劉維楨，李連東，張子亮

（1. 中國鐵道科學研究院 基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所，北京 100081；2. 北京鐵科英邁技術(shù)有限公司，北京 100081）

基于移動互聯(lián)技術(shù)的鐵路檢測車運用維護信息系統(tǒng)開發(fā)

劉維楨1，李連東2，張子亮1

（1. 中國鐵道科學研究院 基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所，北京 100081；2. 北京鐵科英邁技術(shù)有限公司，北京 100081）

隨著我國鐵路運營里程不斷增加，越來越多的鐵路檢測車投入使用，傳統(tǒng)鐵路檢測車管理模式已無法滿足各級運用管理人員信息化、規(guī)范化的要求，基于移動互聯(lián)技術(shù)的鐵路檢測車運用維護信息系統(tǒng)應(yīng)運而生。該系統(tǒng)可將各類鐵路檢測車運載工具和檢測系統(tǒng)相關(guān)信息進行整合，使用戶方便快捷地記錄、獲取所管理設(shè)備的運用狀態(tài)，提升鐵路檢測車運用維護水平和服務(wù)品質(zhì)。

鐵路檢測車；移動互聯(lián)網(wǎng)；運用維護；信息系統(tǒng)

1 概述

在全球信息化的背景下，移動互聯(lián)技術(shù)在我國蓬勃發(fā)展。根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的統(tǒng)計，截至2016年6月，我國手機網(wǎng)民規(guī)模達6.56億。移動互聯(lián)技術(shù)已經(jīng)在社會生活、勞動生產(chǎn)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著政府提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，近幾年移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)與部分傳統(tǒng)行業(yè)快速融合，催生了大量新鮮事物的產(chǎn)生[1-3]。“互聯(lián)網(wǎng)+”、移動互聯(lián)技術(shù)與鐵路行業(yè)深度融合，很多優(yōu)質(zhì)APP應(yīng)運而生，如“鐵路12306”極大改善了旅客購票體驗，為其他鐵路行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展指明了方向。

鐵路檢測車是經(jīng)專門設(shè)計并安裝有多種檢測系統(tǒng)的專用技術(shù)裝備，用于鐵路工務(wù)、供電和電務(wù)等基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)狀態(tài)的檢測[4]，主要包括：高速綜合檢測列車、軌道檢查車、電務(wù)檢測車、弓網(wǎng)檢測車、鋼軌探傷車和隧道檢查車等，使用的運載工具主要包括動車組、鐵路客車和軌道車。根據(jù)鐵路“十三五”規(guī)劃，全路將擁有約15列高速綜合檢測列車、40輛弓網(wǎng)檢測車、60輛軌道檢查車、20輛電務(wù)試驗車、75列鋼軌探傷車，以及數(shù)量龐大的其他檢測監(jiān)測系統(tǒng)。目前，各類型鐵路檢測車載具及檢測系統(tǒng)的運用維護管理以紙質(zhì)記錄和電子表格形式為主，信息交互效率較低，設(shè)備管理者無法實時掌握所屬設(shè)備的運用狀態(tài)。隨著投入使用的檢測車越來越多，這一矛盾也越來越突出，當前管理模式已不能滿足高水平運用管理需求。為更好實現(xiàn)信息共享、規(guī)范業(yè)務(wù)流程，開發(fā)專用軟件管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對鐵路檢測車集中管理非常必要。

2 業(yè)務(wù)需求及系統(tǒng)設(shè)計

2.1 檢測業(yè)務(wù)需求

（1）加強對檢測車載具及檢測系統(tǒng)的安全把控。鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢測業(yè)務(wù)主要采用各類鐵路檢測車對高速鐵路、普速鐵路等進行周期性等速檢測。鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢測任務(wù)重，檢測項目多，覆蓋點多面廣。眾多檢測車分布走行在全國各地線路上，對鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢測的同時，保障自身走行安全也至關(guān)重要。鑒于檢測車與普通路用車輛的差異性，設(shè)備運用維護單位通過技術(shù)手段加強對運營檢測車的安全把控勢在必行。

（2）提高信息交互效率。各類檢測車載具在運用維護過程中會產(chǎn)生大量記錄信息，如檢測車走行里程、檢測系統(tǒng)基本信息、檢測系統(tǒng)工作狀態(tài)、檢測系統(tǒng)維護維修記錄、隨車備件信息等。上述信息對檢測車運用維護至關(guān)重要，但各類信息紛繁復(fù)雜、關(guān)聯(lián)影響，造成人工維護存在較大困難。以檢測系統(tǒng)維護維修記錄為例，目前檢測設(shè)備維護維修工作主要包括安全檢查、日常維護、定期維護、專項維修、綜合維修等內(nèi)容。在執(zhí)行檢測任務(wù)過程中，隨車檢測人員需在檢測交路途經(jīng)車輛段、動車所等地點按要求對載具及檢測設(shè)備進行不同類別的檢查、維護，拍照確認，填寫作業(yè)記錄，并及時推送至指定人員審核。由于投入運用的檢測設(shè)備多，檢測任務(wù)安排緊湊，設(shè)備的維護維修工作量巨大，每月產(chǎn)生的各種記錄多達幾百份。針對維護維修記錄的提交、審核、存檔等環(huán)節(jié)全程靠人工完成，效率低下，時延較大，且查詢、統(tǒng)計困難。通過專用軟件系統(tǒng)對過程記錄進行實時上傳、審核、查詢、統(tǒng)計，可讓設(shè)備管理者及時掌握現(xiàn)場信息并與現(xiàn)場人員進行交互，將極大提高工作效率。

（3）規(guī)范工作流程，實現(xiàn)閉環(huán)管理。檢測車運用維護過程中涉及人、機、料、法、環(huán)等多方因素，且存在相互影響情況。執(zhí)行任務(wù)過程中，從任務(wù)發(fā)出到任務(wù)執(zhí)行，再到執(zhí)行結(jié)果的反饋確認，涉及多個環(huán)節(jié)。具體操作過程中，人為因素的不確定性較大，工作流程多有延遲或阻斷，閉環(huán)管理一直無法得到確切有效的實施。通過專用軟件系統(tǒng)，對各類工作任務(wù)進行全過程跟蹤，可追溯、可查詢，有效解決這個問題，提高管理水平。

（4）移動終端辦公，提高工作效率。目前，智能手機已成為人們工作生活的一部分，其具備攜帶方便、信息傳遞便利、交互性強等優(yōu)勢，成為開發(fā)對象。把手機等終端的便利性優(yōu)勢與傳統(tǒng)檢測車運用維護業(yè)務(wù)相融合，開發(fā)一套基于手機的APP用于檢測車運用維護，既可降低硬件開支，又可極大提高工作效率。

2.2 軟件功能設(shè)計

基于鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢測業(yè)務(wù)的分布式需求及當今移動互聯(lián)技術(shù)，鐵路檢測車運用維護信息系統(tǒng)利用手機及其他終端設(shè)備，結(jié)合Android、ios、HTML和Web Service技術(shù)設(shè)計開發(fā)了Web端應(yīng)用、Android移動端應(yīng)用、ios移動端應(yīng)用（系統(tǒng)應(yīng)用見圖1）。

圖1 鐵路檢測車運用維護信息系統(tǒng)應(yīng)用

鐵路檢測車運用維護信息系統(tǒng)分為4個層面[5]：

（1）展示層——各種輸入輸出終端設(shè)備（如APP終端、Web端等）請求服務(wù)器提供服務(wù)，并返回服務(wù)界面。

（2）服務(wù)層——整合終端服務(wù)請求，通過數(shù)據(jù)總線使操作終端與系統(tǒng)服務(wù)器之間實現(xiàn)通信。

（3）數(shù)據(jù)層——根據(jù)用戶請求訪問數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)獲取，并通過數(shù)據(jù)總線傳回數(shù)據(jù)整合層。

（4）環(huán)境層——由服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)組成。數(shù)據(jù)庫存儲大量檢測車載具、檢測系統(tǒng)、備件庫存等基礎(chǔ)信息，服務(wù)器根據(jù)數(shù)據(jù)層發(fā)出的指令對各類綜合數(shù)據(jù)進行分析處理，并傳輸給數(shù)據(jù)層。

鐵路檢測車運用維護信息系統(tǒng)軟件系統(tǒng)架構(gòu)見圖2。

根據(jù)業(yè)務(wù)需求，軟件系統(tǒng)功能可分解為基礎(chǔ)信息管理、檢測車管理、備件庫存、統(tǒng)計查詢等（見圖3）。

載具管理模塊功能包括：對載具相關(guān)信息的維護、工作生活設(shè)施的管理、載具設(shè)備相關(guān)方管理等。

檢測系統(tǒng)管理模塊功能包括：檢測系統(tǒng)狀態(tài)、校準核查信息、檢測及測量裝置、相關(guān)重要文件、檢測系統(tǒng)設(shè)備相關(guān)方、各系統(tǒng)重要參數(shù)、隨車備件、隨車工具、各類維護維修作業(yè)和各類預(yù)警通知的管理等。

圖2 鐵路檢測車運用維護信息系統(tǒng)軟件系統(tǒng)架構(gòu)

圖3 鐵路檢測車運用維護信息系統(tǒng)軟件系統(tǒng)功能分解

備件庫存管理模塊功能包括：檢測系統(tǒng)備件的出入庫管理、備件損壞回庫、可再用備件送修、備件查詢和最小儲備量預(yù)警等。

統(tǒng)計查詢模塊功能包括：（1）載具基礎(chǔ)信息查詢，如載具各類修程時間、輪徑值、走行里程等；（2）檢測系統(tǒng)信息查詢，如生產(chǎn)廠家、安裝時間、設(shè)備有效期等；（3）維修維護信息查詢，如作業(yè)時間、場地、人員、內(nèi)容、結(jié)果等；（4）材料備品庫信息查詢，如隨車零部件、工具種類、數(shù)量等。

基礎(chǔ)信息模塊包括：系統(tǒng)的使用部門、人員、角色、權(quán)限、涉及單位信息、動車所信息和檢測車信息等。

3 移動互聯(lián)系統(tǒng)開發(fā)

系統(tǒng)管理平臺設(shè)計為B/S結(jié)構(gòu)，Web端采用HTML+JQuery EasyUI技術(shù)。Android移動端采用Eclipse開發(fā)，ios移動端采用XCode開發(fā)，與服務(wù)器通信采用HTTP通信技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸采用JSON的數(shù)據(jù)格式。JSON基于純文本，跨平臺傳遞極其簡單，特別適合互聯(lián)網(wǎng)傳遞，通過加密校驗的方式進行數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)庫采用MySQL。系統(tǒng)整體邏輯架構(gòu)設(shè)計見圖4。

系統(tǒng)在經(jīng)歷開發(fā)測試、第三方安全評估等一系列測試后上線運行，移動端APP上線效果見圖5—圖8。APP首頁提示預(yù)警信息，包括到期維修、備件不足、故障維修申請等；在檢測系統(tǒng)模塊中可查詢所有相關(guān)信息，可按照作業(yè)類型填寫作業(yè)記錄；備件庫存管理備件出入庫、統(tǒng)計備件存量等。系統(tǒng)支持作業(yè)記錄推送、負責人審核功能，支持條形碼/二維碼讀?。ㄔO(shè)備序列號），支持多人在線。

4 系統(tǒng)應(yīng)用

鐵路檢測車運用維護信息系統(tǒng)是移動互聯(lián)技術(shù)在鐵路行業(yè)的典型應(yīng)用。檢測車運用維護信息系統(tǒng)的上線運行使基礎(chǔ)設(shè)施檢測業(yè)務(wù)的管理模式、工作流程大幅優(yōu)化，使得檢測業(yè)務(wù)的信息化、規(guī)范化管理邁上新臺階，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）檢測設(shè)備安全管理更及時。檢查人員作業(yè)后，各級負責人能夠通過系統(tǒng)及時審查作業(yè)效果，提出整改建議，減少文件流轉(zhuǎn)周期，更好保障檢測車的安全運行。

（2）設(shè)備管理更全面、高效。系統(tǒng)為每個設(shè)備設(shè)定了條形碼或二維碼作為唯一性標識，可在設(shè)備全生命周期內(nèi)（采購、入庫、出庫、更換、損壞、維修、報廢）進行全程跟蹤，通過系統(tǒng)軟件掃描二維碼即可獲知該備件的信息，方便、快捷。

（3）業(yè)務(wù)流程更規(guī)范。根據(jù)實際經(jīng)驗，系統(tǒng)開發(fā)時對業(yè)務(wù)流程進行規(guī)范化設(shè)計。作業(yè)人員按照流程逐步操作即可完成相關(guān)作業(yè)，降低發(fā)生錯誤的幾率。

圖4 系統(tǒng)整體邏輯架構(gòu)設(shè)計

圖5 預(yù)警信息功能界面

圖6 檢測系統(tǒng)功能界面

圖7 系統(tǒng)檢修功能界面

圖8 備件庫房功能界面

5 結(jié)束語

鐵路行業(yè)與移動互聯(lián)技術(shù)的深度融合是未來發(fā)展的新方向。開發(fā)的基于移動互聯(lián)技術(shù)的檢測車運用維護信息系統(tǒng)，利用信息化技術(shù)，把檢測車載具、檢測系統(tǒng)狀態(tài)、備件信息等資源進行有效整合，并應(yīng)用于手機等移動終端，為鐵路檢測車運用維護提供了極大便利。同時，通過對系統(tǒng)存儲的各類運用維護數(shù)據(jù)、記錄的深入挖掘，可為檢測車運用維護提供輔助分析決策，將為設(shè)備管理者提供極大幫助。

[1]唐麗娟，張維宇．淺談互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對電子商務(wù)的影 響[J]．無線互聯(lián)科技，2014(1)：16-17．

[2]高杰，周新衛(wèi)．基于“互聯(lián)網(wǎng)+”以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為導(dǎo)向的移 動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學模型研究[J]．江西通信科技， 2016(2)：32-34．

[3]蔣笑冰．基于移動互聯(lián)網(wǎng)的鐵路站車Wi-Fi服務(wù)網(wǎng)絡(luò) 方案[J]．中國鐵路，2015(10)：73-75．

[4]王衛(wèi)東，顧世平，楊超，等．高速綜合檢測列車[J]. 鐵路技術(shù)創(chuàng)新，2012(1)：12-15．

[5]倪亞楠，朱秩．基于移動互聯(lián)技術(shù)的智慧旅游應(yīng)用 開發(fā)[J]．信息技術(shù)，2014(5)：34-38．

Development of Operation amp; Maintenance Information System for Railway Inspection Vehicles Based on Internet Technology

LIU Weizhen1，LI Liandong2，ZHANG Ziliang1
（1. Infrastructure Inspection Research Institute，China Academy of Railway Sciences，Beijing 100081，China；2. Beijing IMAP Technology Co Ltd，Beijing 100081，China）

As railway network expands, more and more railway inspection vehicles are put into service,while the traditional management mode for inspection vehicles fail to meet the requirements of different-level management in a standard and extensively IT-application featured approach. In this context, the operation amp;maintenance information system for railway inspection vehicles based on internet technology is developed. The system is able to integrate the information of carrying facilities for various inspection vehicles and corresponding information of detection system, which enable the user get the operation status of vehicles quickly and easily,considerably enhancing the operation and maintenance level and service quality of railway inspection vehicles.

railway inspection vehicle；internet；operation and maintenance；information system

U216.6

A

1001-683X（2017）10-0016-05

10.19549/j.issn.1001-683x.2017.10.016

劉維楨（1979—），男，副研究員。E-mail：vizon@rails.cn

李連東（1980—），男，工程師。E-mail：liliandong@rails.cn

責任編輯 高紅義

2017-04-03