铁路机务运用安全管理系统的设计与实现
Design and Implementation of Management System of Railroad
Locomotive Operation and Safety
ABSTRACT
A system for Railroad Locomotive’s safety management is called “Management System of Railroad Locomotive Operation and Safety”； it is in terms of modern transportation management to build a new modern integrated management system. With constant speed up the pace of railroad’s informatization, the widely use of intelligence technologies in railroad transportation, Management System of Railroad Locomotive Operation and Safety raises new requirements to the work of Locomotive’s management. This paper under this background did the deeply discovery about design and realization of Management System of Railroad Locomotive Operation and Safety. Comprehensive consideration C/S mode in the transaction of information timely and effectively, and the advantage of B/S mode in scan、search and publish of information, this paper did the deeply discovery about the design and realization of Train operation Dispatching Command System (TDCS) and Management System of Engine Driver based on B/S and C/S structure. Simultaneous combination web services model and the technology of databank’s safety, make sure the operation of management system safely, that Management System of Railroad Locomotive Operation and Safety can gives full scope to its greatest functions.
Keywords : C/S , B/S , WebServices , Database
II
铁路机务运用安全管理系统的设计与实现
目 录
摘 要 ............................................................................................................................. I ABSTRACT ................................................................................................................ II 1 绪 论 ......................................................................................................................... 1
1.1 研究背景 .......................................................................................................... 1 1.2 研究目的和意义 .............................................................................................. 2 1.3 研究目标和内容 .............................................................................................. 2 2 运用安全管理系统的概述 ....................................................................................... 4
2.1 运用安全管理系统的概况 .............................................................................. 4
2.1.1 国外发展 ................................................................................................. 4 2.1.2 国内现状 ................................................................................................. 5 2.2 运用安全管理系统的功能 .............................................................................. 5 2.3 信息化运输安全系统技术需求 ...................................................................... 7
2.3.1 基于B_S和C_S结构的研究 ............................................................... 8 2.3.2 基于WebServices的系统模型的研究 .................................................. 8 2.3.3 数据库安全及维护 ............................................................................... 10
3 运安系统基于B_S和C_S结构的研究 ............................................................... 11
3.1 B/S和C/S结构的概述 ................................................................................. 11
3.1.1 传统C/S结构 ....................................................................................... 11 3.1.2 B/S结构概述 ........................................................................................ 14 3.1.3 C/S和/B/S模式体系结构的对比 ........................................................ 16 3.1.4 C/S与B/S混合模型特点 .................................................................... 17 3.1.5 C/S和B/S的选用原则 ........................................................................ 18 3.2 乘务员管理信息系统中B_S结构的研究 ................................................... 19
3.2.1 建立司机管理信息系统的必要性 ....................................................... 19 3.2.2 系统特点及要求 ................................................................................... 19 3.2.3 系统设计目标 ....................................................................................... 20
III
铁路机务运用安全管理系统的设计与实现
4 基于B/S和C/S结构的铁路调度指挥管理信息系统的研究 ............................. 22
4.1 铁路调度指挥管理信息系统的概述 ........................................................ 22
4.1.1 铁路运输调度工作简述 ....................................................................... 22 4.1.2 调度所组主要职责范围 ....................................................................... 22 4.1.3 铁路调度管理信息系统的组成和结构 ............................................... 24 4.1.4 TDCS系统(铁路调度指挥管理信息系统) ......................................... 27 4.2 行调台子系统的需求分析 ........................................................................ 30
4.2.1客户需求 ................................................................................................ 31 4.2.2系统需求分析 ........................................................................................ 31 4.2.3与TMIS结合相关需求 ......................................................................... 36 4.3 行调台子系统体系结构分析 .................................................................... 38
4.3.1基于C/S和B/S混合体系结构的TDCS系统 .................................... 38 4.3.2行调台子系统结构分析与设计 ............................................................ 39 4.3.3查询模块结构分析 ................................................................................ 46 4.3.4基于B/S和C/S信息基础上数据的完整性和一致性的分析 ............ 47
5 基于WEBSERVICES系统的研究 ...................................................................... 49
5.1 WEB SERVICE的基本协议 ......................................................................... 49
5.1.1 SOAP协议 .......................................................................................... 49 5.1.2 WSDL .................................................................................................. 51 5.1.3 UDDI ................................................................................................... 52 5.2 XML及其在WEB SERVICE中的应用 ...................................................... 53
5.2.1 XML的文档结构 ............................................................................... 53 5.2.2 XML的名称空间 ............................................................................... 53 5.2.3 XML在Web Service中的应用.......................................................... 54 5.3 WEB SERVICE安全性的研究 ..................................................................... 56
5.3.1 Web Service安全性的特点和基本要求 .............................................. 56 5.3.2 SOAP的安全性 .................................................................................. 58 5.3.3 现有安全技术的研究 ......................................................................... 60
6 数据库安全体系的研究 ......................................................................................... 62
IV
铁路机务运用安全管理系统的设计与实现
6.1 数据库安全概述 ............................................................................................ 62
6.1.1 数据库安全定义 ................................................................................... 62 6.1.2 数据库安全的重要性与必要性 ........................................................... 62 6.1.3 数据库安全的常用技术 ....................................................................... 63 6.2 数据库安全分析 ............................................................................................ 64
6.2.1网络环境下据库安全性需求分析 ........................................................ 64 6.2.2数据库安全的实现途径 ........................................................................ 65 6.3 数据库安全技术研究 .................................................................................... 66
6.3.1标志和鉴别 ............................................................................................ 66 6.3.2访问控制 ................................................................................................ 66 6.3.3信息流控制 ............................................................................................ 68 6.3.4审计 ........................................................................................................ 69 6.3.5加密 ........................................................................................................ 69
7 总结与展望 ............................................................................................................. 71
7.1 本文工作小结 ................................................................................................ 71 7.2 展望 ................................................................................................................ 71 参考文献 ..................................................................................................................... 72 攻读学位期间发表的学术论文 ................................................................................. 75
V
铁路机务运用安全管理系统的设计与实现
1 绪 论
1.1 研究背景
铁路作为国家的重要基础设施、大众化交通工具，在全面建设小康社会中肩负着提供运力支持、当好先行的重要历史使命，铁路信息化建设无疑是实现这一宏伟目标的技术职称和保障，加快铁路系统的信息化建设步伐显得尤为迫切[1]。
铁路运输业是一个高度集中统一指挥管理的国民经济生产部门，其特点是点多、线长、面广、分散。长期以来，我国的铁路行车指挥工作一直处予手工作业方式，指挥行车的工具就靠一支笔、一把尺、一张图和一电话，获得的信息量少、实时性差、可靠度低，编制的运输计划兑现率低、计划赶不上变化是普遍现象。这种传统的调度指挥方式，已不适应铁路提速和技术发展的需要，严重制约了铁路运能和效率的提高，并成为铁路信息化建设的瓶颈。随着通信程控交换技术、光纤技术、计算机技术、数据库技术、网络技术、数字通信技术等迅速发展，铁路运输生产组织指挥管理工作有了现代化的管理手段，这些迅速发展的新技术促进了铁路的技术革命[2]。
为适应国民经济快速发展的需要，铁道部提出了实现新时期新阶段铁路跨越式发展的战略任务。铁道部研究制定并正式颁布了“铁路信息化总体规划”，提出了建设具有中国特色、世界一流的铁路智能运输信息系统的总体目标、体系结构、发展战略与实施策略。铁路信息化建设将在铁路跨越式发展的总体战略指导下，适应铁路高速化、重载化、密集化的发展趋势，铁路调度指挥信息管理系统在这方面起着极其重要的作用。
铁路运输安全管理系统，是一个覆盖全路的运输信息采集、传输、处理系统。它综会了通信、信号、计算程及忘了、运输组织等多门学科，是一个庞大的系统工程，源于运输的需要，是为行车调度指挥服务的，所以必须依靠运输生产的需求而发展。因此，铁路运输安全管理系统建设必须充分考虑行车调度的需求，与行车调度指挥和乘务员出勤紧密结合，必须符合我国铁路运输的特点，尤其要适应运输繁忙、行车密度大、客货运混跑以及提速后列车运行特点的需要。另一方面，铁路调度指挥管理系统的建立能够极大的改善调度人员的工作条件和环境，而且为使用人员和有关领导提供列车运行的大量信息和决策依据，对提高行车指挥的技术水平以及管理水平，实现调度指挥工作的现代化、铁路信息化建设有着重要的意义。[3]
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