論面向?qū)ο蠓治龇椒ㄔ诨贐I M 的鐵路電務應急指揮平臺中的應用

韓旻志

中鐵第一勘察設計院集團有限公司 陜西 西安710049

一、概述

我國為加強對突發(fā)事件能力處置,建設和完善國家級應急平臺功能,推進地方人民政府綜合應急平臺建設,形成連接各地區(qū)和各專業(yè)應急指揮機構(gòu)、統(tǒng)一高效的應急平臺體系。鐵路電務信號設備和鐵路的生產(chǎn)管理密切相關(guān),且直接決定了鐵路運輸?shù)陌踩浴檩o助鐵路應急工作,在原鐵道部(現(xiàn)中國鐵路總公司)組織下,鐵科院電子所研制了鐵路應急平臺,部分鐵路局和電務段陸續(xù)應用了電務故障管理、機車信號故障信息管理、檢修基地管理等信息系統(tǒng)。但因信號設備的信息管理系統(tǒng),大多"各自為政",整體性不強,多限于局部應用,對于鐵路信號專業(yè)領域知識并不能深入進行數(shù)據(jù)處理,在信息共享、智能化程度、自動化水平上尚有較大差距,很難做到信號設備故障的快速、準確處理。因此,建立基于BI M 體系技術(shù)的高速鐵路信號應急指揮系統(tǒng),以信號設備全生命周期管理三維可視平臺為基礎,將鐵路信號設施和設備及邏輯信息化、三維化、可視化,并能永久跟蹤每個設備從創(chuàng)建至報廢全過程的信息,進行繼承性、追溯性管理,能夠極大提高應急指揮效能。

BI M 全稱為Building Infor mation Modeling,建筑信息模型,是對于建筑工程的全面信息化,從而達到建筑工程不同階段的數(shù)據(jù)集協(xié)同。選用BIM技術(shù)作為底層平臺應用于鐵路電務應急指揮平臺,實現(xiàn)三維設計信息化與業(yè)務信息化在鐵路系統(tǒng)的綜合運用,對于鐵路日常維護具有重要意義。其中主要解決的問題就是怎樣將BIM 模型與應急管理業(yè)務結(jié)合起來,充分發(fā)揮BI M 技術(shù)的信息集成優(yōu)勢。

該系統(tǒng)由于涉及多種角色以及系統(tǒng),主系統(tǒng)交互人員有鐵路局各級電務系統(tǒng)運營人員,交互對象包含電務系統(tǒng)的各類設備,以及現(xiàn)有的運營系統(tǒng)。通過面向?qū)ο蠓治龇椒ㄒ约癠ML工具能夠?qū)ο到y(tǒng)所涉及的對象進行全面且層次化的分析和梳理。

二、面向?qū)ο蠓椒ǚ治?/h2>

1、用例圖的設計。用例圖是面向?qū)ο蠓治龉ぞ遀ML中的一類需求分析工具,主要用于從宏觀上把握系統(tǒng)外部交互對象以及交互流程,其作用類似于結(jié)構(gòu)化設計中的由上至下的方式。選擇用例圖來對問題域涉及的參與對象進行剖析,能夠全面涵蓋系統(tǒng)功能及交互對象,從而有利于系統(tǒng)分析人員做更深一步分析。

根據(jù)鐵路局電務處提供的各項資料以及通過聯(lián)合需求計劃的方式,聯(lián)席會議獲得的需求素材,再進一步通過業(yè)務分析理清各項工作流程中的角色以及角色相應的職責、以及工作對象。理清楚該系統(tǒng)使用中的交互對象:鐵路局安全生產(chǎn)指揮中心主任、安全科、技術(shù)科、調(diào)度所、西安電務段、電務車間等運維及監(jiān)督人員,這是系統(tǒng)主要的參與交互對象。另外由于應急指揮系統(tǒng)還包含實時反饋集中監(jiān)測系統(tǒng)信息以及視頻監(jiān)控信息,所以我們在用例圖的分析中也加入了現(xiàn)有鐵路局使用的集中監(jiān)測系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)、信號技術(shù)設備履歷簿管理作為用例圖中的交互對象進行處理。在用例圖初步分析階段,對于用例功能的分析概括性強,不重視對于具體操作流程的細化。比如,調(diào)度所人員需要在應急事件發(fā)生后在系統(tǒng)上能夠發(fā)布調(diào)度命令,這樣的功能會涵蓋在應急事件處理的功能中。

總之,用例圖的分析是基于對業(yè)務需求的了解與邏輯分析,更加面向用戶,側(cè)重于用戶的理解,從而更貼近用戶的需求,在用例圖的基礎上才能夠進一步展開軟件層面的設計。

2、對象識別。對象圖是用來識別系統(tǒng)中涉及的所有對象,通過對象圖的繪制,有助于羅列清楚所有在系統(tǒng)中反映的概念。以用例圖作為主線,選擇對象圖來對用例圖涉及的對象進行識別。比如,設備履歷的管理里面涉及設備這個對象,該對象的屬性要包含設備履歷信息,比如生產(chǎn)制造信息、出廠后的安裝信息、維修維護信息、監(jiān)控信息。平臺還要展示電務設備相關(guān)的發(fā)文信息,標準、規(guī)范以及規(guī)定等的信息,并對這些文件需要進行分類顯示,以及關(guān)鍵字搜索等的功能,另外在工程三維模型展示功能上,我們需要采用第三方控件作為顯示組件,因此組件的整體作為一個對象處理,同時該對象包含了西安鐵路局管轄范圍內(nèi)的所有工程數(shù)據(jù),在一些其他用例上需要區(qū)分作單獨處理,因此還要對該對象進行剖析進一步分解?？傊?對象的識別要基于對業(yè)務的了解,對用例圖的細化程度,以及對對象職責的界定,同時,對象的識別要完備,要滿足用例圖的需求。

3、類圖設計。在對象圖的基礎上來提煉類的劃分與設計,類的繼承與擴展,接口類的設計,將對象分析中的對象列表進行同類整合,在面對一些業(yè)務需求或者為了設計的方便,要對一些對象進行拆分,以不同的類加以表示。比如,在應急指揮這個功能的一個核心對象是電務設備,因為為了保障鐵路穩(wěn)定運行,電務系統(tǒng)就要務必保證電務設備的健康工作。因此,圍繞著電務設備會有一系列的不同類型的信息包裹,包含集中監(jiān)測的歷史與實時信息,視頻監(jiān)控的歷史和實時信息,履歷信息,三維模型信息以及二維拓撲信息。這些信息的主體是統(tǒng)一的,但是由于分別承載了大信息量,因此在類的設計上需要分別進行處理,分割成不同的類。類的設計一方面需要滿足業(yè)務的需求,另一方面是要滿足軟件代碼的設計優(yōu)化,在此基礎上才能夠?qū)崿F(xiàn)擴展性強、程序健壯的軟件應用。

三、結(jié)論

總之,面向?qū)ο蟮男枨蠓治龇椒ê凸ぞ叩氖褂?對于鐵路應急指揮系統(tǒng)整體軟件開發(fā)過程具有提綱挈領的作用,在整個分析過程中,從對象的角度出發(fā),可以關(guān)注對象本身,并且能夠有效對應現(xiàn)實對象,另外,對象的劃分也是具備不同的抽象層次的,通過不同抽象層次的提煉,選用高效能的正確的方法與工具,可以使我們的軟件更加正確地反映現(xiàn)實需求,更加具有可用性、可擴展性和可維護性,在此基礎上有效降低軟件項目的風險。