基于EDI的航道信息数据交换标准研究*

温　泉　焦尧毅

(长江航道规划设计研究院1)　 　武汉　430011)

(国网湖北省电力公司信息通信公司2)　武汉　430077)



基于EDI的航道信息数据交换标准研究*

温泉1)焦尧毅2)

(长江航道规划设计研究院1)武汉430011)

(国网湖北省电力公司信息通信公司2)武汉430077)

摘要：文中以长江航道信息对外服务中业务数据交换为研究对象，为提升航道信息对外服务的高效、准确与安全，将电子数据交换(electronic data interchange, EDI)引入航道信息对外数据服务领域，针对航道信息特点对相关业务基础数据元进行分组，并结合EDI国标编写规范明确航道信息EDI数据交换标准的整体框架与结构，为航道信息与目标用户的高效数据交换提供标准依据.

关键词：长江航道；航道信息；EDI数据交换；航道基础数据元

0引言

长江航道作为我国内河交通网最重要的组成部分，全长6 300 km，是我国第一、世界第三大河,其干线货运量早已跃居世界第一,见图1.为了促进长江航道的大力发展，科技力量的有力支持必不可少，信息化建设是保障航道畅通安全、提升航道服务水平的重要手段，是促进航道科学发展的重要途径.

图1　2004～2014年长江干线货运量

自2001年起，长江航道局作为长江航道的规划、建设、维护管理部门，针对长江干线航道综合服务保障能力的需求，开展了一系列航道信息化建设工程，为航道科学化管理、信息化建设发展提供了有力促进.“十二五”期数字航道建设作为航道信息化发展的重要阶段，长江航道局明确了信息化建设的总体目标及框架，即建立“一主六分七中心、一图一站、三平台”的7131框架体系(见图2)，为数字航道建设工程提供技术保障，同时也为长江航道提高养护效率、降低维护管理成本、提升综合服务质量与通航能力提供有力支持[1-2].

图2　“十二五”期数字航道建设目标

为了满足数字航道、智能航道系统建设对航道各类型数据信息采集与传输的需求，“十二五”期数字航道建设明确要求建立一套标准规范体系，解决前期信息化建设项目成果中各类型终端设备通讯标准无法互联互通、产品接口不一等问题.针对“数字航道”工程建设的实际需求，长江航道局组织编制了《航道信息采集与数据交换标准》(草案)，力求形成一套统一的规范标准促使长江航道系统内各阶段信息化建设成果形成一个高效互联、有序运作、实时传输的有机整体.随着长江干线航道等级的逐年提升，沿江沿海水运需求的不断增长与“深下游畅中游延上游”建设工程不断推进，促进了海船入江通航里程的增加与沿岸港口货运吞吐量的增大，为了进一步拓展长江航道信息数据交换服务的目标群体，有效衔接入江海船与港口业务对航道信息不断增大的需求，兼容并满足其现有数据通讯服务的标准，本文拟将航道EDI电子数据交换概念引入现有《航道信息采集与数据交换标准》，为长江航道信息与目标用户(入江海船与港口业务等)的高效数据交换提供标准依据.

EDI电子数据交换作为ISO国际标准化组织所推行的数据交换标准，广泛应用于行政、贸易与交通运输领域，对信息系统间的数据互联互通提供了交换标准与依据，从而对相互间的业务数据进行预定义和结构化的自动交换提供了便利，大大提升了数据处理速度与准确性.目前，EDI电子数据交换标准尚未涉及应用到长江航道数据交换领域，但随着经济快速发展与海船入江的需求增加，现有航道在线对外服务平台已无法满足对海量航道实时数据交换的需求,因此引入在船舶与港口业务领域广泛应用的EDI技术为长江航道数据的高速、便捷和安全交互提供技术支持变得愈发重要.本文以EDI电子数据交换为基础，针对航道信息采集与数据交换流程进行延展，通过对数据交换平台增加EDI对外服务接口，制定符合航道特点的EDI数据交换标准，加强航道信息对外服务的高效与便捷.

1航道信息数据交换研究现状

EDI电子数据交换最早起源于美国运输业，经过近50年的发展逐步完善并被国际广泛使用与认可，并于1990年被国际标准化组织(ISO)正式接受成为国际通行标准，我国在1996年首次开通了EDI通关业务.EDI电子数据交换以其信息交换的快速、准确、安全与及时高效满足了国际贸易间的数据交换处理需求，此外，EDI被推广应用于远程教学、远程会议、港口物流以及信息咨询等领域.

目前，以航道EDI电子数据交换为对象的研究文献较少，研究者主要着眼于信息服务平台的建设以及航道信息化建设指标体系的研究.高婷[3]针对长江内河流域南京、武汉与重庆三大港集装箱运输EDI平台建设的差异，提出以目前长江航运发展需要与信息服务现状，加快EDI数据交换平台的建设与融合.张丽萍[4]在其研究中对EDI的应用状况进行了对比分析，着重介绍了其在港口与远洋运输领域的应用，同时她以长江航运为研究对象，对其信息需求与数据指标进行了分类，提出将电子数据交互引入到长江航运电子商务领域.任博部[5]则针对航道信息数据特点进行了归纳总结，提出了航道信息管理平台的构建，但未涉及到航道信息数据的对外服务与发布标准.刘明俊[6]、李柏丹[7]、顾传钦[8]、陈长虹[9]、黄强[10]等在各自研究中，分别以内河航道为研究对象，对其信息化需求、体系结构与平台设计给出了应对策略，但都未对航道采集数据交换标准与通讯协议有所涉及.

20世纪90年代初，欧洲各国为了解决本国内河航运发展的需要，分别建立起符合本国国情的内河航运信息系统，如荷兰的IVS90系统、比利时的IBIS/GINA系统、德国的ELWIS 系统、法国的VNF2000系统等.欧盟于2005年提出开展统一内河航运综合信息服务(river information service，RIS)的建设，通过协同化、规范化航运信息服务，促进了内河航运与各种运输方式之间的有机衔接，保障了内河航运的安全、经济、高效、节能与环保，充分发挥了其综合优势，进一步加快了欧洲内河航运业整体的发展.

2航道信息需求分析

2.1航道信息采集终端采集数据类型

国标行政、商业和运输业电子数据交换(EDIFACT)应用级语法规则》(GBT 14805.1-2007)第1部分至第10部分与贸易数据交换贸易数据元目录》(GBT 15191-2010)对商业贸易、港口物流等领域所涉及的数据信息进行了分类,并对数据交换报文格式与其他相关安全规范进行了定义.由于，航道信息数据尚未被纳入EDI国标中，且国标EDI适用范围主要限于商业贸易、港口物流等领域，本文拟针对航道各类型终端采集数据进行收集分析，归纳筛选出符合需求方实际需要的航道信息数据，并对其进行逐一分类与标识.目前，长江干线航道所使用的航道信息采集终端设备包括：水位遥测遥控终端、航标遥测遥控终端、电子航道图终端以及船舶信息采集系统等几大类，主要采集信息内容见表1～3.

表1　航标遥测遥控信息采集内容

表2　水位遥测遥报信息采集内容

2.2航道信息EDI交换数据类型

航道信息采集终端所采集的数据种类繁多，并且涉及到航道运维管理、船舶自身运转数据、通航条件及气候状况等领域，但其中涉及到目标群体需求应对外及时发布的航道信息则包括：航标信息、水位信息、航道维护尺度、气候、控制河段以及航行通告等，主要涉及到长江航道内目标用户安全、高效通行所需的基本保障信息.因此，依据目标用户所需信息对航道信息EDI交换的数据类型进行归纳，可知航道终端所采集的繁杂数据信息通过数据交换平台EDI数据接口对外服务的信息类型主要包括如下几类,见表4.

表4　航道信息EDI交换数据类型

3航道信息EDI数据交换标准编制与数据元分组

3.1航道信息EDI标准编制

为了满足航道信息EDI交换的快速、便捷与准确，基于EDI数据交换国标编制符合航道信息特点的预定义与结构化业务数据交换标准，为航道信息数据及时有效的与目标用户进行互联互通，建立航道数据对外服务的主要交换通道.因此，制定符合航道信息特点的EDI标准时，需明确遵循如下几点.

1) 标准适用范围即长江航道对外发布航道信息时适用，各终端与通信服务平台以及数据交换平台间的互联互通则以《航道信息采集与数据交换标准》(草案)为依据.

2) 标准编制中还需要明确新制定标准所涉及引用的规范性文本，本文所拟制定的标准主要以EDI国标与《交通信息基础数据元 第4部分：航道信息基础数据元》为主.

3) 对标准中涉及的相关EDI术语与定义进行分类阐述，包括航道信息EDI所特有的术语.

4) 对航道信息中所涉及的业务数据元以国标分类特点为基础进行数据元分组，并对业务数据交换的报文格式进行定义.

5) 制定信息数据交换的安全规则，保障航道信息EDI数据交换的保密性与安全性.

3.2航道信息EDI数据元分组

国标《贸易数据交换贸易数据元目录》(GBT 15191-2010)中对商业贸易、港口物流等领域所涉及数据元采用4位数字即1～9999进行分类分组，并进行逐一标识.本文为了避免研究对象航道信息基础数据元出现与贸易数据元分类代码重复的状况，拟在分类目录中使用5位数字来作为航道信息数据元标识符(标记)，考虑到将数据元按类别进行划分便于目标用户使用，因此本文暂将数字标识符分为4个通用类别，制定过程中参照《交通信息基础数据元第4部分：航道信息基础数据元》所列已有类型对航道信息EDI数据元目标字典条目名称进行匹配，便于查找与使用.

为了便于航道信息EDI数据目标用户便于查询与使用，且有据可循有据可依，本文拟将航道信息EDI数据元分为如下几个类目，见表5～6.同时考虑后期组织构架、设备类型、编号等变更与航道信息数据元的扩展，在制定航道信息EDI数据交换标准的过程中需预留足够空间，满足后续发展的需求.

表5　航道信息EDI数据元类目

4结 束 语

从航道信息对外发布的及时性、准确性出发，将航道终端所采集数据经通讯服务平台解析后传输至数据交换平台，将筛选过的航道信息经EDI接口按格式化的报文模式对外发送至目标用户，即保障了信息传递的及时高效，又保障了信息服务的安全，为目标用户使用航道信息确保其在长江航道的安全畅通提供了支持.

因此，本文基于EDI国标与《交通信息基础数据元 第4部分：航道信息基础数据元》对航道信息基础数据元进行分组，制定符合航道需求特点的EDI数据元目录，并针对今后更新拓展需要预留了新增标识符区段. 本文重点阐述了航道信息EDI交换标准的编制重要性与急迫性，即为对外服务提供了数据交换依据，又为航道服务业务拓展提供了技术支持，同时也对长江航道提升对外服务效能起到了积极促进作用.

表6　航道信息EDI数据元目录(部分)

注：(1) a为字母字符;(2) n为数字字符;(3) an为字母和数字字符;(4) 3为定长3位字符;(5)．．17为最多可用17位字符位置的不定长的数据单位;(6)．．35×5为可占用5行，每行最多35位字符的不定长的数据单位;(7)．．35×n为每行1～35位字符，不确定行数，不定长的数据单位;(8)an5(aannn)为定长5位字母数字字符，前2位为字母字符，后跟3位数字字符不间断排列;(9)an5(aa-nn)为定长5位字母数字字符，由两个子单元组成，各单元之间用连字符“-”连接；(10)n7(nn，nnnn，n)为定长7位数字字符，由三个子单元组成，不间断，“，”仅表示各单元之间间的分隔；(11)(n2)a3为定长3位字母字符，其前是2位数字字符.

参 考 文 献

[1]吕永祥,何乐,陈琳，等.长江数字航道和智能航道的分析与思考[J].交通科技, 2013(2):161-164.

[2]吕永祥.长江干线航道要素状态感知与交互技术分析[J].水运工程,2012(9):153-158.

[3]高婷.长江汉申段水路集装箱运输系统研究[D].武汉: 武汉理工大学,2007.

[4]张丽萍.长江航运电子商务应用研究[D].武汉:武汉理工大学,2005.

[5]任博部.航道信息管理平台研究[D].南京:南京理工大学,2007.

[6]刘明俊,潘俊,刘佳仑.长江干线航道信息发布平台的构建设想[J].交通信息与安全,2010(6):85-87.

[7]李柏丹.内河航运信息化规划研究[D].北京:北京交通大学,2007.

[8]顾传欣.长江水路集装箱运输发展研究[D].武汉:华中科技大学,2004.

[9]陈长虹.长江干线航道信息管理系统探讨[J].交通建设与管理,2013(7):66-67.

[10]黄强.长江航运物流发展战略研究[D].武汉:武汉理工大学，2006.

Research on Waterway Information Data Exchange Standard Based on EDI

WEN Quan1)JIAO Yaoyi2)

(ChangjiangWaterwayPlanning,DesignandResearchInstitute,Wuhan430011,China)1)

(StateGridHubeiElectricPowerCompanyInformationandCommunicationCompany,Wuhan430077,China)2)

Abstract：Taking the operational data exchange in the external services of Changjiang waterway information as the research background, this paper introduces electronic data interchange (EDI) into the field of waterway information external data services, aiming at enhancing the efficiency, accuracy and safety of waterway information external services. In addition, based on the characteristics of waterway information, the related operational basic data elements are divided into groups. The overall framework and structure of waterway information EDI data exchange standards are determined according to the international writing specifications of EDI, which can provide standard references for the highly effective data exchange between waterway information and targeted users.

Key words：Changjiang waterway; waterways information; EDI data exchange; waterway basic data element

doi:10.3963/j.issn.2095-3844.2016.02.019

中图法分类号：TE688

收稿日期：2016-01-21

温泉(1984- )：男，博士，工程师，主要研究领域为水陆交通信息化、数字航道、智能航道

*交通运输部2013年信息化重大专项(2013-364-548-200)