軌道交通設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

宋云龍 張寧寧 毛昀 袁勇 劉文

摘? 要：針對軌道交通設(shè)備高效管理，文章提出以高性價比為核心思想，立足于解決小微型企業(yè)、部門或私人承包項目購買系統(tǒng)困難的問題，開發(fā)一套軌道交通設(shè)備管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于B/S結(jié)構(gòu)，采用WAMP技術(shù)，經(jīng)分析、調(diào)研凝練出系統(tǒng)的功能需求，設(shè)計了數(shù)據(jù)庫和軟件流程邏輯，結(jié)合系統(tǒng)邏輯架構(gòu)與上述分析，設(shè)計并實現(xiàn)了系統(tǒng)的功能，完成了系統(tǒng)的開發(fā)。最后通過測試，驗證了系統(tǒng)功能的有效性和完整性。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;設(shè)備管理系統(tǒng);B/S;Apache+MySQL+PHP

中圖分類號：TP311.5? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）07-0001-04

Design and Implementation of Rail Transit Equipment Management System

SONG Yunlong1，2，ZHANG Ningning1，MAO Yun1，YUAN Yong1，2，3，LIU Wen1，2，3

（1.Department of Rail Transit，Xinjiang Institute of Engineering，Urumqi? 830023，China;

2.Joint Laboratory of Digital Mine and Data Engineering，Xinjiang Institute of Engineering，Urumqi? 830023，China;

3.Xinjiang Changsen Data Technology Co.，Ltd，Urumqi? 830011，China）

Abstract：Aiming at the efficient management of rail transit equipment，this paper proposes the core idea of high cost performance，and develops a set of rail transit equipment management system based on solving the difficulty of purchasing systems for small and micro enterprises，departments or private contracted projects. The system is based on the B/S structure，uses WAMP technology，and analyzes and investigates the functional requirements of the system. We designed the database and software process logic. The system logic architecture and the above analysis are combined to design and implement the system functions and complete the system. Finally，the validity and completeness of the system functions were verified through tests.

Keywords：urban rail transit;equipment management system;B/S;Apache+MySQL+PHP

城市軌道交通;設(shè)備管理系統(tǒng);B/S;Apache+MySQL+PHP

0? 引? 言

當(dāng)前我國城市人口日益增多，城市軌道交通成為人們在大城市的主要出行方式[1]。隨著軌道交通的發(fā)展，其設(shè)備種類與數(shù)量也越來越多，軌道交通設(shè)備管理面臨著挑戰(zhàn)，只有不斷地更新迭代，跟上時代的步伐，才能使兩者相互促進(jìn)，共同發(fā)展。

現(xiàn)階段，幾乎所有城市軌道交通企業(yè)都有其自己的設(shè)備管理系統(tǒng)，并且在不斷地升級與完善。此時也正是互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的時代，數(shù)據(jù)化的信息管理最終將替代傳統(tǒng)的紙質(zhì)臺賬式管理方式。

合理地運用軌道交通設(shè)備管理系統(tǒng)將會改善資源配置，降低運行成本[2]，如設(shè)備出借、設(shè)備調(diào)用等，運營工作者及相關(guān)部門可以根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)準(zhǔn)確且方便地分配資源，降低設(shè)備折舊率，減少資金消耗。實現(xiàn)設(shè)備的精細(xì)化、數(shù)據(jù)化管理。

本系統(tǒng)針對新疆某鐵路局實際應(yīng)用需求，由新疆工程學(xué)院和新疆暢森數(shù)據(jù)科技有限公司團(tuán)隊聯(lián)合開發(fā)，實現(xiàn)軌道交通設(shè)備的信息化管理。

1? 系統(tǒng)功能需求分析

功能需求分析是指結(jié)合用戶和工作人員的要求來分析產(chǎn)品功能[3]。本文將從以下四個方面進(jìn)行系統(tǒng)的功能需求分析。

1.1? 設(shè)備倉庫管理功能

通過對軌道交通設(shè)備資產(chǎn)管理的調(diào)研，設(shè)計出設(shè)備倉庫管理，意在對各類軌道交通設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)化管理。通過各類軌道設(shè)備的基礎(chǔ)信息變更，即可掌握設(shè)備動態(tài)，方便軌道工作人員后續(xù)工作的展開。

1.2? 設(shè)備調(diào)用操作

對于整個軌道交通系統(tǒng)來說，設(shè)備的調(diào)用可以合理地利用設(shè)備資源，改善資源的分配，提高工作效率。通過對軌道交通資產(chǎn)管理的調(diào)研，確定了該功能包括軌道設(shè)備的出借等一系列改變其狀態(tài)的操作。

1.3? 用戶管理功能

通過對軌道交通人事管理的調(diào)研，總結(jié)出除了對各類軌道交通設(shè)備的管理，還要有針對操作用戶的管理，意在更好地管理系統(tǒng)與用戶賬號，屬于系統(tǒng)主要功能的一個延伸，能夠有效防止用戶對賬號的惡意使用。

1.4? 操作記錄查詢功能

由于本系統(tǒng)是面向企業(yè)的，這就決定了使用本系統(tǒng)的不止一人。一旦數(shù)據(jù)出現(xiàn)人為事故，將很可能找不到負(fù)責(zé)人。所以基于這個問題，本系統(tǒng)必須要有操作記錄查詢功能。當(dāng)出現(xiàn)人為事故之后，管理員通過該功能將能很快找到數(shù)據(jù)錯誤原因。

2? 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

2.1? 系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

結(jié)合對軌道交通設(shè)備管理系統(tǒng)的功能需求分析，將該系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)分為五層，詳細(xì)架構(gòu)如圖1所示。

用戶層：實現(xiàn)用戶與系統(tǒng)之間的信息交換。

服務(wù)層：通過用戶層來接收用戶的請求，并將系統(tǒng)信息回饋到用戶層。

控制層：處理接收到的用戶請求，并向服務(wù)層發(fā)送處理結(jié)果。

數(shù)據(jù)層：用于存儲各種數(shù)據(jù)信息。

運行環(huán)境：軟件、硬件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，是系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)。

2.2? 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

基于高性價比的核心思想，該系統(tǒng)以節(jié)約資金為主。而C/S模式對用戶的設(shè)備有一定的要求，所以該系統(tǒng)以B/S架構(gòu)為宜，采用Windows+Apache+MySQL+PHP（WAMP）技術(shù)。其系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)圖如圖2所示。

用戶層：用戶使用瀏覽器來進(jìn)入系統(tǒng)，實現(xiàn)用戶與系統(tǒng)之間的信息交換。

服務(wù)層：服務(wù)層的服務(wù)器使用Apache服務(wù)器，用來接收用戶的請求以及回饋給用戶信息。

控制層：控制層使用的語言是PHP語言，系統(tǒng)通過PHP文件接收和處理用戶請求信息，是系統(tǒng)后端的主要部分。

數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)庫采用MySQL數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存取功能。

3? 系統(tǒng)設(shè)計

3.1? 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

本系統(tǒng)將設(shè)備管理分為兩大部分，分別是軌道設(shè)備未使用并存儲在倉庫中，和軌道設(shè)備處于使用或調(diào)用狀態(tài)時。當(dāng)各類軌道交通設(shè)備處于未使用狀態(tài)并存儲在倉庫中時，就需要系統(tǒng)對整個軌道交通設(shè)備大倉進(jìn)行統(tǒng)一管理。當(dāng)軌道交通設(shè)備處于使用或調(diào)用狀態(tài)時，要先判斷各軌道設(shè)備狀態(tài)，根據(jù)軌道設(shè)備狀態(tài)開啟對應(yīng)的操作。軌道交通設(shè)備管理系統(tǒng)的總體功能如圖3所示。

下面將結(jié)合圖3對每個模塊進(jìn)行詳細(xì)介紹：

（1）設(shè)備倉庫管理模塊。該功能的技術(shù)核心主要是針對各類軌道設(shè)備對數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)增、刪、改、查，即增加新設(shè)備、刪除過期設(shè)備、修改相關(guān)設(shè)備以及根據(jù)條件查詢設(shè)備信息[4]。從而實現(xiàn)對軌道交通設(shè)備倉庫的管理，為運營決策者和相關(guān)部門提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，方便其工作的開展;

（2）設(shè)備調(diào)用操作模塊。該功能的技術(shù)核心主要是依據(jù)設(shè)備的狀態(tài)開啟對應(yīng)的操作。如設(shè)備處于大倉中時，該設(shè)備可以被出借和出庫、使用或報廢;設(shè)備處于出借中或使用中時，只有已歸還后或停止使用后才可以再次入庫等;

（3）用戶管理模塊。該功能的技術(shù)核心主要是針對各類軌道交通工作人員賬戶對數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)增、刪、改、查，即增加新賬戶、刪除過期賬戶、修改相關(guān)賬戶以及根據(jù)條件查詢賬戶信息[4]。從而實現(xiàn)了軌道交通用戶管理;

（4）操作記錄查詢模塊。上述的三個功能模塊都是屬于操作模塊。操作記錄查詢功能則需要記錄每一步操作信息，所以該功能模塊將具有上述三個模塊的所有重要信息。

3.2? 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

基于以上的功能模塊，建立一個名為bishe的數(shù)據(jù)庫。然后依據(jù)各個功能模塊來確定三個數(shù)據(jù)表，這三個數(shù)據(jù)表分別命名為device、user、recording。這三個數(shù)據(jù)表關(guān)系的E-R圖如圖4所示。

這三個表中的id都為主鍵，且遞增recording數(shù)據(jù)表中的time字段為時間字段，主要用途是配合SQL語句定期刪除記錄。

recording：device和user里面的操作都會被記錄進(jìn)該數(shù)據(jù)表。

device：存儲設(shè)備信息的數(shù)據(jù)表。

user：存儲用戶信息的數(shù)據(jù)表。

4? 系統(tǒng)實現(xiàn)

4.1? 基礎(chǔ)功能實現(xiàn)

（1）設(shè)備添加功能和用戶注冊功能。這兩個功能的技術(shù)核心是針對各類軌道交通設(shè)備和用戶賬戶對軌道交通數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)添加。當(dāng)用戶輸入相關(guān)信息并添加時，后臺將會檢測數(shù)據(jù)是否為空，用戶編號或設(shè)備編號是否重復(fù)，同時滿足數(shù)據(jù)不為空和用戶編號或設(shè)備編號不重復(fù)兩種條件時則利用SQL添加相應(yīng)數(shù)據(jù);

（2）設(shè)備刪除功能和用戶刪除功能。這兩個功能的技術(shù)核心是針對各類軌道交通設(shè)備和用戶賬戶對軌道交通數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)刪除。當(dāng)用戶點擊刪除字樣并確認(rèn)時將會觸發(fā)該功能;

（3）設(shè)備信息修改功能和用戶信息修改功能。這兩個功能的技術(shù)核心是針對各類軌道交通設(shè)備和用戶賬戶對軌道交通數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)修改。當(dāng)用戶填寫完修改的信息并提交時，后臺將會進(jìn)行非空檢測、編號重復(fù)檢測等，當(dāng)滿足以上所有檢測條件時將會觸發(fā)SQL修改語句進(jìn)行數(shù)據(jù)的修改;

（4）數(shù)據(jù)查詢功能。該功能的技術(shù)核心是針對各類軌道交通設(shè)備和用戶賬戶對軌道交通數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢，并在該系統(tǒng)頁面顯示。

4.2? 設(shè)備調(diào)用實現(xiàn)

通過第1部分的功能需求分析，設(shè)備調(diào)用功能可以改變設(shè)備狀態(tài)，所以該功能的核心是基于各類軌道交通設(shè)備狀態(tài)實現(xiàn)的。其業(yè)務(wù)邏輯流程圖如圖5所示。

4.3? 軟件設(shè)計流程

根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯流程圖來設(shè)計對應(yīng)的功能流程圖，并完成代碼的編寫，實現(xiàn)系統(tǒng)的開發(fā)。下面以設(shè)備出借功能流程圖具體分析，出借功能流程圖如圖6所示。

5? 系統(tǒng)功能測試

通過對系統(tǒng)的測試，可以及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的問題，并作出及時修正，確保系統(tǒng)可以安全、穩(wěn)定、正確運行[5]。

5.1? 設(shè)備倉庫管理功能測試

輸入/動作：對設(shè)備信息進(jìn)行增刪改查操作。

期望的輸出/響應(yīng)：系統(tǒng)能夠正確識別信息的完整性與信息的正確性，并完成針對與設(shè)備信息的增刪改查。

實際測試情況：與期望一致。

5.2? 設(shè)備調(diào)用功能測試

輸入/動作：對各類軌道交通設(shè)備進(jìn)行改變設(shè)備狀態(tài)的調(diào)用操作。

期望的輸出/響應(yīng)：系統(tǒng)能夠正確識別設(shè)備狀態(tài)。當(dāng)設(shè)備狀態(tài)不滿足該操作時將會報錯，滿足時將完成該操作。

實際測試情況：與期望一致。

5.3? 用戶管理功能測試

輸入/動作：對用戶信息進(jìn)行增、刪、改、查操作。

期望的輸出/響應(yīng)：系統(tǒng)能夠正確識別信息的完整性與信息的正確性，并完成針對與用戶信息的增、刪、改、查。

實際測試情況：與期望一致。

5.4? 操作記錄查詢功能測試

輸入/動作：查詢操作記錄。

期望的輸出/響應(yīng)：能夠顯示用戶的每一步重要操作、時間、操作人及設(shè)備或用戶的前后狀態(tài)或信息。

實際測試情況：與期望一致。

6? 結(jié)? 論

本文基于B/S結(jié)構(gòu)模式，采用成熟的WAMP技術(shù)，以高性價比為核心思想，完成了軌道交通設(shè)備管理系統(tǒng)的開發(fā)。并通過系統(tǒng)的功能測試驗證了系統(tǒng)功能的有效性和完整性。解決了軌道交通體系中的小微型企業(yè)、部門或私人承包項目等購買系統(tǒng)困難的問題。

該系統(tǒng)立足于現(xiàn)存軌道交通設(shè)備管理系統(tǒng)，結(jié)合具體實際情況做出優(yōu)化。在功能和性能足夠的條件下降低開發(fā)成本，帶給經(jīng)濟(jì)能力不足的企業(yè)數(shù)據(jù)化的設(shè)備管理方式，間接提高其經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡介：宋云龍（1999.01—），男，漢族，河南信陽人，本科，研究方向：軌道交通運營管理;張寧寧（1982.07—），女，漢族，山東威海人，自動化系主任，講師，碩士研究生，研究方向：控制系統(tǒng)優(yōu)化;毛昀（1983.11—），女，漢族，新疆伊犁人，本科，研究方向：測控技術(shù)與儀器;袁勇（1982.07—），男，漢族，新疆烏魯木齊人，實驗師，本科，研究方向：工業(yè)自動化;通訊作者：劉文（1982.02—），男，漢族，新疆烏魯木齊人，教授，博士，研究方向：大數(shù)據(jù)管理。