基于組件技術(shù)的鐵路機(jī)車行修管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

齊金平，孟凡剛，劉 娟

（蘭州交通大學(xué) 機(jī)電技術(shù)研究所， 蘭州 730070）

隨著我國(guó)鐵路的快速發(fā)展，信息技術(shù)在鐵路系統(tǒng)中得到了大力的推廣和應(yīng)用，許多鐵路局和機(jī)務(wù)段利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行了機(jī)車檢修運(yùn)用管理方面的工作，針對(duì)性地開(kāi)發(fā)了各種機(jī)車檢修管理信息系統(tǒng)，基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)車檢修狀態(tài)的準(zhǔn)確控制，加速了信息流轉(zhuǎn)[1]。但大多數(shù)系統(tǒng)存在可復(fù)用程度低、維護(hù)工作困難、應(yīng)變能力差等問(wèn)題。本文針對(duì)程序開(kāi)發(fā)的可復(fù)用性、可維護(hù)性以及可擴(kuò)展性，為實(shí)現(xiàn)機(jī)車行修信息的自動(dòng)化管理，設(shè)計(jì)了基于組件技術(shù)的鐵路機(jī)車行修管理信息系統(tǒng)。

1 組件技術(shù)及其模型

組件是一種定義良好、獨(dú)立、可復(fù)用的二進(jìn)制代碼，包括功能模塊、被封裝的對(duì)象類、軟件框架和軟件系統(tǒng)模型等。組件具有平臺(tái)和語(yǔ)言的無(wú)關(guān)性、接口和實(shí)現(xiàn)分離以及支持即插即用（Plug andPlay）等特點(diǎn)，是支持軟件復(fù)用的核心技術(shù)[2]。組件技術(shù)是用裝配可重用軟件組件的方法構(gòu)造應(yīng)用程序。組件技術(shù)和基于組件的軟件開(kāi)發(fā)方法已成為軟件業(yè)未來(lái)發(fā)展方向。

組件對(duì)象模型（COM，Component Object Model）是一種以組件為發(fā)布單元的對(duì)象模型，各組件之間可用統(tǒng)一的方式交互。在COM構(gòu)架下，可開(kāi)發(fā)出各種功能專一的組件，將它們按照需要組合起來(lái)，構(gòu)成復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用的是COM組件模型。

2 系統(tǒng)分析

2.1 系統(tǒng)功能需求

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際要求，機(jī)車行修管理系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能：

（1）機(jī)車計(jì)劃交路顯示：顯示機(jī)車行車計(jì)劃信息，當(dāng)擔(dān)當(dāng)運(yùn)行任務(wù)的機(jī)車快到發(fā)車點(diǎn)時(shí)發(fā)出警示。

（2）整備場(chǎng)電子地圖顯示：顯示機(jī)車在整備場(chǎng)的停留、調(diào)整股道及停留位置，并能統(tǒng)計(jì)在入庫(kù)位、試驗(yàn)位、檢查作業(yè)位和運(yùn)用位等庫(kù)停時(shí)間。

（3）機(jī)車普查、改造、重點(diǎn)項(xiàng)目作業(yè)提示顯示：由段或車間下發(fā)普查、改造、重點(diǎn)項(xiàng)目任務(wù)，系統(tǒng)生成作業(yè)提示。

（4）實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音提示：系統(tǒng)交互的部門(mén)之間實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音提示。

（5）實(shí)現(xiàn)機(jī)車行修作業(yè)控制：對(duì)整個(gè)機(jī)車行修作業(yè)進(jìn)行管理和控制，包括機(jī)車入庫(kù)、機(jī)車專項(xiàng)試驗(yàn)、機(jī)車專檢提票、機(jī)車專修作業(yè)與回票、機(jī)車驗(yàn)收出庫(kù)等環(huán)節(jié)。

（6）機(jī)車入整備作業(yè)時(shí)的質(zhì)量預(yù)警提示：通過(guò)快速分析，向整備人員發(fā)出質(zhì)量預(yù)警通知。

（7）實(shí)現(xiàn)機(jī)統(tǒng)6（JT6）活項(xiàng)的圖表統(tǒng)計(jì)：時(shí)段內(nèi)的JT6發(fā)生的件數(shù)，各整備班組發(fā)現(xiàn)處理的JT6活項(xiàng)，各部件發(fā)生的活項(xiàng)比率，同期對(duì)比分析，機(jī)車對(duì)比分析。

（8）系統(tǒng)維護(hù)及安全：系統(tǒng)采用嚴(yán)密的安全管理模式，設(shè)置不同的用戶等級(jí)，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。

2.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用C/S三層分布式架構(gòu)，包括表示層、業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層，是一個(gè)具有高效率、高可靠性特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)型綜合管理服務(wù)系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與功能

3.1 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

鐵路機(jī)車行修管理信息系統(tǒng)的軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)遵循“規(guī)范化、模塊化、層次化”的思想：

（1）采用規(guī)范化、通用型的軟件接口，統(tǒng)一功能模塊接口和通信方式，使系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性和移植性。

（2）采用基于組件技術(shù)設(shè)計(jì)相關(guān)構(gòu)件，提高軟件資源的可重用性。

（3）采用軟件分層管理的設(shè)計(jì)思想，保證軟件模塊之間的相對(duì)獨(dú)立性。

3.2 軟件系統(tǒng)功能

根據(jù)功能需求，將鐵路機(jī)車行修管理信息系統(tǒng)劃分為5大功能模塊：

（1）作業(yè)流程管理模塊。實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)車出入庫(kù)、機(jī)車提票與回票作業(yè)、工位作業(yè)、機(jī)車專項(xiàng)試驗(yàn)、專檢確認(rèn)的作業(yè)流程進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入、存檔與管理。

（2）作業(yè)提示模塊。顯示最新的機(jī)車檢修狀態(tài)、停留位置和行車計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)機(jī)車檢修進(jìn)程的語(yǔ)音發(fā)送。

（3）信息查詢模塊。實(shí)現(xiàn)庫(kù)內(nèi)機(jī)車檢修情況的匯總和查詢，支持報(bào)表的打印。

（4）統(tǒng)計(jì)分析模塊。實(shí)現(xiàn)機(jī)車在設(shè)定時(shí)間段的慣性故障及在設(shè)定時(shí)間段的某種車型的共性故障；實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)設(shè)定時(shí)間段的JT6活項(xiàng)的件數(shù)，以及不同工位（部位）活項(xiàng)件數(shù)與對(duì)比，不同機(jī)車在設(shè)定時(shí)間內(nèi)的活項(xiàng)件數(shù)及不同部位的件數(shù)對(duì)比。

（5）系統(tǒng)維護(hù)模塊。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的操作權(quán)限設(shè)置、系統(tǒng)初始化配置及數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)。

4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

4.1 組件設(shè)計(jì)

組件的劃分。在應(yīng)用系統(tǒng)中，分為基礎(chǔ)類組件和功能類組件?；A(chǔ)類組件需建立用戶管理、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)錄入、電子數(shù)據(jù)導(dǎo)入、數(shù)據(jù)庫(kù)管理維護(hù)和監(jiān)控、靜態(tài)參數(shù)維護(hù)、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)操作等。功能類組件需建立機(jī)車入庫(kù)、工位作業(yè)、JT6提票，機(jī)車專修作業(yè)與回票、機(jī)車竣工出庫(kù)等。

組件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。用戶管理是對(duì)用戶的基本屬性進(jìn)行管理。權(quán)限管理是進(jìn)行用戶權(quán)限的分配、收回、檢查管理。數(shù)據(jù)維護(hù)是完成系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)的輸入輸出、庫(kù)存的數(shù)據(jù)維護(hù)。靜態(tài)參數(shù)維護(hù)是進(jìn)行靜態(tài)參數(shù)的類型、個(gè)數(shù)的控制和各類參數(shù)的維護(hù)工作。數(shù)據(jù)查詢主要是完成各類數(shù)據(jù)的查詢（包括對(duì)錄入數(shù)據(jù)、參數(shù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)的查詢）及查詢結(jié)果的輸出和保存[3]。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)完成系統(tǒng)所需要的各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的匯總統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)報(bào)表分定制和用戶自定義報(bào)表2種，可以滿足用戶當(dāng)前和未來(lái)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)需要。機(jī)車入庫(kù)是對(duì)入庫(kù)機(jī)車的狀態(tài)進(jìn)行管理。工位作業(yè)是對(duì)庫(kù)內(nèi)機(jī)車的作業(yè)工位檢查與作業(yè)。機(jī)統(tǒng)6提票是記錄機(jī)車發(fā)生故障的活項(xiàng)。機(jī)車專修作業(yè)與回票是針對(duì)機(jī)車活項(xiàng)施修，施修完成后將施修情況回復(fù)。機(jī)車竣工出庫(kù)是機(jī)車所有活項(xiàng)作業(yè)與檢查完畢后對(duì)機(jī)車出庫(kù)進(jìn)行管理。

4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)字典

數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)如圖2。數(shù)據(jù)庫(kù)采用Oracle 10g管理系統(tǒng)，包括基礎(chǔ)信息字典、數(shù)據(jù)字典和系統(tǒng)設(shè)置。

圖2 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

5 結(jié)束語(yǔ)

為實(shí)現(xiàn)機(jī)車檢修信息的自動(dòng)化管理開(kāi)發(fā)的鐵路機(jī)車行修管理信息系統(tǒng)，其軟件系統(tǒng)采用規(guī)范化、模塊化和層次化的設(shè)計(jì)思想，引入基于COM的組件技術(shù)，提高了軟件模塊的重用性。此系統(tǒng)已在鐵路現(xiàn)場(chǎng)成功應(yīng)用。實(shí)踐表明，開(kāi)發(fā)的機(jī)車行修管理信息系統(tǒng)運(yùn)行良好，實(shí)現(xiàn)了鐵路機(jī)務(wù)段機(jī)車行修的自動(dòng)化管理。

[1]趙俊霞，齊金平， 蔣兆遠(yuǎn). 鐵路機(jī)車小輔修檢修管理信息系統(tǒng)[J]. 蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào) ，2006（2）.

[2]潘愛(ài)民. COM原理與應(yīng)用[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，1999.

[3]馬永杰. Powerbuilder中可重用模版的設(shè)計(jì)[J]. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2004（3）.