（计算机应用技术专业论文）铁路监理企业项目综合管理系统的研究与实现.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 铁路建设工程监理制度自九十年代初试行以来，随着铁路建设快速发 展和管理体制改革深化，已经有了长足的发展，工程监理单位已成为铁路 建设主题之一，是铁路建设队伍中一支不可缺少的力量，在控制工程质量、 投资和工期方面发挥了重要作用。在新世纪、新阶段，铁路要实现跨越式 发展，这给铁路建设工程监理带来了新的机遇和挑战。为了适应当代形势 发展，增强监理企业的竞争力，提高监理企业的信息化水平是监理工作发 展的迫切要求和必然趋势。 本论文的研究课题是根据铁路监理公司下属监理工作站的监理业务 情况，并在深入调查与分析了监理工作内容，监理工作流程以及监理相关 标准的基础上，对铁路监理工作的信息化所做的探索性与研究性工作。论 文运用面向对象的软件开发技术对系统做出了全面的分析，并运用l i m l 建模工具通过用例模型，类和对象模型准确描述了铁路监理企业项目综合 管理系统的功能需求，数据需求，并对系统做出整体建模，整体设计和详 细设计，最终完成了系统的实现，另外也对系统做出了一定的测试工作。 论文深入讨论了系统的设计策略，采用了基于b s 架构的三层体系结 构模型，在数据访问层实现并运用数据访问组件来高效灵活地对数据访问 进行管理，为了增强模块的通用性与独立性，大量采用了n e t 组件， a s e n e t 用户控件等技术，在数据存储上运用了关系型数据库，x m l 文 档以及文件管理等方式，在系统安全方面实现了以角色管理作为主要安全 管理的解决方案，论文还对系统的界面设计和其它实现技术进行了详细的 讨论。 。 关键词：铁路监理：综合管理信息系统；面向对象系统分析与设计； u m l 建模；数据访问组件 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s t r a c t e v e rs i n c et h e1 9 9 0 s ，w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fr a i l w a yc o n s t r u c t i o n a n dt h ed e e p e n i n go fm a n a g e m e n ts y s t e mr e f o r m ，t h ec o n s t r u c t i o np r o j e c t m a n a g e m e n t o f r a i l w a y h a sh a dc o n s i d e r a b l e p r o g r e s s t h ep r o j e c t m a n a g e m e n tu n i th a sb e e no n eo ft h es u b j e c t so fr a i l w a yc o n s t r u c t i o na n da n i n d i s p e n s a b l eb r a n c ho ff o r c eo ft h er a i l w a yc o n s t r u c t i o nr a n k , w h i c hi s p l a y i n g as i g n i f i c a n tr o l ei ns u c h a s p e c t s a s c o n t r o l l i n gp r o j e c tq u a l i t y , i n v e s t m e n ta n dt i m el i m i tf o rap r o j e c t i nt h en e wc e n t u r ya n dn e wp h a s e i ti s s u p p o s e dt or e a l i z et h es p a n n i n gd e v e l o p m e n to fr a i l w a y s , w h i c hh a sb r o u g h t n e wo p p o r t u n i t i e sa sw e l la sc h a l l e n g e st oc o n s t r u c t i o np r o j e c tm a n a g e m e n to f r a i l w a y i no r d e rt oa d a p tt ot h ed e v e l o p i n gc i r c u m s t a n c e so ft h ec o n t e m p o r a r y e r a , i ti st h ep r e s s i n gn e e da n di n e x o r a b l en n df o rt h ed e v e l o p m e n to fp r o j e c t m a n a g e m e n t t oe n h a n c et h e c o m p e t i t i v e n e s s o f p r o j e c tm a n a g e m e n t e n t e r p r i s e sa n di n c r e a s et h e i rl e v e lo fi n f o r m a t i v a t i o n t h es u b i e c to ft h ep r e s e n tt h e s i si sb a s e do nt h eb u s i n e s st i r e so ft h e m a n a g e m e n to p e r a t i o n o f n a n c h o n gp r o j e c tm a n a g e m e n t i n s t i t u t e ， h e i l o n 百i a n gp r o j e c tm a n a g e m e n tc o 。m e a n w h i l e ，o nt h eb a s i so ft h e t h o r o u g hu n d e r s t a n d i n ga n da n a l y s i so ft h ew o r k i n gc o n t e n t sa sw e l la st h e p r o c e d u r e s a n dr e l e v a n td a t a o f p r o j e c tm a n a g e m e r i t ，t h es t u d yi s a n e x p l o r a t i v er e s e a r c ho nt h ei n f o r m a t i v a t i o n o fr a i l w a ym a n a g e m e n tw o r k t r o y i g ht h eu t i l i z a t i o no ft h eo b j e c t o r i e n t e ds o f t w a r ed e v e l o p m e n tt e c h n o l o g y , t h et h e s i sh a sm a d eac o m p r e h e n s i v es y s t e ma n a l y s i s ，a n db yu t i l i z i n gu m l m o d e l i n gt o o la n dc a s em o d e l s ，c l a s sm o d e l sa n do b j e c tm o d e l s ，t h er e s e a r c h h a sp r e s e n t e da na c c u r a t ed e s c r i p t i o no ft h ef u n c t i o na n dd a t ad e m a n do ft h e s y n t h e t i ci t e mm a n a g e m e n ts y s t e mo fr a i l w a ym a n a g e m e n te n t e r p r i s e s i n a d d t i o n ，t h et h e s i sh a sa c c o m p l i s h e dt h eh o l i s t i cm o d e l i n go ft h es y s t e m ，t h e h o l i s t i ca n dd e t a i l e dd e s i g n ，a n de v e n t u a l l yt h es y s t e mr e a l i z a t i o na n dt e s t i n g w o r k n es t u d yh a sm a d eat h o r o u l 曲d i s c u s s i o na b o u tt h es y s t e md e s i g n s t r a t e g i e s ，h a sa d o p t e dt h em o d e lo ft h r e e l a y e rs t r u c t u r eb a s e do nb s a r c h i t e c t u r e ，a n dh a sr e a l i z e da n du t i l i z e dd a t aa c c e s sg r o u p w a r et om a n a g e d a t aa c c e s se f f i c i e n t l ya n df l e x i b l yo nt h ed a t aa c c e s sl e v e l i no r d e rt o e n h a n c et h e c u r r e n c y a n d i n d e p e n d e n c e o f m o d u l e s , t h er e s e a r c hh a s f r e q u e n t l ya d o p t e ds u c ht e c h n o l o g ya s n e tg r o u p w a r ea n da s p n e tu s e r c o n t r o l ，a n da sr e g a r d sd a t as t o r a g e ，i th a su s e dt h ed a t a b a s eo fr e l a t i o n s h i p t y p e ，a n dt h ex m l d o c u m e n ta n df i l em a n a g e m e n ta p p r o a c h i nr e g a r dt o s y s t e ms a f e t y , t h er e s e a r c hh a sr e a l i z i e dt h er e s o l u t i o ns c h e m eo fh a v i n gr o l e m a n a g e m e n ta st h em a j o rs a t e t ym a n a g e m e n t ，a n di na d d i t i o n ，t h et h e s i sh a s t h o r o u g h l y d i s c u s s e dt h e s y s t e m i n t e r f a c ed e s i g na n do t h e rr e a l i z a t i o n t e c h n i q u e s k e yw o r d s ：r a i l w a ym a n a g e m e n t ；i n f o r m a t i o ns y s t e mo fs y n t h e t i c m a n a g e m e n t ；o b j e c t - o r i e n t e ds y s t e m ；a n a l y s i sa n dd e s i g n ；u m l m o d e l i n g ；d a t aa c c e s sg r o u p w a r e 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 第1 章绪论 1 1 课题研究背景背景 1 1 1 铁路监理工作对信息化管理的要求 铁路建设工程监理是我国在上个世纪九十年代引入的在铁路工程建 设当中的一种监理制度，自实施以来铁路建设工程监理就一直受到国家及 铁道部有关领导的高度重视，在铁道部建设司的统一部署下，铁路建设工 程监理的法规建设不断完善，监理队伍规模不断壮大，监理工作水平逐步 提高，工程监理单位已成为铁路建设主体之- - i ”。随着铁路建设快速发展 和管理体制改革的不断深化，铁路监理工作已经有了长足的发展，工程监 理单位已成为铁路建设主题之一，是铁路建设队伍中一支不可缺少的力 量，在控制工程质量、投资和工期方面发挥了重要作用。在新世纪、新阶 段，铁路要实现跨越式发展，这给铁路建设工程监理带来了新的机遇和挑 战。为了适应当代形势发展，增强监理企业的竞争力，提高监理企业的信 息化水平是监理工作发展的迫切要求和必然趋势。 工程建设监理是指针对工程项目建设，社会化、专业化的工程建设监 理单位接受业主的委托和授权，根据国家批准的工程项目建设文件、有关 工程建设的法律、法规和工程建设监理合同以及其他工程建设合同所进行 的旨在实现项目质量、进度、投资、安全等目的的微观监理活动1 2 j 。建设 监理的主要方法是监督控制，监督控制的基础是信息。信息管理是工程建 设监理工作的一项重要内容，及时掌握准确、完整的信息可以使监理工程 师耳聪目明，以便卓有成效地完成监理任务。同时把以往的或者当前的项 目监理资料通过计算机信息管理系统作为历史资料有效的保存下来，以便 于以后的查阅、参考、以及经验总结等等，对监理单位的不断发展将会起 到非常巨大的作用。随着国民经济的快速发展和工程建设规模的扩大，信 息管理越来越重要，监理过程中产生的信息量也越来越大，运用信息技术 对工程项目进行管理已经成为提高工程建设监理水平和效率的重要手段。 随着经济全球化和西部大开发战略的实施，铁路建筑项目必将是国外 业主感兴趣的投资领域，国外工程监理公司凭借良好的国际信誉、高科技 的管理手段、优质的服务与国内的铁路建设监理公司形成了共同竞争的市 场局面，在繁荣国内建筑业的同时，也给铁路的建设监理公司带来了巨大 的压力。由于受到我国传统的建设体制和工程管理模式的影响，我国在铁 路建设监理的组织、推广等方面还没有形成一整套具体、科学、规范化的 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 监理方法、手段和实施程序，在一定程度上阻碍了我国铁路建筑领域的向 前发展，更不利于按照国际运行机制和惯例来开展工作。 总之，铁路工程项目监理是一个复杂的系统工程，对工程建设的过程 实行动态管理、量化和科学的系统管理和控制，涉及的因素很多，需要快 速处理大量数据，及时显示当前建设的实际现状( 进度、质量、费用等) 有无偏差，为监理工程师决策和指导下一步工作提供依据，这样庞大的工 作量，只有依靠计算机和信息技术这个现代化工具和手段才能完成。提高 铁路监理工作的信息化水平已经成为铁路监理行业发展的迫切要求和必 然趋势。 1 1 2 铁路监理企业信息化的现状 目前，相对于其它行业来说，铁路建设工程监理的信息化水平还比较 低，虽然自我国上世纪九十年代引入铁路监理理念以来，在不到二十年的 期间里，铁路建设工程监理在各个方面都有了长足的发展，但是在信息化 时代的今天，铁路监理的很多工作还是停留在传统的手工管理方式上，没 有充分利用先进的网络技术和计算机信息化管理的优势，也就是说铁路监 理行业的整体信息化水平还比较低。在铁路监理过程中要面对庞大的检测 数据，需要对这些数据进行分析，查询以及其他处理，如果不依靠计算机， 而仅仅靠人为的判断或者决策，不仅效率低下，而且不够精确。另外，在 监理过程当中，还要涉及到大量的文档资料需要处理，包括填报，分类， 归档，保存等，这些都可以借助于计算机方便的进行管理。在信息化影响 的日益密切下，对铁路监理质量不断提高的要求下以及在市场激烈竞争的 迫切压力下，当前，越来越多的铁路监理公司已经意识到了计算机网络和 信息化管理系统对铁路监理工作的重大意义，他们正在积极尝试引进和使 用铁路监理相关管理系统来协助项目监理工作的开展。不过，由于这方面 软件的欠缺以及现存软件的诸多不足，使得很多监理企业无法真正找到适 合自身需求的这类软件。就我们的现场考察来看，很多监理企业在日常的 监理工作当中，对计算机的利用仅限于应用m i c r o s o f t 公司的w o r d ，e x c e l ， p o w e r p o i n t 等办公软件迸行一些日常的报表处理，打印，保存以及文档演 示等工作，计算机所能发挥的作用非常有限，虽然整个监理站的工作人员 几乎都配备了笔记本电脑，这不能不说是一种损失和遗憾。 另一方面，有一些软件开发公司，针对铁路监理工作，也尝试着对铁 路监理信息管理系统进行一定的探索和研究工作，并开发了一些相关的软 件，虽然由于各种原因这些软件在投入应用后很难达到监理企业需要的程 度，但是也不乏一些比较优秀的软件系统。如由奇木软件开发的铁路工 程资料管理系统，该系统主要针对铁路盗理过程当中的工程质量控制模 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 块，包含了铁路工程质量验收、质量控制管理、工程划分维护、报表模板 管理、单位工程清单、工程量统计、数据导入导出管理以及日志管理等功 能。系统提供单位工程清单功能，方便用户管理，并可打印清单；报表填 写提供了快速录入功能，通过使用用快捷键、右键菜单即可快速完成报表 的填写：智能化的检验批管理功能，自动显示当前分项功能的检验批报表 列表等。该软件用户界面采用树形结构与列表方式，简洁明了，操作方便， 用户极易上手。又如由深圳一家公司开发的铁路监理概算管理系统， 该系统只是针对铁路监理工作当中的投资控制模块，对铁路监理费用进行 管理控制。总的来看，该系统在工程费用管理方面的功能还是比较强大的， 可以非常方便灵活的协助监理工作人员完成费用核算，费用统计，费用维 护等工作，但是铁路项目监理是一个庞大的项目，涉及到方面不仅仅局限 于此，工程投资控制只是监理工作当中的一个部分，且在当前，铁路监理 工作的重点总的来讲还在合同管理、文档管理、工程质量控制等方面，因 此该系统远不能满足铁路监理工作的需求。另外就国外来看，他们在铁路 监理方面的信息化开展的要比国内好很多，一方面是因为铁路监理行业在 国外开展得比较早，已经相当成熟，铁路监理企业实力较强，可以有能力 有条件联合软件开发开发公司共同进行铁路监理软件的开发，另一方面， 得益于国外比较先进的信息化水平，监理企业对项目管理的信息化发展比 较重视，因此他们的信息化水平相对来说要比国内好很多，且拥有相当数 量的比较优秀的监理管理系统。但是鉴于国内外铁路监理工作的现状，制 度、法规以及监理模式方面的差异，再加之语言上障碍，很难把国外那些 优秀的软件拿来直接使用，因此。要提高国内监理企业的信息化水平，关 键还是我们自己的努力，通过我们的不断探讨，借鉴国外相关软件的优点， 开发出真正适合我们自身的铁路监理管理系统。 1 1 3 当前铁路监理信息化管理方面存在的不足 当前各类与铁路监理相关的软件的研究与开发以及铁路监理企业对 这些软件的引进和投入使用对铁路监理工作的发展起到了巨大的促进作 用，对推动铁路监理工作的信息化发展奠定了重要的基础，但是这些软件 在使用当中还存在着很多不足，无法完全满足铁路监理企业对监理项目管 理的需求，因此有待进一步的改进。据我们调查分析，当前的铁路监理软 件主要存在如下几个方面的问题与不足。 1 软件应用投入不足。由于许多单位的领导和项目决策者对监理软件 认识的局限性和财力的限制，目前我国在监理软件应用上的投入明显不 足，包括购买软硬件的投资、人员培训的投资都无法满足需要，加之使用 软件所产生效益的滞后性和间接性，更加重了这一趋势。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 2 缺乏先进适用的监理软件。单纯依靠购买国外的商品化软件，不仅 费用昂贵，而且由于应用环境的差异，许多国外的优秀软件无法充分发挥 其功能。而国内自行开发的一些商品化软件和专有系统，却由于在管理理 论支持、开发团队构成方面的一些原因，无法满足大型工程项目目标控制 的需要。可以说，目前国内性能先进并适合现有工程应用环境的监理软件 并不多见。 3 缺乏良好的数据环境。在实际工程应用中，原本用来进行工程数据 处理的软件却往往得不到有效的数据支持。数据的缺乏、基层数据管理的 混乱、项目参与各方数据传递过程的延迟等都是制约工程软件充分发挥其 功能的因素。 4 现有监理软件使用者的素质缺陷。目前我国工程监理人员普遍缺乏 使用软件所必须的计算机和外语基础，同时对工程监理的基本方法和理论 也缺乏深刻的理解，这也影响了监理软件在实践中的应用和推广。 5 当前也存在一些比较优秀的软件系统，但是这些管理软件大多只 是针对铁路监理的某一个方面的管理工作，有些只是针对监理质量控制管 理的，有些知识针对监理费用管理的，有些只是针对合同管理和文档资料 管理的等等，这些都无法完全满足监理企业对整个监理项目的监理管理工 作的需求。 我国监理软件在应用推广中的问题大致可分为三个层次：第一个层次 是用与不用的问题，表现在许多公司不愿在软件上投资；第二个层次是有 与没有的问题，表现在缺乏先进适用的优秀软件；第三个层次则是如何用 好的问题，表现在已经安装软件的公司如何充分发挥软件功能的问题，在 上述问题中，第一层次的问题随着现代监理理论在我国的普及和工程实践 的发展，必将得到解决。较深层次的问题则涉及如何依托工程监理软件来 构建高效率的工程监理信息系统的问题。它涉及到对工程监理信息系统的 认识问题。工程监理信息系统的成功实施，不仅应具备一套先进适用的工 程监理软件和性能可靠的硬件平台，更为重要的是应建立一整套与先进的 计算机工作手段想适应的、科学合理的工程监理组织体系。因此，解决困 扰我国工程监理信息系统应用的深层次的问题，必须提倡在工程监理信息 系统实施中的“四轮驱动”同时建立完善的工程监理的软件、硬件、 组织件和教育件体系。 1 1 4 铁路监理行业的发展对信息化的新要求 铁路监理行业发展到今天，各项制度已经日渐健全，监理方法和监理 手段都有了很大改善，监理水平逐日提高，为我国的铁路建设作出了巨大 的贡献1 3 1 当今是信息化时代，我们每天都要面临大量的信息，包括监理 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 企业也不例外，监理的信息化已经是监理企业进一步发展的迫切需要和必 然趋势。另一方面，随着技术的革新，要求的提高，对铁路工程建设监理 的要求和水平也相应的提高，信息技术已经逐渐渗入到铁路建设的各个环 节当中，并且显示出越来越大的作用，这就要求铁路监理企业也要相应的 提高自身的信息化水平，否则无法适应现代工程建设监理的需要。 铁路监理企业传统的手工操作模式虽然在很多环节或者场合下是必 不可少，但是完全依靠手工操作方式显然已经有些落后且效率低下，因为 项目监理过程当中的大多数工作是可以借助于计算机来高效完成的。当 前，现存的一些铁路监理管理系统虽然对铁路监理工作起到了一定的辅助 作用，在某种程度上提高了监理工作的效率，提升了监理质量，但是，由 于这些监理软件大多不够专业，或者涉及面较窄，或者操作不太方便等等 原因并没有真正得到监理企业的认可，为铁路监理企业做接受。 因此，我们需要以一种新的思维，新的方式，按照新的技术指导方案， 并综合现有铁路监理相关软件的优缺点，统筹规划，来建立一个新的铁路 监理信息管理平台。并且我们需要对铁路监理工作进行深入的调查分析， 充分了解铁路监理工作的业务范围及其流程，掌握铁路监理企业的真正需 求，这样才能开发出既在技术上领先，又真正为用户所需要的信息管理系 统。 1 2 本课题的研究内容与意义 1 2 1 课题研究的内容 本论文就铁路监理企业项目管理的现状，在对铁路监理企业项目监理 工作的充分了解，对用户需求调查分析的基础上，对铁路监理企业项目综 合管理系统的研究与实现所做的探讨与研究性工作。该系统是一个综合管 理系统，包含了铁路监理工作的主要业务模块，即“四控两管一协调”， 另外还实现了一些辅助功能模块来增强系统的功能和方便用户的使用。考 虑到系统应用的环境和系统所要面临的用户，在系统设计过程中坚持的基 本原则是操作方便，稳健可靠，易于维护良好的扩充性以及较高的安全性 等。 本课题研究的主要内容包括了以下方面： 铁路监理企业项目综合管理系统模型的建立 当前，对铁路监理的信息化研究无论是国内还是国外都开展 得比较少，尤其是在国内，对这方面的研究工作几乎还是一片空 白，可以说是有需求但是少供求。本研究课题正是针对当前这种 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 现状所做的探讨性工作。该研究课题对铁路监理的工作进行了深 入的调查分析，参阅了大量的监理资料和相关监理标准，并跟客 户进行了反复的交流沟通，获取了系统确切的用户需求信息，在 此基础上，运用面向对象的分析方法并结合u m l 统一建模工具， 应用用例模型，对象类图等工具对系统进行系统建模，确切的表 达出了系统的需求，实现了铁路监理业务的信息化模型，为以后 系统的设计和实现都奠定了坚实的基础 面向对象软件开发方法的探讨 在本系统的开发过程中充分应用了面向对象的思想和技术， 面向对象的软件开发思想贯穿了系统开发的始终，包括o o a 、 o o d 、0 0 1 等，因此在研究当中，对面向对象技术也进行了比 较深入的探讨，利用面向对象技术的封装、继承等特性大大简化 了系统的设计开发过程。 基于b s 的三层体系结构模型的设计 基于n 层体系结构的软件开发技术是当代比较流行的软件 设计与开发模式，尤其是对基于b s 架构的软件系统来说。基于 多层的软件架构可以把表示层，业务逻辑层以及数据访问层在逻 辑上分为三个相互独立的部分，三个部分可以分别设计，通过接 口进行交互，既便于系统的设计，又提高了系统的独立性，便于 以后的维护工作。本系统是基于b s 架构的三层体系结构，在系 统开发过程中对相关技术也进行了较为深入的研究工作。 n e t 高效数据服务的实现 n e t 对数据访问进行了优化，相比较其它开发工具，n e t 提供了更高效的数据访问手段。a d o n e t 实现了高效的数据访 问技术，可以方便的操作各种数据源。本系统在n e t 数据访问 类的基础上实现了数据层数据库访问组件，可以统一、高效、便 捷的对数据库进行管理维护，方便了系统开发工作，提高了工作 效率，并使系统具有高效的数据服务体系。 结合e - r 图，完成了系统数据库设计 铁路监理工作当中要涉及到大量的数据需要录入，处理，查 询以及保存等管理工作，因此数据库的设计和实现也是本系统的 一个主要研究内容。在数据库设计过程中，按照数据库设计的基 本思想和步骤，完成了从e - t 图概念模型，逻辑模型的建立以及 最终到物理模型的实现。 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 1 2 2 课题研究的意义 本课题对铁路监理企业项目综合管理系统的研究与实现进行了深入 的研究与探讨，并完成了系统的实现。不同于其它一些铁路监理软件，本 系统的研究目的是实现一个铁路监理项目的综合管理系统，能够最大限度 的协助铁路建设工程相关监理人员对监理工作的开展。 该系统在铁路监理企业投入使用后，将会协助项目监理人员完成大多 数以前靠手工完成的工作，将他们从繁杂的信息管理工作当中解脱出来， 而把主要的精力和时间应用到项目业务管理上面，从而方便监理工作的开 展，提高监理工作效率，提高监理工作质量，降低监理费用，为监理企业 增加监理效益，增强监理企业的综合竞争力。 另外，随着铁路监理软件的普及，在提高个别监理企业监理质量的同 时，必将促进监理行业整体的信息化水平的提高，从而推动监理行业的快 速发展，为我国的经济建设做出更大的贡献。 最后，本研究课题的开展，也是作者本人对大型软件系统开发的一次 尝试性工作，相信通过此次研究探索，我能够得到一次很好的实践机会， 为以后的发展打下一个良好的基础。 1 3 论文的组织结构及主要内容 本论文共分为四章，各章的主要内容如下： 第一章绪论。对课题研究及其可行性进行调研分析，总结出本 课题的研究现状，并介绍了本课题的研究内容和意义。 第二章系统需求分析与建模。从对铁路监理工作的业务范围及 业务流程分析开始，并运用面向对象的思想和技术，借 助于u m l 统一建模工具建立了系统的用例模型，对象 类图等，对系统需求进行了确切的描述和表达。 第三章系统设计和关键解决方案的实现。重点允绍了铁路监理 项目综合管理系统的体系结构，关键技术及其解决方案， 系统界面设计，u m l 时序图和活动图对系统动态模型的 表达，以及数据库规划，数据库概念模型和逻辑模型的 设计等。 第四章系统实现。介绍了系统开发工具及环境，并着重阐述了 系统的表示层，业务逻辑层以及数据访问层的实现过程， 并对应用程序的部署和应用情况也做了一定的介绍。 最后，对本研究课题的研究内容及其结果进行了全面的总结，说 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 明了本研究课题的主要成果和不足之处，指明了下一步的研究内容和 研究方向。 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 第2 章系统需求分析与建模 2 1 系统目标 本研究课题针对铁路建设工程监理企业项目综合管理工作的所需，建 立一个计算机综合信息管理系统，以协助铁路监理人员的监理工作事务， 解决传统手工比较低效的工作方式，配合监理工作的顺利开展，提高铁路 监理的工作效率，把铁路监理人员从烦琐的信息录入，查询，删除，修改 以及其它信息数据处理及管理维护等工作当中解脱出来，把主要的精力放 到监理事务的处理当中，从而极大的提高铁路监理的工作效率，保证监理 工作质量，同时降低监理费用，提高监理企业的综合竞争力。为达到上述 目的，系统需实现以下目标： 对铁路监理工作的全方位的信息化管理 适应铁路监理工作的分散、移动性特点 系统具有高效的数据处理与管理能力 较高的系统及数据安全性 系统稳健可靠，便于操作，易于维护 2 2 系统功能性需求与分析 2 2 1 铁路建设工程监理业务描述与分析 铁路建设工程监理是在铁路建设项目当中，受建设单位的委托，按照 监理合同的条款，对项目工程施工单位的施工过程进行监督，管理与控制 等工作。铁路监理的主要业务内容用一句比较简练的话来概括就是“四控 两管一协调”。所谓“四控”是指工程质量控制，工程进度控制，工程投 资控制和工程安全控制：“两管”是指合同管理和文档管理：“一协调”是 指组织协调，即做好项目工程的建设单位和施工单位之间的协调工作。 1 工程质量控制 该业务模块是当前铁路监理工作的工作重点，铁路监理的很多工作都 是围绕着工程质量展开的，工程质量控制包括对质量管理体系，进场材料、 构配件和设备质量，施工过程质量，工程质量检验评定，工程质量缺陷与 工程质量事故的处理等方面的管理控制工作，在质量控制过程中，涉及到 西南交通大学硕士研究生学位论文第1o 页 大量检测数据的采集、处理、查询、保存以及相关报表的填报、审批等工 作，另外还会涉及到到一些工作流程的处理。 2 工程进度控制 对项目工程的进度计划进行管理控制，包括施工进度计划的审核，施 工进度控制方案编制与监督实施等工作。 3 工程投资控制 对项目工程的资金进行管理控制，所涉及到的业务内容包括工程验工 计价，竣工结算等工作内容。 4 工程安全控制 对项目工程的安全体系进行管理控制，主要是通过组织、技术、合同、 经济等措施对施工安全进行控制。 5 合同管理 铁路监理项目的合同包括监理合同，旌工合同，设备采购与设备监造 合同等，其中对监理合同的管理主要是由于其它相关事项的发生从而对合 同所做的改动工作。引起合同变更的原因包括工程的暂停和复工，变更设 计，费用索赔，工程延期，合同解除等。 6 文档管理 建立监理工程项目的信息管理体系，对工程项目的各类信息进行搜 集、整理、归档和保存，并在项目工程的各个参建单位之间进行文件传输。 7 组织协调 通过协调会议制度，以工地会议以及其它方式来组织协调好项目各个 参建方之间的事务关系。 以上是铁路监理工作的基本业务范围，也是在构造系统的时候所面对 的基本问题域，在对上述业务分析的基础上，进一步确定系统需求和建造 系统模型。 2 2 2 监理机构组织形式及职能分析 2 2 2 1 监理机构组织形式 本课题的研究工作得到了黑铁监理公司驻南充监理工作站的大力支 持与配合，我们在前期需求方面的很多工作是在对该监理单位的调研中展 开的，根据项目规模与特点，该监理单位设立了如图2 - l 形式的监理机构。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 图2 1 监理组织机构图 2 2 2 2 监理机构组织职能分析 总监办公室：监理站设总监一名，全面负责管理监理站的各项事务， 领导本项目监理人员全面履行监理合同。在该系统中，总监理办公室具有 最高的系统管理权限，可以拥有其它用户所具有的全部权限。 副总监办公室：监理站有时还会设置副总监理工程师，作为总监代表， 协助总监工作。在总监理工程师的授权下，可以代替总监履行总监职责。 合同管理室：主要负责合同的管理工作，包括合同的添加，合同的修 改，合同的删除等工作。 文档管理室：负责对监理文档资料的管理维护工作，包括文档的搜集， 归档，保存等。 各监理小组：由于在监理标段内有多个施工标段，在每个施工标段内 各设一个监理组，监理组组长对总监负责，领导本组监理工程师对管段范 围的工程实施监理工作。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 2 3 基于u m l 系统分析与建模 2 3 1 统一建模语言u m l 简介 2 3 1 1 统一建模语言u m l 的出现 公认的面向对象建模语言出现于7 0 年代中期。从1 9 8 9 年到1 9 9 3 年， 数量从不到十种增加到了五十多种。在众多的建模语言中，语言的创造者 努力推崇自己的产品，并在实践中不断完善。但是0 0 方法的用户并不了 解不同建模语言的优缺点及相互之间的差异。因而很难根据应用特点选择 合适的建模语言，于是爆发了一场“方法大战”。9 0 年代中期，一批新方 法出现了，其中最引人注目的是b o o c h l 9 9 3 ，o o s e 和o m t 一2 等i “。 众多的建模语言各有千秋，面对众多的建模语言用户由于没有能力区 别不同语言之间的差别，而且虽然不同的建模语言大多类同，但仍存在某 些细微的差别极大地妨碍了用户之间的交流【5 l 。1 9 9 4 年l o 月，g r a d yb o o e h 和j i mr u m b a u g h 开始致力于统一建模语言这一工作。他们首先将b o o c h 9 3 和o m t 一2 统一起来，并于1 9 9 5 年1 0 月发布了第一个公开版本，称之为统 一方法u m o 8 ( j n i f l e d m e t h o d ) 。1 9 9 5 年秋，o o s e 的创始人i v a rj a e o b s o n 加盟到这一工作。经过b o o c h 、r u m b a u g h 和j a c o b s o n 三人的共同努力， 于1 9 9 6 年6 月和l o 月分别发布了两个新的版本，即u m l o 9 和u 扎0 9 1 并将u m 重新命名为u m l ( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ) 。1 9 9 7 年1 1 月1 7 日，o m g 采纳u m l i 1 作为基于面向对象技术的标准建模语言。目前，u m l 已 经被工业界和科技界普遍接受，并广泛地用于各种应用领域。 2 3 1 2 统一建模语言u m l 的特点 u m l 不仅仅支持面向对象的分折和设计，更重要的是它支持从需求分 析到软件开发的全过程p j 。概括而言，标准建模语言u m l 的主要特点可以 归结为几点： ( 1 ) 面向对象。u m l 支持面向对象技术的主要概念，提供了一批基本 的模型元素的表示图形和方法，能简洁明了地表达面向对象的各种概念。 ( 2 ) 可视化，表示能力强。通过u m l 的模型图能清晰地表示系统的逻 辑模型和实现模型。可用于各种复杂系统的建模。 ( 3 ) 独立于过程。u m l 是系统建模语言，独立于开发过程。 ( 4 ) 独立于程序设计语言。用u m l 建立的软件系统模型可以用j a v a 、 v c + + 、s m a l l t a l k 等任何一种面向对象的程序设计来实现。 ( 5 ) 易于掌握使用。 j m l 图形结构清晰，建模简洁明了，容易掌握使 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 用。 u m l 是标准的建模语言，而不是标准的开发过程，在不同的组织和不 同的应用领域，需要采取不同的开发过程。u m l 作为面向对象的可视化标 准建模语言，采用图形符号表示系统中的对象和关系，从不同的角度描述 待开发系统，为更好地理解业务流程提供有效的交流形式。u m l 适用于各 种规模的系统开发。能促进软件复用，方便地集成已有的系统，并能有效 处理开发中的各种风险。 2 3 1 3 统一建模语言u m l 的主要内容 u m l 融合了其他面向对象技术中的基本概念，并且在此基础上广泛征 求意见，几经修改而完成的，扩展了现有方法的应用范围作为一种建模语 言，u m l 的定义包括u m l 语义和u m l 表示法两个部分。 ( 1 ) u m l 语义描述基于u m l 的精确元模型定义。元模型为u m l 的所 有元素在语法和语义上提供了简单、一致、通用的定义性说明，使开发者 能在语义上取得一致，消除了因人而异的最佳表达方法所造成的影响。此 外u m l 还支持对元模型的扩展定义。 ( 2 ) u m l 表示法定义u m l 符号的表示法，为开发者或开发工具使用 这些图形符号和文本语法为系统建模提供了标准。这些图形符号和文字所 表达的是应用级的模型，在语义上它是u m l 元模型的实例。 标准建模语言u m l 定义了5 类，共9 种模型图，即用例图，静态图， 行为图，交互图，实现图五类图。 2 3 2 系统用例建模 在软件的开发过程中，首先需要准确的描述用户需求中的功能需求， 即系统需要做什么，以便进一步确定系统应该建立哪些对象及这些对象之 间的关系。用例建模就是用于描述一个系统的功能即系统应该做什么的建 模技术，用例建模不仅用于获取新系统的客户需求，还可以作为对已有系 统进行升级时的指南。建立用例模型的目的是为了寻找出需求规约，需要 通过开发者和客户之间进行多次交互来完成。 用例模型是表达系统外部事物( 行为者) 与系统之间交互的可视化工 具。一个系统的用例模型由若干用例图组成，用例图的主要成分有用例， 行为者和系统，它用简单的图标元素准确地描述了行为者与系统的交互情 况和系统功能。在用例模型中，功能以用例来表示，每个用例指明了一个 完整的功能。系统由若干用例组成，系统的边界定义了一个系统所具有的 功能。通过行为者与系统中的用例进行交互具体描述系统是如何提供这些 功能来完成相应的服务。在这里，我们不关心系统如何做、用例如何实现、 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 内部如何工作，只是把系统看作是一个提供用例的黑盒子。用例模型简洁 明了、规范化、无歧义地描述了需求，便于开发人员与用户沟通，尽快对 需求取得共识，为系统的进一步开发奠定基础。前面对铁路监理的业务及 其机构职能进行了分析讨论，初步确定了系统的需求，下面通过u m l 统一 建模工具用例建模，对系统的功能性需求做进一步的描述。 2 3 2 1 系统参与者及功能需求分析 铁路监理企业项目综合管理系统作为一个辅助监理管理工作的应用 系统，它面向的对象应是与铁路监理项目相关的所有工作人员，经分析， 本系统的参与者有：总监理工程师，副总监理工程师，专业监理工程师， 监理员，合同管理员以及文档管理员等。对每类参与者的功能需求描述如 下： 总监理工程师：对系统拥有最高级别的权限，可以对各个模块进行各 种类别的操作。在项目创建初期定义项目内容，划分监理标段，设置监理 机构，履行监理合同，管理文档资料，对工程质量，进度，投资，及安全 进行全方位的监控管理。另外， 副总监理工程师：在总监的授权下，可以代表总监执行总监的相关职 责。 专业监理工程师：负责专业范围内的项目监理工作，对本监理专业范 围内进行业务活动。专业监理工程师主要负责的业务模块包括工程质量控 制，工程进度控制，工程投资控制，工程安全控制等。 合同管理员：铁路项目监理的合同包括监理合同，施工合同，设备采 购以及购造监理合同等，合同管理员可以对各类合同执行管理工作，包括 录入新合同，添加合同附件，以及查询，修改，删除合同等。 文档管理员：文档管理员主要负责对监理资料的管理维护工作。 根据以上讨论，本系统的参与者可以抽象为总监参与者( 包括总监理 工程师和副总监理工程师) ，监理师参与者( 包括专业监理工程师，监理员 等) ，合同管理员参与者和文档管理员参与者。他们的功能需求分析如下： 夺总监参与者：包括总监理工程师和副总监理工程师，他们对整个 系统拥有最高级别的权限，可以参与各个模块的管理工作，与其它参 与者相比，拥有更多的系统权限，管理更多的内容，可以对各个模块 进行操作，因此要求比较复杂。 总监参与者可以操作的系统功能包括：系统设置，项目管理，员工 档案管理，合同管理，文档资料管理，工程质量控制，进度控制，投 资控制，安全控制，组织协调，监理信息平台等，并对以上各个功能 模块拥有增删改查询以及其它处理权限。 监理师参与者：包括专业监理工程师，监理员等，这类参与者主 要主要是负责工程质量控制，工程进度控制，工程投资控制模块，且 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 5 页 他们一般分属于不同的监理标段，因此他们只能对自己标段内的数据 进行管理维护，不允许对其它标段内的数据进行操作。 夺文档管理员参与者：负责监理资料的收集、整理、归档和