工作流技術在鐵路安全質量管理中的應用

關則彬，蔣 薈，寧 靜，佘振國，陶 承，宋合營

（1.中國鐵道科學研究院 電子計算技術研究所，北京 100081；2. 西安鐵路局 土地房產處，西安 710054）

工作流技術在鐵路安全質量管理中的應用

關則彬1，蔣 薈1，寧 靜1，佘振國1，陶 承1，宋合營2

（1.中國鐵道科學研究院 電子計算技術研究所，北京 100081；2. 西安鐵路局 土地房產處，西安 710054）

信息閉環流轉業務流程復雜，且需求變化快，采用工作流技術實現信息閉環流轉，可以把應用邏輯和過程邏輯分開，不修改具體功能實現而只修改配置模型就能達到改變系統功能的目的，從而實現對業務流程部分或全部過程的有效管理。本文重點描述了該工作流模型的邏輯設計及數據庫設計等實現。實踐表明，利用工作流技術解決安全檢查信息閉環流轉可取得良好的實際應用效果。

工作流；安全質量管理信息系統；信息閉環流轉

隨著鐵路的快速發展，鐵路企業對安全管理的要求越來越高。上海鐵路局依據《上海鐵路局干部現場安全檢查量化制度》、《上海鐵路局運輸站段安全質量考核獎勵辦法》和《上海鐵路局運輸站段月度安全管理綜合排序辦法》等管理和考核新機制的要求，需要構建覆蓋全局各單位、各部門的安全質量管理信息系統（以下簡稱為滬安全質量系統），為安全管理提供技術支撐和保障。

滬安全質量系統的主要功能包括安全檢查信息閉環處理、檢查計劃、檢查寫實、量化考核、查詢與統計報表等。其中，安全檢查信息閉環處理功能主要負責安全檢查數據的采集，為系統其它功能提供計算依據。信息閉環處理的業務流程復雜，且需求變化快，可以引入工作流技術來解決。

工作流的主要思想是把工作活動分解為若干明確定義的任務、角色、規則和子過程，通過它們對整個過程進行控制和調節[1]。工作流技術正在被越來越多的現代大型企業所采用，成為其企業軟件系統的重要組成部分。本文重點研究如何將工作流技術應用于滬安全質量系統的信息閉環流轉中。

1 安全檢查信息閉環流轉業務需求

在滬安全質量系統的安全檢查子系統中，需要對采集到的檢查信息實現閉環處置。各種安全檢查信息可以從鐵路局（安監室、業務處）、站段（安全科、業務室）不同層級交互進入本系統，信息進入本系統后根據其相關業務處理規則進入不同信息處理流程。

鐵路局安監室和業務處室檢查、發現問題，提出問題處理及整改意見，然后下發通知給站段業務室，站段根據檢查整改通知進行處理、整改，將問題處理結果反饋給鐵路局各部門，鐵路局根據處理反饋情況對問題進行最終的確認銷號。站段可進行本單位內部的車間、班組的安全問題管理。

鐵路局及站段領導可檢查各站段科室的全部級別的問題，如圖1所示。鐵路局處室可檢查站段車間的BC級別問題，如圖2所示。站段機關人員可檢查車間班組及車間自查的BC級別問題，如圖3所示。

圖1 鐵路局及站段領導檢查各站段科室全部級別的問題

圖2 鐵路局檢查站段車間的BC級別問題

此外，對于鐵路局檢查站段車間的HMAZ級別問題、站段機關人員檢查車間班組的HMAZ級別問題、車間人員檢查車間內部的HMZ級別問題、車間人員自查本車間的A級別問題、車間自查本車間的BC級別問題等，本系統都有不同的處理流程定義。從上述檢查問題流轉的處理流程可以看出，安全檢查問題的處理流程有兩個特點：

（1）流程復雜。對于不同問題級別、或同樣問題級別但是檢查部門不一樣、或同樣問題級別且檢查部門一樣但責任部門不一樣的問題流轉處置，其處理流程都存在一定差異；

（2）需求變化快。在管理制度發生改變時，相應的檢查問題處理流程也需要相應做出調整，以適應管理要求的變化。

如果采用常規的實現方法，就需要開發人員針對每種檢查問題的處理過程進行定義和開發。一旦需求調整時，業務邏輯也需進行相應變化。工作量大，且系統的擴展性和可維護性不高。而采用工作流技術實現上述業務流程，可以把應用邏輯和過程邏輯分開，不修改具體功能實現而只修改配置模型就能達到改變系統功能的目的，從而實現對業務流程部分或全部過程的有效管理[2]。

圖3 站段機關人員檢查車間班組及車間自查的BC級別的問題

2 工作流的定義及特點

工作流管理聯盟（WFMC，Workflow Management Coalition）對工作流的定義是：工作流能夠完全或者部分自動執行的經營過程，它根據一系列過程規則、文檔、信息或任務能夠在不同的執行者之間傳遞與執行[3]。根據上述定義，管理信息系統中涉及的業務也不例外，都是基于工作流的應用。

工作流應用（WFA，WorkFlow Application）具有如下特點[4～5]：（1）多人協同完成：WFA應用所完成的工作是通過一群人互相協作分步完成。（2）工作的傳遞：WFA應用除了對數據實現處理之外，最重要的是能實現工作傳遞。因此，能完成信息傳遞的系統（比如文件傳輸系統、電子郵件系統）也可稱為WFA應用。（3）多節點組成：WFA應用包含多個分先后順序的節點，工作從一個節點傳遞到下一個節點。WFA應用中的人員在自己的節點內完成工作，當他們的工作結束后將觸發下個節點的人員開始工作。（4）狀態變化：工作流中的每個節點都有相應的狀態（比如可進行的操作或權限、處理意見、處理天數等）。在本節點的人員完成工作后，工作流的狀態既可發生變化，從而進入下個節點。

3 安全檢查問題閉環處理的技術實現

3.1 邏輯設計

經過對上述業務流程的仔細分析，本系統安全檢查信息閉環流轉包含以下模塊。

3.1.1 角色定義及控制模塊

由于安全檢查信息流轉具有多人協同完成的特點，不同的人在整個工作流中所要完成的工作也各不相同，因此他們具備不同的權限，而權限在系統中需要通過角色來控制。

3.1.2 節點定義及配置模塊

工作流是由多個節點所組成，該模塊用戶根據業務特點來配置相應的節點。在滬安全質量系統的安全問題閉環流轉中，可以把其中的操作定義為節點。

3.1.3 后續操作單位計算模塊

工作流中工作傳遞的機制決定了需要有后續操作單位的計算模塊，根據當前節點內的工作完成狀態、參與人員、人員所具備的權限以及一些其它的外部條件因素來計算后續流轉的單位信息。

3.1.4 流程狀態計算模塊

該模塊主要任務是根據各種條件來計算當前流轉信息的狀態。

3.1.5 過程追蹤及記錄模塊

該模塊的主要任務是負責記錄每一步傳遞過程，為后續節點計算模塊提供運算依據或者可以讓用戶來追溯整個信息傳遞的完整過程。

3.1.6 日志記錄模塊

該模塊用于記錄相應的系統日志，方便系統發現流轉過程中的異常情況。

各模塊之間的關系如圖4所示。

系統需根據業務邏輯預先配置好節點及相應的角色、權限。流程的實例啟動后，系統可根據預先配置好的信息來計算后續操作單位及流程狀態，從而生成流轉記錄。在所有的計算過程中，都需要由日志模塊來記錄相應的信息。

3.2 數據庫設計

信息流轉中涉及的主要數據表如圖5所示。

圖4 模塊關系

圖5 實體關系圖

角色表：存儲流轉過程中用到的角色。流程表：配置各種流程。配置信息表：為各種流程在不同的使用場景中定義配置。狀態字典表：定義信息流轉過程中的各種狀態。操作字典表：定義流轉中用到的所有操作。后續操作單位計算表：定義規則來計算操作后所流轉到的目標單位。當前流轉信息表：當流程的一個實例開始啟動時，該表生成一條信息流轉記錄，用于追蹤信息所流轉到的當前單位以及下一個單位。流轉記錄表：記錄某個流程實例的所有流轉步驟。日志表：記錄流轉中的每一步輸入及返回信息。

3.3 流程配置應用示例

本信息流轉子系統的Web服務器層采用Visual .Net2010開發，數據庫采用Oracle11g。比如對于配置圖1所示的流程，需要以下步驟：

（1）在流程表中定義一個新的流程，命名為LC1。（2）在操作字典表中為LC1定義操作集合，如“錄入”、“下發”、“批轉”、“整改”、“反饋”、“銷號”。（3）為步驟（2）的操作定義好每個操作所對應的角色。比如鐵路局及處室領導角色具有“錄入”權限，站段信息員角色具有“批轉”權限等。（4）為步驟（2）的操作定義后續操作集合，如“錄入”的后續為“下發”，“下發”的后續為“批轉”和“整改”，“整改”的后續為“反饋”等。（5）為步驟（2）的操作定義后續操作單位計算規則。比如“錄入”后續操作者為本人，而“下發”的后續操作單位為錄入信息項中的責任單位等。（6）為步驟（2）的每個操作定義其對應的信息內容。至此，一個完整的流程配置完畢。

本系統為每一種業務流程都做了相應的配置。既滿足了業務需求，而且程序便于維護。目前，滬安全質量系統中所涉及的安全問題閉環流程共有11種，涉及到的單位包括鐵路局級的20多個處室及其管轄的80多個站段和貨運中心，共采用20多種角色進行權限控制，問題采集的活躍用戶約1萬人，每個月采集約3.7萬條安全問題數據，在實際應用中取得了良好的效果。

4 結束語

本文從安全問題閉環流轉的實際業務需求出發，結合工作流的技術理論，采用Visual.Net 2010及Oracle11g開發技術，實現了滬安全質量系統的問題閉環流轉，在實際中取得了良好的應用效果。利用該模型可以實現流程的靈活配置，若應用過程中由于管理上的改變而導致流程需要做出相應變化，管理員只需要修改流程的配置模型即可，無需對程序進行修改，維護更加方便。

[1] Leymann F, Roller D, Workflow-based Application[J]. IBM System Journal, 1997, 36(1): 102-123.

[2]范玉順.工作流管理技術基礎[M].北京：清華大學出版社，2000：38-45.

[3] Hollingsworth D. The Workflow Reference Model[R/OL]. (1995-01-19) [2010-05-08]. http://www. wfmc. org/refer-encemodel.html.

[4]金格雷技術發展有限公司.行政辦公自動化系統產品選擇建議書[EB/OL]. http://www.gl.com.cn/of fi ce/fanan.htm,2001.

[5]楊振山.中國辦公自動化及解決方案[J].電子計算機與外部設備, 2000，24（2）：36-39.

責任編輯 陳 蓉

Application of work fl ow technology in railway safety and quality management

GUAN Zebin1, JING Hui1, NING Jing1, SHE Zhenguo1, TAO Cheng1, SONG Heying2
( 1.Institute of Computing Technologies, China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081, China; 2. Offce of Land Real Estate, Xi’an Railway Administration, Xi’an 710054, China )

The process of information closed loop transfer service was complex, and the demand changed quickly. Workfow technology was adopted to implement information closed loop transfer. The application logic and process logic could be separated. The system function could be changed by modifying configuration of workflow model instead of changing specify function, so as to implement the effective management of some or all of the workfow. The logic design and database design of the workfow model were mainly described in this paper. Practice showed that the workfow technology could solve the information closed loop transfer of the safety inspection, and achieve good effect.

workfow; Railway Safety and Quality Management Information System; information closed loop transfer

U29∶TP39

A

1005-8451（2015）09-0033-04

2015-01-05

關則彬，助理研究員；蔣 薈，研究員。