地鐵工程項目集成管理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)

林云志 ，劉培棟 ，吳 寧

（1.中鐵電氣化局集團城鐵公司，北京 100036；2.中國鐵道部信息中心，北京 100844）

近幾年，作為解決城市交通擁堵的重要手段，地鐵建設得到了迅猛發(fā)展。眾所周知，現(xiàn)代地鐵建設具有交付工期緊、工程質(zhì)量要求高、項目日趨大型化的趨勢。傳統(tǒng)項目管理方式因其無法對項目實施過程中產(chǎn)生的繁多、動態(tài)信息進行及時和關聯(lián)處理，已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代工程項目管理的需求。如何有效提高工作效率，保證工程質(zhì)量，是當前地鐵建設面臨的關鍵問題。而把信息技術引入到工程項目管理中來，實行工程項目的集成管理是解決這個問題最重要的舉措之一。

1 集成管理

1.1 集成管理簡介

工程項目集成管理是應用制造業(yè)中集成制造（CIM）所包含的管理思想和管理方法，將組織的戰(zhàn)略與工程項目關聯(lián)起來，基于信息技術建立的以系統(tǒng)整體最優(yōu)為目的的項目管理模式。工程項目集成管理的目標是保障工程項目各方面的工作能夠有機地協(xié)調(diào)與配合，它的內(nèi)容包括：為達到甚至超過項目相關利益者的期望去協(xié)調(diào)各方面的目標和要求、計劃，安排最佳（或滿意）的工程項目行動方案，以及集成控制工程項目的變更和協(xié)調(diào)工程項目各方面工作等內(nèi)容。

工程項目集成管理的核心理念是從全局的角度進行信息共享、協(xié)調(diào)和優(yōu)化。該體系的主要構想是以工程全生命期各階段的“工作流”為主線，以工程項目中的“物資流”為載體、以“資金流”為控制關鍵，通過深入挖掘數(shù)據(jù)庫中蘊涵的管理資源，使項目管理與控制的量化程度、細化深度有了切實的改進和提高，實現(xiàn)相關活動的有效銜接和工程數(shù)據(jù)庫和管理基礎數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)資源的共享。

1.2 地鐵工程項目集中管理存在的問題

目前，地鐵工程建設項目中應用信息技術的整體水平不高，存在著明顯的局限與不足，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）進度、質(zhì)量、成本控制及組織責任體系不一致性。由于在項目管理中各職能關系割裂，各級責任人的任務對象和范圍不能準確定義，不能形成有效的合力對項目的質(zhì)量、進度、成本進行綜合控制，所以形成項目管理中的組織體系不完備；質(zhì)量、進度、成本控制不統(tǒng)一；任務范圍不清；考核不全面等問題。

（2）計算機應用范圍較窄，主要集中在項目施工的前期，如招投標、造價預算和施工組織設計，且以單機版軟件為主，沒有實現(xiàn)軟件系統(tǒng)間的信息共享和復用。在施工過程中的進度、質(zhì)量和成本控制方面的應用較少，項目管理人員很難及時全面了解工程進度和狀況，項目施工管理仍然主要靠管理人員的經(jīng)驗和處理能力，很不科學。

（3）信息渠道不暢通，信息不及時。企業(yè)未能充分利用Internet帶來的便利，進行信息交換、信息發(fā)布及數(shù)據(jù)共享等。由于參建項目的單位多，層級多，信息傳遞關系復雜，常常出現(xiàn)信息滯后。某一個環(huán)節(jié)出問題，就會影響一大片，對項目的決策和控制非常不利。

（4）目前工程項目實施過程中的資料大多以紙質(zhì)保存。一旦工程完工，好多資料或就地銷毀或束之高閣，造成信息資源的極大浪費，嚴重影響了項目效益和企業(yè)效益的整體發(fā)揮。

為了全面提升企業(yè)大型工程項目管理水平和總體實力，保質(zhì)、保量、按時完成工程既定目標，建立高效的、與管理業(yè)務緊密結合的、反映工程要求和具有完善功能的工程項目管理系統(tǒng)己是工程項目管理部門的迫切需要。

2 集成管理系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)目標

本系統(tǒng)的開發(fā)旨在應用計算機技術輔助項目管理業(yè)務，項目進度監(jiān)控，提高工作效率，促進其管理工作的科學化、信息化、規(guī)范化及制度化。本系統(tǒng)以工程項目建設集成化管理為核心，以進度控制為主線，生成和管理各種工程協(xié)調(diào)信息流、設備物資信息流、資料信息流等橫向及縱向的交叉信息，以系統(tǒng)的方法分析項目過程，將地鐵工程項目的進度管理、質(zhì)量管理、安全管理、合同管理、招標投標管理以及工程投資控制管理等內(nèi)容有機地結合起來并支持與辦公自動化系統(tǒng)等其他業(yè)務應用系統(tǒng)的集成，從而最大限度地挖掘既有信息的使用價值，實現(xiàn)信息共享互通，又達到對項目全過程全面動態(tài)管理，保證項目目標順利實現(xiàn)的目的。

2.2 體系結構

2.2.1 RIA（Rich Internet Application）體系結構的實現(xiàn)方式

本系統(tǒng)將互聯(lián)網(wǎng)技術和數(shù)據(jù)庫應用服務技術引入到項目管理過程中來，采用當前Web系統(tǒng)架構的最新模式——RIA模式。RIA是集桌面應用程序的最佳用戶界面功能與Web應用程序普遍采用的快速、低成本部署以及互動多媒體通信的實時快捷于一體的新一代網(wǎng)絡應用程序。由于這一先進技術的采用，本集成管理系統(tǒng)的前臺界面美觀簡潔、功能結構清晰流暢、用戶互動交流性強和良好的易操作性。

目前，開發(fā)RIA的Web應用系統(tǒng)主要有HTML+JS技術、Flex+Flash技術及SilverLight等。作為當前開發(fā)跨瀏覽器/OS的富客戶端應用的主流，本系統(tǒng)在前臺表現(xiàn)層選用Flex應用程序框架實現(xiàn)。從運行位置來看，F(xiàn)lex屬于服務器端技術，與ASP、ASP.NET、JSP和 PHP的運行機制類似。只是ASP等動態(tài)網(wǎng)頁技術是把界面元素解析為HTML發(fā)送給客戶端的瀏覽器來展現(xiàn)；而Flex是把界面元素解析為二進制的swf格式文件，傳輸?shù)娇蛻舳藶g覽器的Flash Player插件里運行。

2.2.2 系統(tǒng)體系結構

鑒于Java強大的業(yè)務邏輯處理能力，本系統(tǒng)后臺采用Java語言技術，遵循J2EE技術標準，采取當下Java的Web開發(fā)中的流行組合框：Spring框架+Struts框架+Hibernate框架，簡稱SSH。采用SSH之后的Web應用的體系結構可分為 3層：表示層（View）、業(yè)務層（Service）和持久層 （DAO）。其中，在表示層以Flex取代常見的JSP+Servlet，這就需要實現(xiàn) Flex和Java EE的后端通信。Flex支持多種遠程調(diào)用方式，包括 HTTP、Web Services和AMF。整個系統(tǒng)采用模塊化設計，各個應用模塊在同一平臺基礎上獨立運行，同時可將系統(tǒng)內(nèi)各應用功能模塊和各技術模塊進行有機整合，實現(xiàn)服務和數(shù)據(jù)的交換。其技術架構如圖1所示。

圖1 集成管理系統(tǒng)技術架構圖

對于大型勞動密集型和技術含量要求比較高的地鐵工程來說，項目建設管理具有辦公、作業(yè)點分散、參建方多元，眾多子項目必須交叉協(xié)調(diào)推進，項目執(zhí)行各階段文檔、統(tǒng)計信息量浩大等特點。為了實現(xiàn)工程項目信息的及時共享，需要構建分布式網(wǎng)絡化信息系統(tǒng)，覆蓋整個項目建設過程。每個信息提供者和信息使用者可分處不同的局域網(wǎng)，通過公用或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)通信網(wǎng)聯(lián)接。其網(wǎng)絡架構示意圖如圖2所示。

圖2 集成管理系統(tǒng)網(wǎng)絡架構示意圖

2.3 系統(tǒng)主要功能

本系統(tǒng)以集成系統(tǒng)管理、施工管理、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)管理三大業(yè)務領域為基礎，幫助項目承包方實現(xiàn)對項目業(yè)務進程的全面管理。系統(tǒng)運行界面如圖3所示。

圖3 集成管理系統(tǒng)運行界面

2.3.1 系統(tǒng)集成管理模塊

該模塊針對項目管理過程中采購過程組和管理過程組而設計，具體到中鐵十五號線項目，集成系統(tǒng)管理包含系統(tǒng)集成、設計聯(lián)絡、系統(tǒng)接口、接口設計聯(lián)絡、設備生產(chǎn)計劃、軟件開發(fā)計劃和生產(chǎn)過程控制7大管理過程，以及其配套過程的相關輔助數(shù)據(jù)，如集成系統(tǒng)類別和設備廠商管理。

2.3.2 項目施工管理模塊

該模塊針對項目管理過程中與施工點相關的系統(tǒng)集成、接口、任務和進度的管理模塊。具體到中鐵十五號線項目，該模塊包括施工點管理、施工點與集成系統(tǒng)和集成系統(tǒng)接口的匹配、施工任務管理和施工任務進度管理。

2.3.3 項目聯(lián)調(diào)管理模塊

該模塊是針對項目管理過程中處于系統(tǒng)集成與施工管理之后，有關系統(tǒng)集成聯(lián)調(diào)業(yè)務組的管理而設計的。具體到中鐵十五號線項目，該模塊包括系統(tǒng)安裝狀態(tài)管理、系統(tǒng)單機調(diào)試管理、系統(tǒng)接口調(diào)試管理、系統(tǒng)功能調(diào)試管理、調(diào)試日志管理、系統(tǒng)安裝狀態(tài)縱攬、系統(tǒng)單機調(diào)試狀態(tài)縱纜、系統(tǒng)接口調(diào)試狀態(tài)縱覽、系統(tǒng)功能調(diào)試狀態(tài)縱覽、里程碑管理、大聯(lián)調(diào)管理等功能。

2.3.4 項目類別管理模塊

本系統(tǒng)采用通用框架設計類別管理模塊，對不同業(yè)務類別進行統(tǒng)一形式的類別管理。類別結構采用樹狀結構，任何一個類別都可能是另一個類別的子結點，任何一個類別都可以包含若干個子結點。類別管理中按照具體業(yè)務種類分類，分為集成類別管理、廠商類別管理、施工點類別管理、里程碑類別管理和大聯(lián)調(diào)類別管理5大業(yè)務模塊。

基于互聯(lián)網(wǎng)的工程項目集成管理是通過互聯(lián)網(wǎng)組建一個虛擬的企業(yè)網(wǎng)絡，以工程項目為核心，來對工程項目的全體組織（人員）、全部過程、全部工作和全部目標進行實時的、智能化的遠程的管理和控制。充分利用業(yè)已成熟的互聯(lián)網(wǎng)技術，利用分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對上述的組織、過程、工作和目標進行實時的智能化的管理和控制。該系統(tǒng)所貫穿“系統(tǒng)集成+施工聯(lián)調(diào)”的項目建設思想已經(jīng)得到業(yè)界的廣泛關注，并在北京、重慶等地的地鐵項目建設中取得良好的實踐效果。

[1]孫更新.從零開始學Java Web開發(fā)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.