基于J2EE的三峡-葛洲坝水利枢纽通航调度系统的设计与开发

８２　交通与计算机２００６年第５期　第２４卷　总１３２期　基于Ｊ２ＥＥ的三峡一葛洲坝　水利枢纽通航调度系统的设计与开发　王小平　曾　亮　肖恒辉　齐　欢　（华中科技大学武汉４３００７４）　摘　要　提出了采用Ｂ／Ｓ模式和Ｃ／Ｓ模式相结合的方法，以Ｊ２ＥＥ架构进行构建三峡一葛洲坝　水利枢纽通航调度系统。给出了多层结构的系统总体结构图以及各功能模块的组成，介绍了主要　的功能模块开发内容，最后给出了实现界面并对实际运行进行了总结。　关键词三峡一葛洲坝水利枢纽，电子政务，Ｊ２ＥＥ，浏览器／服务器模式　文献标识码：Ｂ　中图法分类号：ＴＰ３９３　Ｏ　引　言　三峡坝区船舶过坝优化调度辅助决策系统开　发时间较早，受设计建设时各方面条件的限制，系　统功能存在许多不足，已无法满足目前船舶过坝　通航调度工作的需要。三峡一葛洲坝两坝联合调度　系统目前尚无人专门进行研究，在三峡大坝和葛　洲坝过坝调度问题研究方面，研究人员大多是分别　和适用于企业级应用的Ｊ２ＥＥ。Ｊ２ＥＥ是一个规范，　而不是一个现成的产品。各个平台开发商按照　Ｊ２ＥＥ规范分别开发了不同的ＪＺＥＥ应用服务器，　Ｊ２ＥＥ应用服务器是Ｊ２ＥＥ企业级应用的部署平　台。由于它们都遵循了Ｊ２ＥＥ规范，因此，使用　Ｊ２ＥＥ技术开发的企业级应用可以部署在各种　Ｊ２ＥＥ应用服务器上，这就从实质上消除了对一家　公司的产品的依赖，并支持跨平台的应用部署。　对三峡大坝或对葛洲坝调度问题进行研究ｎ　］。　三峡一葛洲坝水利枢纽的运行涉及多个方面　的相互协调，如船舶基本信息的录入、申报信息的　２基于Ｊ２ＥＥ的三峡一葛洲坝水利枢　纽联合调度系统框架的构建　通过与三峡通航局用户的充分沟通和分析，　按照Ｊ２ＥＥ标准，将三峡一葛洲坝水利枢纽联合调　度系统分成３层：表现层、应用层和数据层。基于　Ｊ２ＥＥ的三峡一葛洲坝水利枢纽联合调度系统的总　体结构如图１所示。　ＧＰＳ／ＣＣＴＶ／　三峡总公　外　系统用户界面　表　录入，船闸相关信息的录入与维护，通航条件相关　信息的录入与维护，以及联合调度计划的制定等，　情况非常复杂。因此，笔者决定采取Ｂ／Ｓ（浏览器／　服务器）和ｃ／ｓ（客户端／￣ＪＰ．务器）相结合的模式来　设计三峡一葛洲坝水利枢纽通航调度系统。其中调　度系统所需要录入的信息、船闸运行中的信息、系　统管理、调度信息的公开等通过Ｂ／Ｓ模式实现，而　调度计划的编制则采用Ｃ／Ｓ模式来实现。本文主　要介绍三峡一葛洲坝水利枢纽通航调度系统工程　的Ｂ／Ｓ端系统。　，ＶＴＳ／，ＡＩＳ／＂一．　司－　度梯系级统调　　部统系　　Ｉ　＋　◆　ｌ　现层　应　层　换接　ｌ　换接口ｌ　▲　▲　数据交Ｉ　■　Ｈｔｔｐ　请求Ｈｔｔｐ　响应　１　１　Ｊ２ＥＥ　为了满足架构企业级应用的需求，Ｊａｖａ的创　始人Ｓｕｎ公司在早期的Ｊ２ＳＥ（ｊａｖａ　２　ｐａｔｆｏｒｍ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｅｄｉｔｉｏｎ）基础上，开发了Ｊ２ＥＥ（ｊａｖａ　２　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　ｅｄｉｔｉｏｎ）。目前，Ｊａｖａ平台有３　消息中问件　ｔ一　Ｊ　Ｊ验证、转发请求／发送响应　用　，１　’Ｉ采集　ｌ／’而　编●制　零　窝圜圜陶　　雩　重　量　Ｊ２ＥＥ软件架构平台　个版本：适用于小型设备和智能卡的Ｊ２ＭＥ（ｊａｖａ　２　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｍｉｃｒｏ　ｅｄｉｔｉｏｎ），适用于桌面系统的ＪＺＳＥ　收稿日期：２００６—０５—３１　数据处理　应Ｉ　数据备份／恢复　数　据　层　用业务数据　图１三峡一葛洲坝水利枢纽通　航调度系统总体结构图　维普资讯 http://www.cqvip.com

基于Ｊ２ＥＥ的三峡一葛洲坝水利枢纽通航调度系统的设计与开发——王小平　曾　亮　肖恒辉　齐欢　８３　３　三峡一葛洲坝水利枢纽Ｂ／Ｓ端模　块　按照Ｊ２ＥＥ标准构建的三峡一葛洲坝水利枢纽　联合调度系统模块结构如图２所示。随着三峡一葛　洲坝水利枢纽联合调度系统的全面投入运行，在　船舶数据申报时还会采取ＧＰＳ进行自动申报，这　部门的值班日志、对本班值班期间的当班统计），　领导指示及有关通知的记录、查询、汇总，其他影　响通航信息的记录、查询、汇总，重要重大情况的　记录、查询、汇总，违章船舶的记录、查询、汇总。　统计报表是对三峡一葛洲坝水利枢纽运行过　程中的一些运行记录的统计，具体包括：三峡船闸　运行日报、月报、年报和任意时段统计，其中每类　样有利于提高工作效率。　三峡一葛洲坝水利枢纽通航调度系统工程　Ｉ数据采集｝Ｊ计划ＩＪ　ＧＰＳ　ＪＩ值班ＪＩ统计ｌ　Ｊ调度ｌＪ统计ＩＩ系统ｆ　ｌ和维护Ｉｌ执行ｌｌ指令ｌ１日志ｌＩ报表ｌｌ公开ｌｌ报表ｌｌ管理Ｉ　图２三峡一葛洲坝水利枢纽联合调度系统模块结构　图２中的每个模块还包含有子模块。　数据采集和维护模块用于采集整个调度系统　所需要的各种信息，具体包括：船舶基本信息、船　舶申报信息、到锚确认、客船到锚确认、锚地信息、　气象信息、水位信息、用水量信息、实际流量信息、　预报停航信息和翻坝信息。　计划执行模块是三峡、葛洲坝现场调度值班　室记录和执行调度计划的功能模块，具体包括：三　峡调度值班室功能模块、三峡南线集控室功能模　块、三峡北线集控室功能模块、升船机集控室、葛　洲坝调度值班室功能模块、葛洲坝１＃集控室功能　模块、葛洲坝２＃集控室功能模块、葛洲坝３＃集控　室功能模块。三峡调度值班室具体功能包括：船舶　到锚确认、执行闸次计划、闸次运行实绩；三峡南　线集控室功能模块包括：执行闸次计划、闸次运行　实绩；三峡北线集控室功能模块包括：执行闸次计　划、闸次运行实绩。葛洲坝相应功能模块与三峡类　似，只是分布的地理位置不同。　为了提高运行中的船舶与长江通航管理局之　间的沟通效率，有些船舶安装有ＧＰＳ系统。通过　船舶上安装的ＧＰＳ系统可以向ＧＰＳ服务器发送　信息，由ＧＰＳ服务器向三峡一葛洲坝水利枢纽通航　调度系统发送信息。ＧＰＳ指令模块包括：向ＧＰＳ　船舶发送调度指令、向所有ＧＰＳ船舶广播信息、　向ＧＰＳ船舶发送计划简表、向ＧＰＳ船舶发送计划　详表、ＧＰＳ船舶实时信息察看和ＧＰＳ船舶实时信　息更新。　值班日志模块是记录三峡通航局各部门每天　工作情况，包括每个值班日期内发生的一些重要　事情、领导指示和发生违章船舶的记录等，具体包　括：值班的本班情况，值班日志记录（包括汇总本　统计都包含过闸船舶船籍分类统计、过闸日报简　表、一级危险品过闸情况统计、过闸船舶面积统　计、过闸船舶吨位情况统计、过闸船舶尺度情况统　计、过闸货物分类统计、过闸船舶种类统计、船闸　用水量统计，船舶按申报地点统计，水情气象统　计，航道参数统计，船闸工况统计，专项统计、快　报。　调度公开是三峡通航管理局在保密制度允许　范围内通过门户网站、登记站查询终端和大屏幕　以及ＧＰＳ系统等公开通航调度信息，以方便外界　查询并接受社会监督。公开内容有：过坝流程图、　申报流程图、调度原则、每天船闸的通过能力和需　求、船舶到锚时刻、计划简表、水情信息、气象信　息、航道信息、锚地信息和调度综合信息等。　综合查询是为了方便用户对系统运行中的各　种信息的查询。　系统管理模块是对系统用户的管理和用户使　用系统的日志记录。具体包括：个人信息的查看，　修改登录密码，个人日志查询，添加、修改、删除系　统用户，添加、修改、删除、设置权限系统角色，系　统日志查询，添加、修改用户部门，锚地信息管理，　调度信息管理，货种代码管理，船舶公司管理，门　户用户管理。　４　三峡一葛洲坝水利枢纽联合调度　系统Ｂ／Ｓ端的实现　根据设计的三峡一葛洲坝水利枢纽联合调度　系统Ｂ／Ｓ端的功能模块结构图，表现层选用　ｄｒｅａｍｗｅａｖｅｒ２００４，应用服务器选用ＷｅｂＳｐｈｅｒｅ５．　１，数据服务器选用Ｏｒａｃｌｅｌ０ｉ，数据采集与维护模　块的实现界面如图３所示。　５　结束语　介绍了采用Ｊ２ＥＥ平台开发三峡一葛洲坝水利　枢纽联合调度系统。根据实际工作业务需要，设计　开发了数据采集与维护模块、计划执行模块、ＧＰＳ　指令模块、值班日志模块、调度公开模块、综合查　维普资讯 http://www.cqvip.com

８４　交通与计算机２００６年第５期　第２４卷　总１３２期　询模块、统计报表模块、系统管理模块等８个模　块。目前该系统已经构建完成，并于２００５年１２月　３１日上线运行。可在调度中实现“一次申报、动态　计划、全程调度、无缝衔接”，在通航管理中实现调　态规划建模与算法．计算机与数字Ｔ程，２００３，　３１（３）：４７—５０　［２］卢方勇，齐欢，曹杰・永久船闸运行闸室编排调　度计算机应用与研究・计算机应用研究，２０００（　）：　苎　的服务质量苎　．的　，　，作量，提高调度效率。　减轻长江三峡通航管理局的日常工　参考文献　孽　门［３］　峰，齐欢．ＤＦｓ算法在三峡永久船闸优化编　ｒ４３刘云峰齐，；　．　机工　。　２，　（　；：　…　欢．二维优化编排启发式算法及其在　化，三峡永久船闸调度决策系统中的应用．计算机与现　２００２　，１１一３，［５］　炜齐三峡船闸运行调度中的多属性决　Ｎａｖｉｇａｂｌｅ　Ｓｃｈｅｄｕｌｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ－Ｇｅｚｈｏｕ　Ｄａｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｊ２ＥＥ　ＷＡＮＧ　Ｘｉａｏｐｉｎｇ　ＺＥＮＧ　Ｌｉａｎｇ　ＸＩＡＯ　Ｈｅｎｇｈｕｉ　ＱＩ　Ｈｕａｎ　（Ｈｕａｚｈｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　８Ｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ　４３００７４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｓｉｇｎｓ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｓ　ａｎ　ｎａｖｉｇａｂｌｅ　ｓｃｈｅｄｕｌｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ—Ｇｅｚｈｏｕ　Ｄａｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｊ２ＥＥ　ｔＯ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｎａｖｉｇａｂｌｅ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ—Ｇｅｚｈｏｕ　Ｄａｍ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｕｓｉｎｇ　Ｂ／Ｓ　ｍｏｄｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　Ｃ／Ｓ　ｍｏｄｅ．Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｇｉｖｅｓ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ’Ｓ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｍｕｌｔｉ—ｌａｙｅｒ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｄｉａｇｒａｍ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｏｆ　ｅｖｅｒｙ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｍｏｄｕｌｅ．Ｉｔ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｊｏｒ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｍｏｄｕｌｅｓ。Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｔｈｅ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ａｎｄ　ｍａｋｅｓ　ａ　ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ　Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ—Ｇｅｚｈｏｕ　Ｄａｍ；ｅ—ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ；Ｊ２ＥＥ；Ｂ／Ｓ　ｍｏｄｅ