海事局業務信息管理系統設計與實現

發布時間：2023-07-20 10:23

摘要 I

Abstract II

1緒論 1

1.1開發背景和目的 1

1.2開發技術基礎 2

1.2.1電子政務應用概述 2

1.2.2相關軟件技術概述 3

2需求分析 8

2.1總體分析 8

2.2基本信息管理 9

2.3船舶進/出港查驗信息管理 11

2.4船舶進/出港簽證管理 13

2.5船舶安全信息管理 17

2.6其他要求簡述 19

3系統設計 20

3.1軟件架構 20

3.2數據庫設計 21

3.2.1總體方案 21

3.2.2數據庫表設計 23

3.3主要模塊設計 25

3.3.1海事基本信息管理模塊 25

3.3.2進/出港查驗管理模塊 27

3.3.3進/出港簽證管理模塊 29

3.3.4船舶安全信息管理模塊 31

3.4其他模塊 33

4系統實現與測試 34

4.1主要模塊的實現 34

4.1.1海事基本信息管理模塊 34

4.1.2進/出港查驗管理模塊 37

4.1.3進/出港簽證管理模塊 40

4.1.4船舶安全信息管理模塊 41

4.2系統測試 44

結論 49

參考文獻 51

致謝…… 52

大連理工大學學位論文版權使用授權書 53

1緒論

1.1開發背景和目的

海事業務管理是政府在國家經濟流通領域的重要管理工作，海事工作也是政府機構執法工作的重要組成部分。隨著社會經濟的繁榮和發展，尤其是貨物運輸和國內外通商流量的日益增長，海事工作越來越呈現出內容廣泛和信息關聯度高的發展趨勢，海事機構既需要提高效率又要保障事務處理的準確性。某沿海城市的海事局以往在海事業務信息化處理方面雖然已經具有一定的建設基礎和成果，但是隨著海事工作要求的不斷提高和法規的不斷完善，亟需顯著改進以往信息化工具的很多不足之處，并按照最新的海事工作規范構建系統的新功能，以適應新形勢下的海事工作要求。

本文所闡述的海事業務信息管理系統，是基于以往在海事業務信息化處理方面已經具有的經驗基礎和成果，面向海事工作要求不斷提高和法規更新的實際情況，按照最新的海事業務條例和工作規范構建全新的系統功能。該系統需要著重實現對海事業務處理的規范性、系統內外數據的準確性、事務處理的集成性和流程擴展的靈活性，以保障未來對系統運行維護的便利。基于以上考慮，新系統在總體層面上需實現的主要功能要圍繞當前國家海事局關于海事工作的最新法規和管理條例為依據進行組織，在信息和事務處理層次上要實現最新的工作流程和規范，在數據層次上著重保障準確性、完備性和可追溯性，在流程層次上重點保障各類海事工作的正確分類處理和可復核性，并且保障數據和流程訪問的平滑集成，在任何情況下能夠為處理職能部門人員提供最為切近和相關的工作信息。

新系統總體而言需要圍繞基本海事信息管理、船舶進出港查驗管理、船舶進出港簽證管理和海事安全信息管理等核心功能進行組織。海事基本信息管理功能以完備性為目標，對海事業務的主體數據、相關業務規則和外圍數據等信息完成有序的組織和分析，既為海事人員提供對完成處理工作最有效的信息支持和分析，也為責任機構主管人員提供全局范圍的海事業務的數據參考和分析，為工作決策提供必要的參照信息。船舶進出港查驗管理、船舶進出港簽證管理和海事安全信息管理功能是組成完整的海事業務工作處理的重要環節，該系統以新的法規和事務條例為基礎對每個環節細化事務處理和強化信息追溯能力，同時在流程的配置管理機制上強化其靈活性，以便在工作流程變化和更細致的內部分類處理情況下能有效重組某些處理流程。在面向業務人員對海事工作信息的使用和組織方面，需注重將上述信息以邏輯工作臺為框架進行分類組織，以提高海事業務處理的工作效率。以上是該系統的主要開發背景和目的。

1.2開發技術基礎

1.2.1 電子政務應用概述

電子政務(Electronic Administration)的基本概念是基于現代信息技術為政府工作提供強有力的支持，特別是計算機和網絡技術的支持，從準確性、全面性和及時性等多個方面顯著提升政府內部工作和部門之間協調的效率和水平［1］，最終體現在政府為社會服務方面的效能相對于傳統方式具有全新的改進和提高。

電子政務從高性價比的計算機硬件特別是隨著因特網的商業化普及以來，已經從發達國家發展到目前經濟快速發展的發展中國家，為這些國家的社會進步與公共福利的發展起到很大的作用［2-3］。從內容上講，電子政務不僅顯著改進了政府各部門傳統的管理工作的效率和水平，而且在很多方面也顯著促進提升了政府工作的創新程度，使得很多以往難以企及的高水平服務得以實施［4-5］。

基于大規模軟件開發技術的成熟和標準化程度的提高，以及數據處理和通信技術的飛速進步，電子政務系統已經在很多國家從政府部門的內部管理平臺擴展到面向全社會的社會經濟管理、公共福利管理以及國家之間的商業貿易往來所不可或缺的組成部分［6］，某些典型的應用實例概述如下。

社會經濟事務管理，在這方面電子政務概念及其信息平臺的實施在很多國家已經能夠為政府提供及時動態更新的宏觀經濟發展指標信息［7］、主要社會經濟部門的關鍵指標狀況及其評估［8］、社會人口相關數據的統計和測算分析以及重要變量的預測等［9］。隨著數據處理、數據采集和社會經濟定量模型的理論與應用技術的不斷成熟，電子政務平臺在這方面的能力向不斷細化和準確性方面發展，對政府實施高水平的政策分析和決策所不可或缺的基本工具。

公共安全管理，在方面政府專職部門的電子政務平臺同數據通信技術的深度結合，在識別影響公共安全的事務性因素和人員性因素、對公共安全基本狀況的分析評測等方面發揮越來越專業的效用，結合圖像識別、多媒體信號處理和網絡安全監測等技術的進步，該類應用已經構成范圍很大的公共安全保障網絡的組成部分［10-11］。

公共福利管理，例如醫療衛生與公眾健康信息化管理等，發達國家和很多新興發展中國家已實施了很多創新，例如多層次的公共健康及衛生管理部門協同構建具有智能監測和高效率通信能力的個人健康監護網絡［12］、針對各類人群采集的病案數據和據此實現對發病和社會主要健康要素的變化趨勢性信息［13-14］等。在這方面物聯網及智能計算和智能數據挖掘等技術的應用已經成就了很多創新成果。

國際商貿交流管理，在這方面既需要實現國際公約所建立的統一規范，同時對于不同的國家政府也具有不同的特殊要求和特色，電子政務都能為其提供相關的技術手段和系統平臺，例如海事工作，不僅借助于電子政務的概念和軟硬件平臺取代傳統的業務模式以提高效率，而且能夠實現傳統模式難以做到的信息準確性和完整性，例如精確的通關物流信息查驗、對必要的商船航跡動態信息跟蹤等，成為國際商貿交流和安全的重要工具［15］，很多沿海地區的政府將其納入經濟社會發展規劃的基礎設施范疇加以考慮，反映出在多年海事工作的基礎上所積累的在該項專業化的電子政務和其他政府事務協調方面的很多深入的認識［16］。總體而言，這類平臺在國內的發展還有很大潛力，表1.1是對其開發的技術性要素的歸納總結，在其功能創新方面通過結合不斷深入認識國家社會經濟動態變化的基本趨勢，還存在很大應用潛力有待開拓［17］。

表 1.1 海事部門信息平臺開發階段

Tab. 1.1 Phases in developing information platform for the maritime institute

階段主要任務

初期階段完整規劃

識別瓶頸

數據整合

針對近期亟需解決的主要方面完成開發和實現力求對所解決的問題達到顯著效果

中期階段積累經驗

選擇對應用目標具有顯著影響的業務指標

實施深入的專項分析

逐步構建較完整的業務數據庫

遠期階段穩定、完善、全面集成。

以上歸納總結了目前電子政務平臺應用的典型組成部分，其他如政府采購與招標、公共政策信息分析等也都屬于電子政務的重要應用，在此略去詳述。

1.2.2相關軟件技術概述

電子政務平臺無論是在功能的微觀范疇還是在系統集成的整體范疇，越來越具有數據密集型的趨勢，出于這種趨勢，高效的數據管理工具成為必不可少的組成部分。目前，關系型數據庫技術［18］及衍生的面向對象數據庫、多媒體數據庫、空間數據庫仍然占據應用的主流，更高級的數據倉庫［19］、數據挖掘和智能數據分析［20］等技術也越來越多地融入到各類應用領域。

關系型數據庫(relational database)是各類大型應用軟件的關鍵組成部分，通常具有以下特點：具有統一的（關系型）數據模型；具有標準化的、描述性語義的數據存取接口（ SQL）；支持可靠和高效的事務處理（ ACID）；具有內在的數據完整性保障機制（如外鍵引用機制）；支持高效數據存取（如索引）等。

主流數據庫還具有Web-集成接口，數據能在超文本格式與關系表形式間靈活地轉換，同時還實現可視化的數據視圖，如多維數據分析（OLAP）等。表1.2描述主流數據庫的典型特性。

表 1.2 主流數據庫特性

Tab. 1.2 Technical features of mainstream databases

技術特性說明

（1）概念性的邏輯數據模型關系數據模型(relational data model)

（2）邏輯數據模型與物理數據結構用戶直接面向邏輯數據模型

相獨立內部數據存儲和存取處理基于以頁面為單元的數據結構，數據庫負責兩者的轉換。

（3）支持視圖映射根據數據處理程序的輸岀生成動態視圖

（4）支持高效索引機制在內部自動根據索引機制實現高效檢索

（5）支持數據完整性在內部基于FK關系自動保持關聯數據的一致性。

（6）支持可靠的事務處理在內部基于日志機制保障事務的ACID 性質。

（7）支持面向說明性的數據處理和根據關系數據處理（DDL）語言如SQL

編程語言表達邏輯數據的處理要求，同時在內部自動編譯為面向物理數據結構的處理算法。

（8）支持自定義編程通過SQL存儲程序實現自定義例程，并通過中間代碼的編譯實現優化。

（9）支持訪問優化根據數據庫的內部物理組織結構自動進行SQL程序代碼的優化。

（10）支持功能集成通過基于標準組件的外部訪問接口，如

ADO、OLE/DB、JDBC 等。

（11）支持數據模型擴展支持空間數據結構（與CAD和GIS的部分集成）、面向對象數據結構或混合結構、時序數據結構等。

圖 1.1 是典型的數據庫體系結構組成實例。

外部應用程序外部應用程序

HTTP 接口 .NET 接口 J2EE 接口

廠

1 SQL引擎線程

| HTTP協議線程存取優化事務線程

數據存取引擎頁面管理

L -

1 1

1 B-樹結構管理頁面管理內部數據元組管理

數據存儲引擎 1

1 _ 1

圖 1.1 數據庫系統架構

Fig. 1.1 Database system architecture

在數據編程方面，SQL語言是主流標準。不同于過程性的算法語言，SQL編程具有說明性的特點，基于關系代數和演算的理論模型實現針對多屬性數據表的邏輯運算和檢索統計。除此之外，SQL語言還具有事務處理機制，通過各類日志機制實現數據表并行運算的完整性和抗異常終止造成結果不確定性的能力，因此是高吞吐率數據編程的關鍵技術。

SQL語言在具體數據庫平臺上個通常都具有廠商實現的擴展特性，例如Oracle的 PL/1和微軟的T-SQL，提供豐富高效的接口庫。近來為適應更復雜的開發需求，SQL 編程語言也在數據結構方面做了擴展，例如空間數據、混合數據模型等，能夠表達更復雜的組合數據對象和編程。

先進的數據庫平臺如 DB2、Oracle 等在目前已經超越傳統的范疇，本身成為一個資源豐富的事務平臺，集成面向關系數據結構和混合數據結構的處理能力，還同時集成Web服務器機制，將基于網頁存取的Web服務器和后臺數據引擎合為整體，在開發工具上也在基于SQL標準的編程基礎上擴展豐富的工作流機制和面向主題的數據挖掘分析等機制，總體而言較適合于面向大型機構的開發與部署，中小機構在采用這類高性能數據平臺前則需要仔細分析權衡技術性能和運行成本等要素。

在編程方面，目前C#和Java是用途最為廣泛的編程語言，并且這兩種語言的程序都具有跨平臺能力，即相同的源程序在編譯部署后可以在不同底層操作系統環境中正確執行，而不必針對每種環境重新編譯。這種能力對用戶選擇基礎平臺帶來很大的靈活性，也簡化了程序的部署和維護的復雜性。以下以C#為例概，其程序以軟件對象為基本單元。對象封裝內部數據和算法，通過明確定義的接口調用來訪問內部狀態，因此不同對象可以并行而且對外部程序具有信息和狀態隱藏的特點。接口多義性使得相同外部寓意的接口函數可以在不同對象類型上具有不同的操作性實現，使程序的整體邏輯得以簡化，非常有益于程序代碼的重用和維護。

C#程序具有豐富的數據結構和操作原語，例如支持多線程運行，通過線程對象和低層平臺的虛擬機來實現正確的線程調度。開發只要根據算法的要求和C#線程的語義管理線程，運行環境自動將線程任務映射到特定操作系統平臺上的內核線程及其調度策略上，不僅簡化多任務編程而且保障程序的可靠性。C#程序還具有配套和實用的內部數據結構管理機制，例如垃圾回收機制，同時具有很強的類型限定機制，避免以往某些語言過于靈活以至于不安全的類型在線轉換能力。這類語言也不再直接使用指針類型以避免很多難以在編譯階段識別的程序錯誤，而是采用類型Object Reference來為對象實現指代，既保持靈活性又防止存取錯誤。C#的有用特性還有很多，例如基于組件和接口技術所實現的靈活的擴展機制，使其在面向專門應用如圖形/圖像處理、網絡通信等領域能擴展岀專用的軟件組件和集成架構，這些又為基于這些語言的編程提供了高效的編程支持。

同電子政務信息平臺密切相關的其他軟件技術還有大型分布式軟件開發、軟件重用等技術。大型應用軟件既需要遵循軟件工程領域的普遍的科學規律，又要充分融合特定管理領域特殊性和技術要求，將兩者的特點相結合以創造岀切實解決問題的軟件系統［21-22］。在軟件工程的普遍性規律方面，這類軟件的開發首先需要遵循普遍的原則是以用戶需求為驅動因素，以軟件架構為核心，同時在開發進展上按循序漸進和逐步積累的模式演進［23］。具體而言就是將準確滿足功能需求作為軟件業務管理決策的基礎和目標，而體系架構是合理組織軟件功能、均衡性能指標及其實現方式的重要工具，在企業應用軟件中尤其對整個業務的成功具有重要影響［24］。

軟件架構對業務開發的技術核心作用體現在多個方面，包括確定軟件的功能單元，將需求方面具有共性的某些用例功能進行分解和重組，使得在程序的層次上最大程度地實現模塊功能的相對獨立［25］。從軟件開發業務管理的角度，軟件工程為較復雜的大型軟件的構建提供了科學與實用的框架，將上述技術性的處理策略集成到合理和比較靈活的開發過程管理中［26］。

成功運用循序漸進開發策略的前提是開發者能夠將總體的軟件功能目標分解為多業務局部目標，基本準則是每個局部目標具有相對明確的功能和性能指標，風險因素也更可控，以此降低總體業務的開發難度與風險。在軟件業務內部的協調組織方面，為此可能需要多個子業務的并行管理，資源的協同難度相對更大，但通過合理劃分和綜合各階段的目標與成果，能夠以合理成本降低軟件的研發風險，因此在合理平衡復雜性和風險的情況下仍然是一種可行的策略。

2需求分析

2.1總體分析

海事局的業務工作是政府對通商口岸的重要管理內容之一，隨著當代同世界各國經濟貿易的交往日益密切，海事機構既需要提高效率又要保障信息處理的準確性。以往在海事業務的信息化處理方面雖然已經具有一定的建設基礎和成果，但是隨著海事工作要求的不斷提高和法規的更新，亟需顯著改進以往管理工具的很多不足之處，并按照最新的海事法規和工作規范構建系統功能。總體而言，新系統需要特別體現對海事業務處理的規范性、業務數據的準確性、事務處理的集成性和流程擴展的靈活性，以保障未來對系統運行維護的便利性。

基于以上考慮，新系統在總體層面上的主要功能目標，是以海事工作的最新法規和業務條例為依據，在信息和事務處理層次上實現最新的工作流程和規范，在數據層次上著重保障準確性、完備性和可追溯性，在流程層次上重點保障各類海事工作的正確分類處理和可復核性，并且保障數據和流程訪問的平滑集成，在任何情況下能夠為海事業務人員提供最為切近相關的工作信息。

具體而言，系統核心功能將圍繞以下內容進行組織：

（1）基本信息管理；

（2）船舶進/出港口查驗信息管理；

（3）船舶進/出港口簽證信息管理；

（4）船舶安全信息處理。

基本信息管理功能以完備性為目標，對海事業務的主體對象、相關事務和處理結果等信息完成有序的組織和分析，既為海事人員提供對其完成工作最有效的數據支持和分析，也為業務機構主管人員提供全局范圍的海事業務的數據分析與統計，為海事工作決策提供必要的參照信息。

船舶進/出港口查驗、船舶進/出港口簽證、船舶安全信息管理功能是組成完整的海事工作的重要環節，系統以最新法規和事務條例為基礎，對每類業務細化事務處理和強化信息追溯能力，同時在流程的配置管理機制上強化其靈活性，以便在工作流程變化和更細致的內部分類處理情況下能有效重組某些處理流程。

此外在面向海事專業人員的海事管理信息的組織方面，注重將上述信息以邏輯工作臺為框架進行分類組織，并根據當前處理狀態自動生成分類事務信息和在后臺提供支持性的自動檢索和匹配處理等相關功能，以提高處理效率。

在其他特性方面，該系統基于目前成熟的主流技術來保障系統可靠性和功能訪問的安全性，以及實現部分海事數據同其他平臺的綜合集成能力，為將來更深入地利用海事業務信息提供支持。

2.2基本信息管理

海事業務基本信息管理功能的核心目的，既是為海事業務人員提供處理任何海事業務所需要的內部和外部信息的檢索與匹配等功能的支持，也是為其提供對各種海事業務處理流程的有序組織，后者的基本工作方式是將該用戶所處理的海事信息按照海事規范和業務條例分類管理與導航，減輕用戶工作負擔，使之集中關注于海事業務處理本身的內容和結果。

海事基本信息管理功能將常用信息組織為邏輯工作臺，其主體框架是建立在以下信息單元的基礎上，這些海事業務工作信息單元有：

(1)船舶基本信息；

(2)船舶所有權及其證書類基本信息；

(3)船舶抵押權證類基本信息；

(4)船舶注銷類信息；

(5)船舶進岀口岸的簽證記錄和貨物申報類基本信息；

(6)面向船員的基本信息，如適任證書信息等。

每類單元在內部根據海事工作處理規則和法規條例對信息進行細分和完成相應的組合配置管理，例如海事事務類信息單元在內部為各工作人員用戶按照當前配置的用戶職責類型和權限派發的海事工作以及自動分配完整的工作內容，同時還管理來自海事業務的中間處理信息，基本分類的子單元有：

(1)船舶檢驗類基本信息；

(2)船舶資產類基本信息；

(3)海事事務類基本信息；

(4)海事法規類基本信息等。

其他幾類基本信息單元也類似組織和管理。每類單元對內部信息按照預設的基本屬性生成顯示，以船舶基本信息為例，主要屬性有船舶登記編號、船舶識別標志號、中英文船名、海事移動通信業務標識號(MMSI編號)、船舶呼號、船體基本材料及其代碼、船舶種類、船舶價值、船舶建成時間和改建時間、造船廠名稱、改建地點、船舶總噸位、主機功率、推進器種類代碼、集裝箱運輸船的箱位、淺水寬限、GMDSS 設備配備基本信息等。

該系統允許用戶對每類基本信息設置細分規則，作為系統次級分類規則自動在完成上述規則分項管理的基礎上根據自定義屬性和匹配準則做細分處理，用戶可設置命名。海事基本信息管理功能用例參見圖 2.1。

2.3船舶進/出港查驗信息管理

船舶進出港口的信息查驗管理功能處理不同來源和類型的船舶進出港口的申報信息，包括船舶信息查驗、進出港申報信息查驗、進出港貨物申報信息查驗、進出港船員申報信息查驗等分類處理。

系統采用導航模式實現進港及出港的信息查驗管理。系統首先為用戶打開船舶進出港查驗事務的基本模板，為本次進出港查驗管理工作自動生成事務索引號，用戶需完成的處理的業務有：

船舶基本信息查驗，查驗對象包括船舶登記編號、船舶識別標志號、中英文船名、船舶呼號、船體基本材料及其代碼、船舶種類、船舶價值、船舶建成時間和改建時間、造船廠名稱、改建地點、船舶總噸位、主機功率及推進器種類代碼、集裝箱運輸船的箱位、淺水寬限及設備配備基本信息等。

船舶進港申報即船舶動態信息處理，所處理的主要的屬性變量有申報時間、始發港口、上一港口、目的港口、錨泊位置、當前航次、船員人數、實際承載人員人數、實際承載貨物噸位、計劃在本港口下船人數、計劃在本港口的卸貨噸位、計劃在本港口卸載的危險品類型和數量、是否為解載駁船及駁船數量、上個港口的出港許可證等，其中部分信息如船舶載重等數據在系統中自動檢索匹配，其他如在本港口計劃卸載數量等須予以記錄。

進港貨物申報信息處理，具體數據需包含貨物的國際標準分類碼、貨物數量、標準名稱等，每種貨物作為基本單元進行上述數據的記錄和處理。對集裝箱運輸船，系統專門配置集裝箱申報信息模板，關鍵業務屬性有集裝箱種類和代碼、空箱數量、重箱數量、裝載數量等。對特殊進港貨物如危險品的卸載申報，自動流轉到危險品信息查驗流程逐項記錄對危險品卸載計劃和安全信息的查驗結果。

進港船員申報信息處理，具體數據需包含船員姓名、職務、身份證件號碼、適航證書等信息，系統對每個船員信息執行基本信息匹配核查，對首次申報的船員信息進行備案記錄。

系統依據基本信息對申報業務的屬性變量進行自動檢驗，以該船舶為基本單元，根據檢驗船舶檢驗索引號查驗船檢狀態信息，根據船檢證書索引號查驗最近時間的船檢證書的明細屬性、船舶的航線匹配屬性和改建匹配屬性、船舶運營屬性等，根據人員申報信息和海員適航基本信息檢驗海員證書的明細屬性，如最新培訓合格證和適任證書的明細屬性等。

對出港船舶的查驗處理功能具有類似的信息查驗任務，基本數據對象有出港船舶

基本信息、船舶出港申報信息、船載貨物出港申報信息、出港船員申報信息等。系統為每類事務配置業務模板進行處理。

船舶進港及出港查驗管理功能的用例如圖2.2所示。

圖2.2 進/出港查驗信息管理用例

Fig. 2.2 Port check-in/check-out inspection information management use-case

在上述事務處理過程中，每個航次的進港和出港查驗信息進行完整記錄，并且同相應的出港與進港簽證信息相匹配。對所發現的非法情況，系統自動生成海事違法事件記錄并將信息流轉提交到上級機構的業務平臺作為海事處罰的依據。此外該組功能還同其他業務平臺共享信息，主要共享數據有創建建造類技術數據、船檢數據、船舶征稅信息等，同其他業務平臺同步更新。

2.4船舶進/出港簽證管理

船舶進出港口的簽證管理功能是針對船舶運營者所發起的進出港簽證申請事務的處理流程，根據實際審核流程及結果完成具體的處理。

船舶進出港簽證管理功能分為進港簽證、出港簽證和進出港報告信息管理三項子功能，其中前兩項事務由船東發起，海事工作人員完成審批或退回，進出港報告管理功能由本系統的用戶發起生成和處理。

以進港簽證信息處理為例，該事務從進港船舶經營者或其代表提交電子申報信息開始，檢驗期申報的基本內容是否完整，在此基礎上進入進港簽證處理流程，對進港簽證申請信息的準確性與合法性進行審核，確定是否核準進港簽證。該流程完成提交暫存后，按照船舶進港動態信息檢驗、進港集裝箱信息處理、船載貨物申報信息處理、船員簽證申報處理及核準等環節進行流轉處理。

系統在整體流程管理和每個特定環節都實現業務模板導航機制，以保障數據的規范性和業務的準確性。在船舶進港動態信息檢驗環節，系統基于預置業務規則所檢驗的業務變量有船舶登記號或初次登記號、船舶識別號、船籍、船旗國、船舶呼號和識別號、船舶噸位、載重量和客位、當前經營法人、始發港、上個港口、抵達港口、預計抵達時間、上個簽證口岸、錨泊位置、航次、當前航次的實際載運量或載客人數等。

在集裝箱或貨物簽證申報處理環節，該系統基于基礎數據和航次簽證記錄逐項檢驗的業務變量有當前航次的實際載運集裝箱類型和數量、當前航次實際載運車輛等以及對于駁船類型的特殊信息。

在船員簽證申報信息審核環節，系統所處理檢驗的簽證業務變量有人員姓名、職務、身份類信息以及適航證書類信息，通過數據庫核驗后確定是否滿足簽證批準要求。

在上述環節如果判定存在特殊事務狀態，例如申報貨物存在違禁品或危險品，則自動轉入相匹配的特殊環節，例如對所核驗出來的危險品，將流轉到文獻品及進港安全處理流程，具體處理內容參見下節的討論。

船舶進港簽證信息處理用例如圖2.3，船舶出港簽證信息用例如圖2.4，進出港報告信息管理的用例如圖2.5所示。

船舶進港動態信息檢驗

圖2.3 船舶進港簽證處理用例

Fig. 2.3 Ships check-in visa processing use-case

船舶出港簽證信息處理功能同樣由船舶所有者或其代表發起，在本系統中的處理流程的組成環節有出港動態信息檢驗、出港貨物或集裝箱申報信息處理、出港船員簽證申報處理、出港簽證審批處理等。對不予批準的出港簽證事務，系統轉入船舶滯留處理子流程，在核準解除滯留后轉入正常的出港簽證核準環節，然后結束該流程，同時完整記錄船舶的本次滯留信息。

船舶出港動態信息檢驗

船舶出港簽證處理用例如圖2.4所示，該功能的處理邏輯同進港簽證相似，主要差別在于每個環節的簽證業務變量處理規則不同，例如對每項出港申報信息需要同進港簽證信息做匹配檢驗以確定出港申報在進港申報的計劃信息范圍內，其它具體規則在

此略去詳述。

船舶進出港報告管理基于前述的進出港查驗及其簽證等業務記錄生成規定種類的海事通關業務報告以及分類存儲在進出港事務中記錄的證書信息，以及重點跟蹤的船舶信息與港口國監督檢查信息，其中監督信息包含本航次進出港的檢查缺陷分類碼、缺陷明細索引目錄等，每項缺陷作為報告中的數據元組，重點船舶跟蹤信息需記錄船舶基本信息和進港跟蹤時間和解除時間等，并自動提交上級海事機構共享該類記錄。電子簽證報告管理用例圖如圖2.5所示。

該系統對上述全部事務的處理過程在每個環節的信息執行日志記錄，以滿足對上述事務的追溯性檢索和長期性業務統計的需要。追溯性屬性和長期性業務統計指標可由用戶創建，系統按照時間序列進行統計和存儲。

該組功能除對船舶進出港申報及核準業務按照內置流程完成事務處理之外，還定期完成海事業務統計，基本統計指標按照業務內容、責任單位、處理及時性和無差錯度評價類別等分項統計和綜合統計。

2.5船舶安全信息管理

該海事業務信息管理系統的船舶安全信息管理功能專門針對常見的海事安全事務實現一組處理功能，在現階段具體分為以下子功能：

污染性事故信息記錄與統計；

船舶載運危險品作業申報信息處理；進出港船舶安全性缺陷明細記錄及查詢；船舶進出港安檢報告編制；船舶進出港安檢報告明細檢索等。

該組功能面向用戶的流程導航從船舶安全基本信息報告/申報環節開始工作，基于導航模板完成安全性事務的處理流程。

以船舶載運危險品作業申報處理功能為例，該系統首先為用戶打開通用的船載危險貨物申報復核窗口，自動列示目前已申報的危險貨物明細，每項危險品作為一個獨立審核處理的業務，業務明細包括申報索引號、申報類型、船舶標識號及泊位代碼、國籍代碼、抵港時間和申報時間、危險品品目和規格、計劃危險品卸載和加載作業時間、危險品在運量、計劃卸載和加載數量等。系統對全部屬性明細基于當前配置的審核規則進行逐項匹配，確定是否符合進出港規定。

在上述通用性核查處理完成后，進而進入更專門的危險品申報審核處理，相應的事務流程按照國際標準分類為以下子流程：

包裝類危險貨品信息審核處理；

液體類危險貨品信息審核處理；固體散裝類危險貨品信息審核處理等。

以包裝類危險品的信息審核為例，該功能需涵蓋的檢驗業務信息包括中轉標志、裝運形式、件數和限量、裝運容器規格及容量、包裝材料規格、附屬危險屬性等信息。

對每種類型的危險品，該系統還需要對相應的裝載位置的申報信息進行審核及記

錄檢查數據，例如對包裝類危險品的相應數據包括集裝箱規格、編號、位置索引編碼、集裝箱內危險品件數、封存標識等。在全部信息滿足安全規則和查驗規則，該流程進入安全適運明細復核環節并確定是否通過。危險品信息處理用例如圖 2.5 所示。

2.6其他要求簡述

該系統除上述核心功能之外，其他要求主要是圍繞對業務信息的維護管理來組織。由于本系統具有數據密集型特點，為保障實用性和業務處理準確，需要在數據的同步更新、業務規則維護、海事業務記錄的檢索等方面實現相應的維護性功能。該系統對以交互式為主的業務流程，需要建立具有輔助性的流程配置管理接口，以便對事務流程進行配置、運行、監控，將不同的事務同以用戶為中心的協作活動合為整體。業務流程管理接口提供全面的可視化流程維護環境、支持模擬和監控業務流程，通過該接口實現根據業務需求靈活增加和調整新的業務流程，如審批和協作處理等。

此外，還要考慮到多用戶和業務密度較高的情況與趨勢，為此需要保障系統的交互式響應性能和在故障狀態條件下具有較強的容錯能力。本文在以下對該軟件的設計和實現工作的論述主要以前述的核心功能為基礎，對設計方案如何有效滿足上述輔助性的功能要求略去詳述。

3系統設計

3.1軟件架構

該海事業務信息管理系統采用分層架構，按以下層次組成：

（1）海事業務的工作視圖管理層

（2）海事業務處理層

（3）業務邏輯與流程配置管理層

（4）數據管理層

該海事業務信息管理系統的核心是配置在還是業務處理層和數據管理層，其中海事業務處理層的主要模塊有：

（1）面向工作人員的邏輯工作臺及海事業務視圖模塊

（2）基本海事信息管理模塊

（3）船舶進出港查驗信息管理模塊

（4）船舶進出港簽證信息管理模塊

（5）船舶安全信息管理模塊

上述模塊在用戶端面向普通海事工作人員和部門主管用戶執行交互式海事業務處理，同時通過內部單元實現基于海事信息類型和特定海事業務變量的數據統計處理和流程管理。由于不同類型的模塊存在某些相似的處理任務，因此在內部設計層面將各單元通過事務流程來調用，每個模塊對公共的事務流程框架以接口形式提供對特定環節的響應，通過事務流程來實現針對不同類型海事業務的組合流程與事務處理。

針對不同類型海事業務的處理任務，系統通過事務邏輯規則和狀態轉換規則在內部處理海事業務和全局性的流程運行管理，例如進港船舶查驗處理流程，出港船舶查驗處理流程、進港船舶/船員/貨物簽證信息處理流程、出港船舶/船員/貨物簽證信息處理流程、船舶安全信息檢驗以及各類特殊危險品申報信息處理與查驗管理流程等。每類流程作為獨立的軟件單元以接口形式接受海事業務處理層的調用和輸出數據，同時基于數據庫平臺實現流程狀態的存儲和對長周期流程中間動態信息的存取訪問。

數據庫平臺在系統的基礎層次上集中管理完整的海事業務相關的基本數據，主要包括船舶類數據、海事事務申報分類數據、海事處理類數據、海事事務的責任部門及其處理結果信息、海事事務復核類數據、船舶檢驗類數據、海事業務規則和屬性數據、海事流程狀態類數據、海事業務統計數據、海事事故記錄及其統計數據等。

此外該系統還基于共享數據庫完成同海事機構其它相關職能部門的事務數據關聯

和同步更新，例如同船檢證書管理平臺的數據庫、船舶運營信息平臺的數據庫、港口基礎設施數據庫等，達成多事務平臺數據共享。該架構方案的內部組成關系簡捷明確并易于集成新的功能單元。該海事業務信息管理系統架構參見圖 3.1。

圖 3.1 軟件系統架構

Fig. 3.1 Architecture of software system

3.2數據庫設計

3.2.1總體方案

數據庫平臺采用關系數據模型管理完整的同海事業務處理相關的數據，主要包括船舶類數據、船舶承載貨物類數據、海事事務流程管理類數據、海事機構及船舶運營商信息、海事安全事務類數據、海事事務處理記錄、海事業務規則、海事事務的流程

狀態類數據、海事業務統計數據等。此外該系統還基于共享數據庫完成同其它相關職能機構的事務數據關聯。圖3.2是數據庫E/R圖。

Fig.3.2 E/R model for database

3.2.2數據庫表設計

該系統的海事業務數據庫以船舶為核心實體，圍繞該實體組織相關的事務及其處

理流程的狀態信息。每個船舶在船舶數據表中對應一個元組，描述該船舶的基本信息，如表3.1所示。

表3.1 船舶數據表

Tab. 3.1 Ship data table

字段名數據類型字段的涵義備注

ISPID CHAR(18) 船舶登記號 PK

ISPNM VARCHAR(24) 船舶識別號

AGTNO CHAR(18) 初次登記號

ISBTP VARCHAR(20) 船檢登記號

BRT VARCHAR(20) 中文船名

LCNP VARCHAR(60) 英文船名

VRT INT 原登記號 FK

MMSI CHAR(8) MMSI編號

ETM VARCHAR(20) 船舶呼號

ATM CHAR(4) 船籍

ISPVT VARCHAR(12) 船籍港代碼

LTNO VARCHAR(10) 航線代碼

SPTNST CHAR(7) 船舶類型

ISFNO VARCHAR(6) 船體材料

CPSN INT 船舶價值

CSTMID DATE 建成時間

VTM DATE 最近改建時間

ST DECIMAL(8,2) 總噸位

RC DECIMAL(8,2) 凈噸位

PTP DECIMAL(8,2) 參考載重噸位

CUT VARCHAR(6) 主機種類代碼

PPMS DECIMAL(10,2) 主機功率

NOTE INT 主機數量

FLDS DECIMAL(4,2) 滿載吃水

MIPD DECIMAL(4,2) 最小干舷

EMDSP DECIMAL(8,2) 空載排水量

FLDSP DECIMAL(8,2) 滿載排水量

（其他略）

表 3.2 船舶進港簽證記錄表

Tab.3.2 Ships check-in visa record table

字段名數據類型字段的涵義備注

ITRID INT 記錄號 PK

VTM CHAR(16) 始發港口代碼

ISPID CHAR(16) 上一港口

BRTP CHAR(16) 抵達港口

CFXP DATE 預計抵達時間

ARTP_ID CHAR(16) 上一簽證點

ISVT CHAR(12) 錨泊位置

ADTRT INT 船員人數

CCSRT DECIMAL(4,2) 前吃水深度

ICCRT DECIMAL(4,2) 后吃水深度

DTSF VARCHAR(16) 航次

VOLIDX INT 實際載客數量

TSLDN DECIMAL(8,2) 實際載貨量噸位

TSDMN INT 實際載運集裝箱數量

LHLVN INT 實際載運車輛

CPSN INT 本港下船乘客數

OFLN DECIMAL(8,2) 本港卸載噸位

OFLBN INT 本港卸載集裝箱數量

OFLVN INT 本港卸載車輛數

OFLDGN INT 本港卸載危險品數量

FRDN INT 駁船數量

VISAN VARCHAR(24) 簽證編號

VISAT VARCHAR(6) 簽證類型碼

APPTM DATETIME 申報時間

VFTM DATETIME 核準時間

（其他略）

以上是部分代表實例，其他數據表略去詳述。

在海事基本數據的維護方面，該數據庫采用以下幾種分發方式。首先是增量同步方式，由數據庫自身完成，滿足在信息中心部署的業務系統獲取共享主數據中的通用數據字典數據時的要求，將主數據庫的數據變更按照特定的時間推送到相關的下級數據庫。其次是實時訪問方式，用于提供對主數據庫的訪問服務，次級數據庫在業務執行過程中需要訪問主數據庫時，調用主數據訪問例程來完成檢索、校驗等處理。

3.3主要模塊設計

3.3.1海事基本信息管理模塊

海事業務基本信息管理模塊主要任務是以海事信息及其業務處理的分類基準屬性為基礎，結合業務流程的屬性信息對海事業務的處理流程完成初始化。該模塊以船舶進出港及海事安檢業務為基本單元，通過基類MA_INSINFP管理各類海事業務的公共信息，再通過繼承類管理各類特殊海事信息及相關業務的處理規則等信息。

MA_INSINFP類對象封裝不同類型海事業務的公共信息和管理函數，主要的成員組成如下。

（1）海事業務及船舶基本變量。

（2）初始化函數，從數據庫加載海事基本信息。

（3）海事業務信息完整性檢驗函數。

（4）業務工作臺狀態管理函數

海事業務工作臺對象類型為MA_ICNT,每個海事業務關聯某個工作臺對象，用以維護該業務的處理狀態和流程的中間業務變量。

（5）事務處理接口例程

該例程生成海事業務單元，按業務類型調用匹配的處理規則匹配檢驗例程完成初步的信息檢驗，具體處理過程在其子類上重載。

（6）海事信息變更處理函數

該函數處理需要變更的海事業務信息，例如船舶登記變更調用列表對象處理船舶變更信息、船舶注銷信息等，并創建海事工作臺單元記錄。

以MA_INSINFP作為父類，其不同繼承類對象實現海事工作臺對象對不同種類海事業務的特殊管理規則，主要繼承類有：

MA_INSEHT，船舶本文核發信息管理類；

MA_INSFML，船舶資產產權信息管理類；

MA_INSLGS,船舶適航證書信息管理類；

MA_INSEGN，業務連續概要記錄管理類；

MA_INSVHL，貨物系固規范信息管理類；

MA_INSENT，船舶基本信息管理類等。

每個類在內部管理同類海事業務的集合，按照優先級隊列進行組織和調度流程、完成初始化或者中間環節事務處理的狀態更新、向協作機構海事平臺提交事務狀態反饋等。在這些信息中，對那些從外部部門或機構流轉進入的交送海事業務首先在通用單元中初始化，然后按本類型業務的基本規則分配到事務流程。

繼承類對象重載公共對象對海事業務基本信息的處理過程，此外還包含針對本類海事業務單元的特殊處理例程，例如 MA_INSEHT 類對象實現對事務連續概要記錄分發的優先級處理規則和特殊海事業務類型分發的細分處理規則，不同類型分配到不同的預處理隊列，同時對退回的業務生成狀態更新和重新分配隊列。此外每個基本信息單元的管理類還實現基于特殊海事業務屬性的匹配處理例程，該組例程在程序實際運行中同通用性匹配例程組合調用。

上述各種對象的類圖描述參見圖 3.3。

業務工作臺管理類

MA_ICNT

七 O 七

公共信息管理類

MA INSINFP

A A A A

圖 3.3 海事基本信息管理對象的類圖

Fig. 3.3 Class diagram of the basic maritime information management objects

3.3.2進/出港查驗管理模塊

進出港海事查驗管理模塊以MA_IRCINFP為基類對象，封裝海事查驗事務環節的通用處理邏輯，在繼承類上執行分類的信息查驗處理和完整性檢驗程序。

MA_IRCINFP以每個船舶的查驗申報為單元，自動生成流水索引號，基本信息查驗例程有申報船舶的基本信息檢索例程，基本檢索變量有船舶呼號、船舶登記號和識別號、船舶對客運和貨運的運載能力性能指標、該船舶當前隸屬的運營商的基本法人信息等。申報查驗船舶的基本查驗屬性匹配檢驗例程，基本變量有申報查驗時間、始發港口、錨泊位置、當前航次的實際載運乘客數量和貨物數量等。

更具體的查驗處理過程對不同的查驗對象分類調用執行。進出港信息查驗處理的基類MA_IRCINFP的主要繼承類有：

MA_IRCVHL，船員出港信息查驗處理；

MA_IRCEHT，船員進港信息查驗處理；

MA_IRCLGS,出港貨物信息查驗處理；

MA_IRCEGN，進港貨物信息查驗處理；

MA_IRCFML，出港船舶信息查驗處理；

MA_IRCENT，進港船舶信息查驗處理。

MA_IRCEGN類對象在執行父類的基本信息檢索加載初始化函數后，開始調用本類對象的特殊處理函數。首先調用函數IrcgnApxProc處理進港貨物申報數據列表，逐項檢驗所申報貨物的國際標準分類碼、貨物數量、標準名稱等，對每種貨物作為基本單元進行上述數據的檢驗和規則匹配處理。如果申報船舶類型屬于集裝箱運輸船，則繼續調用針對集裝箱申報信息的處理子類MA_BINEVP檢驗專項屬性變量，如集裝箱種類和代碼、空箱數量、重箱數量、裝載數量等。

如果檢驗到存在特殊進港貨物如危險品的卸載申報項目，則該類對象調用函數 WfmTspt自動流轉到危險品信息查驗流程，調用函數DmxtPNd逐項記錄對危險品卸載計劃和安全信息的查驗結果。

MA_ IRCEHT和MA_IRCVHL類對象處理進出港船員申報信息，以MA_ IRCEHT 為例，首先調用函數IrchtApxProc記錄船員姓名、職務、身份證件號碼等信息，調用函數IrchCertEval檢索和查驗船員適航證書信息。該類對象對每個船員信息執行基本信息匹配核查并調用函數IrchInit記錄首次申報的船員信息。

該模塊的程序邏輯總體而言是依據基本信息對申報業務的屬性變量進行自動檢驗以該船舶為基本單元，根據檢驗船舶檢驗索引號查驗船檢狀態信息，根據船檢證書索

圖 3.4 進岀港查驗管理模塊對象類圖

Fig. 3.4 Class diagram of the port check-in/check-out inspection management module

3.3.3進/出港簽證管理模塊

該模塊程序由以下對象組成。首先是MA_ISVINFO類對象及其繼承類對象，執行船舶的進出港通用性簽證事務的運行及流轉管理。該組對象封裝的主要成員函數基于申請簽證的進出港船舶狀態信息確定業務流程的流轉，在流程終止環節輸出本批次簽證信息的完整電子報告以及更新進出港簽證記錄。

該組對象的具體類型如下：

MA_ISVMCF，處理船員簽證管理流程；

MA_ISVFMC，處理船載貨物簽證管理流程；

MA_ISVAPS，處理船舶出港動態信息管理流程；

MA_ISVASC，處理船舶進港動態信息管理流程；

MA_ISVANP，處理船舶簽證報告管理事務等。

類MA_ISVINFO的成員函數執行通用的進出港簽證信息管理流程，主要函數如下。

（1）事務流程分配初始化函數

該函數周期性檢索工作臺對象的各簽證申報單元隊列，根據簽證類型設置初始狀態和調用對應的流程入口例程。

（2）事務流程流轉處理函數該函數在業務流程正確完成特定環節處理的狀態下，暫存當前的事務狀態和中間

處理結果以及附屬電子文檔，檢索流轉規則并根據預置規則確定調用下各處理環節的入口例程。

（3）事務流程狀態恢復函數該函數主要在流程異常終止的情況下，根據終止前的狀態數據重新恢復執行處理，

包括根據終端狀態恢復更新工作臺海事單元隊列狀態等。

（4）事務流程日志檢索函數該函數在流程恢復運行和事務追溯處理狀態下被調用，檢索定位流程特定環節或

特定的中間屬性變量信息。

該模塊組成對象的類圖描述參見圖3.5。

MA_ISVINFO類對象及其繼承類對象對海事業務處理的基本模式有兩類，分別為同步和異步類，系統通過配置文件可任意設置。在同步模式下每個流程在完成某個環節后如果后續環節執行規則滿足當前狀態和信息匹配準則，則進入新的處理環節。如果不滿足執行條件則暫存當前狀態后進入等待狀態，主體程序基于預定的時間做周期

性檢索和判定執行條件是否滿足。在異步模式下，流程暫停后創建執行條件的信號量并進入永久暫停狀態，直到后續環節的執行條件滿足匹配準則的情況發生在自動繼續

簽證報告管理類

MA_ISVANP

船舶進港動態信息管理類船舶岀港動態信息

管理類

MA_ISVASC MA_ISVAPS

圖 3.5 進岀港簽證管理模塊的對象類圖

Fig. 3.5 Class diagram of port check-in/check-out visa management objects

執行。為可靠起見，系統在異步工作模式下采用有限時間等待方式，若后續環節超過默認時間還不能繼續執行則生成提示信息。

MA_ISVINFO類對象的其他接口成員還有港口監督檢查指標統計、船舶進出口岸分類統計和事務流程狀態檢索等函數。

類MA_ISVANP處理簽證報告電子文檔，主要成員函數有：

（1）進岀港簽證信息導入函數

（2）集裝箱進岀港電子簽證報告生成函數

（3）船舶進岀港簽證申報及處理記錄函數

該函數對簽證業務處理過程在每個環節的信息執行記錄，記錄項插入數據庫日志表中保存。該記錄支持對海事業務的追溯性檢索和長期趨勢性統計的需要。業務追溯性的特征屬性和趨勢性統計指標根據配置文件確定。

類MA_ISVFMC管理船舶載運貨物的簽證處理事務，下屬的子類MA_ISVFIN和 MA_ISVFOT分別處理貨物的進港和出港簽證事務。該類作為父類，主要成員函數用以創建事務的公共初始狀態，在檢驗進出港貨物核準的通用性基本信息后啟動相應的子類對象，基于進港和出港的貨物簽證管理規則分別完成處理。該類通過函數 ISMntcfFuncLCStsf流轉信息到貨物檢驗責任用戶的工作臺單元，并將處理狀態實時反饋更新到復核單元的數據隊列。

3.3.4船舶安全信息管理模塊

船舶安全信息管理模塊的基類對象為MA_ISCIND類型，封裝面向各類安全信息管理的公共例程，同時派生一組繼承類對象，分別處理專業類型的安全事務，主要有：

類MA_ICTBN，管理包裝類危險品安全信息；

類IMA_ICTNM，管理固體散裝類危險品安全信息；

類IMA_ICTSN，管理液體類危險品安全信息等。

同 MA_ISCIND 類對象的子類還有 MA_ICTMRT 類、MA_ICTHR 和 MA_ICTINPE 類對象，分別封裝安全性缺陷信息管理函數、污染性事務信息管理函數和安全報告文檔接口函數，后者派生MA_ICTDRT類對象生成船檢安全報告。

MA_ISCIND類對象負責管理船舶進出港安全審核與檢查事務流程的調用，以及中間狀態更新和流轉等任務，每個環節上的具體事務處理在其繼承類上執行，例如在安全事務流程完成通用性的安全項目檢驗和事務初始化后，逐項檢驗船載危險品項目的數據指標，根據危險品類型調用對象MA_ICTBN、MA_ICTNM或MA_ICTSN分別處理包裝類、固體散裝類或液體類危險品的安全核準事務。

以MA_ICTBN類對象對包裝類載運危險品的進出港安全信息處理過程為例，該對象調用成員函數IctPkgInit打開包裝類危險品載運安全規則及船舶規格匹配數據表，為本次事務處理生成流水索引號，調用函數IctDmtxFd檢查申報方提交的包裝類危險品作業信息是否合規，關鍵性的業務變量有貨物流向、中轉或過境類型、危規編號和序號、裝運數量和限量、容器容量和內裝凈重、安全包裝材料性能數據、附屬危險性指標、廢棄物指標、裝載位置及特殊危險品明細等。調用函數IctPStPsxVf檢驗核查船載包裝類危險品的裝載位置數據是否存在違規特征，包括箱體裝載限量數據、位置編碼、封存安全指標及封存序號等。

其他類型對象的處理邏輯類似，主要差別在于所檢驗的數據項目及處理方式，例如如MA_ICTSN類對象的成員函數IctPLdPsxVf對安全項目的數據檢驗包括液體危險品污染類檢測指標、液化氣體污染類檢驗指標、液體危險品粘度和密度數據等信息。

船舶安全信息管理危對象的類圖參見圖3.6。

船檢安全性報告

管理類

MA_ICTDRT

安全報告管理類

MA_ICTINPF

i£

安全信息管理基類

MA ISCIND

A "A A

包裝類危險品安全信息管理類固體散裝類危險品安全信息管理類

MA_ICTBN MA_ICTNM

液體類危險品安全信息管理類

MA_ICTSN

圖 3.6 安全信息管理模塊的對象類圖

Fig. 3.6 Class diagram of ships safety information management objects

如果MA_ICTNM、MA_ICTSN和MA_ICTBN等對象的成員函數檢驗到某項或某些安全性信息不完整或不滿足海事安全標準，則向申報隊列單元反饋安全違規元組并插入必要的補充申報項目明細。例如在這種情況下 MA_ICTBN 類對象的成員函數 IctRApxDfm根據包裝類危險品卸載數量和安全基準重新計算卸載作業的安全溫度、裝運批次及作業速率等指標并反饋到補充申報明細表作為參考數值。安全事務流程在這種情況下進入暫停狀態，在安全申報信息更新后重新從前述的安全事務變量的檢驗流程開始直到完全滿足危險品作業的海事安全規則。

3.4其他模塊

其他模塊主要為本系統的維護提供接口，以及從外部信息系統導入和轉換海事業務相關信息，完成該組輔助任務的對象類型主要有：

類MA_LSSMT，維護海事業務流程配置信息。

類MA_ICTMST，維護海事業務日志信息。

類MA_ISOLAP及其子類，用以維護本系統同其它尚未完全納入到本平臺的海事業務數據的集成。該組對象采用確定性匹配方法匹配記錄的精確屬性及模糊匹配算法基于敏感性級別匹配記錄的相似屬性。該組對象的其他成員函數關聯匹配的記錄，創建交叉參考以表示匹配記錄，按業務規則組合記錄，將數據元組合并為永久整合的記錄，從各源記錄中選擇最佳屬性以形成最準確的數據樣本。

4系統實現與測試

該海事局的海事業務信息管理系統以C#為編程語言，面向Windows平臺，數據管理為SQL Server。本章概要論述系統的實現工作。

4.1 主要模塊的實現

4.1.1海事基本信息管理模塊

海事基本信息管理模塊程序以海事業務工作臺管理程序為執行單元。該程序以 MA_INSINFP為基類實現對各類海事業務具有公共用途的信息管理，其數據結構描述如下。

Class MA_INSINFP{

Public:

//海事業務標識

int Isp;

//檢索船舶基本信息

int IspStg(...);

//海事事務隊列初始化

int infoLoad(..);

//更新業務工作臺的配置信息

MA_NDS ndCreate(.); //檢索船舶資產權證類信息 int infoIntVfs(.);

//檢索進岀口岸簽證歷史記錄

int TNFdVisaPrt(.);

//檢索貨物申報記錄

int IspProc(.);

//檢索海事規章項目

in t IspInfoNd(.);

//海事信息完整性檢驗

int IspInfoRtv(.);

//其他略

}

MA_INSINFP類對象通過處理邏輯工作臺包含的事務單元管理各類海事業務基本信息，在此略去代碼詳述，圖4.1是程序框圖。

開始

海事業務工作臺信息初始化

infoLoad();

檢索船舶基本信息及申報記錄

IspStg();

IspProc();

海事基本信息完整性檢驗

IspInfoRtv();

圖 4.1 海事基本信息管理程序框圖

Fig. 4.1 Program block diagram of basic maritime information management

每個海事業務單元在內部管理同類海事業務的集合，按照優先級隊列進行組織和調度流程、完成初始化或者中間環節事務處理的狀態更新、向其它數據源系統發送狀

態反饋等。圖4.2和4.3是部分信息實例，其中隱去內部網址。

B «a已海事業務 x + v -

e T 0 金 ☆ IL

海事業務信息管理

圖 4.2 海事基本信息列表

Fig. 4.2 basic maritime information list

圖 4.3 船舶基本信息

Fig. 4.3 Ship information

4.1.2進/出港查驗管理模塊

該模塊所實現的主要對象是MA_IRCINFP類及其子類的對象。類MA_IRCINFP封裝通用程序，具體處理規則對查驗業務分類實現。船舶的進出港查驗處理基類 MA_IRCINFP的子類MA_IRCVHL實現船員出港信息查驗處理，類MA_IRCEHT實現船員進港信息查驗處理，類MA_IRCLGS實現出港貨物信息查驗處理，類MA_IRCEGN實現進港貨物信息查驗處理，類MA_IRCFML實現出港船舶信息查驗處理以及類 MA_IRCENT實現進港船舶信息查驗處理等任務。

Class MA_IRCINFP

{

//主要接口函數

public:

//海事業務工作臺注冊

int RtCmInit(...);

//檢索待查驗數據項目

int RtCalProc(.);

//查驗貨物類申報信息

int RftvProc(.);

//查驗船員類申報信息

int CruProc(.);

//初始化查驗流程狀態

int DmStpd(.);

//更新受理信息

int LmsFitLss(.);

//查驗船檢類信息

int EstmCdF(.);

//查驗適航類信息

int DvInit(.);

//查驗國籍證書簽發類信息

int CdmFlxCtf(.);

//查驗船旗國安檢類信息

int FvtSfInsp(.);

//其他略

}

本節略去代碼詳述。圖4.4-4.6給出該模塊程序對船舶進出港查驗信息管理的實現框圖和部分運行實例。

開始

海事工作臺注冊及流程初始化

RtCmInit();

DmStpd();

CfdmsRgts();

進/出港申報明細查驗處理 RtCalProc(); RftvProc(); EstmCdFLss(); CruProc(); CdmFltxCtf(); FvtSfInsp(); 設置查驗標志和更新受理信息 LmsFitLss();

結束

圖 4.4 進出港查驗管理程序框圖

Fig. 4.4 Program block diagram of port check-in/check-out inspection management module

圖 4.5 進港查驗船舶清單

Fig. 4.5 Port check-in ships list

中報時何2018/6/16

從木A益fill 賈物if絵佔£1 簡關朮臉伉£1 Attftl；'.

中聞誼位配取用

始發港連云港

上•燔口連云魅 A1 A2 A3 A5

抵達港I) 雅加達 B1 B2 B3 B4

實和鞍*數賦 N/A C4

實弘朝運勺精 N/A D1 03 04 D5 D6

本港卜耕乘客數 N/A E1 E3 E4

A泄卸較叫位 65440 F1 F2 F3 F4 F5

本港卸菠危険M數幘 N/A G1 G2 G3 G5

N/A H1

耕城人玫 35

圖 4.6 船舶進港查驗信息

Fig. 4.6 Ship's check-in information

4.1.3 進/出港簽證管理模塊

該模塊程序基于調用MA_ISVINFO類對象及其子類對象實現各種進出港海事簽證業務的信息處理過程，執行船舶進出港海事簽證處理流程的運行及流轉管理，所封裝的主要成員函數基于進出港簽證種類及其業務狀態確定業務流轉狀態，或在流程終止環節輸出本批次簽證信息的完整電子報告以及更新進出港簽證記錄。該組對象的公共數據結構如下。

Class MA_ISVINFO

{

Public:

//主要接口函數

//進出港簽證流程通用初始化函數

int CntInit(.);

//進出港簽證業務流轉處理

int IvmtProc(.);

//事務狀態恢復函數

int ImpPdt(.);

//流程日志檢索函數

int PftSts(.);

//簽證報告管理函數

int PftPdt(.);

//其他略

}

MA_ISVINFO 類對象按進出港簽證的不同類型分別調用不同的子類對象，其中 MA_ISVMCF類對象處理船員簽證管理流程，MA_ISVFMC類對象處理船載貨物簽證管理流程，MA_ISVAPS類對象處理船舶出港動態信息管理流程，MA_ISVASC類對象處理船舶進港動態信息管理流程，MA_ISVANP類對象處理船舶簽證報告管理流程等。以MA_ISVFMC為例，數據結構如下。

Class MA_ISVFMC : MA_ISVINFO{

Public:

//主要接口函數

//加載船載貨物簽證規則

int DataLoad(.);

int DataTsfProc(.);

//管理業務流程同步狀態

int bMpSts(...);

//管理業務流程異步狀態

int bsRtvSts(...);

//檢驗本港卸載貨物計劃信息

int bsOptsFmc(...);

//檢驗貨物進出港動態指標信息

int bsShipfFmc(...);

//調用集裝箱類貨物簽證處理流程

int idMpSts(...);

//更新簽證審核信息

int idMpAgmt(...);

//其他略

}

MA_ISVFMC類對象管理管理船舶載運貨物的簽證處理事務，下屬的子類 MA_ISVFIN和MA_ISVFOT分別處理貨物的進港和出港簽證事務。該類作為父類其主要成員函數用以創建事務的公共初始狀態，在檢驗進出港貨物核準的通用性基本信息后啟動相應的子類對象，基于進港和出港的貨物簽證管理規則分別完成處理。該類通過函數ISMntcfFuncLCStsf流轉信息到貨物檢驗責任用戶的工作臺單元，并將處理狀態實時反饋更新到復核單元的數據隊列。

圖4.7是進出港簽證信息處理的程序框圖，圖4.8是部分進出港簽證信息。

4.1.4船舶安全信息管理模塊

該模塊所調用的基類對象為MA_ISCIND類型,封裝公共安全性信息的處理例程，同時派生一組繼承類對象，分別處理專業類型的安全事務，主要有MA_ICTBN類對象管理包裝類危險品安全信息，IMA_ICTNM類對象管理固體散裝類危險品安全信息， IMA_ICTSN類對象管理液體類危險品安全信息等。同MA_ISCIND類對象的子類還有 MA_ICTMRT類、MA_ICTHR和MA_ICTINPE類對象，分別封裝安全性缺陷信息管理函數、污染性事務信息管理函數和安全報告文檔接口函數，后者調用MA_ICTDRT 類對象生成船檢安全報告。

MA_ICTBN類對象處理包裝類載運危險品的進出港安全信息，該對象調用成員函數IctPkgInit打開包裝類危險品載運安全規則及船舶規格匹配數據表，為本次事務處理生成流水索引號，調用函數IctDmtxFd檢查申報方提交的包裝類危險品作業信息是否

開始

訪問業務工作臺對象 dsf; 檢索進出港簽證申報隊列; dsf.ImptPdt(); dsf.IvmtSts();

調用MA_ISVINFO對象實例ct

創建和分配簽證業務流程;

fs=ct.CntInit();

fs.PftProc(); 調用流程狀態轉換單元 fs 基于船舶/貨物/船員等規則分類流轉; fs.cpInFlowProc(); fs.cpOutFlowProc();

fs.cpFsProc();

更新簽證業務報告 ;

更新進岀港簽證事務隊列；

結束

圖 4.7 進出港簽證信息管理程序框圖

Fig. 4.7 Program block diagram of maritime visa information management

滿足海事安全規則，關鍵性的業務變量有貨物流向、中轉或過境類型、危規編號和序號、裝運數量和限量、容器容量和內裝凈重、安全包裝材料性能數據、附屬危險性指

圖 4.8 船舶進港簽證信息 Fig. 4.8 Ship check-in visa information

標、廢棄物指標、裝載位置及特殊危險品明細等。調用函數IctPStPsxVf檢驗核查船載包裝類危險品的裝載位置數據是否存在違規特征，包括箱體裝載限量數據、位置編碼、封存安全指標及封存序號等oMA_ISCIND類對象負責管理船舶進出港安全審核與檢查事務流程的調用，以及中間狀態更新和流轉等任務，每個環節上的具體事務處理在其繼承類上執行，例如在安全事務流程完成通用性的安全項目檢驗和事務初始化后，逐項檢驗船載危險品項目的數據指標，根據危險品類型調用對象 MA_ICTBN、 MA_ICTNM或MA_ICTSN分別處理包裝類、固體散裝類或液體類危險品的安全核準事務。其他類型對象的處理邏輯類似，主要差別在于所檢驗的數據項目及處理方式，

例如如MA_ICTSN類對象的成員函數IctPLdPsxVf對安全項目的數據檢驗包括液體危險品污染類檢測指標、液化氣體污染類檢驗指標、液體危險品粘度和密度數據等信息。

本節略去代碼詳述，圖4.9是部分船舶安全信息的實例。

圖 4.9 船載危險品信息

Fig. 4.9 Shipboard dangerous commodity information

4.2 系統測試

該海事業務信息管理軟件的測試基于功能用例進行組織，分別按白盒及黑盒模式完

成驗證。在每項測試中明確故障判定準則，記錄故障事件的觸發條件，由開發人員進行確認，對較為嚴重的問題，開發人員制定程序修定方案并提交審核，重新編程后執行白盒模式的單元測試，通過后提交專業測試人員執行黑盒模式的模塊功能驗證，通過夠確認關閉該軟件故障。程序單元測試和功能測試內容參見表4.1和4.2。

表 4.1 程序單元測試工作

Tab. 4.1 Works on programs' unit tests

程序單元測試內容

(1) MA_INSINFP 類對象 ①是否正確存取海事公共基本數據項

②是否正確完成海事基本信息的完整性檢驗

③是否正確初始化海事工作臺信息

④是否正確存取海事信息工作臺單元狀態

⑤是否正確分類檢索海事基本信息。

后四類功能在繼承類上測試，包括：

測試要求：測試MA_INSEHT對象正確管理船舶類基本信息；測試MA_INSFML對象正確管理船舶資產權證信息；測試MA_INSLGS對象正確管理適航證書類信息；測試MA_INSEGN對象正確管理海事記錄類信息；測試MA_INSVHL對象正確管理船載貨物系固規范類信息；

測試MA_INSENT對象正確管理船舶文書核發信息。

(2) MA_IRCINFP 類對象 ①是否正確完成進岀港查驗事務的公共處理例程

②是否正確完成岀港船舶信息查驗處理

③是否正確完成岀港船員信息查驗處理

④是否正確完成岀港貨物信息查驗處理

⑤是否正確完成進港船舶信息查驗處理

⑥是否正確完成進港船員信息查驗處理

⑦是否正確完成進港貨物信息查驗處理

測試要求：后六項測試在繼承類對象上分別進行，包括：測試MA_IRCVHL對象正確實現船員岀港信息查驗處理；

MA_IRCEHT對象正確船員進港信息查驗處理； MA_IRCLGS對象正確岀港貨物信息查驗處理； MA_IRCEGN對象正確進港貨物信息查驗處理； MA_IRCFML對象正確岀港船舶信息查驗處理。

MA_IRCENT，進港船舶信息查驗處理。

續表 4.1 程序單元測試工作

Cont. Tab. 4.1 Works on programs' unit tests

程序單元測試內容

(3) MA_ISVINFO類驗證是否正確實現海事簽證業務處理為主，包括：

及其繼承類對象測試 ①簽證流程初始化函數

②簽證流程流轉處理函數

③簽證流程狀態恢復函數

④簽證流程日志檢索函數

在測試工作中重點驗證接口函數正確實現檢索業務工作臺的簽證申報隊列，根據簽證申報類型設置初始狀態和調用對應的流程入口例程。

在簽證業務流程完成特定環節處理的狀態下，正確暫存當前的事務狀態和中間處理結果以及附屬電子文檔，檢索流轉規則并根據預置規則確定調用下各處理環節的入口例程。

在流程異常終止的情況下，程序正確根據終止前的狀態數據重新恢復執行處理，包括根據終端狀態恢復更新工作單元隊列狀態等。

對繼承類對象程序的測試任務主要包括：

①正確實現船員簽證流程管理；

②正確實現處理船載貨物簽證流程管理；

③正確實現處理船舶岀港動態信息流程管理；

④正確實現處理船舶進港動態信息流程管理；

⑤正確實現處理船舶簽證報告管理流程等。

(4) MA_ICTIND類驗證是否正確實現海事安全信息管理。

及其繼承類對象對基類對象主要測試通用性安全信息的檢驗和復核流

程轉換調用接口函數。

對繼承類對象主要完成以下測試:

MA_ICTBN正確實現包裝類危險品安全信息管理； MA_ICINM正確實現固體散裝危險品安全信息管理； MA_ICTSN正確實現液體類危險品安全信息管理。

對 MA_ICTMRT 類、MA_ICTHR 和 MA_ICTINPE 類對象著重測試污染性事故報告生成、安全缺陷報告生成和船舶安檢報告管理等接口函數。

對類MA_ICTDRT類對象重點測試正確生成海事綜合安全報告的接口實現是否正確。

軟件對象的測試完成后，是以功能用例為單元進行黑盒測試、修正故障和回歸測

試直到故障被完全解決。黑盒測試的用例情況和實例參見表4.2-4.3。

表4.2 模塊功能黑盒測試情況

Tab. 4.2 Black box tests for module functions

模塊測試用例分類測試用例比例測試結果

海事基本信息管理 11% 通過

船舶進岀港信息查驗管理 9% 通過

船舶進港簽證信息管理(分類測試) 10% 通過

船舶岀港簽證信息管理(分類測試) 12% 通過

電子簽證報告管理(分類測試) 18% 通過

重點船舶跟蹤信息管理 4% 通過

船舶證書信息管理 3% 通過

船舶安全信息管理(分類測試) 13% 通過

污染性事故信息管理 5% 通過

安全性缺陷信息管理 6% 通過

其他測試 9% 通過

表4.3 船舶進港簽證管理功能測試實例

Tab. 4.3 Ship check-in visa management function test example

操作步驟測試任務測試結果

打開海事工作臺窗口驗證用戶身份和權限通過

驗證失效則不打開窗口通過

顯示簽證申報列表通過

處理進港簽證申報信息按照通過

(1)檢驗通用性進港動態信息通過

(2)處理船員簽證信息通過

(3)處理進港貨物簽證信息通過

(4)處理集裝箱簽證信息通過

(5)核查船檢信息通過

(6)簽證核準活潑退回申報分項測試。通過

更新處理狀態按照完成正常簽證、暫時退回并重新提交補充信息和違規退回等情況分別驗證。通過

生成綜合簽證報告按海事簽證分類測試。通過

該軟件在完成測試后部署到實際工作環境接受運行評估，繼續更正在試運行中發現的功能缺陷和性能缺陷，目前已完成對問題的處理，達到了較穩定的狀態。該系統在總體上不僅滿足了在海事業務信息處理的功能要求，較全面地滿足新的海事工作規范和業務要求。

結論

本文論述了某沿海城市的海事局的海事業務信息管理系統的設計和實現工作。海事工作是政府機構工作的重要組成部分，隨著海事內容的廣泛性和信息密集度高的發展趨勢，海事機構既需要提高效率又要保障事務處理的準確性。該系統基于以往在海事業務信息化處理方面已經具有的基礎和成果，面向海事工作要求不斷提高和法規更新的實際情況，按照最新的海事規范和工作條例構建全新的系統功能。

總體而言，該系統著重實現對海事業務處理的規范性、系統數據的準確性、事務處理的集成性和流程擴展的靈活性，以保障在較長的使用周期內對系統運行維護的便利。基于以上考慮，該系統在總體層面上需實現的主要功能要圍繞當前國家海事總局關于海事工作的最新法規和業務條例為依據進行組織，在信息和事務處理層次上實現最新的工作流程和規范，在數據層次上著重保障準確性、完備性和可追溯性，在流程層次上重點保障各類海事工作的正確分類處理和可復核性，并且保障數據和流程訪問的穩定集成，在任何情況下能夠為處理人員提供最為切近相關的工作信息。

論文圍繞以下核心功能論述了系統的需求分析，具體有基本信息管理、進岀港信息查驗管理、進岀港海事簽證管理和海事安全性信息管理功能。基本信息管理功能以完備性為目標，對海事業務的主體對象（船舶、貨物、船員、各類船檢證書等）、業務規則、相關事件和處理結果等信息完成有序的組織和分析，既為海事人員提供對完成處理工作最有效的信息支持和分析，也為主管人員提供全局范圍的海事業務的分析與趨勢性統計，為海事管理機構的工作決策提供必要的參照信息。進岀港信息查驗管理、進岀港海事簽證管理和海事安全性信息管理功能是組成完整的海事工作處理的重要環節，系統以新的法規和事務條例為基礎對每個環節細化事務處理和強化信息追溯能力，同時在流程的配置管理機制上強化其靈活性，以便在工作流程變化和更細致的內部分類處理情況下能有效重組某些處理流程。在面向海事機構工作人員對海事工作信息的使用和組織方面，該系統的基本工作模式是將業務信息以邏輯工作臺為框架進行分類組織，根據當前處理狀態自動生成分類事務信息和在后臺提供支持性的自動檢索和匹配處理等相關功能，以提高處理效率。

論文論述了該軟件擬的設計工作，總體采用分層架構分四個層次組織設計架構，具體有海事業務的工作視圖管理層、海事業務的邏輯與流程管理層、系統訪問控制及流程配置管理層和數據管理層。該海事業務信息管理系統的主要組成模塊有面向工作人員的海事業務視圖模塊、基本海事信息管理模塊、進岀港信息查驗管理模塊、進岀港海事簽證管理模塊和海事安全性信息模塊。論文闡述了設計模型和數據庫方案。該軟件以C#編程實現，運行平臺為Windows,數據庫采用SQL Server,論文闡述了編程實現方法和測試工作。

在其他方面，該系統基于目前較成熟的技術來保障數據處理的可靠性和功能訪問的安全性，以及實現大部分海事業務信據同其他平臺的綜合集成與接口能力，為將來更深入地利用海事業務信息提供支持。

該軟件目前已基本完成測試和試運行評估，具有較穩定的工作狀態。該系統在總體上不僅滿足了在海事業務處理方面的功能要求，而且全面滿足新的工作規范，對現有的其它相關業務平臺也具有良好的兼容性，實現了預期目標。

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