動(dòng)車組管理信息系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)與架構(gòu)

［摘 要］ 本文依據(jù)初步設(shè)計(jì)，分析與設(shè)計(jì)系統(tǒng)的體系架構(gòu)，建立技術(shù)方案。從總體設(shè)計(jì)的角度明確動(dòng)車組信息化系統(tǒng)的功能和處理模式，明確與相關(guān)系統(tǒng)的接口，產(chǎn)生總體設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)開發(fā)人員和產(chǎn)品管理人員明確產(chǎn)品功能，可以有針對(duì)性地進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)、測(cè)試、驗(yàn)收等各方面的工作。

［關(guān)鍵詞］ 動(dòng)車組；接口；總體設(shè)計(jì)；系統(tǒng)開發(fā)

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 13. 028

［中圖分類號(hào)］ F530.33 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1673 - 0194（2012）13- 0048- 02

1 引 言

動(dòng)車組管理信息系統(tǒng)是為滿足鐵道部、動(dòng)車段（所）對(duì)引進(jìn)ＣＲＨ１、ＣＲＨ２、ＣＲＨ３、ＣＲＨ５四類動(dòng)車組的快速維修、安全可靠、高效運(yùn)營的要求。為鐵道部提供動(dòng)車組運(yùn)用、管理與維修的決策支持信息，同時(shí)對(duì)運(yùn)用所生產(chǎn)、調(diào)度、技術(shù)、安全監(jiān)控、倉儲(chǔ)配送等各項(xiàng)工作進(jìn)行全面的、實(shí)時(shí)的信息化管理，使各級(jí)管理人員及時(shí)掌握動(dòng)車組運(yùn)用與維修情況，通過信息共享使各崗位人員了解工作內(nèi)容和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，起到對(duì)維修工作質(zhì)量進(jìn)行有效管理和控制的作用，實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組運(yùn)用和維修信息的綜合管理。

2 系統(tǒng)接口／協(xié)議的約束

2.1 與各種自動(dòng)化設(shè)備的接口

自動(dòng)化設(shè)備種類很多，根據(jù)接口技術(shù)條件可分為自動(dòng)化采集設(shè)備和人工采集設(shè)備。自動(dòng)化采集設(shè)備具備接口條件，一般提供串行口、以太網(wǎng)接口等，支持通用的傳輸協(xié)議。接口主要交互信息可分為：

（１）輪對(duì)踏面診斷裝置主要交互信息為軸中央直徑、輪徑差、輪緣厚、輪對(duì)內(nèi)側(cè)距、輪輞寬、踏面圓周磨耗、踏面擦傷深度、踏面擦傷長度等。

（2）不落輪鏇床主要交互信息為徑向誤差、周向誤差、輪緣厚度、內(nèi)輪距離等。

（3）動(dòng)車組制動(dòng)綜合試驗(yàn)裝置主要交互信息為左最大制動(dòng)力、右最大制動(dòng)力、制動(dòng)力和、制動(dòng)力差、阻滯力等。

（4）受電弓試驗(yàn)裝置主要交互信息為滑板磨耗、中心線、壓力特性、上升時(shí)間、下降時(shí)間等。

（5）ＡＥＩ設(shè)備主要交互信息為屬性代碼、機(jī)車型號(hào)、配屬段代碼、第一校驗(yàn)和、保留幀標(biāo)志、機(jī)車狀態(tài)碼、車次碼、雙節(jié)車代碼、第二校驗(yàn)和、幀標(biāo)志等。

2.2 與外部相關(guān)信息系統(tǒng)的接口

（１）鐵道部和運(yùn)用所動(dòng)車組管理信息系統(tǒng)與上級(jí)調(diào)度指揮系統(tǒng)、動(dòng)車段管理信息系統(tǒng)、地對(duì)車安全監(jiān)控系統(tǒng)、動(dòng)車組制造廠及配件供應(yīng)商信息系統(tǒng)、動(dòng)車組車載信息系統(tǒng)等外部系統(tǒng)的信息交互接口。

ａ）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)：主要包括 ＧＰＳ數(shù)據(jù)（列車的位置、速度信息）、實(shí)時(shí)事件數(shù)據(jù)（列車運(yùn)行狀態(tài)信息）、實(shí)時(shí)特征數(shù)據(jù)（列車各監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù)）等，用于對(duì)動(dòng)車組的運(yùn)行跟蹤監(jiān)控。

ｂ）下載數(shù)據(jù)：該類數(shù)據(jù)記錄動(dòng)車組在運(yùn)行過程中各種監(jiān)測(cè)信息，主要用于分析動(dòng)態(tài)故障，包括過程檢測(cè)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)自診斷設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)等。

（２）與4種動(dòng)車組車載檢測(cè)系統(tǒng)的接口。動(dòng)車組廠家應(yīng)按照統(tǒng)一的車載數(shù)據(jù)接口要求提供接口數(shù)據(jù)，其中：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過移動(dòng)公網(wǎng)ＧＰＲＳ數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)或鐵路ＧＳＭ－Ｒ傳輸平臺(tái)進(jìn)入地面系統(tǒng)；下載數(shù)據(jù)在動(dòng)車組回所或在站停留時(shí)以ＷＬＡＮ方式傳輸?shù)降孛妗?/p>

3 系統(tǒng)的軟件架構(gòu)

動(dòng)車運(yùn)用所信息化主要圍繞支撐高效作業(yè)、保障運(yùn)行安全等核心基本任務(wù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組運(yùn)用和維修相關(guān)信息的綜合管理。運(yùn)用所管理信息系統(tǒng)主要包括運(yùn)用調(diào)度管理、生產(chǎn)計(jì)劃與控制、作業(yè)過程管理與監(jiān)控、動(dòng)車組技術(shù)支持、配件管理與配送支持、設(shè)備設(shè)施管理、財(cái)務(wù)與辦公管理、系統(tǒng)管理與維護(hù)８?jìng)€(gè)應(yīng)用子系統(tǒng)。其中，前７個(gè)子系統(tǒng)針對(duì)主要業(yè)務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)，后１個(gè)子系統(tǒng)解決信息系統(tǒng)的自身管理，并為其他業(yè)務(wù)功能子系統(tǒng)提供支撐平臺(tái)。

動(dòng)車組運(yùn)用所管理信息系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間的信息交互關(guān)系示意見圖１。

（１）上級(jí)下達(dá)的維修和運(yùn)用計(jì)劃及調(diào)度命令；（２）生產(chǎn)計(jì)劃；（３）設(shè)施設(shè)備狀態(tài)信息；（４）動(dòng)車組技術(shù)履歷、修程修制、技術(shù)排查、維修變更申請(qǐng)；（５）乘務(wù)組和調(diào)車作業(yè)工單信息；（６）維修作業(yè)及客運(yùn)整備工單信息；（７）生產(chǎn)預(yù)算和成本統(tǒng)計(jì)信息；（８）技術(shù)支持信息；（９）現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)記錄與試驗(yàn)數(shù)據(jù)；（１０）（１１）現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況；（１２）人員工作量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；（１３）配送清單信息；（１４）配件交接單信息；（１５）配件交接反饋信息；（１６）配送執(zhí)行情況；（１７）配件質(zhì)量分析報(bào)告；（１８）配件檔案信息；（１９）設(shè)備維護(hù)和使用成本統(tǒng)計(jì)信息；（２０）配件維修和損耗成本統(tǒng)計(jì)信息；（２１）（２２）（２３）（２４）（２５）（２６）（２７）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。

4 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)

動(dòng)車組信息系統(tǒng)底層為應(yīng)用支撐平臺(tái)，包括技術(shù)支撐和非技術(shù)支撐，應(yīng)用支撐平臺(tái)之上為動(dòng)車組通用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)層，第三層為信息共享與應(yīng)用服務(wù)層，直接向最上層的應(yīng)用系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)。應(yīng)用軟件具有完整的安全保障體系和控制管理維護(hù)體系，能夠涵蓋軟件的各個(gè)層次，保證軟件的安全性和可維護(hù)性。

其中，動(dòng)車組通用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)是鐵路公用基礎(chǔ)信息平臺(tái)的組成部分，它向動(dòng)車組檢修基地信息系統(tǒng)各子系統(tǒng)以及其他相關(guān)信息系統(tǒng)提供統(tǒng)一的公用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時(shí)還負(fù)責(zé)相關(guān)規(guī)范的管理。

動(dòng)車組通用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)層包括靜態(tài)類數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)類數(shù)據(jù)兩類。

靜態(tài)類數(shù)據(jù)：相關(guān)規(guī)范、基礎(chǔ)字典。

動(dòng)態(tài)類數(shù)據(jù)：主要是在生產(chǎn)作業(yè)、統(tǒng)計(jì)分析等過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

以上數(shù)據(jù)應(yīng)該符合相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)、國家信息化標(biāo)準(zhǔn)、鐵路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范、鐵路信息系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)編碼規(guī)范和動(dòng)車組檢修基地（所）信息系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)編碼規(guī)范。其中通用基礎(chǔ)字典應(yīng)該由鐵路公用基礎(chǔ)信息平臺(tái)統(tǒng)一制定和管理，動(dòng)車組通用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)及時(shí)更新通用基礎(chǔ)字典。

5 系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)

動(dòng)車組運(yùn)用所管理信息系統(tǒng)由運(yùn)用所中心系統(tǒng)和若干生產(chǎn)單元（車間）系統(tǒng)構(gòu)成。運(yùn)用所中心系統(tǒng)主要包括調(diào)度控制中心及各職能室。主要生產(chǎn)單元（車間）系統(tǒng)包括檢查庫及邊跨車間、臨修庫、洗車庫、材料庫等。

6 結(jié)束語

動(dòng)車組系統(tǒng)設(shè)計(jì)以運(yùn)用與維修為核心，以檢修和檢測(cè)裝備為基礎(chǔ)，以信息化管理系統(tǒng)為支撐，以部件壽命管理和安全質(zhì)量檢測(cè)信息為依據(jù)，對(duì)動(dòng)車組調(diào)度、整備、運(yùn)用、維修、配件及設(shè)備進(jìn)行有效管理。系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理以集中存儲(chǔ)和管理相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、動(dòng)車組履歷、運(yùn)用狀態(tài)和配件運(yùn)用情況等信息為基礎(chǔ)，提供動(dòng)車組信息共享和動(dòng)態(tài)信息交換平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全路動(dòng)車組運(yùn)用和維修信息的統(tǒng)一管理。