铁路应急平台中数据传输机制研究与实现

王石生，李 平，王英杰，史 宏

（中国铁道科学研究院 电子计算技术研究所，北京 100081）

长期以来，我国铁路十分重视应急管理工作，针对“自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件”4类突发事件，制定了铁道部、铁路局和铁路站段三级突发事件应对预案，加快了铁路应急平台的研发和建设步伐。

1 铁路应急平台体系结构

遵循平战结合的原则，铁路应急平台应具备突发事件信息的接报处理、跟踪反馈和应急处置等能力，实现对突发事件全过程的有效控制。为适应铁道部、铁路局和铁路站段三级管理体制要求，实现对突发事件便捷和高效的指挥，应急平台按铁道部、铁路局和铁路站段（现场）三级结构部署。

铁路应急平台体系由铁道部—铁路局、专业运输公司、铁路公司（筹备组）—应急现场（基层站段、分公司、救援基地、救援列车）三级应急平台体系组成，为铁道部、铁路局（公司）、重点站段的各铁路突发事件领导小组、各领导小组办公室、应急管理办公室（总值班室）、应急指挥中心及安监、公安、劳卫、运输等各相关业务部门提供服务。图1是铁路应急平台体系结构图。

图1 铁路应急平台体系图

铁道部应急平台负责全路应急事务管理，铁路局（公司）及站段应急平台负责所辖区域的铁路应急事务管理。处置铁路突发事件响应级别达到II 级以上，或突发事件的处理需要两个以上铁路局（公司）共同配合时，由铁道部应急平台指导相关铁路局进行应急处置工作。铁路局（公司）应急平台负责处置管辖范围内的应急事件，重要事件的处理要上报铁道部，并能够指导下级站段应急平台和现场应急处置[1]。站段应急平台主要处理所辖区域的应急事务管理、应急资源维护及应急信息报送。现场应急平台也就是铁路移动应急平台，当发生铁路突发事件时，移动应急平台将处于事发现场，实现应急事件的现场处置指挥及事件现场与其它各级固定应急平台的互联互通。

铁道部应急平台可与国家应急平台体系中的国务院应急平台、省级应急平台互联，共享信息。当发生响应级别为I 级的铁路突发事件或国家处置需铁路部门配合的突发事件时，要接受国务院应急平台的指挥调度，并将相关信息抄送事件发生地的省（自治区、直辖市）应急平台。

2 铁路应急平台数据传输需求分析

2.1 三级平台系统内部数据传输需求

铁路应急平台强调平战结合，平时更新各类资源数据和救援机构及人员信息，这些数据具有非紧迫性，宜采用文件传输的方式；而战时（出现突发事件时）系统间传输的紧迫性数据，宜采用消息方式传输数据。突发事件出现时，三级系统间需即时传输数据，如：预警信息、事件信息、现场处理信息和领导意见等，非实时数据主要指电话录音、视频图像和历史图片等信息。

2.2 应急平台与外部系统之间数据传输需求

铁路应急平台体系与外部系统之间数据主要指因应急管理、应急处置业务需求从其它系统提取的数据，包括：（1）铁路业务应用系统信息：由各业务管理部门的信息处理系统产生的各种铁路业务数据；为了提高事件处理效率，要求应急平台能即时从相关联的工务系统、电务系统、客运营销系统、铁路安全监察监督管理等系统获取信息；（2）社会相关数据：与国家或地方政府部门等系统之间交换的信息。数据传输需求见图2。数据源中的数据，并在不同平台间传输异构数据，成为解决问题的关键点。

3 基于消息中间件的数据传输解决方案

3.1 JWMQ消息中间件概述

JWMQ消息中间件适用于在多个进程之间传送数据的分布式环境。中间件是独立的系统软件或服务程序，分布式应用系统借助这种软件在不同的技术之间共享资源，管理计算资源和网络通讯。消息中间件在计算机系统中是一个关键软件，能实现应用的互连和互操作性，保证系统安全、可靠和高效地运行。中间件位于用户应用和操作系统及网络软件之间，提供公用的通信手段并独立于网络和操作系统。中间件为开发者提供了公用于所有环境的应用程序接口，当应用程序中嵌入其函数调用，便可利用其运行的特定操作系统和网络环境的功能，执行通信功能。

3.2 数据传输解决方案

3.2.1 X ML的特点

XML 中标签和属性的语义完全由开发者自己定义，并决定每个标签的含义，除此以外，XML 还有以下特点：（1）XML 语言在表示数据时的具有高度结构化、良好的数据存储格式、可扩展性强和便于网络传输的特点，适合分布式、异构系统间的信息交换；（2）数据内容存储和转换处理的分离。

3.2.2 数据传输解决方案

图2 铁路应急平台与外部系统数据传输需求图

有效利用这些信息，需要从多个分布的、异构的和自治的数据源中集成数据，保持各个系统上的数据完整性和一致性，给用户提供一个统一透明的数据访问接口。如何以统一的方式描述各个

以XML为传输载体，通过JWMQ传递数据的数据交换模型见图3。其基本思想是：将各系统的数据转换成一种标准的并且易传输的数据格式，将之传输至目标系统，最后转换成目的系统的数据。模型由数据通信模块（包括数据传递平台和安全策略）、数据转换模块（实现系统内数据到标准数据传递形式的转换以及安全的保障）两部分构成。数据通信模块采用JWMQ消息中间件，可省去底层通信的麻烦，解决安全问题和异步问题；数据转换模块采用XML为载体使数据具有更强的结构性和可读性，且方便与各种接口通信。

在实现数据交换的系统整合中，各子系统的操作系统、网络协议和数据库不尽相同，因此子系统间的数据通信是系统整合的基础。这种通信服务平台的种类很多，由于本模型的通信模块需要提供安全稳定的数据交换接口，而消息中间件在连接异构分布式系统方面有天然的优势，因此选择消息中间件比较合适。

4 结束语

铁路应急平台三级系统数据传输采用JWMQ消息中间件和XML相结合的方案，分布式事务数据传输、跨广域网的数据汇集、分布式异构数据库同步等难题，各种不同类型的数据库及不同结构数据表的数据格式问题都可用对应格式的XML文档表示出来，实现以同一种语言描述并传输。该方案对铁路信息系统集成和信息共享有现实意义。

[1]陆海州.铁路应急平台框架体系研究[J].中国铁路，2007（6）.

[3]段军玲，张曙光. 基于MQ+XML的安全数据交换模型[J].计算机工程，2003， 29（20）：194-196.