地铁运营企业施工管理系统设计与实现

崔建明

一、引言

地铁运营企业为保证能够为乘客提供良好的“位移”服务，需要在运营结束后组织相关施工作业对运营设备进行维修养护，整个施工管理过程涉及施工申报、行车通告编制及发布、施工组织、施工统计等多个环节。目前，各地城市轨道交通行业均已具备或在正建立各类信息化系统，研发施工管理系统不仅能有效的提高施工效率，而且可以规范施工作业流程，避免人为错误，提高安全性、可靠性。同时，通过施工管理系统可以将施工数据与数据中心系统、OA办公系统、运维管理系统进行共享，做好数据分析，最终实现大数据技术在地铁行业中的应用，对城市轨道交通发展具有重要意义。

二、施工管理业务需求分析

（一）施工资质管理

地铁运营企业对施工单位、施工人员的资质管理是施工作业安全的第一道防线，在施工开始前需要施工单位与地铁运营企业签订安全协议，需要对施工人员进行安全、技能培训并发放资格证。通过信息化实现施工资质信息的自动更新，不具备资质的单位、人员将不能通过系统进行施工作业的相关流程。

（二）施工计划申报

地铁运营企业各设备部门根据巡检、设备养护计划及故障接报情况进行部门内施工计划的总体安排，进行相关施工计划的申报，在申报过程中涉及到不同的施工作业的类型（施工区域不同）、不同施工计划种类，如表1、表2。需实现不用类别的施工申报无纸化申报，并进行不用类别施工的汇总可及视化展示。

（三）施工計划审批

施工计划申报后需要设备部门、施工监控部门、OCC等多部门审批后方可施工，需通过信息化系统实现各级审批人在线完成审批、驳回，并进行痕迹化管理，便于查询。

（四）冲突检测

检测点主要包括：施工资质、地线封挂与拆除、施工资源、用车施工与下轨施工等。在没有信号化系统的情况下，施工审批过程中主要依靠人工进行冲突检测，容易出现错误，而且工作量大，需要通过信息化系统实现各类冲突检测的自动提示，降低工作量、提高施工管理安全性。

（五）行车通告发布

施工计划审批通过后，需统一发布行车通告，下发施工序号，各施工单位按施工序号有序施工。需要信息化系统实现不用类别、不同种类施工序号的自动赋予，并实现各类用户通告浏览器即可自行下载不用格式的行车通告。

（六） 施工申请、注销

行车通告发布后，施工人员在施工前需要向OCC调度、段场值班员、车站值班员进行施工申请，申请通过后方能施工；在施工完成后需向OCC调度、段场值班员、车站值班员进行施工注销。需要通过信息化系统实现施工申请和注销的无纸化、自动发送申请和注销提示，并自动形成施工进度数据。

（七） 施工统计

施工完成后，完成施工数据的统计，包括：时间利用率、施工计划完成率、临时计划占用率。需要通过信息化系统实现不同类别、不同种类、不同专业各类施工的自动统计，提高准确率，降低工作量。

（八） 施工管理业务逻辑

地铁运营企业施工管理业务逻辑如图1：

三、系统设计方案

（一） 总体架构

地铁运营企业施工管理系统用户涉及施工申报部门、施工审批部门、行车通告编制及发布部门、车站及段场值班员等多级用户的使用，为满足用户使用需求，系统采用集中部署、多级网络分布的模式，把网络联通至地铁运营企业的“神经末梢”——车站控制室，并通过OA办公自动化系统实现各类审批流程的传递，通过数据中心系统实现施工管理过程中各类数据的存储、查询、可视化展示。具体如图2所示。

（二） 技术架构

施工管理系统采用Java EE作为开发技术；采用B/S架构，实现各级用户浏览器登录；采用DB2数据库。在系统开发架构上系统共分为：基础层、传输层、安全层、数据层、接口层、中间工作流、应用层、报表层。如图3：

（三） 关键技术介绍

1.前端技术介绍

施工管理系统是一个非常庞大的信息化系统，前端整体代码运行在不同用户的浏览器中，在研发过程中应用JSP（Java Server Pages）技术实现在传统代码的静态页面Html中嵌入Java代码片段，由Wep服务器中JSP引起编译并执行Java代码片段，JSP引擎从磁盘中加载 JSP文件，然后把这些文件转换为 Servlet，把所有模版文本改成输出语句，并且把所有JSP元素转换为Java代码，JSP引擎将 Servlet编译成可执行类，并且将原始请求传递给Servlet引擎，最后将生产的信息返回给不同的客户端。

2.后台技术介绍

为了实现施工管理系统强大的业务逻辑，在研发过程中主要采用了Spring和Hibernate技术。Spring是Java开源框架，是轻量级的IOC和AOP的容器框架。Spring是模块化的，可以孤立的使用它的任何部分，也可以用来管理所有的业务对象。具有依赖注入，面向切面编程和MVC设计模式集成的特点。Hibernate是用来把程序的数据接触层进行封装，用来和数据库交互使用。它封装了JDBC的细节，使我们对数据库的操作更加简单、快捷。利用Hibernate框架可以不再编写重复的JDBC有关代码，避免反复的测试SQL语句的正确性。使得业务层和SQL语句进行隔离，方便系统不同模块的独立和模块化。Hibernate不但负责从Java普通类到数据库表的映射。该框架还提供了面向对象的数据查询检索机制，极大地缩短的书写初级SQL 语句的时间和有关JDBC的开发时间，提高了程序的开发效率。

四、系统功能实现

（一） 系统功能

结合地铁运营企业功能需求，通过施工管理系统实现了施工审批信息化，施工作业无纸化，冲突检测、施工统计、行车通告发布自动化。具体见表3。

（二） 功能应用

目前施工管理系统已在天津地铁1、2、3、6号线进行应用，实现施工管理全流程信息化、无纸化，有效的提高了工作效率、提升了安全防护，降低了劳动强度，并将施工管理过程中生成的各类数据通过签订接口协议共享至数据中心系统，进行存储、分析、共享。

五、 结束语

施工管理做为地铁运营企业的重要生产环节，信息化系统的建立具有重要意义，不仅可以实现施工管理全流程信息化、无纸化，而且可与物资管理、设备运维形成信息化系统闭环，提高整体运营效率，做好大数据分析，带动城市轨道交通信息化发展。