基于B/S模式的駕駛艙工效準則管理系統開發

高運生 孫有朝

(南京航空航天大學民航學院 江蘇 南京 211106)

基于B/S模式的駕駛艙工效準則管理系統開發

高運生 孫有朝*

(南京航空航天大學民航學院 江蘇 南京 211106)

為了實現對飛機駕駛艙工效準則數據和信息的綜合計算機管理，以及滿足準則信息的特殊管理應用要求，為準則數據的應用提供數據基礎，歸納和總結了準則信息結構和信息特征，開發了一套基于B/S模式的駕駛艙工效準則管理系統。本系統提供了操作界面和管理應用接口并充分體現“以人為中心”的設計理念，通過對各個模塊進行建模分析，確定系統的構建，并結合模糊查詢方法來進行對信息數據的篩選，實現對駕駛艙工效準則數據和信息的綜合計算機信息化管理，提高了工作效率。

駕駛艙工效準則管理系統 建模分析 B/S模式 模糊查詢

0 引 言

隨著我國航空事業的快速發展，以及我國C919、ARJ21 等飛機研制工作的進展，面對日益嚴峻的飛機安全性要求和國外工效設計核心技術封鎖的現狀。我國民機研制高度重視工效設計技術，而現如今國內準則管理方面仍處于紙張作業或者半計算機處理階段，給飛機設計帶來諸多不便。為此，依托專項項目“民機駕駛艙工效評估及操縱設計技術研究”，為提高民機設計工作效率，實現對駕駛艙工效準則數據和信息的綜合計算機管理，滿足準則信息的特殊管理應用要求，使得開發駕駛艙工效準則管理系統變得越來越重要。

1 系統需求分析

駕駛艙工效準則管理系統是一個將與駕駛艙設計有關的所有相關標準及準則系統地整合起來，呈現給用戶高度統一、高度共享的信息系統。該系統主要是為了滿足于飛機工程設計師的準則查閱以及適航部門的審定工作高效進行。

因此，管理系統開發的各項功能必須達到用戶的要求。經過多次測評以及歸納，明確了用戶的主要需求內容如下：

1) 信息資源的高效管理

(1) 實現數據保存，系統地存儲工效設計相關的信息和數據[1]。(2) 完成數據的管理及數據庫的維護，即實現登錄賬戶管理、各類準則以及文件的錄入及檢索、增刪、修正，多種數據文件的上傳、下載。

2) 信息資源的共享與傳輸

駕駛艙工效準則數據庫是該管理系統的基礎，建立統一的數據基礎，以便實現數據高效的傳輸，從而使得工作人員快捷地獲得所需數據。以信息共享的實現來強化信息的流通，確保通過動態化信息化監管來提高準則管理的效率與質量。

3) 界面友好

該系統提供統一的用戶登錄界面以及統一的信息服務入口，用戶單點登錄駕駛艙工效準則管理系統，即可在權限范圍內隨意在各個子系統之間切換，訪問相關信息，實現業務操作。用戶操作界面的設計要盡量符合實際的業務需求和操作習慣，提供給用戶一個舒適的工作平臺，以提高用戶的工作效率。

2 系統總體設計

2.1 系統功能模型構建

飛機設計工作相對復雜繁多，相關標準也數目繁多，準則信息資源的準確性將直接影響到相關設計與制造。根據準則管理系統的需求，通過IDEFO方法建立駕駛艙工效準則管理系統[2]，該系統分為3類管理功能：組織管理、業務管理、數據管理。系統功能結構如圖1所示。

圖1 基于IDEFO的準則管理系統功能模型

1) 組織管理，即是管理該系統的用戶。在數據的干預下，實現對使用本系統用戶的管理，包括用戶增刪、用戶權限配置、賬號密碼管理等。

2) 業務管理，即是管理該準則系統的使用操作。將準則內容、參考文獻、準則出處以及引用圖、表等作為輸入元素，并在組織管理以及數據管理作為控制機制參與其中。

3) 數據管理，即是管理該系統的數據。導入數據以及新建數據作為該模塊的輸入元素，數據的類別、屬性以及操作作為控制元素。其中組織模塊是其參與機制。

1) 組織模型

組織是指由諸多要素依據一定方式相互組合起來的，并為實現一定的目標，互相協作結合而成的系統[3]。現代企業組織結構的類型一般包括現代企業具有五種典型的組織結構：① 直線制組織結構；② 職能制組織結構；③ 直線職能制組織結構；④ 事業部制組織結構；⑤ 矩陣制組織結構。

現代企業組織結構的類型及其權限特點如表1。

表1 企業組織結構的類型及其權限特點

續表1

參照某飛機研究院的軟件設計案例，對其組織結構進行剖析，其采用直線職能制組織結構。數據庫管理員可以對普通用戶進行管理，同時也對數據庫進行維護，而普通用戶則將其專業性的建議反饋給管理員。既在針對目前適航管理基礎上保證集中統一的指揮，又可發揮各類專家的專業管理作用。

2) 業務模型

駕駛艙工效準則管理系統的業務模塊就是對準則數據進行管理以及查詢。系統功能結構如圖2所示。

圖2 駕駛艙工效準則管理系統業務功能結構

系統的業務包括準則數據修正以及準則數據查詢功能。其中準則數據修正又包括數據格式定義、數據錄入修改、數據增加刪除以及數據導入導出功能，而準則數據查詢包括模糊查找、圖文混編、數據列表以及數據輸出功能。

3) 流程模型

流程模型是按照系統的邏輯思想而建立起來的，在此系統中流程模型是業務模型的一部分，主要體現在操作過程上。系統查找邏輯流程如圖3所示。

圖3 系統查找邏輯流程圖

該流程方式是基于模糊檢索為核心[4]，將模糊檢索關鍵字符串與數據庫中全部的字符串進行對照，若檢索值在閾值篩選范圍內，則顯示出所要檢索的信息。閾值的確定是用戶根據實際需要而選擇的方式。

通過輸入關鍵字并選擇其查找方式進行查找相關信息，可以滿足用戶查找方式的多種選擇，從而提高工作效率。

2.2 系統結構模型構建

該系統是在Java平臺上開發的，并采用三層架構的模式，即界面層—邏輯層—數據庫，也就是廣泛應用的B/S模式開發技術[5]。其中ORACLE作為數據庫，Tomcat為Web服務器。

采用三層架構模式的優點：工程師可以研發其中某一層的實現，降低其工作量；便于更新原有的層次；可以提高系統結構層與層之間的獨立性；有利于系統開發標準化[6]。系統架構如圖4所示。

圖4 準則管理系統架構圖

2.3 數據庫設計

數據庫的合適選擇以及數據結構的合理設計是保證系統穩定運行的基礎，由于系統涉及到3類功能，每個功能都含有一定量的子模塊，數據之間的聯系密切，系統的數據庫選用了ORACLE來完成數據結構設計，它與Java集成程度高，更適用于Windows系統運行。

本系統的設計基于Java平臺，采用MyEclipse 6.5對前端JSP頁面、后臺Servlet和JavaBean進行開發；后臺數據庫系統采用PL/SQL Developer連接Oracle進行開發；為提高應用系統的兼容性，擬采用JQuery作為前端代碼框架，采用Ajax技術進行前端和后臺的動態數據訪問[7]。數據庫的連接采用OCI連接，適應于單個數據庫和集群數據庫，性能優越，尤其是連接池的功能應用大大提高了應用程序的性能和并發量，提高系統運行效率[8]。

依據具體的需要，在數據庫中創建的數據表包括用戶信息表、日志信息表、上傳資料數據表、菜單信息表、關鍵字信息表、準則數據目錄信息表、準則條目信息表。

2.4 準則數據分類設計

信息分類的基本方法有3種：線分類法、面分類法、混合分類法[9]。駕駛艙工效設計準則分類依據互聯網絡信息的搜索和發布特點,采用線分類法進行分類。線分類法能夠使準則信息層次更清晰,各類功能之間的邏輯關系更有條理，與書面處記錄信息的傳統習慣相契合，同時，也有利于電腦的數據處理。

在深入研究分析國內駕駛艙人機工效適航標準、規章的基礎上，考慮駕駛艙工效影響因素，從駕駛艙裝置安放、顯示界面規劃、座艙環境等方面開展研究，建立了駕駛艙工效設計準則框架體系，如圖5所示。

圖5 駕駛艙工效設計準則總體框圖

3 系統的實現

1) 登錄界面。用戶通過登錄名及密碼進入管理系統主界面，提高了數據的安全性。

2) 系統目錄查詢主界面。用戶完成登錄后，即進入目錄查詢主界面，通過點擊目錄就能夠顯示相關準則信息。另外，在主界面中可進行相應的操作，包括準則目錄管理、準則檢索、用戶管理、數據接口管理、準則管理、基礎數據管理，如圖6所示。

3) 查詢界面。檢索可根據“準則名”和“準則內容”進行查找，同時模糊查找方式可分為：包含、不包含、等于、不等、開始于、不開始于、小于、小于等于、大于、大于等于等方式。設置好檢索方式后，點擊“查找”，則就會顯示出相應的準則數據，如圖7所示。這種查詢方法的模糊處理技術是信息技術的發展趨勢，是智能化的表現，為下一步的數據處理提供了確切的依據。

圖7 準則管理系統信息查詢界面

后端代碼置于源文件Serverlet/CriterionList中，用于相應前端的數據請求，采用標準SQL語句“SELECT a.Catalog_ID,a.Catalog_Name,b.Criterion_Text from APP_CATALOG a, APP_CRITERION b”進行表格APP_CATALOG和表格APP_CRITERION的聯合檢索，檢索條件由前端代碼發出，對字段Catalog_Name和Criterion_Text進行模糊查詢，并將數據以json格式傳遞給前端，該數據格式如下：

{

isSuccess：成功標志(0成功，1失敗)

{Catalog_ID：準則ID，Catalog_Name：準則名， Criterion_Text：準則文本}

{Catalog_ID：準則ID，Catalog_Name：準則名，Criterion_Text：準則文本}{Catalog_ID：準則ID，Catalog_Name：準則名，Criterion_Text：準則文本}

……

}

前端收到成功標識的回饋信息，則對該Json數據進行分解，否則提示數據庫錯誤。

4 結 語

本文研究了通過軟件管理系統將各類準則標準進行數字化管理，有利于資源的共享與傳輸、信息存儲，為相關工作人員提供了信息基礎和技術支持。數據的模糊檢索等功能，為駕駛艙設計與制造提供了更可靠、更全面的數據保障，滿足了設計人員以及維修人員對準則標準的有效查閱，有效提高了飛機設計準則的信息化水平，提高了工作人員的業務效率。

[1] 蔡顯良,王娟.PHM數據和知識管理系統的設計與實現[J].航空計算技術,2013,43(2):95-98.

[2] 柴樹峰,張學玲,李若蕾.基于IDEF0方法的適應性供應鏈研究[J].軍事交通學院學報,2014,16(3):64-69.

[3] 張翔鳶.企業研發安全管理體系的探索與建構[J].中國集體經濟,2014(36):34-35.

[4] Wang J D,He J J,Zhang H W,et al.CSFW-SC:Cuckoo Search fuzzy-weighting algorithm for subspace clustering applying to high-dimensional clustering[J].China Communications,2015(S2):55-63.

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[6] 趙卓君,張曉燕.論B/S和C/S架構相結合的多層次系統架構設計和開發模式的選擇[J].信息系統工程,2012(11):99-100.

[7] 沈蘊梅.淺談Ajax技術在校友會網絡系統平臺中的應用[J].軟件,2014,35(4):167-170.

[8] 劉敏,費向東,胡術,等.OCI9數據庫訪問接口的改進[J].計算機工程,2010,36(16):42-43,46.

[9] 張斌,王慧德,李林霞.基于GIS的煤礦地質測量信息系統的設計與開發——以信息分類編碼技術為重點探討[J].四川水泥,2015(7):70.

DEVELOPMENTOFCOCKPITERGONOMICSSTANDSMANAGEMENTSYSTEMBASEDONB/SMODEL

Gao Yunsheng Sun Youchao*

(CollegeofCivilAviation,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing211106,Jiangsu,China)

A cockpit ergonomic criteria management system based on the B/S mode by summarizing the principles of information structure and information characteristics to realize the integrated computer for data and information of aircraft cockpit ergonomics standards management, meet the requirements of special management guidelines for the application of information and provide the data base for the application of standard data. This software provides the interface of operation and management, and fully reflects the design idea of ″human centered″. Based on the modeling analysis of each module, determine the system construction, and combining the fuzzy query method to select data, realize the integrated computer codes for cockpit ergonomics data and information management, improve work efficiency.

Cockpit ergonomics standards management system Modeling analysis B/S model Fuzzy query

TP319

A

10.3969/j.issn.1000-386x.2017.09.010

2016-10-17。國家自然科學基金委員會與中國民用航空局聯合基金項目(U1333119，60979019，60572171)；國防基礎科研計劃重點項目(JCKY2013605B002)；工信部民用飛機專項項目(MJ-F-2011-33)。高運生，碩士生，主研領域：適航技術與管理，數據庫。孫有朝，教授。