【正文】 點(diǎn)配合，以滿足旅客和貨物的運(yùn)輸需蘩。數(shù)據(jù)庫中的信息通過該平臺(tái)與用戶交 互，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的各種處理要求，具體實(shí)現(xiàn)的功能將在下面章節(jié)介紹。 系統(tǒng)特點(diǎn)及要求 該系統(tǒng)主要具有以下特點(diǎn)和要求 : (1)信息共享：鐵路機(jī)車司機(jī)的管理系統(tǒng)要求以共享信息的形式，提供司 機(jī)個(gè)人以及與司機(jī)管理相關(guān)內(nèi)容的準(zhǔn)確和最新的詳細(xì)資料；能給注冊(cè)用戶包括司機(jī)、管理部門和監(jiān)察部門人員、系統(tǒng)管理員等提供訪問和更新信息的服務(wù)；能輔助管理人員進(jìn)行管理維護(hù)，幫助分析司機(jī)違規(guī)事故多發(fā)內(nèi)容和年齡階段，提供司機(jī)選拔的更合理的方案； 鐵路機(jī)務(wù)運(yùn)用安全管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 20 (2)數(shù)據(jù)量大 :目前鐵道部擁有司機(jī) 15 萬余人，同時(shí)系統(tǒng)涉及的業(yè)務(wù)種類繁多，所以數(shù)據(jù)量很大；另一方面。 C/S和 B/S 的選用原則 在安全性要求高、交互性強(qiáng)、處理數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)查詢靈活的地點(diǎn)固定的小范圍內(nèi)使用 C/S 模式；在安全性和交互性不高，地點(diǎn)靈活 的廣域范圍內(nèi)使用 B/S 模式。它可以利用前述兩種單一體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)而舍去其缺點(diǎn)，滿足企業(yè)真正所需，使企業(yè)信息水平最優(yōu)化。 C/S與 B/S 混合模型特 點(diǎn) C/S 模式體系結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的事務(wù)處理能力，適合企事業(yè)內(nèi)部信息的快速處理 ；該模型比較適用于組織結(jié)構(gòu)簡單、封閉式操作較多、與外部信息流交互較少、同時(shí)管理者對(duì)系統(tǒng)功能需求不高的中小型企業(yè)。 C/S 系統(tǒng)中的模塊有一部分需改變就要關(guān)聯(lián)到其它模塊的變動(dòng)，使其系統(tǒng)極難升級(jí)。 C/S 模式一般面向相對(duì)固定的用戶群，對(duì)信息安全的控制能力強(qiáng)。而 B/S 模式可跨平臺(tái)支持，可移植性，用與操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議無關(guān)的方式存數(shù)據(jù)。雖然可以用 Ajax、 。 圖 33 B/S 結(jié)構(gòu) 在 B/S 體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，用戶通過瀏覽器向分布在網(wǎng)絡(luò)上的許多服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器對(duì)瀏覽器的請(qǐng)求進(jìn)行處理，將用戶所需信息返 回到瀏覽器。 它是一個(gè)用 API 定義的軟件層 ， 是具有強(qiáng)大通信能力和良好可擴(kuò)展性的分布式軟件管理框架 。 原來的數(shù)據(jù)層作為 DBMS 已經(jīng)獨(dú)立出來 ， 鐵路機(jī)務(wù)運(yùn)用安全管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 14 所以關(guān)鍵是要將表示層和功能層分離成各自獨(dú)立的程序 ， 并且還要使這兩層間的接口簡潔明了 。 這是一種“肥客戶機(jī) (Fat Client)”、 “瘦服務(wù)器 (Thin Server)”的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式 。 C/S 模式是一種兩層或三層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng) 。 鐵路機(jī)務(wù)運(yùn)用安全管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 12 圖 31 C/S 結(jié)構(gòu) 客戶機(jī) /服務(wù)器模型具有以下的優(yōu)點(diǎn) : (1)專用性和交互性強(qiáng)，能處理大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流； (2)采用安全性好的局域網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如 NetBELll 協(xié)議，存取數(shù)據(jù)安全； (3)網(wǎng)絡(luò)通訊量低，處理速度快； (4)可將客戶機(jī)的業(yè)務(wù)邏輯與外觀表示層分開，實(shí)現(xiàn)三層 C/S 結(jié)構(gòu)。只適用于規(guī)模集中式應(yīng)用 ， 存在執(zhí)行效率及容量不足等問題。迄今為止，在數(shù)據(jù)庫安全模型上已做了很多工作，但仍然有許多難題；安全體系結(jié)構(gòu)方面的研究工作還剛剛開始；安全機(jī)制上仍保持著傳統(tǒng)的機(jī)制。本 部分 針對(duì)目前數(shù)據(jù)庫面臨的安全威脅，重點(diǎn)介紹了保證數(shù)據(jù)庫安全所采用的措施，并設(shè)計(jì)出了一種安全數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)，展望了未來的研究方向。這個(gè)構(gòu)造返回消息的過程中，往往不再是簡簡單單的一個(gè)方法調(diào)用，而是多個(gè)對(duì)象協(xié)同完成一個(gè)事務(wù)的處理，再將結(jié)果返回。 SAX 使用事件驅(qū)動(dòng)的模型來處理 XML 文檔。 SAX 許多的 WebService 開發(fā)環(huán)境，將開發(fā)者從底層的 XML 文檔的解析和處理中解放出來，他們提供了自動(dòng)化或者很方便的工具，使 得這一過程變得很簡單。 WebService 的 應(yīng)用 非常廣泛 ，然而如果缺乏對(duì) WebService 更深的了解，不能很好的在設(shè)計(jì)階段處理好一些重要的問題，那么最終完成的系統(tǒng)必然是效率低下，沒有可靠性的產(chǎn)品 [8]。 C/S 架構(gòu)的劣勢(shì)在于維護(hù)成本和投資大。 機(jī)車周轉(zhuǎn)圖 ：編制基本圖、計(jì)劃圖、實(shí)際圖； 自動(dòng)接受機(jī)調(diào)圖；由機(jī)車周轉(zhuǎn)圖生成機(jī)統(tǒng) 機(jī)統(tǒng) 27； 機(jī)車計(jì)劃與人員計(jì)劃 ：編制機(jī)車計(jì)劃，或由機(jī)車周轉(zhuǎn)圖生成機(jī)車計(jì)劃；自動(dòng)接受機(jī)調(diào)機(jī)車計(jì)劃；編制人員計(jì)劃（自動(dòng)派班生成人員計(jì)劃）；自動(dòng)生成出勤計(jì)劃、待班計(jì)劃；編制機(jī)車檢修計(jì)劃； 人員管理 ： ⑴電子名牌管理：自動(dòng)倒牌、手工倒牌、記錄出退勤信息、特征標(biāo)識(shí)、人員查詢、人員交換、機(jī)班交換、人員請(qǐng)銷假、名牌備份、名牌發(fā)布； ⑵考勤管理：人員考勤臺(tái)帳、人員考勤查詢與匯總； 待班管理 ⑴待乘臺(tái)帳：由人員計(jì)劃自動(dòng)生成待乘計(jì)劃；記錄出入寓信息，待乘臺(tái)帳查詢； ⑵乘務(wù)員出 入寓卡控： IC 卡出入寓、自動(dòng)記錄出入寓正晚點(diǎn)、自動(dòng)提醒叫班、保休時(shí)間不足報(bào)醒； ⑶干部查房管理：干部查房登記（ IC 卡）、干部查房情況記錄； ⑷無計(jì)劃人員待班；待班樓房間管理； 出勤管理 ： ⑴出勤臺(tái)帳：由人員計(jì)劃自動(dòng)生成出勤計(jì)劃；記錄出勤信息，出勤臺(tái)帳查詢； 鐵路機(jī)務(wù)運(yùn)用安全管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 7 ⑵乘務(wù)員出勤卡控： IC 卡出勤、記錄出勤時(shí)間、自動(dòng)記錄出勤正晚點(diǎn)、自動(dòng)提醒叫班、出勤預(yù)警、保休不足報(bào)警、連續(xù)三個(gè)夜班報(bào)警； ⑶運(yùn)行揭示：運(yùn)行揭示出勤核對(duì)、交付乘務(wù)員的運(yùn)行揭示打??； ⑷明示圖：交付乘務(wù)員的明示圖打??； 退勤管理 ： ⑴退勤臺(tái)帳：自動(dòng)生 成退勤臺(tái)帳、記錄退勤信息；退勤臺(tái)帳查詢； ⑵乘務(wù)員退勤卡控：退勤 IC 卡控制、記錄退勤時(shí)間、退勤名牌自動(dòng)倒牌； 換乘點(diǎn)（外段）遠(yuǎn)程工作站 ： ⑴接收計(jì)劃：從本段接收指定的計(jì)劃，準(zhǔn)備出勤； ⑵出勤登記： IC 卡出勤，或手工輸入出勤信息； ⑶退勤登記： IC 卡退勤，或手工輸入退勤信息； ⑷更新數(shù)據(jù)置本段服務(wù)器：將出勤退勤信息發(fā)送回本段服務(wù)器； 大屏幕控制 ：機(jī)車、人員計(jì)劃發(fā)布到大屏幕顯示，或顯示用戶自定義的內(nèi)容?，F(xiàn)在的機(jī)車乘務(wù)員作業(yè)管理（計(jì)劃、派班、出退勤、候班，人員動(dòng)態(tài)管理，行車組織，機(jī)車輔助操縱）都是單系統(tǒng)且不具有關(guān)聯(lián)性和相互制約的作用，人為因素比較多，效率低，在管理上存在漏洞，不適應(yīng)安全、高效的鐵路發(fā)展需要。他是 1972 年投入使用的。運(yùn)用安全管理信息系統(tǒng)經(jīng)過多年的研究開發(fā)，已經(jīng)有了深厚經(jīng)驗(yàn)積累和技術(shù)積淀，為系統(tǒng)的進(jìn)一 步開發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 鐵路機(jī)務(wù)運(yùn)用安全管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 4 2 運(yùn)用安全管理系統(tǒng)的概述 隨著 nIterne/tIntrnaet 和 Wbe 技術(shù)的日益成熟，目前企業(yè)紛紛信息化手段現(xiàn)信息通訊、企業(yè)管理和電子商務(wù)。 鐵路機(jī)務(wù)運(yùn)用安全管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 3 2）、設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)的總體，劃分子系統(tǒng)及模塊 總體設(shè)計(jì)主要是在系統(tǒng)需求分析的基礎(chǔ)上，確定系統(tǒng)的 C/S 或 B/S 架構(gòu)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的劃分、設(shè)備的配置、數(shù)據(jù)的存貯方式以及整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)規(guī)劃等方面進(jìn)行合理的安排。哈 爾濱機(jī)務(wù)段合段前原各系統(tǒng)都是以本段為主的單機(jī)版軟件，致使哈爾濱機(jī)務(wù)段無法實(shí)現(xiàn)機(jī)車運(yùn)用安全的有效統(tǒng)一管理。鐵路信息化建設(shè)將在鐵路跨越式發(fā)展的總體戰(zhàn)略指導(dǎo)下，適應(yīng)鐵路高速化、重載化、密集化的發(fā)展趨勢(shì)，鐵路調(diào)度指揮信息管理系統(tǒng)在這方面起著極其重要的作用。同時(shí)結(jié)合 web services 模型和數(shù)據(jù)庫安全方面的技術(shù)，保證管理系統(tǒng)的安全運(yùn)行，使其運(yùn)安系統(tǒng)發(fā)揮最大的功能。 學(xué)位論文作者簽名： 日期： 年 月 日 鐵路機(jī)務(wù)運(yùn)用安全管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 上海交通大學(xué) 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué) 校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。綜合考慮 C／ S 模式在信息事務(wù)處理方面的實(shí)時(shí)性、高效性及 B／ S 模式在信息瀏覽、查詢和發(fā)布方面的優(yōu)勢(shì)，對(duì)基于B／ S 和 C／ S 結(jié)構(gòu)的調(diào)度指揮管理信息系統(tǒng) (TDCS)和乘務(wù)員管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入的探索 。鐵道部研究制定并正式頒布了“鐵路信息化總體規(guī)劃”，提出了建設(shè)具有中國特色、世界一流的鐵路智能運(yùn)輸信息系統(tǒng)的總體目標(biāo)、體系結(jié)構(gòu)、發(fā)展戰(zhàn)略與實(shí)施策略。隨著機(jī)務(wù)生產(chǎn)布局調(diào)整，接管外點(diǎn)的增多，點(diǎn)多線廣，加大了管理的跨度及難度，運(yùn)用安全管理系統(tǒng)的重新構(gòu)架和設(shè)計(jì)已經(jīng)迫在眉睫。而前期工作主要是對(duì)哈爾濱機(jī)務(wù)段的運(yùn)安管理系統(tǒng)進(jìn)行分析調(diào)研，搜集計(jì)劃、派班、出退勤、候班，動(dòng)態(tài)管理，行車組織，機(jī)車輔助操縱等人員的反饋信息及需求，整合全段的運(yùn)用管理機(jī)制，為管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)。在測(cè)試過程和試運(yùn)行過程中，對(duì)所出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)的修正，并在工作人員的反饋下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。新的運(yùn)用安全管理信息系統(tǒng)包括機(jī)車調(diào)度室自動(dòng)化系統(tǒng)、監(jiān)控安全分析系統(tǒng)和運(yùn)用干部管理系統(tǒng)三個(gè)部分，基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)務(wù)段運(yùn)用安全微機(jī)自動(dòng)化管理。 世界上發(fā)展較快，效果最好的運(yùn)用安全管理系統(tǒng)有：日本新干線的 COMTRAC 系統(tǒng)。機(jī)務(wù)段原使用的運(yùn)用安全管理系統(tǒng)必須在功能上有所擴(kuò)展，形式上有所整合，管理上有所卡控。運(yùn)用安全管理信息系統(tǒng)包括三個(gè)部分：機(jī)車調(diào)度室自動(dòng)化系統(tǒng)、乘務(wù)員出退勤系統(tǒng)和服務(wù)器系 鐵路機(jī)務(wù)運(yùn)用安全管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 6 統(tǒng) 自動(dòng)化系統(tǒng)包括機(jī)車周轉(zhuǎn)圖系統(tǒng)、機(jī)車計(jì)劃管理、人員計(jì)劃管理、人員管理、考勤管理、出退勤管理、換乘點(diǎn)（外段）出退勤管理、乘務(wù)員待班管理、運(yùn)行揭示管理、電話查詢、觸摸屏查詢、大屏幕顯示等管理功能，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)車周轉(zhuǎn)圖、電子名牌、自動(dòng)派班、換乘點(diǎn)（外段）出退勤遠(yuǎn)程管理等關(guān)鍵技術(shù)。因此，如何 設(shè)計(jì)統(tǒng)架構(gòu)，如何科學(xué)的使用 C/S、 B/S 及突破其架構(gòu)的限制和劣勢(shì)等難點(diǎn)，就成為了主要的研究對(duì)象 [7]。 基于 WebServices 的系統(tǒng)模型的研究 WebService 作為一項(xiàng)新的技術(shù)出現(xiàn)在我們面前，它的出世是 用于解決在不同的平臺(tái)下的應(yīng)用的協(xié)同的。 DOM vs。因此它的運(yùn)行效率以及對(duì)內(nèi)存的使用顯然是不能接受的，尤其是面對(duì)很大的 XML 文檔。 而文檔交換方式，與 RPC 相比較在 XML 文件中不是做遠(yuǎn)程方法的映射，而是一份完整的自包含的業(yè)務(wù)文檔，當(dāng) Service 端收到這份文檔后，先進(jìn)行預(yù)處理（比如詞匯的翻譯和映射），然后再構(gòu)造出返回消息。因此，有效地保證數(shù)據(jù)庫的安全已成為數(shù)據(jù)庫研究領(lǐng)域重要課題之一。 雖然數(shù)據(jù)庫安全模型和安全體系結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)庫安全機(jī)制對(duì)于數(shù)據(jù)庫安全來說也非常重要，但是對(duì)其的研究和應(yīng)用進(jìn)展緩慢。終端 /服務(wù)器 (T/S)模式的前端采用啞終端，后端采用小型機(jī)或大型機(jī)作為主服務(wù)器，它是以主機(jī)為中心的計(jì)算環(huán)境，數(shù)據(jù)管理、事務(wù)處理高度集中，起始成本高， 系統(tǒng)維護(hù)升級(jí)只涉及主機(jī)，管理成本低 ， 但用戶端缺乏個(gè)人定置，無任何處理功能。在一個(gè)客戶機(jī)服務(wù)器應(yīng)用中，客戶端應(yīng)用程序是針對(duì)一個(gè)小的、特定的數(shù)據(jù)集，如一個(gè)表的行來進(jìn)行操作的，而不是像文件服務(wù)器那樣針對(duì)整個(gè)文件進(jìn)行，客戶端應(yīng)用程序是對(duì)某一條記錄進(jìn)行封鎖，而不是對(duì)整個(gè)文件進(jìn)行封鎖，因此保證了系統(tǒng)的并發(fā)性，并使網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù) 量減到最少，從而改善了系統(tǒng)的性能。在此體系結(jié)構(gòu)中，雖然可以方便、統(tǒng)一地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，但仍有規(guī)模受限、數(shù)據(jù)安全方面存在不足、開發(fā)成本高和客戶端應(yīng)用程序部署繁瑣等等問題。 這種結(jié)構(gòu)也適用于局部化低事務(wù)處理應(yīng)給率的 OLTP， 二層結(jié)構(gòu)只適用于客戶端少于 100 個(gè)、 1 個(gè)數(shù)據(jù)源、基于局域網(wǎng)的系統(tǒng) 。 其解決方案是 ： 對(duì)這三層進(jìn)行明確分割 ， 并在邏輯上使其獨(dú)立 。 在三層結(jié)構(gòu)中 ， 中間件是最重要的部件 。其分布結(jié)構(gòu)如圖 33。此外，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的應(yīng)用構(gòu)造有較大的困難。 C/S 對(duì)操作系統(tǒng)依賴性強(qiáng)，不同的操作系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交流困難。 (5)安全性不同。 (8)系統(tǒng)靈活性不同。而 B/S 系統(tǒng)使用的是 HTML， HTML 是數(shù)據(jù)格式的一個(gè)開放標(biāo)準(zhǔn)，目前大多數(shù)流行的軟件均支持 HTML，同時(shí) MIME 技術(shù)使得 Browser 可訪問多種格式文件。在此矛盾與背景下，一種全新的替代解決方案已被業(yè)者提出，基于 C/S與 B/S 混合軟件體系結(jié)構(gòu)就是較為理性的選擇，它能從企業(yè)戰(zhàn)略層的角度出發(fā)，解決上述的問題。針對(duì)不同的功能采用不同的模式，節(jié)約開發(fā)成本，更有利于更新維護(hù) 。因此， 2020 年鐵 道部制定并頒布了新的《鐵路機(jī)車司機(jī)管理辦法》，要求借助于管理信息系統(tǒng)的方法，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，開發(fā)出一套涉及鐵路司機(jī)管理的各個(gè)方面的 CI卡式管理信息系統(tǒng)，這套系統(tǒng)包括 CI 卡、讀卡器 和計(jì)算機(jī)信息管理軟件系統(tǒng)，論文所做的主要工作是計(jì)算機(jī)信息管理軟件系統(tǒng)部分，包括 :司機(jī)基本信息管理，駕駛證管理，CI 卡記分管理，掛失、調(diào)動(dòng)申請(qǐng)與批準(zhǔn)，培訓(xùn)管理，考試，信息查詢，統(tǒng)計(jì)制表，打印等。 (2)建立 BS/模式的信 息訪問平臺(tái)。為有效實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸調(diào)度的只能，實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸資源的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，鐵路運(yùn)輸調(diào)艘必須要有一套完整的組織體系，按照安全生產(chǎn)、集中領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一指揮、逐級(jí)負(fù)囂的原 則，根據(jù)中華人民菸和國鐵道部《鐵路運(yùn)輸 調(diào)度 規(guī)則》的規(guī)定，目前我國的鐵路運(yùn)輸調(diào)度體系由三級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)組成，分別是 —— 鐵道部