铁路信息化顶层设计方法与实践研究.pdf
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第九届中国智能交通年会大会论文集铁路信息化顶层设计方法与实践研究马小宁李平史天运(中国铁道科学研究院电子计算技术研究所,北京100081)摘要:
近年来,随着铁路信息化建设的逐步深入,各自为政、重复建设、信息孤岛等问题日益凸显。
究其原因,皆为在信息化建设前期忽略了信息化的顶层设计所致。
铁路信息化需要顶层设计。
首先分析了铁路信息化顶层设计的内涵,论述了信息化顶层设计的方法一一企业架构的基本理念及其发展。
剖析了现阶段铁路信息化所面临的新形势,在此基础上设计了铁路信息化顶层设计的总体框架,包括业务架构、应用架构、数据架构、技术架构及保障体系。
对于新形势下重新进行铁路信息化顶层设计具有重要的理论及实践指导意义。
关键词:
铁路信息化;信息化顶层设计;企业架构;应用架构;数据架构StudyonMethodandPracticeofRailwayInformatizationTopDesignMaXiaoningLiPing,ShiTianyun(InstituteofComputingTechnologies,ChinaAcademyofRailwaySciencesBeijing100081China)Abstract:
Inrecentyears,withgradualdevelopmentofrailwayinformatizationconstruction,independentrepeatedconstructionandinformationislandproblemsbecomeincreasinglyprominent.Themostimportantreasonisthatlackoftopdesigninearlierstageofrailwayinformatizationconstruction.Railwayinformatizationneedstopdesign.Thispaperfirstlyanalyzedtheconnotationofrailwayinformatizationtopdesign,anddiscussedthemethodofinformatizationtopdesignthebasicideaanddevelopmentofEnterpriseArchitecture,analyzednewsituationofrailwayinformatizationatthisstage,andonthisbasisdesignedtheoverallframeworkofrailwayinformatizationtopdesign,includingthebusinessarchitecture,applicationarchitecture,dataarchitecture,technicalarchitectureandguaranteesystem.Thispaperhasimportanttheoreticalandpracticalsignificancetorailwayinformatizationtopdesignunderthenewsituation.Keywords:
RailwayInformatization,informatizationtopdesign,EnterpriseArchitecture,applicationarchitecture,dataarchitecture1引言信息化是推动铁路现代化的核心源泉,是铁路运输业务高效开展的重要支撑。
近年来,随着铁路信息化建设的逐步深入,各自为政、重复建设、信息孤岛等问题日益凸显,已成为制约铁路信息化水基金项目:
铁路信息化顶层设计优化研究2013YJ051)296录用论文平进一步提升的重要障碍。
究其原因,皆为在信息化建设前期忽略了信息化的顶层设计所致。
顶层设计是当今信息化建设的制高点,是确保信息化建设上下贯通、左右衔接,各建设内容切实落到实处的重要手段。
国外的信息化建设起步较早,对于信息化顶层设计普遍高度重视。
从上世纪八十年代至今,逐渐形成了以企业架构为核心的信息化顶层设计的方法论体系。
铁路信息化建设的进一步深入需要顶层设计的指导。
目前,铁路转企改制、客货运改革全面推进,高速铁路快速发展,铁路正面临全新的发展形势。
同时,云计算、物联网、大数据等新技术日趋成熟,也为信息化建设注入了新的活力。
新形势下进行铁路信息化的顶层设计,推进铁路信息化的重新布局具有重要的现实意义。
本文论述了铁路信息化顶层设计的内涵,分析了信息化顶层设计的方法一企业架构的基本理念及其发展。
剖析了现阶段铁路信息化所面临的新的形势,在此基础上设计了铁路信息化顶层设计的总体框架,包括业务架构、应用架构、数据架构、技术架构及保障体系。
对于新的形势下重新进行铁路信息化顶层设计具有重要的理论及实践指导意义。
2铁路信息化顶层设计的内涵顶层设计本是一个工程学术语,后被引入到信息化领域。
顶层设计的原意是运用系统论的方法,从全局的角度,对某项任务或者某个项目的各方面、各层次、各要素统筹规划,以集中有效资源,高效快捷地实现目标。
铁路信息化顶层设计是指从整体和全局视角出发对铁路信息化建设的各个方面、各个层次和各种角色等因素进行统筹考虑,理解和分析影响信息化建设的各种关系,对信息化建设的基本问题进行总体的、全面的分析,确定信息化建设目标,并提出体制和业务的架构及改进建议,从而尽量规避规划的缺陷和不足,从根本上减少信息化建设风险。
铁路信息化的顶层设计有三层含义:
(1)整体和全局顶层设计的首要视角是要跳出局部环境的束缚和影响,站在全企业的整体髙度和全局视野,去分析决定铁路信息化的具体决策。
(2)业务顶层设计的重点是业务。
顶层设计需要以铁路的核心业务流为主线,收集、整理与描述业务需求并按层次呈现,以数据形式保存,同时分析应用系统的业务可行性。
(3)效益铁路信息化建设需要达成优化企业工作流程、促进职能转变、提髙业务效率、推动体制创新,最终提升企业效益的目标。
这要求铁路信息化不仅在建设之初就考虑铁路企业的效益问题,而且需要将效益评估和建设周期的各个环节联系起来,实现全程的效益评估。
铁路信息化顶层设计能够从战略的高度、管理的视角重新审视企业信息化建设的现状与不足,并结合国内外行业最佳实践、IT应用趋势,对企业的信息化建设战略、目标、应用架构、技术路线等进行系统的思考、统筹的规划、详细的分析,为企业下一步信息化建设提供具有操作性的指导。
3信息化顶层设计的方法国外的信息化建设起步较早,对于信息化顶层设计普遍髙度重视。
从上世纪八十年代至今,逐渐形成了以企业架构为核心的信息化顶层设计的方法论体系。
297.第九届中国智能交通年会大会论文集3.1企业架构的概念企业架构EnterpriseArchitecture,EA)是从企业全局的角度审视与信息化相关的业务、信息、技术和应用间的相互作用关系以及这种关系对企业业务流程和功能的影响。
企业架构是一个多视图的体系结构,它由企业的业务架构、数据架构、应用架构和技术基础架构共同构成,如图1所示。
(1)企业业务架构BusinessArchitecture):
贯彻企业业务战略企业业务架构描述了企业各业务之间相互作用的关系结构。
业务构架以企业的业务战略为顶点,以企业各主营业务为主线,以企业各辅助业务为支撑,以人流、物流、资金流、信息流等联络各业务线,构成贯彻企业业务战略的企业基本业务运作模式。
(2)企业数据架构DataArchitecture):
建立企业信息模型企业数据架构是将企业业务实体抽象成为信息对象,将企业的业务运作模式抽象成为信息对象的属性和方法,建立面向对象的企业信息模型。
数据架构实现从业务模式向信息模型的转变,业务需求向信息功能的映射,企业基础数据向企业信息的抽象。
业务架构业务战略业务需求业务流程.角色业务变革.协作項目建设应用架构系统.服务.功能和管理ui士技术架构硬件.服务器.操作系统、网络图1企业架构的内容(3)企业应用架构ApplicationArchitecture):
实现企业信息流动企业应用架构是以企业数据架构为基础,建立支撑企业业务运行的各个业务系统,通过应用系统的集成运行,实现企业信息自动化流动,代替手工的信息流动方式,提高企业业务的运作效率,降低运作的成本。
应用架构定义了企业应该建立哪些信息系统,明确了各系统间的关系,提供了企业所需应用系统的蓝图。
(4)企业技术架构TechnologyArchitecture):
保障企业应用执行企业技术架构是实现企业应用架构的底层技术基础结构,通过软件平台技术、硬件技术、网络技术、信息安全技术间的相互作用支撑企业应用的运转。
根据企业的情况和架构工作的具体要求,所关注的侧面或具体架构也会产生差异。
但是共同的是,企业架构从整体、宏观的角度描述了企业业务、信息系统、技术、治理各方面IT工作所需的信息,并可以有效地协调企业中的信息资产、利益相关者的协调运作,以使其与企业的战略目标相吻合并有效298录用论文地支持企业(业务)愿景的达成。
3.2企业架构的发展企业架构方面的研究与实践源自信息系统的规划与设计领域。
20世纪80年代中期,JohnZachman首次引入“信息系统架构框架”的概念,被公认为是企业架构领域的开拓者,他认为使用一个逻辑的企业构造蓝图(即一个架构)来定义和控制企业系统和其组件的集成是非常有用的。
为此,Zachman提出了信息、流程、网络、人员、时间、基本原理等6个视角来分析企业,也提供了与这些视角每个相对应的六个模型,包括语义、概念、逻辑、物理、组件和功能等模型。
企业架构最早应用在一些美国的政府机构,其对企业架构应用的推动也发挥了十分重要的作用。
Zachman框架提出以后,美国国家技术标准研究所NationalInstituteofStandardsandTechnology,NIST)在1989年发布了NIST框架,此后联邦政府内及其他联邦实体也发布了各自领域的企业架构框架,包括国防部DOD)和财政部DOT)等。
企业架构的演进主要遵循了两条主线:
一条是以Zachman框架为基础开发出的主流架构框架与方法有EAP(EnterpriseArchitecturePlanning,企业架构规划)、FEAF(FederalEnterpriseArchitectureFramework,美国联邦政府企业架构框架)、TEAF(TreasuryEnterpriseArchitectureFramework,美国财政部企业架构框架)等;另一条是以ISO/IEC14252(InformationtechnologyGuidetothePOSIXOpenSystemEnvironment)为基础开发出的美国国防部的信息管理技术架构框架TAFIM(TechnicalArchitectureFrameworkforInformationManagement,信息管理技术架构框架),TOGAFCTh
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