地鐵運營企業施工管理系統設計與實現

崔建明

一、引言

地鐵運營企業為保證能夠為乘客提供良好的“位移”服務，需要在運營結束后組織相關施工作業對運營設備進行維修養護，整個施工管理過程涉及施工申報、行車通告編制及發布、施工組織、施工統計等多個環節。目前，各地城市軌道交通行業均已具備或在正建立各類信息化系統，研發施工管理系統不僅能有效的提高施工效率，而且可以規范施工作業流程，避免人為錯誤，提高安全性、可靠性。同時，通過施工管理系統可以將施工數據與數據中心系統、OA辦公系統、運維管理系統進行共享，做好數據分析，最終實現大數據技術在地鐵行業中的應用，對城市軌道交通發展具有重要意義。

二、施工管理業務需求分析

（一）施工資質管理

地鐵運營企業對施工單位、施工人員的資質管理是施工作業安全的第一道防線，在施工開始前需要施工單位與地鐵運營企業簽訂安全協議，需要對施工人員進行安全、技能培訓并發放資格證。通過信息化實現施工資質信息的自動更新，不具備資質的單位、人員將不能通過系統進行施工作業的相關流程。

（二）施工計劃申報

地鐵運營企業各設備部門根據巡檢、設備養護計劃及故障接報情況進行部門內施工計劃的總體安排，進行相關施工計劃的申報，在申報過程中涉及到不同的施工作業的類型（施工區域不同）、不同施工計劃種類，如表1、表2。需實現不用類別的施工申報無紙化申報，并進行不用類別施工的匯總可及視化展示。

（三）施工計劃審批

施工計劃申報后需要設備部門、施工監控部門、OCC等多部門審批后方可施工，需通過信息化系統實現各級審批人在線完成審批、駁回，并進行痕跡化管理，便于查詢。

（四）沖突檢測

檢測點主要包括：施工資質、地線封掛與拆除、施工資源、用車施工與下軌施工等。在沒有信號化系統的情況下，施工審批過程中主要依靠人工進行沖突檢測，容易出現錯誤，而且工作量大，需要通過信息化系統實現各類沖突檢測的自動提示，降低工作量、提高施工管理安全性。

（五）行車通告發布

施工計劃審批通過后，需統一發布行車通告，下發施工序號，各施工單位按施工序號有序施工。需要信息化系統實現不用類別、不同種類施工序號的自動賦予，并實現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、注銷

行車通告發布后，施工人員在施工前需要向OCC調度、段場值班員、車站值班員進行施工申請，申請通過后方能施工；在施工完成后需向OCC調度、段場值班員、車站值班員進行施工注銷。需要通過信息化系統實現施工申請和注銷的無紙化、自動發送申請和注銷提示，并自動形成施工進度數據。

（七） 施工統計

施工完成后，完成施工數據的統計，包括：時間利用率、施工計劃完成率、臨時計劃占用率。需要通過信息化系統實現不同類別、不同種類、不同專業各類施工的自動統計，提高準確率，降低工作量。

（八） 施工管理業務邏輯

地鐵運營企業施工管理業務邏輯如圖1：

三、系統設計方案

（一） 總體架構

地鐵運營企業施工管理系統用戶涉及施工申報部門、施工審批部門、行車通告編制及發布部門、車站及段場值班員等多級用戶的使用，為滿足用戶使用需求，系統采用集中部署、多級網絡分布的模式，把網絡聯通至地鐵運營企業的“神經末梢”——車站控制室，并通過OA辦公自動化系統實現各類審批流程的傳遞，通過數據中心系統實現施工管理過程中各類數據的存儲、查詢、可視化展示。具體如圖2所示。

（二） 技術架構

施工管理系統采用Java EE作為開發技術；采用B/S架構，實現各級用戶瀏覽器登錄；采用DB2數據庫。在系統開發架構上系統共分為：基礎層、傳輸層、安全層、數據層、接口層、中間工作流、應用層、報表層。如圖3：

（三） 關鍵技術介紹

1.前端技術介紹

施工管理系統是一個非常龐大的信息化系統，前端整體代碼運行在不同用戶的瀏覽器中，在研發過程中應用JSP（Java Server Pages）技術實現在傳統代碼的靜態頁面Html中嵌入Java代碼片段，由Wep服務器中JSP引起編譯并執行Java代碼片段，JSP引擎從磁盤中加載 JSP文件，然后把這些文件轉換為 Servlet，把所有模版文本改成輸出語句，并且把所有JSP元素轉換為Java代碼，JSP引擎將 Servlet編譯成可執行類，并且將原始請求傳遞給Servlet引擎，最后將生產的信息返回給不同的客戶端。

2.后臺技術介紹

為了實現施工管理系統強大的業務邏輯，在研發過程中主要采用了Spring和Hibernate技術。Spring是Java開源框架，是輕量級的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，也可以用來管理所有的業務對象。具有依賴注入，面向切面編程和MVC設計模式集成的特點。Hibernate是用來把程序的數據接觸層進行封裝，用來和數據庫交互使用。它封裝了JDBC的細節，使我們對數據庫的操作更加簡單、快捷。利用Hibernate框架可以不再編寫重復的JDBC有關代碼，避免反復的測試SQL語句的正確性。使得業務層和SQL語句進行隔離，方便系統不同模塊的獨立和模塊化。Hibernate不但負責從Java普通類到數據庫表的映射。該框架還提供了面向對象的數據查詢檢索機制，極大地縮短的書寫初級SQL 語句的時間和有關JDBC的開發時間，提高了程序的開發效率。

四、系統功能實現

（一） 系統功能

結合地鐵運營企業功能需求，通過施工管理系統實現了施工審批信息化，施工作業無紙化，沖突檢測、施工統計、行車通告發布自動化。具體見表3。

（二） 功能應用

目前施工管理系統已在天津地鐵1、2、3、6號線進行應用，實現施工管理全流程信息化、無紙化，有效的提高了工作效率、提升了安全防護，降低了勞動強度，并將施工管理過程中生成的各類數據通過簽訂接口協議共享至數據中心系統，進行存儲、分析、共享。

五、 結束語

施工管理做為地鐵運營企業的重要生產環節，信息化系統的建立具有重要意義，不僅可以實現施工管理全流程信息化、無紙化，而且可與物資管理、設備運維形成信息化系統閉環，提高整體運營效率，做好大數據分析，帶動城市軌道交通信息化發展。