地鐵運(yùn)營(yíng)企業(yè)施工管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

崔建明

一、引言

地鐵運(yùn)營(yíng)企業(yè)為保證能夠?yàn)槌丝吞峁┝己玫摹拔灰啤狈?wù)，需要在運(yùn)營(yíng)結(jié)束后組織相關(guān)施工作業(yè)對(duì)運(yùn)營(yíng)設(shè)備進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，整個(gè)施工管理過(guò)程涉及施工申報(bào)、行車通告編制及發(fā)布、施工組織、施工統(tǒng)計(jì)等多個(gè)環(huán)節(jié)。目前，各地城市軌道交通行業(yè)均已具備或在正建立各類信息化系統(tǒng)，研發(fā)施工管理系統(tǒng)不僅能有效的提高施工效率，而且可以規(guī)范施工作業(yè)流程，避免人為錯(cuò)誤，提高安全性、可靠性。同時(shí)，通過(guò)施工管理系統(tǒng)可以將施工數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)、OA辦公系統(tǒng)、運(yùn)維管理系統(tǒng)進(jìn)行共享，做好數(shù)據(jù)分析，最終實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)在地鐵行業(yè)中的應(yīng)用，對(duì)城市軌道交通發(fā)展具有重要意義。

二、施工管理業(yè)務(wù)需求分析

（一）施工資質(zhì)管理

地鐵運(yùn)營(yíng)企業(yè)對(duì)施工單位、施工人員的資質(zhì)管理是施工作業(yè)安全的第一道防線，在施工開(kāi)始前需要施工單位與地鐵運(yùn)營(yíng)企業(yè)簽訂安全協(xié)議，需要對(duì)施工人員進(jìn)行安全、技能培訓(xùn)并發(fā)放資格證。通過(guò)信息化實(shí)現(xiàn)施工資質(zhì)信息的自動(dòng)更新，不具備資質(zhì)的單位、人員將不能通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行施工作業(yè)的相關(guān)流程。

（二）施工計(jì)劃申報(bào)

地鐵運(yùn)營(yíng)企業(yè)各設(shè)備部門根據(jù)巡檢、設(shè)備養(yǎng)護(hù)計(jì)劃及故障接報(bào)情況進(jìn)行部門內(nèi)施工計(jì)劃的總體安排，進(jìn)行相關(guān)施工計(jì)劃的申報(bào)，在申報(bào)過(guò)程中涉及到不同的施工作業(yè)的類型（施工區(qū)域不同）、不同施工計(jì)劃種類，如表1、表2。需實(shí)現(xiàn)不用類別的施工申報(bào)無(wú)紙化申報(bào)，并進(jìn)行不用類別施工的匯總可及視化展示。

（三）施工計(jì)劃審批

施工計(jì)劃申報(bào)后需要設(shè)備部門、施工監(jiān)控部門、OCC等多部門審批后方可施工，需通過(guò)信息化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各級(jí)審批人在線完成審批、駁回，并進(jìn)行痕跡化管理，便于查詢。

（四）沖突檢測(cè)

檢測(cè)點(diǎn)主要包括：施工資質(zhì)、地線封掛與拆除、施工資源、用車施工與下軌施工等。在沒(méi)有信號(hào)化系統(tǒng)的情況下，施工審批過(guò)程中主要依靠人工進(jìn)行沖突檢測(cè)，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，而且工作量大，需要通過(guò)信息化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各類沖突檢測(cè)的自動(dòng)提示，降低工作量、提高施工管理安全性。

（五）行車通告發(fā)布

施工計(jì)劃審批通過(guò)后，需統(tǒng)一發(fā)布行車通告，下發(fā)施工序號(hào)，各施工單位按施工序號(hào)有序施工。需要信息化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不用類別、不同種類施工序號(hào)的自動(dòng)賦予，并實(shí)現(xiàn)各類用戶通告瀏覽器即可自行下載不用格式的行車通告。

（六） 施工申請(qǐng)、注銷

行車通告發(fā)布后，施工人員在施工前需要向OCC調(diào)度、段場(chǎng)值班員、車站值班員進(jìn)行施工申請(qǐng)，申請(qǐng)通過(guò)后方能施工；在施工完成后需向OCC調(diào)度、段場(chǎng)值班員、車站值班員進(jìn)行施工注銷。需要通過(guò)信息化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)施工申請(qǐng)和注銷的無(wú)紙化、自動(dòng)發(fā)送申請(qǐng)和注銷提示，并自動(dòng)形成施工進(jìn)度數(shù)據(jù)。

（七） 施工統(tǒng)計(jì)

施工完成后，完成施工數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，包括：時(shí)間利用率、施工計(jì)劃完成率、臨時(shí)計(jì)劃占用率。需要通過(guò)信息化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同類別、不同種類、不同專業(yè)各類施工的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，提高準(zhǔn)確率，降低工作量。

（八） 施工管理業(yè)務(wù)邏輯

地鐵運(yùn)營(yíng)企業(yè)施工管理業(yè)務(wù)邏輯如圖1：

三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

（一） 總體架構(gòu)

地鐵運(yùn)營(yíng)企業(yè)施工管理系統(tǒng)用戶涉及施工申報(bào)部門、施工審批部門、行車通告編制及發(fā)布部門、車站及段場(chǎng)值班員等多級(jí)用戶的使用，為滿足用戶使用需求，系統(tǒng)采用集中部署、多級(jí)網(wǎng)絡(luò)分布的模式，把網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通至地鐵運(yùn)營(yíng)企業(yè)的“神經(jīng)末梢”——車站控制室，并通過(guò)OA辦公自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各類審批流程的傳遞，通過(guò)數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)施工管理過(guò)程中各類數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢、可視化展示。具體如圖2所示。

（二） 技術(shù)架構(gòu)

施工管理系統(tǒng)采用Java EE作為開(kāi)發(fā)技術(shù)；采用B/S架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)各級(jí)用戶瀏覽器登錄；采用DB2數(shù)據(jù)庫(kù)。在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)架構(gòu)上系統(tǒng)共分為：基礎(chǔ)層、傳輸層、安全層、數(shù)據(jù)層、接口層、中間工作流、應(yīng)用層、報(bào)表層。如圖3：

（三） 關(guān)鍵技術(shù)介紹

1.前端技術(shù)介紹

施工管理系統(tǒng)是一個(gè)非常龐大的信息化系統(tǒng)，前端整體代碼運(yùn)行在不同用戶的瀏覽器中，在研發(fā)過(guò)程中應(yīng)用JSP（Java Server Pages）技術(shù)實(shí)現(xiàn)在傳統(tǒng)代碼的靜態(tài)頁(yè)面Html中嵌入Java代碼片段，由Wep服務(wù)器中JSP引起編譯并執(zhí)行Java代碼片段，JSP引擎從磁盤中加載 JSP文件，然后把這些文件轉(zhuǎn)換為 Servlet，把所有模版文本改成輸出語(yǔ)句，并且把所有JSP元素轉(zhuǎn)換為Java代碼，JSP引擎將 Servlet編譯成可執(zhí)行類，并且將原始請(qǐng)求傳遞給Servlet引擎，最后將生產(chǎn)的信息返回給不同的客戶端。

2.后臺(tái)技術(shù)介紹

為了實(shí)現(xiàn)施工管理系統(tǒng)強(qiáng)大的業(yè)務(wù)邏輯，在研發(fā)過(guò)程中主要采用了Spring和Hibernate技術(shù)。Spring是Java開(kāi)源框架，是輕量級(jí)的IOC和AOP的容器框架。Spring是模塊化的，可以孤立的使用它的任何部分，也可以用來(lái)管理所有的業(yè)務(wù)對(duì)象。具有依賴注入，面向切面編程和MVC設(shè)計(jì)模式集成的特點(diǎn)。Hibernate是用來(lái)把程序的數(shù)據(jù)接觸層進(jìn)行封裝，用來(lái)和數(shù)據(jù)庫(kù)交互使用。它封裝了JDBC的細(xì)節(jié)，使我們對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作更加簡(jiǎn)單、快捷。利用Hibernate框架可以不再編寫重復(fù)的JDBC有關(guān)代碼，避免反復(fù)的測(cè)試SQL語(yǔ)句的正確性。使得業(yè)務(wù)層和SQL語(yǔ)句進(jìn)行隔離，方便系統(tǒng)不同模塊的獨(dú)立和模塊化。Hibernate不但負(fù)責(zé)從Java普通類到數(shù)據(jù)庫(kù)表的映射。該框架還提供了面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)查詢檢索機(jī)制，極大地縮短的書寫初級(jí)SQL 語(yǔ)句的時(shí)間和有關(guān)JDBC的開(kāi)發(fā)時(shí)間，提高了程序的開(kāi)發(fā)效率。

四、系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

（一） 系統(tǒng)功能

結(jié)合地鐵運(yùn)營(yíng)企業(yè)功能需求，通過(guò)施工管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了施工審批信息化，施工作業(yè)無(wú)紙化，沖突檢測(cè)、施工統(tǒng)計(jì)、行車通告發(fā)布自動(dòng)化。具體見(jiàn)表3。

（二） 功能應(yīng)用

目前施工管理系統(tǒng)已在天津地鐵1、2、3、6號(hào)線進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)施工管理全流程信息化、無(wú)紙化，有效的提高了工作效率、提升了安全防護(hù)，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，并將施工管理過(guò)程中生成的各類數(shù)據(jù)通過(guò)簽訂接口協(xié)議共享至數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)，進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、共享。

五、 結(jié)束語(yǔ)

施工管理做為地鐵運(yùn)營(yíng)企業(yè)的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，信息化系統(tǒng)的建立具有重要意義，不僅可以實(shí)現(xiàn)施工管理全流程信息化、無(wú)紙化，而且可與物資管理、設(shè)備運(yùn)維形成信息化系統(tǒng)閉環(huán)，提高整體運(yùn)營(yíng)效率，做好大數(shù)據(jù)分析，帶動(dòng)城市軌道交通信息化發(fā)展。