轨道交通设备管理系统设计与实现

宋云龙 张宁宁 毛昀 袁勇 刘文

摘  要：针对轨道交通设备高效管理，文章提出以高性价比为核心思想，立足于解决小微型企业、部门或私人承包项目购买系统困难的问题，开发一套轨道交通设备管理系统。该系统基于B/S结构，采用WAMP技术，经分析、调研凝练出系统的功能需求，设计了数据库和软件流程逻辑，结合系统逻辑架构与上述分析，设计并实现了系统的功能，完成了系统的开发。最后通过测试，验证了系统功能的有效性和完整性。

关键词：城市轨道交通;设备管理系统;B/S;Apache+MySQL+PHP

中图分类号：TP311.5      文献标识码：A 文章编号：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;设备管理系统;B/S;Apache+MySQL+PHP

0  引  言

当前我国城市人口日益增多，城市轨道交通成为人们在大城市的主要出行方式[1]。随着轨道交通的发展，其设备种类与数量也越来越多，轨道交通设备管理面临着挑战，只有不断地更新迭代，跟上时代的步伐，才能使两者相互促进，共同发展。

现阶段，几乎所有城市轨道交通企业都有其自己的设备管理系统，并且在不断地升级与完善。此时也正是互联网蓬勃发展的时代，数据化的信息管理最终将替代传统的纸质台账式管理方式。

合理地运用轨道交通设备管理系统将会改善资源配置，降低运行成本[2]，如设备出借、设备调用等，运营工作者及相关部门可以根据设备的状态准确且方便地分配资源，降低设备折旧率，减少资金消耗。实现设备的精细化、数据化管理。

本系统针对新疆某铁路局实际应用需求，由新疆工程学院和新疆畅森数据科技有限公司团队联合开发，实现轨道交通设备的信息化管理。

1  系统功能需求分析

功能需求分析是指结合用户和工作人员的要求来分析产品功能[3]。本文将从以下四个方面进行系统的功能需求分析。

1.1  设备仓库管理功能

通过对轨道交通设备资产管理的调研，设计出设备仓库管理，意在对各类轨道交通设备进行统一的数据化管理。通过各类轨道设备的基础信息变更，即可掌握设备动态，方便轨道工作人员后续工作的展开。

1.2  设备调用操作

对于整个轨道交通系统来说，设备的调用可以合理地利用设备资源，改善资源的分配，提高工作效率。通过对轨道交通资产管理的调研，确定了该功能包括轨道设备的出借等一系列改变其状态的操作。

1.3  用户管理功能

通过对轨道交通人事管理的调研，总结出除了对各类轨道交通设备的管理，还要有针对操作用户的管理，意在更好地管理系统与用户账号，属于系统主要功能的一个延伸，能够有效防止用户对账号的恶意使用。

1.4  操作记录查询功能

由于本系统是面向企业的，这就决定了使用本系统的不止一人。一旦数据出现人为事故，将很可能找不到负责人。所以基于这个问题，本系统必须要有操作记录查询功能。当出现人为事故之后，管理员通过该功能将能很快找到数据错误原因。

2  系统架构设计

2.1  系统逻辑架构

结合对轨道交通设备管理系统的功能需求分析，将该系统的逻辑架构分为五层，详细架构如图1所示。

用户层：实现用户与系统之间的信息交换。

服务层：通过用户层来接收用户的请求，并将系统信息回馈到用户层。

控制层：处理接收到的用户请求，并向服务层发送处理结果。

数据层：用于存储各种数据信息。

运行环境：软件、硬件和网络环境，是系统运行的基础。

2.2  系统技术架构

基于高性价比的核心思想，该系统以节约资金为主。而C/S模式对用户的设备有一定的要求，所以该系统以B/S架构为宜，采用Windows+Apache+MySQL+PHP（WAMP）技术。其系统技术架构图如图2所示。

用户层：用户使用浏览器来进入系统，实现用户与系统之间的信息交换。

服务层：服务层的服务器使用Apache服务器，用来接收用户的请求以及回馈给用户信息。

控制层：控制层使用的语言是PHP语言，系统通过PHP文件接收和处理用户请求信息，是系统后端的主要部分。

数据层：数据库采用MySQL数据库，实现数据的存取功能。

3  系统设计

3.1  系统功能模块设计

本系统将设备管理分为两大部分，分别是轨道设备未使用并存储在仓库中，和轨道设备处于使用或调用状态时。当各类轨道交通设备处于未使用状态并存储在仓库中时，就需要系统对整个轨道交通设备大仓进行统一管理。当轨道交通设备处于使用或调用状态时，要先判断各轨道设备状态，根据轨道设备状态开启对应的操作。轨道交通设备管理系统的总体功能如图3所示。

下面将结合图3对每个模块进行详细介绍：

（1）设备仓库管理模块。该功能的技术核心主要是针对各类轨道设备对数据库实现增、删、改、查，即增加新设备、删除过期设备、修改相关设备以及根据条件查询设备信息[4]。从而实现对轨道交通设备仓库的管理，为运营决策者和相关部门提供准确的数据，方便其工作的开展;

（2）设备调用操作模块。该功能的技术核心主要是依据设备的状态开启对应的操作。如设备处于大仓中时，该设备可以被出借和出库、使用或报废;设备处于出借中或使用中时，只有已归还后或停止使用后才可以再次入库等;

（3）用户管理模块。该功能的技术核心主要是针对各类轨道交通工作人员账户对数据库实现增、删、改、查，即增加新账户、删除过期账户、修改相关账户以及根据条件查询账户信息[4]。从而实现了轨道交通用户管理;

（4）操作记录查询模块。上述的三个功能模块都是属于操作模块。操作记录查询功能则需要记录每一步操作信息，所以该功能模块将具有上述三个模块的所有重要信息。

3.2  系统数据库设计

基于以上的功能模块，建立一个名为bishe的数据库。然后依据各个功能模块来确定三个数据表，这三个数据表分别命名为device、user、recording。这三个数据表关系的E-R图如图4所示。

这三个表中的id都为主键，且递增recording数据表中的time字段为时间字段，主要用途是配合SQL语句定期删除记录。

recording：device和user里面的操作都會被记录进该数据表。

device：存储设备信息的数据表。

user：存储用户信息的数据表。

4  系统实现

4.1  基础功能实现

（1）设备添加功能和用户注册功能。这两个功能的技术核心是针对各类轨道交通设备和用户账户对轨道交通数据库实现数据添加。当用户输入相关信息并添加时，后台将会检测数据是否为空，用户编号或设备编号是否重复，同时满足数据不为空和用户编号或设备编号不重复两种条件时则利用SQL添加相应数据;

（2）设备删除功能和用户删除功能。这两个功能的技术核心是针对各类轨道交通设备和用户账户对轨道交通数据库实现数据删除。当用户点击删除字样并确认时将会触发该功能;

（3）设备信息修改功能和用户信息修改功能。这两个功能的技术核心是针对各类轨道交通设备和用户账户对轨道交通数据库实现数据修改。当用户填写完修改的信息并提交时，后台将会进行非空检测、编号重复检测等，当满足以上所有检测条件时将会触发SQL修改语句进行数据的修改;

（4）数据查询功能。该功能的技术核心是针对各类轨道交通设备和用户账户对轨道交通数据库实现数据查询，并在该系统页面显示。

4.2  设备调用实现

通过第1部分的功能需求分析，设备调用功能可以改变设备状态，所以该功能的核心是基于各类轨道交通设备状态实现的。其业务逻辑流程图如图5所示。

4.3  软件设计流程

根据业务逻辑流程图来设计对应的功能流程图，并完成代码的编写，实现系统的开发。下面以设备出借功能流程图具体分析，出借功能流程图如图6所示。

5  系统功能测试

通过对系统的测试，可以及时发现系统中存在的问题，并作出及时修正，确保系统可以安全、稳定、正确运行[5]。

5.1  设备仓库管理功能测试

输入/动作：对设备信息进行增删改查操作。

期望的输出/响应：系统能够正确识别信息的完整性与信息的正确性，并完成针对与设备信息的增删改查。

实际测试情况：与期望一致。

5.2  设备调用功能测试

输入/动作：对各类轨道交通设备进行改变设备状态的调用操作。

期望的输出/响应：系统能够正确识别设备状态。当设备状态不满足该操作时将会报错，满足时将完成该操作。

实际测试情况：与期望一致。

5.3  用户管理功能测试

输入/动作：对用户信息进行增、删、改、查操作。

期望的输出/响应：系统能够正确识别信息的完整性与信息的正确性，并完成针对与用户信息的增、删、改、查。

实际测试情况：与期望一致。

5.4  操作记录查询功能测试

输入/动作：查询操作记录。

期望的输出/响应：能够显示用户的每一步重要操作、时间、操作人及设备或用户的前后状态或信息。

实际测试情况：与期望一致。

6  结  论

本文基于B/S结构模式，采用成熟的WAMP技术，以高性价比为核心思想，完成了轨道交通设备管理系统的开发。并通过系统的功能测试验证了系统功能的有效性和完整性。解决了轨道交通体系中的小微型企业、部门或私人承包项目等购买系统困难的问题。

该系统立足于现存轨道交通设备管理系统，结合具体实际情况做出优化。在功能和性能足够的条件下降低开发成本，带给经济能力不足的企业数据化的设备管理方式，间接提高其经济效益。

参考文献：

[1] 陈孝德.城市轨道交通行业设备精细化管理系统的设计 [D].广州：华南理工大学，2016.

[2] 李娟.轨道交通设备资产管理及其信息化 [J].财会学习，2016（8）：171+185.

[3] 许凌峰.基于WEB的智慧社区信息平台设计与实现 [D].南京：南京邮电大学，2019.

[4] 周小梅.基于局域网的RFID技术机房室内定位系统解决方案 [J].数字技术与应用，2016（1）：34+36.

[5] LEICHT N，BLOHM I，LEIMEISTER J M. Leveraging the Power of the Crowd for Software Testing [J].IEEE Software，2017，34（2）：62-69.

作者簡介：宋云龙（1999.01—），男，汉族，河南信阳人，本科，研究方向：轨道交通运营管理;张宁宁（1982.07—），女，汉族，山东威海人，自动化系主任，讲师，硕士研究生，研究方向：控制系统优化;毛昀（1983.11—），女，汉族，新疆伊犁人，本科，研究方向：测控技术与仪器;袁勇（1982.07—），男，汉族，新疆乌鲁木齐人，实验师，本科，研究方向：工业自动化;通讯作者：刘文（1982.02—），男，汉族，新疆乌鲁木齐人，教授，博士，研究方向：大数据管理。