某智能公交維保系統的設計與應用

張冰

(上海電氣自動化設計研究所有限公司，上海200023)

0 引 言

智能交通自動化解決方案是自動化產業的重點發展方向之一，利用智能裝備手段，提升傳統運輸工具，增加城市運輸效率，其技術可替代部分有軌電車和快速公交系統[1]。

公交車輛維修包括預防性維修和糾正性維修兩方面。在車輛使用狀態正常情況下進行的維修稱作預防性維修，可以有效防止車輛出現使用狀態異常和損壞的情況。在車輛出現使用異常和損壞的情況下需要進行糾正性維修，幫助車輛恢復正常的使用狀態。目前，公交車輛維修主要關注于糾正性維修，忽略了預防性維修，但核心是預防性維修，預防性維修是保證公交車輛延長使用壽命的關鍵所在。在2006年，針對幾何單調過程維修模型提出了預防性維修的測量方法，通過預防性維修與糾正性維修混合使用的策略來降低維修成本[2]。

在公交車輛維修體系中應用先進的現代信息技術，以公交車輛維修的實際需求為基礎，合理有效地利用公交公司的信息流，將經營、物資管理、維修以及財務管理等實現一體化的集成管理和調控。在公交維保系統中，首先實現維保管理的信息化辦公、電子業務流程，并做到經營、物資管理以及維保等信息的共享。為維修質量、經營狀況和物資質量等提供相關的信息數據支持。

1 設計方法

1.1 系統結構設計

本系統基于.NET的B/S架構，從顯示層、邏輯層和數據層等多層結構實現智能公交維保系統的開發，每個層次之間相互獨立。將業務規則、數據訪問及合法性校驗等工作放在中間層處理，客戶端不直接與數據庫交互，而是通過組件與中間層建立連接，再由中間層與數據庫交互[3]。

顯示層：主要是用戶進入系統進行業務操作的界面，通過瀏覽器顯示，用于數據錄入、信息查詢以及相關內容顯示等。

緩存層：控制使用何種緩存類型，定義緩存接口規范，實現緩存具體操作。

邏輯層：處于顯示層和數據層之間，負責對顯示層發出的數據請求進行處理，并從數據層獲得相關數據和向數據層發送相關的SQL指令。

數據層：主要對數據進行管理，并對邏輯層發送的SQL指令進行相應的數據操作，負責數據信息的更新、維護和存儲等管理任務。工廠層控制使用何種數據庫；數據接口層定義數據接口規范；數據類型層實現接口規范的數據具體操作MSSQL數據庫；實體模型層是和數據庫對應的數據實體。

1.2 功能模塊方法設計

系統主要有車輛管理、報修管理、計劃管理、知識庫、備件管理、派單管理和后臺管理七大模塊。

1.2.1 車輛管理功能模塊

車輛管理功能實現對車輛相關信息的綜合管理，是車輛管理的基礎數據，包括車輛信息管理、保養類別管理、修車工位信息管理、維修進度查詢、保養進度查詢和保養提醒六個模塊。

車輛信息管理：包含車牌號、型號、車輛顏色、車架號和初始里程等基礎信息。

保養進度查詢：對車輛保養進度進行查詢，包括已使用的材料及產生的費用等；了解車輛保養狀況，特別是大修以后的配件更換情況；查詢歷史維修數據。

保養提醒：根據車輛上次保養的時間和里程，計算出下次保養時間。在每個車輛信息中預先設置好維護類別，系統自動對所選滿足條件車輛的實際里程進行統計，并對未來幾天里程進行預測，進而智能計算車輛的最佳保養計劃編排日期，并顯示編排車輛保養類別的當期作業次數。對于沒有執行的編排計劃可以進行修改，根據上次的保養時間和里程計算出下次保養時間，里程可根據每天的運營里程計算出大致時間，并給予提醒，也可根據實際情況調整保養時間[4]。

1.2.2 報修管理功能模塊

報修管理功能包括保修管理、零修管理、部件維修管理、大修管理和統計報表五個模塊。

報修管理：車輛出現故障時自動提出報修申請。車輛模塊發生故障時，根據故障級別自動發出報修申請，審批通過后，由維修工進行維修。車輛模塊發生故障碼時，車載通信模塊將故障碼等信息發送到運營中心，運營中心將故障碼解析，與車輛信息、駕駛員信息一并發給維修中心。維修中心根據接收到信息自動生成《車輛報修申請單》，發往車隊、車間和倉庫各自準備所需物件。車間指定修車位，倉庫準備備件，通知駕駛員入場維修。技師維修完成，駕駛員確認后，流程結束。

零修管理：零修管理流程如圖1所示。車輛小部件零星損壞時，由駕駛員提出申請，審批通過后，由維修工進行維修。寫明車輛信息、故障原因等內容，上級批準后，發往維修處。維修處維修后，填寫維修內容及所需配件，發送給辦公室批準備案。

圖1 零修管理流程

統計報表：根據車輛維度統計出每個車的報修、零修、部件維修和大修的次數，所花工時及費用等。

1.2.3 計劃管理功能模塊

計劃管理功能實現對維修車位以及維修工人、備件的綜合管理。

保養計劃：根據車輛上次保養信息，計算出下次保養里程及時間，可以根據保養計劃采購相關保養物資，合理安排時間和工位維修[5]。

維修計劃：根據報修申請單，合理安排維修計劃。

工單管理：實現維修與保養工單與進度的跟蹤以及每個技工的工作安排等。

備件管理：根據庫存情況，結合保養計劃和維修計劃，采購相關備件。

1.2.4 后臺管理功能模塊

后臺管理功能用來維護系統安全，防止非法登錄，防止非法數據修改，包括用戶管理、應用管理和角色管理三個模塊，包含應用注冊、模塊組注冊、模塊注冊、人員管理、角色管理、權限管理、流程設計和表單設計等功能[6]。使用此模塊，可使軟件獨立使用，具有可移植性、高安全性和嚴謹性。

1.3 數據庫設計

本系統主要通過JDBC連接數據庫，利用數據庫管理工具通過生成腳本將數據庫導出。

本系統設計的數據庫表很多，表1為其中一個表示例。

表1 應用程序庫表(AppLibrary)

2 結果分析

2.1 應用結果

系統在運行環境下，按照真實的業務流程和業務數據進行操作，實施相應的維護，演習應急預案如表2所示。

表2 演習場景和結果

2.2 效果性能

系統主界面如圖2所示。

圖2 系統主界面

點擊待辦事項，處理相應表單，包括自己發起的表單、需要自己處理的表單，可以靈活排出維修單。

3 結束語

本系統上線后實現了車輛、車站站臺的維保信息化，提升了實時性，減少了不必要的步驟和信息誤差，提升了整體效率。同時有效縮短車輛維修時間，減少運營方的日常備車數量，降低運營成本，實時獲取車輛狀態數據，且能及時、合理地安排維保計劃，節約時間成本，最大限度節約成本，實時協調維修任務和物資。通過費用分析合理安排備件和器材，節約維修人力、物力成本。通過全生命周期運行狀態的實時監控，準確掌握車輛使用和部件磨損情況，恰當地確定車輛總成及零件維修標準、維修周期。

通過預防性維修手段，合理使用車輛，延長了使用壽命，從而將運營方的投資收益最大化。