某智能公交维保系统的设计与应用

张冰

(上海电气自动化设计研究所有限公司，上海200023)

0 引 言

智能交通自动化解决方案是自动化产业的重点发展方向之一，利用智能装备手段，提升传统运输工具，增加城市运输效率，其技术可替代部分有轨电车和快速公交系统[1]。

公交车辆维修包括预防性维修和纠正性维修两方面。在车辆使用状态正常情况下进行的维修称作预防性维修，可以有效防止车辆出现使用状态异常和损坏的情况。在车辆出现使用异常和损坏的情况下需要进行纠正性维修，帮助车辆恢复正常的使用状态。目前，公交车辆维修主要关注于纠正性维修，忽略了预防性维修，但核心是预防性维修，预防性维修是保证公交车辆延长使用寿命的关键所在。在2006年，针对几何单调过程维修模型提出了预防性维修的测量方法，通过预防性维修与纠正性维修混合使用的策略来降低维修成本[2]。

在公交车辆维修体系中应用先进的现代信息技术，以公交车辆维修的实际需求为基础，合理有效地利用公交公司的信息流，将经营、物资管理、维修以及财务管理等实现一体化的集成管理和调控。在公交维保系统中，首先实现维保管理的信息化办公、电子业务流程，并做到经营、物资管理以及维保等信息的共享。为维修质量、经营状况和物资质量等提供相关的信息数据支持。

1 设计方法

1.1 系统结构设计

本系统基于.NET的B/S架构，从显示层、逻辑层和数据层等多层结构实现智能公交维保系统的开发，每个层次之间相互独立。将业务规则、数据访问及合法性校验等工作放在中间层处理，客户端不直接与数据库交互，而是通过组件与中间层建立连接，再由中间层与数据库交互[3]。

显示层：主要是用户进入系统进行业务操作的界面，通过浏览器显示，用于数据录入、信息查询以及相关内容显示等。

缓存层：控制使用何种缓存类型，定义缓存接口规范，实现缓存具体操作。

逻辑层：处于显示层和数据层之间，负责对显示层发出的数据请求进行处理，并从数据层获得相关数据和向数据层发送相关的SQL指令。

数据层：主要对数据进行管理，并对逻辑层发送的SQL指令进行相应的数据操作，负责数据信息的更新、维护和存储等管理任务。工厂层控制使用何种数据库；数据接口层定义数据接口规范；数据类型层实现接口规范的数据具体操作MSSQL数据库；实体模型层是和数据库对应的数据实体。

1.2 功能模块方法设计

系统主要有车辆管理、报修管理、计划管理、知识库、备件管理、派单管理和后台管理七大模块。

1.2.1 车辆管理功能模块

车辆管理功能实现对车辆相关信息的综合管理，是车辆管理的基础数据，包括车辆信息管理、保养类别管理、修车工位信息管理、维修进度查询、保养进度查询和保养提醒六个模块。

车辆信息管理：包含车牌号、型号、车辆颜色、车架号和初始里程等基础信息。

保养进度查询：对车辆保养进度进行查询，包括已使用的材料及产生的费用等；了解车辆保养状况，特别是大修以后的配件更换情况；查询历史维修数据。

保养提醒：根据车辆上次保养的时间和里程，计算出下次保养时间。在每个车辆信息中预先设置好维护类别，系统自动对所选满足条件车辆的实际里程进行统计，并对未来几天里程进行预测，进而智能计算车辆的最佳保养计划编排日期，并显示编排车辆保养类别的当期作业次数。对于没有执行的编排计划可以进行修改，根据上次的保养时间和里程计算出下次保养时间，里程可根据每天的运营里程计算出大致时间，并给予提醒，也可根据实际情况调整保养时间[4]。

1.2.2 报修管理功能模块

报修管理功能包括保修管理、零修管理、部件维修管理、大修管理和统计报表五个模块。

报修管理：车辆出现故障时自动提出报修申请。车辆模块发生故障时，根据故障级别自动发出报修申请，审批通过后，由维修工进行维修。车辆模块发生故障码时，车载通信模块将故障码等信息发送到运营中心，运营中心将故障码解析，与车辆信息、驾驶员信息一并发给维修中心。维修中心根据接收到信息自动生成《车辆报修申请单》，发往车队、车间和仓库各自准备所需物件。车间指定修车位，仓库准备备件，通知驾驶员入场维修。技师维修完成，驾驶员确认后，流程结束。

零修管理：零修管理流程如图1所示。车辆小部件零星损坏时，由驾驶员提出申请，审批通过后，由维修工进行维修。写明车辆信息、故障原因等内容，上级批准后，发往维修处。维修处维修后，填写维修内容及所需配件，发送给办公室批准备案。

图1 零修管理流程

统计报表：根据车辆维度统计出每个车的报修、零修、部件维修和大修的次数，所花工时及费用等。

1.2.3 计划管理功能模块

计划管理功能实现对维修车位以及维修工人、备件的综合管理。

保养计划：根据车辆上次保养信息，计算出下次保养里程及时间，可以根据保养计划采购相关保养物资，合理安排时间和工位维修[5]。

维修计划：根据报修申请单，合理安排维修计划。

工单管理：实现维修与保养工单与进度的跟踪以及每个技工的工作安排等。

备件管理：根据库存情况，结合保养计划和维修计划，采购相关备件。

1.2.4 后台管理功能模块

后台管理功能用来维护系统安全，防止非法登录，防止非法数据修改，包括用户管理、应用管理和角色管理三个模块，包含应用注册、模块组注册、模块注册、人员管理、角色管理、权限管理、流程设计和表单设计等功能[6]。使用此模块，可使软件独立使用，具有可移植性、高安全性和严谨性。

1.3 数据库设计

本系统主要通过JDBC连接数据库，利用数据库管理工具通过生成脚本将数据库导出。

本系统设计的数据库表很多，表1为其中一个表示例。

表1 应用程序库表(AppLibrary)

2 结果分析

2.1 应用结果

系统在运行环境下，按照真实的业务流程和业务数据进行操作，实施相应的维护，演习应急预案如表2所示。

表2 演习场景和结果

2.2 效果性能

系统主界面如图2所示。

图2 系统主界面

点击待办事项，处理相应表单，包括自己发起的表单、需要自己处理的表单，可以灵活排出维修单。

3 结束语

本系统上线后实现了车辆、车站站台的维保信息化，提升了实时性，减少了不必要的步骤和信息误差，提升了整体效率。同时有效缩短车辆维修时间，减少运营方的日常备车数量，降低运营成本，实时获取车辆状态数据，且能及时、合理地安排维保计划，节约时间成本，最大限度节约成本，实时协调维修任务和物资。通过费用分析合理安排备件和器材，节约维修人力、物力成本。通过全生命周期运行状态的实时监控，准确掌握车辆使用和部件磨损情况，恰当地确定车辆总成及零件维修标准、维修周期。

通过预防性维修手段，合理使用车辆，延长了使用寿命，从而将运营方的投资收益最大化。