城市軌道交通項(xiàng)目生產(chǎn)統(tǒng)籌管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

馬映登

(軌道交通工程信息化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中鐵一院),西安 710043)

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市軌道交通發(fā)展迅猛。城市軌道交通建設(shè)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，具有投資大、建設(shè)規(guī)模大、參建單位眾多、涉及的專業(yè)繁雜等特點(diǎn)[1]，并且工程建設(shè)的各個(gè)方面、各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)系統(tǒng)之間都相互關(guān)聯(lián)，有大量人員、圖紙、各類信息需要互相傳遞。隨著城市軌道交通項(xiàng)目的日益增多，對(duì)于勘察設(shè)計(jì)單位，傳統(tǒng)鐵路項(xiàng)目管理中采用的遠(yuǎn)程技術(shù)支持、周報(bào)(半月報(bào))式進(jìn)度管理、分散式設(shè)計(jì)人員管理等模式已經(jīng)很難滿足單位的質(zhì)量管理體系要求和精細(xì)化管理要求，出現(xiàn)與工程現(xiàn)場(chǎng)不能有效協(xié)同、與業(yè)主及施工單位的溝通協(xié)調(diào)容易出現(xiàn)紕漏、項(xiàng)目遠(yuǎn)程技術(shù)支持力度不夠、面臨日益嚴(yán)峻的電子文件保密等問題，同時(shí)項(xiàng)目進(jìn)度控制與工作效率也亟待改進(jìn)。

根據(jù)城市軌道交通項(xiàng)目的管理需求和工程實(shí)際，一些高校、建設(shè)單位、勘察設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位從不同角度、不同方法體系、不同維度對(duì)城市軌道交通項(xiàng)目信息化管理進(jìn)行了研究，如，基于CIC的軌道交通建設(shè)工程集成管理研究[2]、上海城市軌道交通信息集成平臺(tái)研究與設(shè)計(jì)[3]、城市軌道交通協(xié)同工作平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[4]、太原軌道交通前期項(xiàng)目信息化管理系統(tǒng)的構(gòu)建[5]、基于地理信息系統(tǒng)(GIS)的軌道交通綜合信息管理系統(tǒng)功能研究[6]、城市軌道交通運(yùn)維APP開發(fā)與應(yīng)用[7]、城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)概念性設(shè)計(jì)[8]、地鐵工程建設(shè)項(xiàng)目集成化管理研究[9]、深圳地鐵一體化工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐[10]等。以上研究形成一種共識(shí)，即需要通過信息化手段來解決城市軌道交通項(xiàng)目管理中出現(xiàn)的問題，從城市軌道交通項(xiàng)目的生產(chǎn)組織管理、項(xiàng)目管理、技術(shù)管理、設(shè)計(jì)成果歸檔管理、科技管理等方面構(gòu)建系統(tǒng)[11]，以此實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建立、人員配置、設(shè)計(jì)文件從設(shè)計(jì)、復(fù)核、審核、審定到會(huì)簽、外審、會(huì)審的標(biāo)準(zhǔn)化流程控制，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)信息與設(shè)計(jì)成果的共享，從而提升管理效能，滿足精細(xì)化管理要求。

1 核心業(yè)務(wù)的管理需求分析

對(duì)于勘察設(shè)計(jì)單位，參與的設(shè)計(jì)階段主要有前期項(xiàng)目建議書編制、可行性研究、總體設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工招標(biāo)圖設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、施工配合等7個(gè)階段[12]。其中初步設(shè)計(jì)、施工招標(biāo)圖設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)和施工配合階段技術(shù)管理難度較大，需要重點(diǎn)把控， 具體管理流程如圖1所示。主要包括三個(gè)方面：一是設(shè)計(jì)階段的技術(shù)管理，前置條件是新建項(xiàng)目，并根據(jù)項(xiàng)目情況設(shè)定各項(xiàng)目組人員角色與職責(zé)，包括設(shè)計(jì)輸入與輸出資料的管理、設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)文件的審核、會(huì)簽意見以及設(shè)計(jì)文件外審；二是施工階段的技術(shù)管理，具體包括交底文件管理、圖紙會(huì)審、配合施工日志記錄、設(shè)計(jì)變更、現(xiàn)場(chǎng)問題會(huì)診、會(huì)議紀(jì)要管理等，其中現(xiàn)場(chǎng)問題會(huì)診流程如圖2所示；三是設(shè)計(jì)成果管理，包括各階段設(shè)計(jì)文件登記與成果歸檔。具體管理內(nèi)容與要求見表1。

圖1 技術(shù)管理流程

圖2 現(xiàn)場(chǎng)問題會(huì)診流程

表1 技術(shù)管理內(nèi)容與要求

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)開發(fā)目標(biāo)

根據(jù)城市軌道交通項(xiàng)目核心業(yè)務(wù)管理需求，結(jié)合項(xiàng)目工作特點(diǎn)與流程，城市軌道交通項(xiàng)目生產(chǎn)統(tǒng)籌管理系統(tǒng)的開發(fā)目標(biāo)如下。

(1)實(shí)現(xiàn)軌道交通項(xiàng)目從計(jì)劃調(diào)度到項(xiàng)目建立、人員配置、進(jìn)度控制、設(shè)計(jì)階段與施工階段的技術(shù)管理(基礎(chǔ)資料、設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)文件從設(shè)計(jì)、復(fù)核、審核、審定到會(huì)簽、外審、施工階段的交底文件、圖紙會(huì)審、配合施工日志、現(xiàn)場(chǎng)問題、現(xiàn)場(chǎng)要求、現(xiàn)場(chǎng)會(huì)議紀(jì)要、變更任務(wù))、設(shè)計(jì)成果歸檔的全過程管理。

(2)實(shí)現(xiàn)涵蓋標(biāo)準(zhǔn)圖、規(guī)范、專利、科研項(xiàng)目、軟件開發(fā)項(xiàng)目、科技進(jìn)步獎(jiǎng)、優(yōu)秀設(shè)計(jì)、優(yōu)秀QC、論文等的科技管理。

(3)實(shí)現(xiàn)公告與人員任務(wù)的推送、人員及權(quán)限的統(tǒng)一管理。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

城市軌道交通項(xiàng)目生產(chǎn)統(tǒng)籌管理系統(tǒng)是一個(gè)綜合業(yè)務(wù)管理平臺(tái)，功能涵蓋生產(chǎn)組織、項(xiàng)目人員與進(jìn)度控制、技術(shù)管理、成果管理、科技管理等內(nèi)容，其中以技術(shù)管理為重點(diǎn)[13]。城市軌道交通項(xiàng)目生產(chǎn)統(tǒng)籌管理系統(tǒng)采用分層設(shè)計(jì)，其體系結(jié)構(gòu)見圖3。

圖3 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

(1)系統(tǒng)支撐層：包括數(shù)據(jù)庫、文件存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)加密傳輸，對(duì)系統(tǒng)提供永久數(shù)據(jù)支持，系統(tǒng)采用SQL Server 2008作為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，存儲(chǔ)本系統(tǒng)的信息[14]。對(duì)于文件存儲(chǔ)，根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行了有效分類，具體包括設(shè)計(jì)文件庫、科技文件庫、項(xiàng)目基礎(chǔ)資料庫、現(xiàn)場(chǎng)問題庫、成果文件庫、會(huì)簽外審庫、會(huì)審文件庫、交底文件庫。通過對(duì)文件庫進(jìn)行有效分類，高效地實(shí)現(xiàn)資源共享。

(2)基礎(chǔ)組件層：主要包括流程引擎、規(guī)則定義、報(bào)表設(shè)計(jì)器、流程設(shè)計(jì)器、文檔服務(wù)等，通過總線服務(wù)進(jìn)行系統(tǒng)的整合與管理，是整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)部分，基于基礎(chǔ)組件，可以快速實(shí)現(xiàn)相關(guān)的業(yè)務(wù)功能模塊。

(3)業(yè)務(wù)管理層：主要對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的各個(gè)核心業(yè)務(wù)功能模塊，包括項(xiàng)目管理、生產(chǎn)組織管理、設(shè)計(jì)階段技術(shù)管理、施工階段技術(shù)管理、設(shè)計(jì)成果管理、科技管理、系統(tǒng)管理和組織權(quán)限管理模塊等。

(4)表示層：系統(tǒng)應(yīng)用功能將通過門戶方式進(jìn)行展現(xiàn)，根據(jù)權(quán)限設(shè)置，不同人員通過登錄可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同模塊和不同數(shù)據(jù)的訪問。

此外，系統(tǒng)的建設(shè)必須嚴(yán)格遵照標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)規(guī)范，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需求，以安全保障體系與運(yùn)營(yíng)維護(hù)體系對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行合理的保障。通過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定、安全架構(gòu)的保障以及管理規(guī)范的建設(shè)，可以保障整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、搭建、運(yùn)維等全流程性工作。

2.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

城市軌道交通項(xiàng)目生產(chǎn)統(tǒng)籌管理系統(tǒng)有生產(chǎn)組織管理、項(xiàng)目管理、技術(shù)管理、設(shè)計(jì)成果管理、科技管理、權(quán)限管理、個(gè)人自助、系統(tǒng)管理等模塊組成，系統(tǒng)組成如圖4所示。

圖4 城市軌道交通項(xiàng)目生產(chǎn)統(tǒng)籌管理系統(tǒng)組成

系統(tǒng)的主要功能包括如下內(nèi)容。(1)生產(chǎn)組織管理：實(shí)現(xiàn)調(diào)度計(jì)劃、通知(會(huì)議、出差、現(xiàn)場(chǎng)辦公、重要通知)、人員位置信息的管理。(2)軌道交通項(xiàng)目管理：實(shí)現(xiàn)軌道交通項(xiàng)目的基本信息、項(xiàng)目人員配置、項(xiàng)目進(jìn)度、非組織內(nèi)人員、資源申請(qǐng)的管理。(3)設(shè)計(jì)階段技術(shù)管理：實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)階段的基礎(chǔ)資料、設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)文件版本、任務(wù)提醒、會(huì)簽意見、外審意見的管理。(4)施工階段技術(shù)管理：實(shí)現(xiàn)施工階段的交底文件、圖紙會(huì)審、配合施工日志、現(xiàn)場(chǎng)問題、現(xiàn)場(chǎng)要求、現(xiàn)場(chǎng)會(huì)議紀(jì)要、變更任務(wù)、督辦管理。(5)科技管理：實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)圖、規(guī)范、專利、科研項(xiàng)目、軟件開發(fā)項(xiàng)目、科技進(jìn)步獎(jiǎng)、優(yōu)秀設(shè)計(jì)、優(yōu)秀QC、論文等的管理。(6)系統(tǒng)管理：實(shí)現(xiàn)公告中心、處內(nèi)公告、項(xiàng)目公告、科技公告、任務(wù)中心、個(gè)人信息、文檔管理、角色與權(quán)限管理等。

2.4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

系統(tǒng)基于BeX5中間件，采用JavaScrip語言開發(fā)，部分后端程序采用Java，數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 2008設(shè)計(jì)。BeX5中間件采用“業(yè)務(wù)模型驅(qū)動(dòng)(BMD)”方法，根據(jù)業(yè)務(wù)和管理的現(xiàn)實(shí)，通過業(yè)務(wù)建模工具，設(shè)計(jì)并構(gòu)建出相關(guān)業(yè)務(wù)模塊[15]。一般一個(gè)業(yè)務(wù)模塊包含本體模塊、數(shù)據(jù)模塊、邏輯模塊和流程模塊，其中邏輯模塊一般包括動(dòng)作模塊、代碼模塊和函數(shù)模塊3個(gè)子模塊。業(yè)務(wù)模型構(gòu)建完成后，通過各種組件，建立界面模型，從而完成整個(gè)系統(tǒng)的搭建。業(yè)務(wù)模塊的開發(fā)包括數(shù)據(jù)建模、流程建模、界面建模。

(1)數(shù)據(jù)建模：主要內(nèi)容是概念數(shù)據(jù)建模與物理數(shù)據(jù)建模，數(shù)據(jù)模型如圖5所示；概念數(shù)據(jù)建模包括創(chuàng)建本體、創(chuàng)建概念、創(chuàng)建關(guān)系，作用是屏蔽不同支撐數(shù)據(jù)庫之間的差異性；物理數(shù)據(jù)建模的主要目的是在概念數(shù)據(jù)與各種數(shù)據(jù)庫之間建立一一映射關(guān)系，包括概念與數(shù)據(jù)庫表字段的映射設(shè)置、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫表和讀寫操作設(shè)置[16]。

(2)流程建模：實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯與處理流程。

(3)界面建模：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)展現(xiàn)、人機(jī)交互等功能。

圖5 數(shù)據(jù)模型示意

3 城市軌道交通項(xiàng)目生產(chǎn)統(tǒng)籌管理系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

城市軌道交通項(xiàng)目生產(chǎn)統(tǒng)籌管理系統(tǒng)的核心功能是生產(chǎn)組織管理與全過程的技術(shù)管理，具有以下特點(diǎn)。

(1)覆蓋城市軌道交通項(xiàng)目技術(shù)管理全過程，實(shí)現(xiàn)從計(jì)劃調(diào)度到項(xiàng)目建立、人員分配、進(jìn)度控制、設(shè)計(jì)階段與施工階段的技術(shù)管理(基礎(chǔ)資料、設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)文件從設(shè)計(jì)、復(fù)核、審核、審定到會(huì)簽、外審、施工階段的交底文件、圖紙會(huì)審、配合施工日志、現(xiàn)場(chǎng)問題、現(xiàn)場(chǎng)要求、現(xiàn)場(chǎng)會(huì)議紀(jì)要、變更任務(wù))、設(shè)計(jì)成果歸檔全過程管理。

(2)基于BeX5快速開發(fā)平臺(tái)的工作流，全面支持生產(chǎn)組織管理、科技管理、項(xiàng)目管理、技術(shù)管理等各類工作流需求。

(3)靈活的權(quán)限體系，支持?jǐn)?shù)據(jù)權(quán)限、功能權(quán)限、按鈕權(quán)限、數(shù)據(jù)權(quán)限視圖及分級(jí)組織管理權(quán)限靈活設(shè)置。

城市軌道交通項(xiàng)目生產(chǎn)統(tǒng)籌管理系統(tǒng)于2018年12月正式上線，先后在西安地鐵4號(hào)線、地鐵5號(hào)線二期、地鐵臨潼線、地鐵8號(hào)線等項(xiàng)目中應(yīng)用，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，功能實(shí)用，操作簡(jiǎn)單，滿足軌道交通項(xiàng)目各業(yè)務(wù)模塊的管理要求，覆蓋了軌道交通項(xiàng)目從設(shè)計(jì)階段到施工階段的技術(shù)管理，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)信息與科技成果的標(biāo)準(zhǔn)化與共享，規(guī)范了管理流程，提高了管理效率。

4 結(jié)語

以信息化技術(shù)手段處理城市軌道交通項(xiàng)目全過程問題，實(shí)現(xiàn)城市軌道交通項(xiàng)目中項(xiàng)目建立、人員統(tǒng)籌、進(jìn)度監(jiān)控、問題協(xié)調(diào)、事件督辦、設(shè)計(jì)階段與施工階段的技術(shù)管理、設(shè)計(jì)成果的全過程管理，以此實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)組織的流程化、技術(shù)管理的數(shù)字化、業(yè)務(wù)流程的標(biāo)準(zhǔn)化，最終解決傳統(tǒng)項(xiàng)目管理模式中的諸多不適應(yīng)問題，滿足精細(xì)化管理的要求。城市軌道交通項(xiàng)目生產(chǎn)統(tǒng)籌管理系統(tǒng)基于BeX5中間件技術(shù)研發(fā)，采用“業(yè)務(wù)模型驅(qū)動(dòng)(BMD)”方法形成統(tǒng)一的系統(tǒng)架構(gòu)，建立了軌道交通項(xiàng)目綜合性的業(yè)務(wù)管理平臺(tái)。通過在多條城市軌道交通項(xiàng)目中的應(yīng)用，表明該系統(tǒng)滿足城市軌道交通項(xiàng)目的管理需求，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、業(yè)務(wù)處理流程清晰，能夠有效提高工作效率。