楊建鋒 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司安全監(jiān)察室
近幾年來,高鐵外部環(huán)境隱患導(dǎo)致行車中斷、設(shè)備故障的案例時(shí)有發(fā)生。2016 年“11.29”京滬高鐵德州東站地方企業(yè)爆炸事故導(dǎo)致行車中斷將近4 小時(shí),影響客車26 列。2017年中央電視臺(tái)焦點(diǎn)訪談節(jié)目播報(bào)了京滬、滬昆等高鐵外部環(huán)境隱患問題,國家安監(jiān)局、住建部、國家鐵路局、中國鐵路總公司等單位高度重視,高鐵環(huán)境隱患整治已經(jīng)成為與高鐵建設(shè)、高鐵維護(hù)同等重要的位置,高鐵環(huán)境隱患整治需要路地雙方尤其是地方政府的大力支持。高鐵外部環(huán)境涉及范圍廣,高鐵線路經(jīng)過處一定范圍內(nèi)都是高鐵外部環(huán)境隱患可能發(fā)生的范圍。目前,高鐵外部環(huán)境隱患管理遵循“專業(yè)主管、分層負(fù)責(zé)、綜合治理、閉環(huán)處置”的原則,但在各層單位缺少一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)進(jìn)行隱患信息上報(bào)、統(tǒng)計(jì)、分析、流轉(zhuǎn)、閉環(huán)。故中國鐵路上海局集團(tuán)公司和北京交通大學(xué)合作研發(fā)的“中國鐵路上海局集團(tuán)高鐵安全環(huán)境隱患管理系統(tǒng)”(以下簡稱“系統(tǒng)”)。
系統(tǒng)為高鐵外部環(huán)境隱患管理提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái),方便隱患數(shù)據(jù)在鐵路各級部門之間及時(shí)、準(zhǔn)確、高效的信息傳遞和隱患管理,保證鐵路各級單位間隱患信息對稱,同時(shí)將隱患信息及時(shí)、準(zhǔn)確、高效、同步、直觀地反饋給地方政府。
為了實(shí)現(xiàn)各級用戶對中國鐵路上海局集團(tuán)公司安全環(huán)境隱患管理的需求,保證系統(tǒng)提供安全可靠的服務(wù),基于數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,本節(jié)對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要包括四個(gè)方面的內(nèi)容:系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)和用戶管理設(shè)計(jì)。
系統(tǒng)架構(gòu)要實(shí)現(xiàn)以下功能:需要編寫SQL 實(shí)現(xiàn)隱患信息管理的復(fù)雜邏輯;需要收集處理大量的隱患數(shù)據(jù);需要在數(shù)據(jù)庫層使用存儲(chǔ)過程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)操作;及時(shí)響應(yīng)、人機(jī)交互界面方便、美觀等。
為滿足軟件工程的標(biāo)準(zhǔn)化和可擴(kuò)展性,同時(shí)考慮軟件開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)的成本以及系統(tǒng)的安全性等,系統(tǒng)采用符合開放標(biāo)準(zhǔn)的B/S(瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)。操作系統(tǒng)軟件采用Windows 操作系統(tǒng);應(yīng)用服務(wù)器軟件采用Tomcat 應(yīng)用中間件;數(shù)據(jù)庫管理軟件采用MySQL 數(shù)據(jù)庫。該結(jié)構(gòu)主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)無須特別安裝,只要有Web 瀏覽器即可。
圖1 系統(tǒng)架構(gòu)模式
其中,服務(wù)器架構(gòu)見圖1。MySQL 數(shù)據(jù)庫,為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確、快速、安全的數(shù)據(jù)服務(wù);Tomcat 服務(wù)器將為運(yùn)行系統(tǒng)提供穩(wěn)定的運(yùn)行服務(wù);Mybatis 數(shù)據(jù)持久層首先對數(shù)據(jù)存儲(chǔ)調(diào)用和復(fù)雜Oracle SQL 支持上實(shí)現(xiàn)相應(yīng)目標(biāo),還在SQL 優(yōu)化升級上提供幫助;Spring MVC 具有徹底分離系統(tǒng)內(nèi) M(Model)、V(View)和C(Controller)三個(gè)層面模塊的功能。
根據(jù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的方法,在業(yè)務(wù)流程中數(shù)據(jù)內(nèi)部關(guān)系的基礎(chǔ)上,確定數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的概念模型和邏輯模型。依據(jù)構(gòu)建的相關(guān)模型,在盡量遵循數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的第三范式的原則下,使用Sybase 的PowerDesigner 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的物理模型。圖2為設(shè)計(jì)出的高鐵隱患問題錄入的物理模型。
圖2 高鐵隱患問題錄入專題的物理模型
本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表主要分為兩大部分:
(1)隱患信息存儲(chǔ)(安全隱患問題、安全隱患問題操作記錄、安全隱患問題附件及文件、可查看專業(yè)處室、問題處置、維權(quán)、查看時(shí)間記錄);
(2)基礎(chǔ)信息臺(tái)賬(線路字典表、客專公司字典表、人員機(jī)構(gòu)字典表、用戶角色字典、權(quán)限字典表等)。
本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫以隱患問題錄入表為基表,各表之間相互獨(dú)立,其余表通過外鍵關(guān)聯(lián),構(gòu)成星形架構(gòu)關(guān)系。
根據(jù)各級用戶對行車固定設(shè)備生產(chǎn)管理的需求,系統(tǒng)包括五個(gè)子系統(tǒng):隱患處置、系統(tǒng)報(bào)警、協(xié)調(diào)隱患分析、查詢及發(fā)文和系統(tǒng)功能維護(hù)。系統(tǒng)功能模塊見圖3。
圖3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)
為保證系統(tǒng)信息安全,根據(jù)安全性和可擴(kuò)展性的原則,對用戶及權(quán)限進(jìn)行分配。系統(tǒng)建立了用戶、角色和系統(tǒng)訪問權(quán)限等數(shù)據(jù)庫表,構(gòu)建了完整的機(jī)構(gòu)組織分級及崗位角色字典表,同時(shí)搭建成“用戶—組織機(jī)構(gòu)”、“崗位—組織機(jī)構(gòu)”、“角色—崗位”、“用戶—崗位”組織關(guān)系,并明確系統(tǒng)中“功能—操作方式”、“角色—功能操作方式”之間的關(guān)系。
根據(jù)上文所示的設(shè)計(jì)結(jié)果,基于軟件開發(fā)的一些基本原則和程序編碼規(guī)范實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的功能。本節(jié)將對實(shí)現(xiàn)的每個(gè)子系統(tǒng)中的部分功能進(jìn)行展示。
該子系統(tǒng)將滿足隱患閉環(huán)管理,建立“一檔一案”電子臺(tái)賬的需求;該子系統(tǒng)將按照分層管理、專業(yè)主管原則,保證基礎(chǔ)站段用戶、專業(yè)處室用戶、安監(jiān)室用戶在閉環(huán)管理中進(jìn)行相應(yīng)的登記、整治、銷號(hào);該子系統(tǒng)將會(huì)體現(xiàn)綜合治理的原則,處置過程中對于當(dāng)前級別用戶無法處置的隱患,可選擇上報(bào)上級用戶后協(xié)調(diào)整治。隱患閉環(huán)管理業(yè)務(wù)流程見圖4。
圖4 隱患閉環(huán)管理業(yè)務(wù)流程圖
該子系統(tǒng)旨在推進(jìn)隱患數(shù)據(jù)信息流在隱患處置子系統(tǒng)中的進(jìn)程。該子系統(tǒng)具備向隱患所處用戶提醒隱患數(shù)據(jù)所處狀態(tài),警告超時(shí)未處理隱患及重復(fù)隱患的功能。
該子系統(tǒng)應(yīng)具備根據(jù)所屬省份、類別、專業(yè)、所屬機(jī)構(gòu)等不同統(tǒng)計(jì)方式生成相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表,并能以Excel 形式導(dǎo)出的功能,以便于局內(nèi)各級單位匯報(bào)總結(jié)及各級單位與地方政府溝通協(xié)調(diào)使用(見圖5、圖6)。
圖5 隱患站段統(tǒng)計(jì)頁面
圖6 隱患問題類別統(tǒng)計(jì)頁面
查詢子系統(tǒng)具備根據(jù)隱患數(shù)據(jù)的各類屬性(如省份、里程、專業(yè)等)精確查詢相應(yīng)隱患及相應(yīng)文件的功能,方便進(jìn)行下一步的操作;文件發(fā)布子系統(tǒng)能在路局各局用戶中發(fā)布文件并設(shè)置查看權(quán)限,擁有查看權(quán)限的用戶可進(jìn)系統(tǒng)查看、學(xué)習(xí)相應(yīng)文件、法規(guī)。圖7 是問題查詢頁面,圖8 是文件發(fā)布頁面。
圖7 隱患問題查詢頁面
圖8 文件發(fā)布頁面
該子系統(tǒng)可以通過界面對系統(tǒng)進(jìn)行日常維護(hù),涵蓋組織機(jī)構(gòu)、用戶,線路、客專公司等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護(hù),省份、專業(yè)等字典數(shù)據(jù)的維護(hù),菜單維護(hù)等相關(guān)功能模塊。在系統(tǒng)內(nèi)細(xì)化構(gòu)建出不同級別、不同專業(yè)類別權(quán)限的用戶,實(shí)現(xiàn)“分層負(fù)責(zé)、專業(yè)主管、閉環(huán)處置、綜合治理”的功能目的。
本文主要對該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了探討。針對系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容,詳細(xì)討論了系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)和用戶管理設(shè)計(jì);針對系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容,詳細(xì)論述了系統(tǒng)中每個(gè)子系統(tǒng)的主要功能,并展示了其中的一些頁面。
系統(tǒng)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、高效地在集團(tuán)公司內(nèi)部傳遞隱患信息,解決各級單位隱患信息不對稱的問題,并且能快速按地域、專業(yè)、責(zé)任單位等進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)分析,為地方政府與鐵路管理部門工作會(huì)商機(jī)制提供及時(shí)、準(zhǔn)確、全面、同步、直觀的信息傳遞途徑;系統(tǒng)還能作為隱患閉環(huán)管理的盯控平臺(tái),閉環(huán)管理路外隱患,建立“一事一檔”臺(tái)賬,從多個(gè)維度分析已有隱患信息,挖掘慣性隱患和隱患發(fā)生的規(guī)律,指導(dǎo)隱患整治工作,提高路外環(huán)境隱患管理效率。
截至目前,該系統(tǒng)已經(jīng)在上海局集團(tuán)公司投入運(yùn)行,運(yùn)行效果顯著,可推廣至全路以積極推進(jìn)新型的總公司路外環(huán)境管理模式。