基于移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的鐵路檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

劉維楨，李連東，張子亮

（1. 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)研究所，北京 100081；2. 北京鐵科英邁技術(shù)有限公司，北京 100081）

基于移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的鐵路檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

劉維楨1，李連東2，張子亮1

（1. 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)研究所，北京 100081；2. 北京鐵科英邁技術(shù)有限公司，北京 100081）

隨著我國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)里程不斷增加，越來(lái)越多的鐵路檢測(cè)車投入使用，傳統(tǒng)鐵路檢測(cè)車管理模式已無(wú)法滿足各級(jí)運(yùn)用管理人員信息化、規(guī)范化的要求，基于移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的鐵路檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)信息系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。該系統(tǒng)可將各類鐵路檢測(cè)車運(yùn)載工具和檢測(cè)系統(tǒng)相關(guān)信息進(jìn)行整合，使用戶方便快捷地記錄、獲取所管理設(shè)備的運(yùn)用狀態(tài)，提升鐵路檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)水平和服務(wù)品質(zhì)。

鐵路檢測(cè)車；移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)；運(yùn)用維護(hù)；信息系統(tǒng)

1 概述

在全球信息化的背景下，移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)在我國(guó)蓬勃發(fā)展。根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)，截至2016年6月，我國(guó)手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)6.56億。移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)已經(jīng)在社會(huì)生活、勞動(dòng)生產(chǎn)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著政府提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃，近幾年移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)與部分傳統(tǒng)行業(yè)快速融合，催生了大量新鮮事物的產(chǎn)生[1-3]?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”、移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)與鐵路行業(yè)深度融合，很多優(yōu)質(zhì)APP應(yīng)運(yùn)而生，如“鐵路12306”極大改善了旅客購(gòu)票體驗(yàn)，為其他鐵路行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展指明了方向。

鐵路檢測(cè)車是經(jīng)專門(mén)設(shè)計(jì)并安裝有多種檢測(cè)系統(tǒng)的專用技術(shù)裝備，用于鐵路工務(wù)、供電和電務(wù)等基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)狀態(tài)的檢測(cè)[4]，主要包括：高速綜合檢測(cè)列車、軌道檢查車、電務(wù)檢測(cè)車、弓網(wǎng)檢測(cè)車、鋼軌探傷車和隧道檢查車等，使用的運(yùn)載工具主要包括動(dòng)車組、鐵路客車和軌道車。根據(jù)鐵路“十三五”規(guī)劃，全路將擁有約15列高速綜合檢測(cè)列車、40輛弓網(wǎng)檢測(cè)車、60輛軌道檢查車、20輛電務(wù)試驗(yàn)車、75列鋼軌探傷車，以及數(shù)量龐大的其他檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。目前，各類型鐵路檢測(cè)車載具及檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)用維護(hù)管理以紙質(zhì)記錄和電子表格形式為主，信息交互效率較低，設(shè)備管理者無(wú)法實(shí)時(shí)掌握所屬設(shè)備的運(yùn)用狀態(tài)。隨著投入使用的檢測(cè)車越來(lái)越多，這一矛盾也越來(lái)越突出，當(dāng)前管理模式已不能滿足高水平運(yùn)用管理需求。為更好實(shí)現(xiàn)信息共享、規(guī)范業(yè)務(wù)流程，開(kāi)發(fā)專用軟件管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路檢測(cè)車集中管理非常必要。

2 業(yè)務(wù)需求及系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 檢測(cè)業(yè)務(wù)需求

（1）加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)車載具及檢測(cè)系統(tǒng)的安全把控。鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)業(yè)務(wù)主要采用各類鐵路檢測(cè)車對(duì)高速鐵路、普速鐵路等進(jìn)行周期性等速檢測(cè)。鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)任務(wù)重，檢測(cè)項(xiàng)目多，覆蓋點(diǎn)多面廣。眾多檢測(cè)車分布走行在全國(guó)各地線路上，對(duì)鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)的同時(shí)，保障自身走行安全也至關(guān)重要。鑒于檢測(cè)車與普通路用車輛的差異性，設(shè)備運(yùn)用維護(hù)單位通過(guò)技術(shù)手段加強(qiáng)對(duì)運(yùn)營(yíng)檢測(cè)車的安全把控勢(shì)在必行。

（2）提高信息交互效率。各類檢測(cè)車載具在運(yùn)用維護(hù)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量記錄信息，如檢測(cè)車走行里程、檢測(cè)系統(tǒng)基本信息、檢測(cè)系統(tǒng)工作狀態(tài)、檢測(cè)系統(tǒng)維護(hù)維修記錄、隨車備件信息等。上述信息對(duì)檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)至關(guān)重要，但各類信息紛繁復(fù)雜、關(guān)聯(lián)影響，造成人工維護(hù)存在較大困難。以檢測(cè)系統(tǒng)維護(hù)維修記錄為例，目前檢測(cè)設(shè)備維護(hù)維修工作主要包括安全檢查、日常維護(hù)、定期維護(hù)、專項(xiàng)維修、綜合維修等內(nèi)容。在執(zhí)行檢測(cè)任務(wù)過(guò)程中，隨車檢測(cè)人員需在檢測(cè)交路途經(jīng)車輛段、動(dòng)車所等地點(diǎn)按要求對(duì)載具及檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行不同類別的檢查、維護(hù)，拍照確認(rèn)，填寫(xiě)作業(yè)記錄，并及時(shí)推送至指定人員審核。由于投入運(yùn)用的檢測(cè)設(shè)備多，檢測(cè)任務(wù)安排緊湊，設(shè)備的維護(hù)維修工作量巨大，每月產(chǎn)生的各種記錄多達(dá)幾百份。針對(duì)維護(hù)維修記錄的提交、審核、存檔等環(huán)節(jié)全程靠人工完成，效率低下，時(shí)延較大，且查詢、統(tǒng)計(jì)困難。通過(guò)專用軟件系統(tǒng)對(duì)過(guò)程記錄進(jìn)行實(shí)時(shí)上傳、審核、查詢、統(tǒng)計(jì)，可讓設(shè)備管理者及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)信息并與現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行交互，將極大提高工作效率。

（3）規(guī)范工作流程，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理。檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)過(guò)程中涉及人、機(jī)、料、法、環(huán)等多方因素，且存在相互影響情況。執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中，從任務(wù)發(fā)出到任務(wù)執(zhí)行，再到執(zhí)行結(jié)果的反饋確認(rèn)，涉及多個(gè)環(huán)節(jié)。具體操作過(guò)程中，人為因素的不確定性較大，工作流程多有延遲或阻斷，閉環(huán)管理一直無(wú)法得到確切有效的實(shí)施。通過(guò)專用軟件系統(tǒng)，對(duì)各類工作任務(wù)進(jìn)行全過(guò)程跟蹤，可追溯、可查詢，有效解決這個(gè)問(wèn)題，提高管理水平。

（4）移動(dòng)終端辦公，提高工作效率。目前，智能手機(jī)已成為人們工作生活的一部分，其具備攜帶方便、信息傳遞便利、交互性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，成為開(kāi)發(fā)對(duì)象。把手機(jī)等終端的便利性優(yōu)勢(shì)與傳統(tǒng)檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)業(yè)務(wù)相融合，開(kāi)發(fā)一套基于手機(jī)的APP用于檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)，既可降低硬件開(kāi)支，又可極大提高工作效率。

2.2 軟件功能設(shè)計(jì)

基于鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)業(yè)務(wù)的分布式需求及當(dāng)今移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)，鐵路檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)信息系統(tǒng)利用手機(jī)及其他終端設(shè)備，結(jié)合Android、ios、HTML和Web Service技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了Web端應(yīng)用、Android移動(dòng)端應(yīng)用、ios移動(dòng)端應(yīng)用（系統(tǒng)應(yīng)用見(jiàn)圖1）。

圖1 鐵路檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)信息系統(tǒng)應(yīng)用

鐵路檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)信息系統(tǒng)分為4個(gè)層面[5]：

（1）展示層——各種輸入輸出終端設(shè)備（如APP終端、Web端等）請(qǐng)求服務(wù)器提供服務(wù)，并返回服務(wù)界面。

（2）服務(wù)層——整合終端服務(wù)請(qǐng)求，通過(guò)數(shù)據(jù)總線使操作終端與系統(tǒng)服務(wù)器之間實(shí)現(xiàn)通信。

（3）數(shù)據(jù)層——根據(jù)用戶請(qǐng)求訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取，并通過(guò)數(shù)據(jù)總線傳回?cái)?shù)據(jù)整合層。

（4）環(huán)境層——由服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)組成。數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)大量檢測(cè)車載具、檢測(cè)系統(tǒng)、備件庫(kù)存等基礎(chǔ)信息，服務(wù)器根據(jù)數(shù)據(jù)層發(fā)出的指令對(duì)各類綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并傳輸給數(shù)據(jù)層。

鐵路檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)信息系統(tǒng)軟件系統(tǒng)架構(gòu)見(jiàn)圖2。

根據(jù)業(yè)務(wù)需求，軟件系統(tǒng)功能可分解為基礎(chǔ)信息管理、檢測(cè)車管理、備件庫(kù)存、統(tǒng)計(jì)查詢等（見(jiàn)圖3）。

載具管理模塊功能包括：對(duì)載具相關(guān)信息的維護(hù)、工作生活設(shè)施的管理、載具設(shè)備相關(guān)方管理等。

檢測(cè)系統(tǒng)管理模塊功能包括：檢測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)、校準(zhǔn)核查信息、檢測(cè)及測(cè)量裝置、相關(guān)重要文件、檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)備相關(guān)方、各系統(tǒng)重要參數(shù)、隨車備件、隨車工具、各類維護(hù)維修作業(yè)和各類預(yù)警通知的管理等。

圖2 鐵路檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)信息系統(tǒng)軟件系統(tǒng)架構(gòu)

圖3 鐵路檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)信息系統(tǒng)軟件系統(tǒng)功能分解

備件庫(kù)存管理模塊功能包括：檢測(cè)系統(tǒng)備件的出入庫(kù)管理、備件損壞回庫(kù)、可再用備件送修、備件查詢和最小儲(chǔ)備量預(yù)警等。

統(tǒng)計(jì)查詢模塊功能包括：（1）載具基礎(chǔ)信息查詢，如載具各類修程時(shí)間、輪徑值、走行里程等；（2）檢測(cè)系統(tǒng)信息查詢，如生產(chǎn)廠家、安裝時(shí)間、設(shè)備有效期等；（3）維修維護(hù)信息查詢，如作業(yè)時(shí)間、場(chǎng)地、人員、內(nèi)容、結(jié)果等；（4）材料備品庫(kù)信息查詢，如隨車零部件、工具種類、數(shù)量等。

基礎(chǔ)信息模塊包括：系統(tǒng)的使用部門(mén)、人員、角色、權(quán)限、涉及單位信息、動(dòng)車所信息和檢測(cè)車信息等。

3 移動(dòng)互聯(lián)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

系統(tǒng)管理平臺(tái)設(shè)計(jì)為B/S結(jié)構(gòu)，Web端采用HTML+JQuery EasyUI技術(shù)。Android移動(dòng)端采用Eclipse開(kāi)發(fā)，ios移動(dòng)端采用XCode開(kāi)發(fā)，與服務(wù)器通信采用HTTP通信技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸采用JSON的數(shù)據(jù)格式。JSON基于純文本，跨平臺(tái)傳遞極其簡(jiǎn)單，特別適合互聯(lián)網(wǎng)傳遞，通過(guò)加密校驗(yàn)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)庫(kù)采用MySQL。系統(tǒng)整體邏輯架構(gòu)設(shè)計(jì)見(jiàn)圖4。

系統(tǒng)在經(jīng)歷開(kāi)發(fā)測(cè)試、第三方安全評(píng)估等一系列測(cè)試后上線運(yùn)行，移動(dòng)端APP上線效果見(jiàn)圖5—圖8。APP首頁(yè)提示預(yù)警信息，包括到期維修、備件不足、故障維修申請(qǐng)等；在檢測(cè)系統(tǒng)模塊中可查詢所有相關(guān)信息，可按照作業(yè)類型填寫(xiě)作業(yè)記錄；備件庫(kù)存管理備件出入庫(kù)、統(tǒng)計(jì)備件存量等。系統(tǒng)支持作業(yè)記錄推送、負(fù)責(zé)人審核功能，支持條形碼/二維碼讀?。ㄔO(shè)備序列號(hào)），支持多人在線。

4 系統(tǒng)應(yīng)用

鐵路檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)信息系統(tǒng)是移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)在鐵路行業(yè)的典型應(yīng)用。檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)信息系統(tǒng)的上線運(yùn)行使基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)業(yè)務(wù)的管理模式、工作流程大幅優(yōu)化，使得檢測(cè)業(yè)務(wù)的信息化、規(guī)范化管理邁上新臺(tái)階，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）檢測(cè)設(shè)備安全管理更及時(shí)。檢查人員作業(yè)后，各級(jí)負(fù)責(zé)人能夠通過(guò)系統(tǒng)及時(shí)審查作業(yè)效果，提出整改建議，減少文件流轉(zhuǎn)周期，更好保障檢測(cè)車的安全運(yùn)行。

（2）設(shè)備管理更全面、高效。系統(tǒng)為每個(gè)設(shè)備設(shè)定了條形碼或二維碼作為唯一性標(biāo)識(shí)，可在設(shè)備全生命周期內(nèi)（采購(gòu)、入庫(kù)、出庫(kù)、更換、損壞、維修、報(bào)廢）進(jìn)行全程跟蹤，通過(guò)系統(tǒng)軟件掃描二維碼即可獲知該備件的信息，方便、快捷。

（3）業(yè)務(wù)流程更規(guī)范。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)對(duì)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行規(guī)范化設(shè)計(jì)。作業(yè)人員按照流程逐步操作即可完成相關(guān)作業(yè)，降低發(fā)生錯(cuò)誤的幾率。

圖4 系統(tǒng)整體邏輯架構(gòu)設(shè)計(jì)

圖5 預(yù)警信息功能界面

圖6 檢測(cè)系統(tǒng)功能界面

圖7 系統(tǒng)檢修功能界面

圖8 備件庫(kù)房功能界面

5 結(jié)束語(yǔ)

鐵路行業(yè)與移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的深度融合是未來(lái)發(fā)展的新方向。開(kāi)發(fā)的基于移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)信息系統(tǒng)，利用信息化技術(shù)，把檢測(cè)車載具、檢測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)、備件信息等資源進(jìn)行有效整合，并應(yīng)用于手機(jī)等移動(dòng)終端，為鐵路檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)提供了極大便利。同時(shí)，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)存儲(chǔ)的各類運(yùn)用維護(hù)數(shù)據(jù)、記錄的深入挖掘，可為檢測(cè)車運(yùn)用維護(hù)提供輔助分析決策，將為設(shè)備管理者提供極大幫助。

[1]唐麗娟，張維宇．淺談互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)電子商務(wù)的影 響[J]．無(wú)線互聯(lián)科技，2014(1)：16-17．

[2]高杰，周新衛(wèi)．基于“互聯(lián)網(wǎng)+”以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為導(dǎo)向的移 動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)模型研究[J]．江西通信科技， 2016(2)：32-34．

[3]蔣笑冰．基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的鐵路站車Wi-Fi服務(wù)網(wǎng)絡(luò) 方案[J]．中國(guó)鐵路，2015(10)：73-75．

[4]王衛(wèi)東，顧世平，楊超，等．高速綜合檢測(cè)列車[J]. 鐵路技術(shù)創(chuàng)新，2012(1)：12-15．

[5]倪亞楠，朱秩．基于移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的智慧旅游應(yīng)用 開(kāi)發(fā)[J]．信息技術(shù)，2014(5)：34-38．

Development of Operation amp; Maintenance Information System for Railway Inspection Vehicles Based on Internet Technology

LIU Weizhen1，LI Liandong2，ZHANG Ziliang1
（1. Infrastructure Inspection Research Institute，China Academy of Railway Sciences，Beijing 100081，China；2. Beijing IMAP Technology Co Ltd，Beijing 100081，China）

As railway network expands, more and more railway inspection vehicles are put into service,while the traditional management mode for inspection vehicles fail to meet the requirements of different-level management in a standard and extensively IT-application featured approach. In this context, the operation amp;maintenance information system for railway inspection vehicles based on internet technology is developed. The system is able to integrate the information of carrying facilities for various inspection vehicles and corresponding information of detection system, which enable the user get the operation status of vehicles quickly and easily,considerably enhancing the operation and maintenance level and service quality of railway inspection vehicles.

railway inspection vehicle；internet；operation and maintenance；information system

U216.6

A

1001-683X（2017）10-0016-05

10.19549/j.issn.1001-683x.2017.10.016

劉維楨（1979—），男，副研究員。E-mail：vizon@rails.cn

李連東（1980—），男，工程師。E-mail：liliandong@rails.cn

責(zé)任編輯 高紅義

2017-04-03