退役汽車循環利用信息管理系統的分析構建

黎真龍，陳浩，周閃星，郭巍，2

（1.武漢理工大學汽車工程學院，武漢 430070；2.武漢理工大學現代汽車零部件技術湖北省重點實驗室，武漢 430070）

退役汽車循環利用信息管理系統的分析構建

黎真龍1，陳浩1，周閃星1，郭巍1，2

（1.武漢理工大學汽車工程學院，武漢 430070；2.武漢理工大學現代汽車零部件技術湖北省重點實驗室，武漢 430070）

鑒于我國退役汽車的合理循環利用率處于較低水平的現狀，針對整個退役汽車循環利用的工藝流程中數量大、種類多、復雜的信息流，基于 ASP.NET，開發出一款服務于普通用戶、整車企業、回收拆解企業和政府部門的多用戶的信息管理系統，設計出滿足各個用戶之間使用需求的模塊功能，同時優化整個退役汽車合理循環利用的全過程，提高信息資源的利用率。

退役汽車；循環利用；信息管理系統

前言

近十年來我國經濟快速迅猛發展，國內汽車保有量逐年增加。如圖1所示，截止2016年底國內汽車保有量達到了驚人的1.94億輛，同時報廢量也達到了700萬量[1]。若不能有效管理退役汽車循環利用過程中產生的大量信息，必然會引起市場混亂、循環利用率低，進而造成資源浪費和環境破壞，為此通過分析汽車全生命周期中的信息流向，開發一款退役汽車循環利用信息管理系統具有顯著的現實意義[2]。

如何高效管理退役汽車循環利用過程中復雜海量的信息，規范市場秩序，提高循環利用率，不少學者對此提出了自己的看法。魏擎霄等人從工藝技術的角度設計了一條車身資源化分選線，通過規范流程，細化操作提高循環利用率[3]。劉昕等人則重點從信息處理方面結合我國汽車產業發展現狀，將循環經濟與循環物流結合起來，并基于“5R”理論建立了汽車循環利用信息管理模型[4]。許瑩等人探討了汽車產品回收利用技術實現的方案，并結合現行報廢汽車產業政策，提出了一種實現汽車產品回收的商業循環模式[5]。

圖1 近年國內汽車保有量與報廢量折線圖

以上的研究大多是從循環利用的技術領域來考慮，少數從信息處理角度開展研究，這為我們提供了一個新的思路：通過分析退役汽車循環利用工藝流程中的信息流向，進行相關需求分析、框架構建，開發一款信息管理系統，彌補目前對退役汽車循環利用領域硬件軟件研究的缺失，優化相關流程，規范退役汽車市場秩序，提高循環利用率。

1 退役汽車循環利用的工藝流程

根據產品全生命周期理論，退役汽車循環利用的工藝流程并不是始于汽車報廢的時間點，而是從原材料生產、汽車產品設計開始的，整個循環利用的工藝流程可以看成是“綠色生產”、“綠色拆解”的過程[6]。如圖2所示。

圖2 退役汽車循環利用工藝流程圖

“綠色生產”是指在產品設計階段就充分考慮汽車的可拆解性、環保性，經過再利用、再制造、能量回收等處理工藝得到的零部件、原材料可以投入到新一輪的產品開發中，延長其生命周期。

“綠色拆解”主要包括三個方面：整車拆解工藝、汽車破碎工藝、材料分離工藝。在整車拆解工藝過程中遵循合理的操作規范，力求在技術和經濟可行的條件下保證零部件的完好性，提高循環利用的程度。對于再使用難度大、價值不高的部分，一般采用破壞性拆解方式，即汽車破碎工藝，這些部分是以原材料回收和能量回收為主。經過破碎工藝后，不同材料仍然混雜在一起，為了最大限度地利用不同材料，還需要通過材料分離工藝進行分離，分離后再根據各自不同的性質用到不同的場合，實現價值最大化[7]。

在整個工藝流程中，從原材料開始到設計、到制造與裝配、再到使用、維修和回收之后的再循環利用會產生大量的信息。這些信息的特點主要有：1、紛繁復雜、涉及面廣闊；2、環環相扣。信息的主體并不是孤立存在的，他們之間有著復雜的生產交易聯系；3、可以有多個信息的流入和流出。信息的流向并不是唯一的，可以有多個輸入輸出端。

2 信息流向

從信息處理角度考慮，信息管理系統就是對數據進行處理的系統，包括對數據的收集、錄入、存儲、修改、調用等，數據是整個信息管理系統的核心。針對上述工藝流程中信息流的特點，依托“互聯網+”構建退役汽車循環利用信息管理系統，能夠有效地管理資源化過程中復雜海量的信息，這些信息不再以單向或簡單雙向的流通方式傳播，產業鏈中相關的產業團體（原材料供應商、零部件供應商、整車企業、銷售企業、普通用戶、汽車維修企業、退役汽車回收企業、再資源化企業、政府部門）依托這款信息管理系統能夠實現信息互通，形成信息流網狀結構，這不僅有利于提高退役汽車循環利用的生產效率，也有利于提高退役汽車循環利用率。為了更好的分析這些信息，我們建立了基于全生命周期理論的汽車產業鏈信息流網狀結構圖，如圖3所示。

圖3 信息流網狀結構圖

3 需求分析

該系統實現了基于全生命周期理論的汽車產業鏈信息流及其相關屬性數據的分類存儲、管理和應用，是一個較為完整的信息管理系統。基于特定的使用需求和使用對象，以及這些數據具有復雜、海量、時間性、牽扯面廣等特點，該系統具有如下功能：

（1）用戶管理功能。實現對用戶信息的管理，如申請用戶的審核、用戶密碼、聯系方式以及用戶級別等，不同用戶級別的給予不同的用戶權限。

（2）數據庫管理功能。能夠實現對數據庫中基礎信息和拆解信息的錄入、添加、 修改、刪除、備份和還原等操作。

（3）拆解指導功能。對用戶在退役汽車的回收拆解過程中予以指導和輔助。

（4）拆解生產管理功能。對拆解過程和生產過程實施監管，確保合理合法化。

（5）數據處理功能。退役汽車再資源化利用數據和回收拆解數據的處理與分析，利用數據分析社會需求動向，指導企業的下一步生產與管理。

（6）交易功能。能夠滿足普通用戶、拆解回收企業、再制造企業與原材料供應商之間的交易需求。

4 系統設計

4.1 系統框架設計

根據信息管理系統的信息流向特點，可以將系統的結構框架分為三個層次：“顯示層”、“業務層”、“數據層”。這三個層次實現了對信息的展示、結構功能的體現、數據的管理、相互聯系又各自為用戶提供服務。

圖4 系統框架設計結構圖

“顯示層”是用戶與系統交互的接口，為用戶服務提供一個可視化的界面。系統根據用戶的注冊信息，識別用戶的身份并提供不同的顯示界面，相應的也有不同的操作權限。

“業務層”用于實現系統業務運行的具體邏輯功能。“顯示層”與用戶交互的實現是建立在“業務層”具體功能上的，根據用戶“顯示層”的具體操作，執行“業務層”不同的功能，“業務層”的邏輯功能由多個子模塊功能分別實現。

“數據層”實現對數據庫的訪問功能，根據“業務層” 的請求，執行數據庫操作，并將結果返回給業務層。退役汽車循環利用信息管理系統框架設計圖如圖4所示。

4.2 功能模塊設計

在退役汽車循環利用信息管理系統的需求分析和框架設計的基礎上，通過子模塊設計，實現系統所必備的“業務層”功能，具體內容如圖5所示。

圖5 功能模塊設計結構圖

（1）用戶管理模塊。對用戶信息進行管理，包含用戶基本信息的添加、修改、刪除和查詢，申請用戶的審核、用戶密碼、聯系方式以及設置用戶級別等，不同級別用戶給予不同的用戶權限。與此相匹配的是用戶類型設置、用戶權限設置、用戶注冊與登錄三個功能業務。

（2）基礎信息管理模塊。該模塊能夠作為數據庫支撐系統其他模塊的信息與數據處理功能。汽車生產企業和拆解企業能夠實時錄入和修改車型信息、材料信息、零部件信息，并且為政府用戶和普通用戶提供查詢功能，與此相匹配的是車型信息管理、材料信息管理、零部件信息管理三個功能業務。

（3）退役汽車拆解指導模塊。該模塊汽車生產企業能夠實時錄入和修改車型材料信息、再資源化利用率、禁限用物質信息以及提供汽車拆解手冊，政府用戶能夠實時上傳和修改法規與標準信息，并且為汽車拆解企業、再資源化企業和普通用戶提供查詢上述信息的功能，為回收拆解過程提供準確的信息，大大提升再資源化利用率。與這些功能需求相匹配的是法規與標準、車型材料信息、再資源化利用率、汽車拆解手冊、禁用物質信息等業務模塊。

（4）拆解生產過程管理模塊。使用該模塊汽車拆解企業能夠實時錄入和修改退役汽車入庫信息、預處理信息、拆解過程信息、倉儲信息，并且能夠對這些信息實時跟蹤和管理，在有需要的時候隨時能夠查詢和調用相關信息，輔助退役汽車回收拆解流程，提升企業工作效率。與這些功能需求相適應的是退役汽車入庫登記、預處理管理、拆解過程管理、倉儲信息管理業務模塊。

（5）拆解信息管理模塊。該模塊中引入數據分析與處理功能，根據預處理和拆解階段錄入的數據，按照后臺計算公式輸出實際可回收利用率和再利用率，并且統計拆解數量，實現對數據的分析處理。與此適配的是再資源化信息統計、拆解信息報表統計兩個業務模塊。

（6）再資源化交易平臺。汽車拆解企業、再資源化企業、普通用戶、汽車生產企業之間有著一定的供需關系，為汽車拆解企業、再資源化企業、普通用戶提供實時錄入和修改材料和零部件供需信息，并且開放端口為所有的用戶提供查詢功能，同時在系統中加入交易模塊，打造一個整合汽車產業鏈的交易平臺，在現實意義上實現物質循環利用。與這些功能相匹配是材料求購信息、材料供應信息、零部件求購信息、零部件供應信息、已發布信息管理、收藏管理等業務模塊。

以上完成了整個系統研發的理論準備階段，通過對退役汽車循環利用工藝流程的研究，總結整個過程中信息流的流向和特點，從而明確了這款信息管理系統的意義所在，在此基礎上建立了網狀信息流圖，明確了信息管理系統的處理對象。在整個信息流中，涉及到不同的主體人群，針對他們不同的身份特點，明確他們各自的需求，從而確定系統的功能以及各功能模塊權限的分配，然后根據信息流向、需求分析來搭建系統的框架和對應的功能模塊設計，最后進行相應的系統開發。

5 系統開發

考慮到顯示層、業務層、數據層這三層的高內聚低耦合的要求，以及系統的可擴展性、易維護性，應用B/S結構模式進行系統的構建，選用了 ASP.NET作為開發平臺，使用C#作為開發語言，在數據庫方面則選用SQL Server 2008進行開發。

ASP.NET是一個統一的web開發平臺，一個可編譯的、基于.NET的開發環境，可以利用.NET平臺快速建立起邏輯意義上的三層結構，即上文所述的顯示層、業務層、數據層，如圖6所示。

圖6 B/S結構模式三層邏輯結構圖

遵循以上開發方法，建立退役汽車回收拆解信息管理信息，以下是系統部分頁面展示。

圖7是車型添加界面，主要包括車型信息和款式信息兩大類，車型信息的添加項包括品牌、國別、生產廠商、生產方式、車型、車型照片；款式信息的添加項包括年份、排量、驅動形式、變速器類別、款式、車輛類別、車輛型號。該頁面面向汽車生產企業和汽車拆解企業，考慮到信息的準確性和權威性并不對普通用戶開放。

圖7 車型添加界面

圖8是車輛信息查詢界面，支持分類查詢和關鍵詞查詢，面向所有用戶。分類查詢條件包括排量、驅動形式、變速器、國別、生產方式；關鍵詞搜索需要用戶在搜索欄中輸入相應關鍵詞。車輛信息的查詢結果會在頁面下方顯示，可以按照關鍵詞相關性和發布時間進行排序。

圖8 車輛信息查詢界面

圖9是零部件信息供應界面，同樣是面向所有用戶，并與再資源化交易界面關聯，形成再資源化交易平臺。查詢條件包括年份、品牌、零部件類別等，搜索結果在屏幕下方顯示并配有實物圖片供用戶選擇。

圖9 零部件信息供應界面

6 結論

（1）通過對退役汽車循環利用工藝流程的分析，基于產品全生命周期理論，建立整個過程的信息流向。

（2）通過對產業鏈和信息流中涉及的不同主體進行需求分析，分析出這款信息管理系統應該具有的功能。

（3）在上述分析的基礎上，對系統的框架進行三層設計，對業務層中功能模塊設計進行了具體闡述。

（4）運用web開發技術對這款信息管理系統進行開發，并對開發完成的系統的部分界面進行展示。

（5）運用這款退役汽車循環利用信息管理系統能夠有效管理這一過程中產生的復雜海量的信息，合理管理循環利用的過程 ，規范了退役汽車市場的秩序，提高了退役汽車循環利用率。

[1] 中國產業信息網.2016年中國汽車保有量分析及報廢量預測 [EB/OL].http://www.chyxx.com/industry/201609/452753.html. 2016 -9-28.

[2] 秦訓鵬,胡志力,郭巍. 國家 863計劃“退役乘用車回收拆解與資源化技術”項目組召開階段性成果總結與研討會[J].表面工程與再制造,2015,(2):55.

[3] 魏擎霄,秦訓鵬,胡志力,周先艷, 余敦崧.退役汽車車身資源化分選線工藝設計與研究[J].武漢理工大學學報, 2015, 37(8): 1-7.

[4] 劉昕,凌云,梁雯.基于“基于循環經濟5R理論”的汽車循環利用物流模型探討[J].合肥工業大學學報, 2011, 25(5): 1-6.

[5] 許瑩,周大森,張紅光.汽車產品回收利用技術及商業循環模式的實現[J].環境工程,2008,(S1):346-348.

[6] 秦訓鵬,吳成武,韓景偉,周晶. 基于產品全生命周期理論的汽車逆向產業鏈[J].生態經濟(學術版),2013,(1):287-290.

[7] 陳銘,李玉杰.我國汽車零部件再制造發展現狀與技術趨勢[J].汽車與配件,2013,(11):26-29.

Analysis and Construction of the Information Management System of RecyclingRetired Vehicle

Li Zhenlong1, Chen Hao1, Zhou Shanxing1, Guo Wei1,2
（1.School of Automotive Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070; 2.Hubei Key Laboratory of Advanced Technology of Automotive Parts, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070）

Considering the present lower rate of reasonable recycling of retired vehicle in China and the complexity of formation flows in the whole process of automobilerecycling since it involves large quantities and various types of data,this project is researching on developing an information management system on the platform of ASP.NET.In addition, to offer better services tocommon users, automobile companies, recycling companies as well as government departments, this project is working on designingfunctional modules to meet the needs ofevery user, optimizing the whole process of the reasonable recycling of retired vehicle and improvingthe utilization of informationresources.

retired vehicle; recycling; information management system

U463.7

A

1671-7988 (2017)21-194-05

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.21.067

CLC NO.: U463.7

A

1671-7988 (2017)21-194-05

黎真龍（1995.8-），男，就讀于武漢理工大學汽車工程學院。郭巍（1982.4-），男，博士，講師，研究生導師，就職于武漢理工大學。主要研究方向：汽車輕量化、汽車循環利用，獲東風集團科技成果獎1項，國內外期刊發表論文10余篇，獲得國家發明專利2項。基金項目：國家級大學生創新創業訓練計劃項目（201710 49707007）資助。