城市軌道交通工務管理數據庫的設計

張寶廣 隋國棟 李海鋒

(1.上海地鐵運營有限公司工務分公司,200070,上海;2.同濟大學交通運輸工程學院城市軌道與鐵道工程系,201804,上海∥第一作者,工程師)

對工務系統而言,要實現網絡化軌道交通體系的安全、正點運營,軌道安全實時控制技術及軌道維護管理系統是重要的保障措施,先進的檢測設備、科學的管理標準、信息化的處理平臺和高效的修理技術是必要手段。工務信息具有數據量大、數據變化迅速等特性,需要一個強大的數據庫和合理的數據結構。

1 數據庫系統的選擇

SQL Server是微軟公司開發的基于關系型數據庫的大型數據庫系統,它具有獨立于硬件平臺、對稱的多處理器結構、搶占式多任務管理、完善的安全系統和容錯功能、易于維護等特點。SQL Server較流行的版本為 SQL Server 2000與 SQL Server 2005。其最新版SQL Server 2008也已面世。工務軌道信息管理系統采用SQL Server 2005,其與微軟的Visual Studio開發環境的良好集成為整個系統的開發帶來了很大的便利。

2 數據流程

工務軌道信息管理系統數據庫主要包括臺帳數據、檢測數據、評價標準等三個部分。臺帳數據與評價標準采用導入已有Excel格式數據的辦法實現數據轉移。使用軌檢儀或軌檢車采集的檢測數據,根據檢測時間與檢測序列轉換為Access數據文件,并進行合并、補點、刪點、里程匹配等一系列預處理操作,最后由系統管理員將匯總后的數據文件導入至SQL Server數據庫。檢測數據處理流程如圖1所示。

圖1 檢測數據處理流程

3 數據庫設計

工務軌道信息管理系統數據庫中,臺帳數據與評價標準的數據量相對穩定,但會根據現場作業情況頻繁更新;檢測數據隨檢測次數的增多,數據量會迅速增長。數據庫表單列表如圖2所示。

圖2 數據庫表單列表

由于臺帳數據分為曲線、坡度、道岔等多種信息,因此針對每一種臺帳數據,都作為一個獨立的表存在于數據庫中。為便于檢索和管理檢測數據,同一種儀器的檢測數據依據線別、行別、檢測時間和檢測序列等的不同存于同一個表中。圖3列舉了曲線表與軌檢儀檢測數據表的結構。

4 細節設計及創新性設計

針對上海軌道交通的實際情況,在設計數據庫時采取了一些針對性的設計。

(1)傳統的臺帳記錄方式已不滿足要求。本系統對多個臺帳表的結構進行了改進與統一,如添加曲線表的里程標志、調整曲線偏角格式等。

圖3 曲線表與軌檢儀檢測數據表

(2)根據檢測車輛的不同,將檢測數據分為軌檢儀檢測數據與軌檢車檢測數據,解決了檢測數據來源的分類問題,也提高了數據庫的檢索效率。

(3)由于施工分階段的關系,上海軌道交通1號線北段與南段的里程數據是相互獨立的。為解決這個問題,本系統創造性地將SK里程段設置為負里程,這樣不但保留了NK、SK里程標記,符合現場工作人員習慣,也使得1號線整體上里程貫通,便于系統管理。

5 系統的實現

本系統采用B/S(瀏覽器/服務器)與C/S(客戶端/服務器)相結合的方式。B/S模式側重于查詢功能,能夠實現圖形化查詢,方便用戶使用。C/S模式側重于數據管理功能,主要由數據操作員使用。系統啟動界面如圖4所示。

在本系統中,用戶不僅可以查詢線路的臺帳信息,也可以對檢測數據進行處理與統計。用戶可以對導入的原始檢測數據進行數據修正、補點等預處理,并能夠通過圖形界面直觀地查看檢測數據記錄。根據檢測數據可以對線路超限個數、發展率等進行統計與計算(見圖5),最終生成養護維修計劃。

圖4 工務軌道信息管理啟動界面

圖5 檢測數據圖示與統計結果界面

6 結語

工務軌道信息管理系統在上海地鐵運營有限公司工務分公司安裝部署后,能夠迅速準確地將檢測數據轉換并導入數據庫,對軌道質量進行有效的評價,進而指導各工區進行養護維修工作,提升了維護的效率與針對性。實際應用過程中,本系統在功能上及效率上均達到要求。

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