原始数据，是许多源数据库的所在地；另一方面为上级提供综合数据，是数据中转站。船舶进入三峡流域后，在航运监控点：宜昌港、庙河、中水门获取船舶基本信息，并汇集进入基层数据汇集中心。（2)主数据中心主数据中心存放各种基础数据（包括空间地理数据、水文气象数据、航道基本数据、船闸基本数据和社会经济数据），部分办公数据（规划、科研、日常办公等），部分历史数据。（3)备份数据中心备份数据中心是主数据中心的容灾备份，二者都应该有各自独立的当地备份机制。主数据中心和备份数据中心应当是异地分布的，而且必须保证有足够的距离，同时，这两个地方不应当分布在同一种灾害的影响范围之内。,基础信息平台建设规划,3.5.4数据存储方案,（1)存储设备和管理方式,存储设备从体系结构上看可分为内部和外部存储器。内存直接与计算机的CPU相连，存取速度高、成本高、容量不大。外存包括：,从管理方式上，可以分为：（1）磁盘存储、（2）光盘存储、（3）磁带存储。,联机存储器：如硬磁盘机、磁盘阵列等；后援存储器：如光盘机、光盘库等；脱机存储器：如磁带机、磁带库等。,基础信息平台建设规划,（2)网络存储技术,存储产品作为服务器的组成部分之一，这种存储形式称之为SAS（ServerAttachedStorage，服务器附属存储）和DAS（DirectAttachedStorage，直接附属存储）。传统的存储技术和管理方式对信息的存储量有很大限制，信息的访问也局限于单个的服务器，以服务器为中心的存储网络架构已经很难满足源源不断的数据流需求。通过将网络技术与存储技术有机地结合起来，网络存储技术应运而生。以SAN（StorageAreaNetwork，存储区域网络）和NAS（NetworkAttachedStorage，网络附加存储）为代表的网络存储技术在数据中心领域成为对传统的服务器连接存储是强有力的补充和替代。SAN针对海量、面向数据块的数据传输，而NAS则提供文件级的数据访问功能。SAN和NAS相互补充，提供对不同类型数据的访问。,基础信息平台建设规划,(3)网络存储的建设规划,在“智能信息化系统”工程中，应用网络存储可以提高数据存储的可靠性、可用性、可扩展性，并提高数据共享和集成的能力。建设：（1）主数据中心、主要的数据分中心、以及关键数据可采用SAN技术；（2）文件共享可采用NAS技术。,基础信息平台建设规划,2010年，利用中间件技术实现资源共享与应用集成平台的基本功能，建立数据共享平台，达到数据共享方式从应用直接访问非专有数据库到通过共享平台的转换，要实现的内容主要包括：异构数据库的集成、资源统一管理、资源共享、访问管理等几个方面的工作。到2015年，利用中间件和网格技术，建立完整的服务类型（ServiceGrid）的网格系统（GridSystem），实现资源共享与应用集成平台。实现数据共享，在此基础上，开展其它类型资源的共享。,3.5.5数据共享平台建设规划,基础信息平台建设规划,3.5.6资源共享与应用集成平台建设规划,资源共享与应用集成平台采用中间件技术实现。,中间件(Middleware)是位于硬件、操作系统平台和应用程序之间的通用服务，具有标准的程序接口和协议，并且对于不同的硬件、操作系统平台具有符合标准接口和协议规范的具体体现。中间件主要用来解决分布异构问题。具体来说，它能满足大量应用需要，运行于多种硬件和操作系统平台，支持分布计算，提供跨网络、硬件和操作系统平台的透明性的应用或服务的交互，支持各种标准的接口和协议。由于引入了中间件，用户的应用得到了简化，中间件可以对应用请求做翻译工作、保证事务在异构环境下正常工作，可以对事务进行安全性、完整性控制，提高应用处理的并发性、吞吐量，减少网络带宽，对事务进行协调管理等。中间件的引入也改变了应用体系结构，引入了三层或多层应用模式，简化了客户端的应用复杂度，为Web等应用提供了基础。,基础信息平台建设规划,3.5.7数据挖掘,到2015年，提供一个功能强大的数据分析和数据挖掘集成环境。包括：数据仓库平台，提供基于数据仓库的数据管理和面向决策的数据分析处理功能；建立在数据仓库基础上的数据挖掘工具，提供各种数据挖掘算法以及灵活开放的任务组织形式，能够有效地完成各种数据挖掘任务。为“智能信息化系统”中各类决策支持应用提供快捷有效地数据挖掘解决方案。,基础信息平台建设规划,3.6基础信息平台安全体系建设规划,基础信息平台建设规划,安全体系结构模型设计公钥基础设施（PKI）网络安全设计计算机系统安全设计应用系统安全设计可靠性设计与容灾考虑安全管理体制与管理制度建设,(1)网络安全建设规划,存储区域网络（SAN）数据库镜象数据备份与恢复,(2)数据安全建设规划,逻辑安全,物理安全,身份认证数据访问控制数据加密,(3)管理措施建设规划,基础信息平台建设规划,四、业务服务平台建设规划,4.1业务服务平台建设的目标与任务4.2模型库的建设框架4.3模型库及其管理系统4.4知识库及其推理机的建设规划,业务服务平台的任务是构建一个共享的长江三峡航运辖区流域模型库及其管理系统，知识库及推理机制，协调整合现有模型，不断充实新模型，在各应用系统中逐步实现整个长江三峡航运辖区流域模型化和可视化。,4.1业务服务平台建设的目标与任务,4.2模型库的建设框架,模型库,基础模型库,组合模型库,模型字典,新建模型,显示模型,修改模型,查询模型,打印模型,删除模型,组合模型,编译模型,保存模型,模型库管理系统界面,数据接口,模型库驱动系统,模型输出,智能信息化系统流域模型库组织结构图,业务服务平台建设规划,智能信息化系统的模型库的构成原则上按子专题进行划分，另外加上一个所有子专题都会用到的公共模型库,4.3模型库及其管理系统,智能信息化系统模型库的结构图,船舶过坝调度模型库,闸室管理模型库,水利资源调度模型库,海事港监管理模型库,防洪、减灾预防模型库,公用模型库,4.3.1模型库的内容,船舶过坝调度子系统,闸室管理子系统,水利资源调度子系统,海事港监管理子系统,灾害预防子系统,业务服务平台建设规划,模型库是提供模型存储和表示模式的系统，包含模型的存储、提取、访问、更新和重组等操作的系统，这个软件系统就称为模型管理系统。模型管理系统是为生成模型和管理模型提供给用户的一个环境友好的计算机软件系统。用户通过模型管理系统可以灵活地访问、更新、生成和运行模型。模型管理系统使IDSS有很强的决策支持能力，能给用户以最大的帮助。模型管理系统主要的研究方法是：采用数据库管理技术实现模型数据流操作管理；应用人工智能技术实现模型管理；或者将二者结合起来。,4.3.2模型库及其管理系统,业务服务平台建设规划,“智能信息化系统”的知识库系统是一种资源的集成，不仅包括相关的历史经验和教训、习惯运用的方法、专家的建议等知识，还包括软硬件、信息及有关人员。建设内容如下：*知识获取机构及人员*知识库及相应的存储机构*知识库管理系统及相应的设备*知识库管理人员,4.4知识库及其推理机的建设规划,业务服务平台建设规划,五、综合决策平台建设规划,5.1综合决策平台总体结构5.2会商决策支持中心(DSC)的建设5.3仿真中心建设规划,5.1综合决策平台总体结构,决策机制与模式(1)分调度决策与调度中心决策：是一个上层与下层的层次决策问题,可以采用下层服从上层，上层协调指导下层。(2)综合决策与业务决策：解决整体与局部的决策问题。采用局部服从整体，整体协调指导局部的原则。(3)群决策与专家决策：由于参加决策人员的权力、地位和知识的不同，因此本系统采用的决策模式是在群决策的基础上，对不同的业务将有区别的赋以不同的权重。,5.1.1综合决策平台总体结构,综合决策平台建设规划,决策支持平台主要内容,综合决策平台建设规划,5.1.2系统框架设计,DSS软件,决策支持小组,决策者,预决策,预决策方案报告,硬件环境,决策支持中心,综合决策平台包括：(1)模型库及其管理系统；(2)数据库及其管理系统；(3)方法库及其管理系统；(4)交互式计算机硬件及软件（包括会商中心建设和虚拟仿真中心的建设）；(5)对用户友好的建模语言。,综合决策平台建设规划,信息流,数据/操作,数据,业务应用系统,基础信息库,共享信息管理,工作流库,工作流管理,宏观战略、冲突协调和重大突发事件的综合决策,综合决策支持平台的逻辑结构图,综合决策平台建设规划,5.1.3系统结构体系,综合决策平台建设规划,智能型决策支持系统示意图,下图是引入智能技术后的决策支持系统工作示意图,综合决策平台建设规划,人机界面的功能由DSS系统中的对话系统来完成，也可以认为，DSS人机界面是由决策者、计算机硬件和对话系统来组成。其中，决策者是DSS的用户，计算机硬件是人机界面的物质基础或者称为载体，对话系统是连接决策者与计算机硬件系统的中间桥梁。一个良好的人机界面通常应满足：多样性、容错性、有效性、便利性、柔性、一致性以及提供较好的帮助和错误信息提示等要求。DSS的人机界面规范化设计，由低向高可以分为四个阶段：嵌入式界面设计、过程化界面设计、工具箱技术、用户界面管理系统（UIMS）,5.1.4人机交互界面,综合决策平台建设规划,*决策支持中心的硬件环境建设包括三个方面的内容，即房屋建筑、计算机及相应的网络通讯设备和视听终端系统。*房屋建筑和内部装修可参照建设部门相关标准进行，建设模式可以采用公开招标的方式进行。*计算机及相应网络通讯设备的建设可以参考通讯网络规划的内容，按照DSS软件系统的要求进行。*视听终端系统主要包括大屏幕投影显示设备、同步监视设备和中央控制设备等。,5.2会商决策支持中心(DSC)的建设,5.2.1硬件环境建设规划,综合决策平台建设规划,DSC的决策支持系统是针对全过程的，由于DSC在DSS基础上增加了决策支持小组，所以在决策过程的每个阶段都可以有人的支持活动。一般情况下，DSC的决策成功支持率要高于一般的DSS，决策支持小组的分析综合在决策过程中占有重要的地位。在通常情况下，决策者提出意向决策问题，然后通过决策支持小组作出预决策，它包括意向问题定义、决策方案生成和评价等活动。决策支持小组在会商决策支持中心的位置非常重要。决策支持小组的成员一般包括：政策制定者、决策分析者、软件系统开发维护者等。对于“智能信息化系统”会商决策支持中心来讲，“智能信息化系统”决策支持小组的成员应该包括上述三个方面的业务人员，其中包括熟悉相关政策的业务人员23人、决策分析者45人、软件系统开发维护人员34人和总体协调人员12人，共计1014人。,5.2.2决策支持小组建设,综合决策平台建设规划,DSS软件系统在高性能计算机和网络通讯硬件的支持下，通过会商中心的视听终端系统将决策问题中相关的船船过坝调度、闸室管理、海事港监、灾害预防三维仿真场景提供给会商现场的决策者。DSS软件利用智能信息化系统的计算机网络，实现能同时与调度中心、海事港监、灾害预防等业务决策中心以及信息中心建立网络视频会议系统，实现异地会议和工作会商。,5.2.3DSS软件环境建设,综合决策平台建设规划,综合决策支持平台的建设涉及多种关键的技术，随着科学技术和人们认识水平的提高，这些技术也会不断的发展，其中的一部分最为重要的关键技术包括：*情景分析与模拟仿真技术*服务于异地决策的WEBGIS技术等。,5.2.4关键技术,综合决策平台建设规划,虚拟仿真技术是基于计算机软硬件，涉及计算机图形学、CAD技术、GIS、遥感、网络等的综合型技术。在“智能信息化系统”工程中引入虚拟仿真技术，构筑一条虚拟航道，对目前的运行管理提出建议，并提供可视化、形象化、科学化的服务。,5.3仿真中心建设规划,5.3.1仿真中心建设目标与任务,综合决策平台建设规划,到2015年，基于WEB的三维虚拟景观浏览及实时智能模拟技术不断完善，不但可以对长江三峡辖区流域总貌进行自由的漫游查询，而且可以具备更加强烈的沉浸感和自由的交互性。在规划模拟方面，随着数学模型研究的发展及与虚拟仿真技术的不断结合，将实现更为友好的人机交互仿真功能，有望达到完全基于计算机虚拟环境的航道管理设计，为智能化调度管理提供更为直观、友好、科学、实用的应用系统。,5.3.2仿真中心建设规划,综合决策平台建设规划,(1)组织结构成立仿真中心，由专门人员进行虚拟仿真工作。(2)系统结构系统实现平台是由计算机软硬件设备、投影设备和交互设备三部分组成。,5.3.3虚拟仿真系统的总体结构,综合决策平台建设规划,综合决策平台建设规划,六、应用系统的综合规划,6.1宏观决策支持系统规划6.2业务决策支持系统规划6.3电子政务系统规划,长江三峡流域航运管理涉及到长江三峡管理多个业务部门和政府部门，在“数字航运”的大背景下，我们认为“智能信息化系统”能实现航运调度与水库调度、经济效益及综合安全管理的和谐统一，也是实现辖区流域经济可持续发展的重要手段。,6.1宏观决策支持系统规划,应用系统的综合规划,6.2业务决策支持系统规划,6.2.1业务决策支持系统总体目标及框架结构,业务决策支持系统是“智能信息化系统”工程建设的核心内容和重要目标，是以基础信息平台和业务服务平台为依托，在基础数据库、面向主题的数据仓库和模型库、方法库、