鐵路工務(wù)外勤作業(yè)智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

馬利文 上海鐵路局南京橋工段（同濟(jì)大學(xué)）

鐵路工務(wù)外勤作業(yè)智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

馬利文 上海鐵路局南京橋工段（同濟(jì)大學(xué)）

針對目前鐵路工務(wù)部門信息化應(yīng)用水平相對較低的特點(diǎn)，基于移動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)自行設(shè)計(jì)并開發(fā)了一套外勤作業(yè)智能管理系統(tǒng)，可加強(qiáng)對外勤作業(yè)人員和移動(dòng)資源的有效管理，實(shí)現(xiàn)對外勤作業(yè)人員和移動(dòng)資源的實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)度，極大程度上提高了外勤作業(yè)的效率。

外勤作業(yè)；定位；管理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

1 引言

隨著我國鐵路信息化建設(shè)的不斷深入，計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到我國鐵路運(yùn)營和生產(chǎn)中，極大程度上提高了鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩托省５珜τ诠ぷ髁鲃?dòng)性強(qiáng)、區(qū)域覆蓋面廣、作業(yè)流程復(fù)雜的鐵路工務(wù)部門，信息化應(yīng)用水平相對較低。為了加強(qiáng)對外勤作業(yè)人員和移動(dòng)資源的有效管理，實(shí)現(xiàn)對外勤作業(yè)人員和移動(dòng)資源的實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)度，本單位設(shè)計(jì)并開發(fā)了一套外勤作業(yè)智能管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)旨在對外勤作業(yè)人員和車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，并對未按規(guī)定時(shí)間到達(dá)目的地以及超范圍作業(yè)的情況在主監(jiān)控界面進(jìn)行報(bào)警，大幅度地提高了外勤作業(yè)效率。

2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

2.1 硬件體系結(jié)構(gòu)

圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖

為了實(shí)現(xiàn)工務(wù)外勤工作中數(shù)據(jù)的傳遞功能，如維修計(jì)劃的下達(dá)，定位信息的傳送，人員、工具以及現(xiàn)場情況等數(shù)據(jù)存儲、共享，以便主管部門能夠?qū)崟r(shí)掌控線路設(shè)備狀態(tài)以及指導(dǎo)維修工作。系統(tǒng)在段機(jī)關(guān)安裝服務(wù)器，車間和工區(qū)的移動(dòng)終端可以直接與服務(wù)器連接，將需要傳遞的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，段機(jī)關(guān)根據(jù)工作計(jì)劃通過服務(wù)器將任務(wù)下達(dá)至相應(yīng)的移動(dòng)終端。系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 軟件體系結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)軟件體系采用B/S結(jié)構(gòu)，即客戶機(jī)和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。它是隨著Internet技術(shù)的興起，對C/S結(jié)構(gòu)的一種變化或者改進(jìn)的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)下，用戶工作界面是通過WWW瀏覽器來實(shí)現(xiàn)，極少部分事務(wù)邏輯在前端（Browser）實(shí)現(xiàn)，但是主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端（Server）實(shí)現(xiàn)，形成所謂三層3-tier結(jié)構(gòu)。這樣就大大簡化了客戶端電腦載荷，減輕了系統(tǒng)維護(hù)與升級的成本和工作量，降低了用戶的總體成本。該系統(tǒng)建立B/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，并通過Internet/Intranet模式下數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，相對易于把握、成本也是較低的。它是一次性到位的開發(fā)，能實(shí)現(xiàn)不同的人員，從不同的地點(diǎn)，以不同的接入方式訪問和操作共同的數(shù)據(jù)庫，只需要一臺可以上網(wǎng)的電腦，就可以對外勤作業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)度。

3 移動(dòng)終端設(shè)計(jì)

3.1 移動(dòng)終端簡介

南京橋工段外勤作業(yè)智能管理系統(tǒng)終端為大唐Rock3移動(dòng)工作終端，由大唐終端技術(shù)公司提供。Rock3是三防智能手機(jī)，采用Android操作系統(tǒng)。終端選用中國移動(dòng)TD-LTE/4G無線網(wǎng)絡(luò)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。終端軟件基于百度地圖開發(fā)，結(jié)合鐵路專用地圖直觀顯示作業(yè)人員的實(shí)時(shí)位置、作業(yè)任務(wù)以及作業(yè)聯(lián)控。

3.2 功能設(shè)計(jì)

（1）作業(yè)定位監(jiān)控：對工務(wù)外勤作業(yè)人員和車輛實(shí)時(shí)定位，包括照片回傳定位和運(yùn)動(dòng)軌跡回放，對于超時(shí)、超范圍作業(yè)在主控臺實(shí)施報(bào)警。

（2）作業(yè)任務(wù)管理：包括任務(wù)詳情的查詢、上線聯(lián)控和下線聯(lián)控以及相關(guān)數(shù)據(jù)的提取。

（3）干部履職：以圖文的形式將現(xiàn)場實(shí)際情況記錄提交服務(wù)器，對于質(zhì)量抽查的結(jié)果和發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行有效管理以便及時(shí)整改。

3.3 軟件設(shè)計(jì)

軟件開發(fā)工具選用功能強(qiáng)大的Java語言，可實(shí)現(xiàn)對Android操作系統(tǒng)的全面支持，很好地解決了應(yīng)用軟件與系統(tǒng)軟件的兼容性問題。軟件開發(fā)采用模塊化設(shè)計(jì)，按照功能需求，首先劃分為若干個(gè)模塊，各模塊都用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的接口來進(jìn)行通信。終端軟件主界面如圖2所示。

圖2 終端軟件主界面

4 系統(tǒng)應(yīng)用

4.1 登錄界面

要對外勤作業(yè)人員和車輛進(jìn)行監(jiān)控，用戶首先需要登錄系統(tǒng)，輸入相應(yīng)權(quán)限的用戶名、密碼和驗(yàn)證碼，點(diǎn)擊“登錄”鍵，向服務(wù)器發(fā)送請求，進(jìn)入系統(tǒng)，如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)登錄界面

4.2 功能界面

用戶登錄成功后，進(jìn)入系統(tǒng)功能界面，如圖4所示。點(diǎn)擊左側(cè)系統(tǒng)功能相關(guān)按鈕，可進(jìn)行外勤作業(yè)人員和車輛實(shí)時(shí)定位、實(shí)時(shí)告警、軌跡回放、上下線聯(lián)控、現(xiàn)場圖片等信息得查看。

圖4 系統(tǒng)功能界面

4.3 軌跡回放

軌跡回放是將某個(gè)用戶在某段時(shí)間在地圖上的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行重現(xiàn)。首先點(diǎn)擊“人員軌跡回放”按鈕，然后對用戶名和時(shí)間段進(jìn)行選擇，點(diǎn)擊“開始”按鈕，就完成了該用戶在該時(shí)間段的運(yùn)動(dòng)軌跡的回放，如圖5所示。

圖5 軌跡回放示意圖

5 結(jié)論

目前本套外勤作業(yè)智能管理系統(tǒng)已經(jīng)在南京橋工段得到應(yīng)用并推廣，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，獲得段里管理人員、技術(shù)人員和一線工班的一致好評。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對外勤作業(yè)人員和車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，并能夠記錄每一個(gè)用戶在任何一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，極大程度上提高了外勤作業(yè)的效率，同時(shí)也保障了作業(yè)安全。相信在不久的將來，該系統(tǒng)會在全路推廣，并根據(jù)客戶不同的功能需求，進(jìn)行相應(yīng)功能增減，大力提升鐵路工務(wù)部門的信息化水平。

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[5]郭年根.工務(wù)信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃研究[J].世界軌道交通論壇.2005,10: 279-284

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責(zé)任編輯：宋 飛

來稿時(shí)間：2015-12-0 3