乔 丽，马丽静，王 彬，苗守庭

（1.中国铁道科学研究院集团有限公司 电子计算技术研究所，北京100081；2.中国国家铁路集团有限公司 财务部收入处，北京100844）

据铁路收入部门统计，货运收入在铁路预付款结算中的占比逐年上升，2020年度使用预付款结算的货运收入已达到货运总收入的73.2%，货运预付款已成为货运结算的主要支付方式。铁路客户预付款结算的信息化是铁路客户战略的重要组成部分，有助于提高铁路服务水平，强化铁路与客户战略合作关系，具有良好的社会效应和企业经济效益。

但目前，铁路预付款的管理模式是铁路局集团公司和车站两级各自建账，分别管理预付款客户和资金，同一客户在铁路局集团公司和不同车站存入的预付款不能共用，客户为便于自身货物运输，只能在多地存入预付款。另外，货运预付款的存入和抵用凭证均由车站业务人员手工录入收入进款系统，办理货运业务的车站在制预付款运单时，需要由人工核实客户预付款余额；加之各地预付款业务管理的不规范，导致预付款抵用客户与运单发货人不一致、货物运单结算方式与实际不符，甚至不同客户间预付款相互抵用等问题时有发生，对预付款安全使用造成不利影响，在资金管控上存在风险。

为此，亟需利用信息化技术，研究和开发铁路货运预付款集中核算管理信息系统（简称：货运预付款系统）[1]，实现相关业务的全面电子化[2]，提升铁路货运预付款业务的管理水平。

1 铁路货运预付款集中核算管理信息化建设目标

1.1 实现货运预付款集中管理与核算

按照《铁路货运预付款集中核算管理办法》相关要求，将各铁路局集团公司的货运预付款业务由铁路局集团公司统一管理，实现“一点存入、多点结算”，建立统一的铁路货运预付款集中核算管理信息平台，对铁路货运预付款业务进行信息化管理，进一步实现规范化核算、流程化控制，提高运输收入管理水平。

1.2 与相关信息系统互通互联，实现信息共享

适应铁路货物运输改革的需要，实现与货票管理信息系统、收入进款系统等其它信息系统的无缝对接，获取预付款运单相关信息，在制运单的同时完成预付款实时抵用，自动生成预付款抵用凭证及相关账目，实现收入进款系统相关报表数据的自动填充，减轻货运窗口业务人员的工作强度，避免工作差错。

1.3 方便客户使用预付款业务，改善铁路货运服务水平

在铁路局集团公司建立集中管理的货运预付款账户，客户在集中账户存入预付款，即可在局管内任意车站办理预付款结算业务，减少客户多地存款，提高客户资金利用率，为货主提供良好的运输服务体验。

1.4 实施全程监控，建立预警机制

对货运预付款业务数据进行分类汇总，及时发现各业务环节中出现的问题，建立营业窗口、站段、铁路局集团公司和中国国家铁路集团有限公司（简称：国铁集团）4个层面的货运预付款收入工作全过程监控及预警体系，强化货运预付款业务的风险管控，确保货运预付款资金安全。

2 系统构成、运行环境配置与运行监控

2.1 系统构成

货运预付款系统采用集中部署、多级应用的总体架构[3]，依托国铁集团主数据中心（简称：主数据中心）的云计算资源构建系统运行环境，系统构成如图1所示。

图1 货运预付款系统构成示意

货运预付款系统在主数据中心设置系统服务器和数据库存储；其中，数据库存储使用主数据中心数据库资源池中的表空间；系统服务器设备运行于铁路内部服务网，纳入主数据中心统一的网络安全管理体系，采用内网安全策略、防火墙、Nginx绑定域名、用户加密验证、权限验证等技术，保证系统安全和数据安全[4]；在防火墙的安全防护下，与铁路安全生产网内的货票系统、收入进款系统等相关系统实现信息交互。

货运预付款系统采用B/S应用模式，国铁集团业务部门及铁路局集团公司、货运站各级用户可利用现有办公设备，通过浏览器访问系统应用功能，经身份验证后可进行其权限允许的相关操作。客户端应用采用Ajax技术，用户界面基于渐进式Vue框架和Element UI组件，客户端页面布局美观、易于操作。

2.2 运行环境配置

货运预付款系统使用的存储和计算资源的具体配置见表1。

表1 系统存储和计算资源的具体配置

货运预付款系统共使用12台服务器来支持全路货运预付款集中核算管理业务；其中7台为Linux操作系统，其余5台为Windows Server操作系统。这些服务器主要用于数据接口服务、系统报表服务、Web服务、FTP数据传输服务和测试服务，具体设置见表2。

表2 系统服务器设置

2.3 系统运行监控

为确保系统稳定运行，服务器系统磁盘空间、数据库表空间及应用进程均纳入运行监控中心平台，实行7×24 h运行监控；一旦发现异常立即告警，通知运维人员及时处理，具体监控项包括：

（1）系统磁盘空间监控：Linux和Windows系统磁盘空间超过90%时红色报警，超过85%时粉色报警，超过80%时黄色报警；

（2）数据库表空间监控：数据库表空间占用超过90%时红色报警，超过85%时粉色报警，超过80%时黄色报警；

（3）Web应用服务进程监控：监控Tomcat、Nginx服务器的服务进程个数，当进程数为0时，发出红色报警。

2.4 系统逻辑架构

系统逻辑架构划分为6个层次：用户层、业务层、服务支撑层、通信层、数据层、基础设施层，如图2所示。

图2 货运预付款系统逻辑架构示意

（1）用户层：包括货运站、铁路局集团公司、国铁集团各层级用户，根据权限分配完成各自允许的操作。

（2）业务层：包含多个业务服务和功能模块，采用线程池、Logback日志、负载均衡、Guava工具库等，实现预付款过程管理、综合分析、监控、参数维护等业务功能。

（3）服务支撑层：基于Spring Boot、Spring Cloud框架，构建基础服务微服务和核心业务处理微服务，为前端业务应用提供权限处理、操作记录、快速查询引擎等服务，保证业务层的通畅和稳定。

（4）通信层：统一采用基于消息队列、JSON、RESTFul等技术实现规范的通信接口，为货运站、铁路局集团公司和国铁集团客户端应用以及系统间数据交互与共享提供通信管道。

（5）数据层：采用关系型数据库Oracle[5-6]、内存数据库Redis、Ehcache缓存、文件存储等技术，储存货运预付款业务数据、基础配置数据、对外共享数据。

（6）基础设施层：提供系统服务器端程序所需的计算和存储硬件设备及运行环境，依托于国铁集团铁路大数据中心的信息安全管理体系，保证系统安全稳定运行[7-8]。

3 主要功能

货运预付款系统包括预付款流程管理、预付款报表分析、字典维护、系统管理4个主要功能模块，功能结构如图3所示。

图3 货运预付款系统功能结构示意

3.1 预付款流程管理

实现货运预付款全流程管理，包括存入、抵用、退款、迟交等业务；通过调用数据接口，获取支付方式为预付款的货票数据，实现制票同时实时完成预付款抵用,预付款数据可实时记账，实时变更结余。

（1）预付款存入凭证：根据银行对账单，手工录入客户存入的预付款金额、客户名称、付款账号及结算方式。

（2）预付款抵用凭证：通过调用接口数据，在制票同时完成预付款抵用，生成抵用凭证，并提供抵用凭证信息组合查询。

（3）预警值管理：实时监控每个客户预付款账户余额，显示当前余额低于预警值的客户列表，提供车站业务人员通知预付款客户及时存入预付款。

（4）迟交运杂费：对已完成货票制票、但欠缴费用的客户进行统计，包括发货人名册、运单号、迟缴款金额、日期等信息。

（5）客户退预付款：对全部或部分退回预付款的客户申请进行审批和退款处理，并对退款后的相关账目进行余额更新。

（6）退款证明书：对作废的货票进行客户账目的冲正处理，将已抵用的费用返还至客户账目中。

（7）银行日记账：录入银行凭证、银行对账单，由银行凭证、对账单生成银行日记账。根据预付款在银行的存入和支出，按日逐笔进行核对，并按日结出银行存款余额，同时提供相应的查询、修改功能。

3.2 货运预付款报表分析

利用采集到的货运预付款原始数据，自动生成总账、明细账等相关报表，供用户查询和分析。

（1）客户明细账：查询在选定时间范围内预付款客户的存入和抵用明细及当前结余。

（2）车站明细账：提供按车站按时间段查询客户在该车站发生的预付款存入和抵用明细。

（3）铁路局总账（按车站汇总）：为铁路局集团公司提供按月查询所辖各车站当月每日预付款抵用的汇总金额表。

（4）铁路局总账（按客户汇总）：为铁路局集团公司业务人员提供按月查询本局所有预付款客户当月每日预付款抵用的汇总金额表。

（5）车站总账：提供按车站按时间段查询所有在当前车站和时间段内发生存入和抵用的客户明细账。

（6）货运预付款明细表（财收539表）：为铁路局集团公司业务人员提供按日查询本局所辖预付款客户的上期存入、本期结余、本期抵用及本期结余情况。

（7）运输进款收支报告（车站、铁路局集团公司）：为车站或铁路局集团公司业务人员提供按时间段查询该站或全局发生和收回货运欠补款报告款、车站受理、抵用、已缴集中核算货运客户预付款、铁路局集团公司收到车站受理集中核算货运客户预付款、铁路局集团公司受理集中核算货运客户预付款等信息。

3.3 字典维护

提供车站、车务段、铁路局集团公司、客户等基础数据字典的维护界面。

3.4 系统管理

系统管理员对系统用户、系统角色和主要功能模块进行管理和维护，根据具体业务管理要求，建立用户和角色，设置不同角色可操作的菜单项和功能按钮，实现用户操作权限的控制。

4 数据接口

4.1 数据接口方式

货运预付款系统可通过数据接口，与货票管理信息系统、收入进款系统等相关系统实现安全、可靠的数据交换与共享。数据接口采用RESTful方式，基于HTTPS协议，数据接口格式均为JSON字符串；另外，数据接口使用动态Token加解密验证，保证数据接口的安全性。

4.2 数据接口内容

4.2.1 与货票管理信息系统的数据接口

（1）客户余额实时查询：在货票制票过程中，通过调用数据接口从预付款系统中获取预付款客户当前余额，便于制票员掌握客户余额信息；

（2）预付款实时抵用：制票员根据客户余额决定是否制票；当余额充足时，制票信息通过接口传至预付款系统进行实时抵用，否则不予制票；采用预付款方式支付的货票进行作废或取消托运等其它操作时，采取与制票同样的方式向预付款系统推送信息；未成功抵用的数据由预付款系统进行记录，以便后续由人工进行处理。

4.2.2 与收入进款系统的数据接口

预付款账目数据回填：货运预付款系统通过数据接口，将客户预付款存入、抵用、迟交、结余等相关账目信息传输给收入进款系统，收入进款系统读取货运预付款账目信息，并自动填入进款子系统相关报表中，无需人工重复录入，既提高了业务处理效率，亦可保证账目数据无误。

5 结束语

货运预付款系统通过货运预付款结算业务电子化，实现与货票系统的实时数据交互，实现自动扣费和自动生成凭证，提高了业务处理效率，规范了货运预付款业务流程，保证了铁路货运财收数据的安全性。系统采用大集中技术方案，实现全路货运预付款业务数据的集中管理以及客户预付款账户的统一管理。此外，系统提供多种统计分析报表，可帮助业务主管部门全面掌控货运预付款业务总体情况，为预付款相关政策的制定提供有力支持。

目前，货运预付款系统已在全路18个铁路局集团公司，以及涉及预付款业务的货运站段推广应用，迄今运行稳定，各单位使用效果良好，减轻了货运窗口业务人员的工作强度，避免账目数据处理差错。随着大量业务数据的不断积累，还可为今后开展铁路货运大数据应用提供基础[9]。