城市轨道交通车辆基地设计过程管理的系统设计与实现

叶冠宏

（中铁第四勘察设计院集团有限公司 湖北省武汉市 430063）

1 背景

随着城市轨道交通行业的飞速发展，铁四院在城市轨道交通车辆基地设计领域所占的市场份额越来越大，目前铁四院已承揽约130 个车辆基地的设计任务。而在车辆基地项目设计过程中，目前面临如下问题：收文发文、联系单、会议纪要等文件没有统一的管理平台，保存较为混乱；部分业主下发的供图时间节点变化情况多，没有标准的管理平台，很难及时提醒各专业供图，把控供图的进度及情况；勘察设计履历簿目前由于采用纸质填写，专册或总体一般采用事后填报的方式应对检查，容易遗漏，同时各级领导也不能及时查看工程履历情况。

因此，急需要建立一个城市轨道交通车辆基地设计过程管理系统，实现实时在线管理，帮助主管领导及项目总体快速掌握项目情况。

2 城市轨道交通车辆基地设计过程管理系统的应用分析

2.1 应用目标

针对设计过程管理系统的设计，基于项目管理的先进思想与实际的项目组织流程经验，以完善设计城市轨道交通车辆基地项目的设计过程管理的制度框架为主要设计目标[1]。为此，设计的过程管理软件需要能提升设计质量，保证实时的信息录入与及时反馈，实现对设计成本的控制，从流程上把控设计质量，进一步提升设计项目的整体及后续效益。

总而言之，本次研究的设计过程管理系统的应用目标如下：

（1）基于设计过程的定义，对系统管理和控制的规则进行统一。不同层级的管理者，依据软件分配的使用权限，对项目进行对应等级的管理和控制；

（2）依据设计过程的生命周期，明确本设计系统的多个设计阶段，以及各个阶段为满足使用需求的多项功能；

（3）详细规划设计过程的管理内容，对项目对应环节所需要控制的内容进行收集分析及开会讨论，满足管理的要求；

（4）设计系统的便捷操作性，从而提高使用者的执行效率，促进质量提升。

2.2 系统需求

系统的需求可分为功能性需求与非功能性需求。针对功能性需求内容，虽然不同的车辆基地设计项目的管理重点大相径庭，但城轨车辆基地设计项目的生命周期是相同的，可以分为初步设计、施工图设计、配合施工设计三个设计阶段。基于这三个阶段内容，进行项目管理：即项目的立项、人员指派、工作情况查看、项目结项归档四项工作，从而对项目组的整体过程进行管控。

针对非功能性需求内容，设计过程管理系统需要对使用者有一定的强制管理能力，即根据设计项目的时间需求，系统自动督促或提醒使用者在系统内处理文件，录入信息，确保项目可在规定时间内交付和上线。此外，系统应当考虑保密性需求，根据具体对的使用需求，判定将本开发软件的服务器布置于专网上，后台布置于总部，前台和后台可通过加密网络进行通畅的信息交流。

在系统日常使用中，还需要确保各种基本操作的反应时间。对于上传内容来说，不考虑网速影响，100M 以下的图片和文档上传时间应当在1 分钟以内，系统需要保证文件传输的速度。此外，操作界面即要简单便捷，又要满足用户需求，同时还需要有线性的使用流程以及良好的使用指导。针对管理员，系统还需要设计简单易操作的数据权限和操作权限；针对使用者，每个模块功能与布置形式要合理分配，从而减少切换时间，有效提升系统的使用效率。

3 基于B/S端的城市轨道交通车辆基地设计过程管理系统架构

3.1 体系结构

基于Browser/Server 运行方式，制作城轨车辆基地过程管理系统的软件框架，具体可以分为系统框架、技术框架、应用框架三层。

系统框架为基础运行框架，为系统运行提供基础运行环境。主要包含系统中的各种软件配置，如消息服务管理器、日志管理器、数据库配置管理器等。技术框架层是一个封装层，将满足使用功能的编程内容封装在内，对系统框架和应用框架进行链接，该层可以屏蔽某些技术细节，进而减少资源应用的复杂性，使资源应用更加安全、灵活。技术框架应具有远程接入、缓存处理、安全管理等功能和作用，针对本设计系统，该层主要包括SQL 翻译器、规则引擎、权限与安全等相关内容。应用框架层以填写技术履历簿为主线，该层主要围绕如何生成技术履历簿生成所需的数据内容进行制作，兼具对系统业务应用的开发、维护等功能。该层主要包括用户管理、信息管理、数据传输、访问控制等功能[3]。

3.2 软件系统架构

根据系统的开发目标以及系统模块化设计思想，对城市轨道交通的车辆基地设计项目进行具体的过程调研[2]，依托设计专家建议，整合系统功能，最终将系统的功能划分为系统管理模块、项目管理模块，系统功能模块、成果管理模块四个部分。整体的系统框架如图1 所示。

3.2.1 系统管理模块

系统管理模块，用于系统内部用户进行维护、区分用户角色权限：管理员/普通用户。管理员以账号、密码、权限三项内容的分配权，进行整个项目的系统管理。

3.2.2 项目管理模块

项目管理模块，主要功能是新增项目和新增项目阶段。该模块应能够新增项目、分配项目设计角色、分配项目阶段以及区分角色使用权限。

3.2.3 系统功能模块

系统功能模块，依据设计流程对设计关键问题进行录入处理，用于进行系统功能数据的编辑和查阅。系统功能模块包括日常记录，人员配备及情况变更，项目概况等15 个子业务模块。通过日常的各类数据录入和文件的内容流转，形成完备的设计过程资料，也为生成技术履历簿文件打好基础。

3.2.4 成果管理模块

成果管理模块，用于通过业务数据来一键生成技术履历薄，一键归档及审核。通过使用系统功能模块的日常内容记录，将技术履历簿的所需内容进行记录，并在技术履历簿模块内进行筛选，确认最终的生成内容，保证文件的准确与完备性。而归档及审核子模块的主要功能为对已完成信息编纂的阶段，进行提交所级管理员审核，保证设计过程文件的准确性，为日后贯标检查及其他项目参考学习做基础准备。

3.3 物理架构

物理架构主要分为集中式与分布式，两种不同的部署形式。考虑到系统软件的使用需求，采用集中式布置方案，在总部布置所有的服务器，总部的客户端与服务器通过网络进行连接，而各账号客户端则可以通过互联网，验证数据库内的密匙，从而实现访问总部数据，从而满足保密性与集中性管理的需求，本系统采用集中式服务器部署形式[4]。

4 系统设计与实现

4.1 系统权限分配

系统管理模块包括权限管理和人员管理，权限分为管理及用户二级权限，人员管理分为账号、密码、权限三项分配，以此为基础建立系统的功能使用方式，具体的权限分配流程如图2 所示。

4.2 软件使用流程

根据整体软件需求的使用逻辑，整个软件的使用流程如图3 所示，分为管理员创建项目、分派项目的总体组角色、分配总体创建项目阶段、总体和专册录入项目数据、数据流转、归档申请，管理员审核、输出技术履历簿到项目归档的一套完整流程。

图1：软件系统框架

图2：权限分配

图3：软件使用流程

5 系统测试

测试的作为软件开发的最终环节，其目标是为了发现系统中存在的问题，从而优化和处理软件问题。测试结果即可用于证明系统满足功能需求，亦可作为软件的可行性分析依据[5]。为此，进行以下三步测试：

（1）对软件的全部的子模块功能进行测试。

（2）对整个系统使用流程测试。

（3）验收测试。

三次测试的内容与对象均有所不同，分别需要对可能存在的数据不共通的细节设计，以及设计的顶层架构合理性与是否完全满足使用需求的问题进行检查。

经测试，各个环节功能正常，不同用户间的交互功能均能实现，且权限外的数据不可查询，能够满足设计过程中的功能性需求，制成信息化、规范化的系统。

本文研究城市轨道交通车辆基地设计过程管理系统的设计与实现，立足于城市轨道交通建设的需求，弥补设计管理过程的信息化、规范化的不足，开展相关城市轨道交通车辆基地设计过程管理系统建设，为设计人员及管理用户提供可视化、高效、稳定的管理系统，支撑各项管理工作，提高工作效能。