（机械工程专业论文）车辆段铁路货车技术管理信息系统研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第l 页 摘要 铁路信息化建设是国家信息化建设的重要组成部分 大力推进信息化是覆 盖现代化建设全局的战略举措 是实现我国工业化和现代化的必然选择 铁路 车辆信息化又是铁路信息化的重要组成部分 是保障车辆运行安全 提高生产 效率和管理水平的重要手段 是车辆生产力布局调整 修制改革 装备现代化 的重要技术支撑 铁路货车技术管理信息系统 简称唧i s 就是为适应 铁路货车技术不断发展和车辆部门管理不断创新的需要 按照铁道部对车辆信 息化建设的总体规划 结合车辆修制改革的要求而建立的货车运用管理系统 铁道部运输局于2 0 0 5 年发布了 铁路车辆信息化规划 其中 铁路货车技 术管理信息系统就是 规划 内容中的一项重要组成部分 它是在铁路信息化 建设规划和技术的指导下 利用计算机网络 通信技术实现铁路货车的生产组 织 质量控制 技术管理的信息系统 论文根据铁道部 珏f i s 总体设计和统筹规翅l 要求 为适应车辆修制改革和 货车技术管理不断发展的需要 充分利用既有的信息资源和系统资源 遵循铁 道部有关货车技术管理信息化建设的总体规划 发展方向以及货车技术管理的 技术规范和数据编码规则 在车辆段建立以计算机硬件 网络 通讯系统为装 备基础 以货车技术管理数据电子化为软件核心 为货车技术信息动态库提供 全面 准确 适时 动态的基础数据 首先 论文详细分析 叙述了本系统中 1 1 个子系统所具有的相应功能 为实现各子系统间的数据共享 对各子系统 间的数据交流进行了分析 其次 论文根据车辆段对货车的运用管理实际情况 对生产中的运用需求功能进行了描述 建立了网络系统的硬件测试原则和标 准 软件系统的测试原则和标准 最后 本系统基本实现了功能齐全 性能可 靠 运行安全 适应性强的总体设计目标 关键词 铁路 货车车辆 信息化 生产 安全性 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 t h er a i l w a yi n f o r m a t i o nc o n s t r u c t i o ni st h en a t i o n a li n f o r m a t i o nc o n s t r u c t i o ni m p o r t a n t c o n s t i t u e n t a d v a n c e st h ei n f o r m a t i o ni sv i g o r o u s l yc o v e i st h em o d e r n i z a t i o no v e r a l ls i t u a t i o n t h es t r a t e g i ca c t i o n i sr e a l i z o u rc o u n t r yi n d u s t r i a l i z a t i o na n dt h em o d e r n i z e di n e v i t a b l y c h o i c e t h er a i l w a ye a ri n f o r m a t i o na l s oi st h er a i l w a yi n f o r m a t i o ni m p o r t a n tc o n s t i t u e n t i s s a f e g u a r d st h ev e h i c l e sm o v e m e n ts e o i r i t y t h ee n h a n c e m e n tp r o d u c t i o ne f f i c i e n c ya n dt h e m a n a g e m e n tl e v e li m p o r t a n tm e t h o d i st h er a i l w a yc a rp r o d u c t i v ef e r c e sl a y o u ta d j u s t m e n t r e p a i r st h es y s t e mr e f o r m t h ee q u i p m e n tm o d e r n i z a t i o ni m p o r t a n tt e c h u i c a ls u p p o r t t h e m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e mf o rr a i l w a yc a r 0 e r a m s i sf o ra d e p t st h ef r e i g h tc a r t e c h n o l o g yu n c e a s i n g l yt od e v e l o pt h en e e dw h i c ha n dt h ev e h i c l e sd e p a r t m e n tm a n a g e s i n n o v a t e su n c e a s i n g l y a c c o r d i n gt ot h em i n i s t r yo fr a i l w a y st ot h er a i l w a yc a fi n f o r m a t i o n c o n s t r u c t i o no v e r a l lp l a n u l t i f i e st h ev e h i c l e st or e p a i rt h ef r e i g h tc a ru t i l i z a t i o nm a n a g e m e n t s y s t e mm a n a g e m e n ts y s t e mw h i c ht h es y s t e mr e f o r mt h er e q u e s tp r o p o s e db ym i n i s t r yo f r a i l w a y st r a n s p o r t a t i o nd e p a r h l e n th a di s s u e d r a i l w a ye a ri n f o r m a t i o np l a n i n2 0 0 5 a m o n g t h ef r e i g h t t e c h n i c a lm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mi s p l a n i nac o n t e n t i m p o r t a n tc o n s t i t u e n t i ti sj nt h er a i l w a yi n f o r m a t i o nc o n s t r u c t i o np l a na n du n d e rt h et e c h n i c a l i n s t r u c t i o n t l s c st h ec o m p u t e rn e t w o r k t h ec o m m u n i c a t i o nr e a l i z a t i o nf r e i g h t rp r o d u c t i o n o r g a n i z a t i o n t h eq u a l i t yc o n t r o l t h et e c h n i c a lm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m t h ep a p e ra c t sa c c o r d i n gt ot h em i n i s t r yo fr a i l w a y sh m i ss y s t e md e s i g na n dt h em a s t e r p l a nr e q u e s t f o ra d a p t st h ef r e i g h tc a rt or e p a i rt h es y s t e mr e f o r ma n dt h ef r e i g h tc a rt e c h n i c a l m a n a g e m e n tu n c e a s i n gn e e dt od e v e l o p t h ef u l lu s ea l r e a d yh a st h ei n f o r m a t i o nr e s o u r a n d t h es y s t e mr e s o u r c e s f o l l o wt h em i n i s t r yo fr a i l w a y sr e l a t e df r e i g h tv e h i d et e c h n i c a l m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nc o n s t r u c t i o nt h eo v e r a l lp l a n t h ed e v e l o p m e n td k e c t i o na sw e l la st h e f x e i g h tv e h i c l et e c h n i c a lm a n a g e m e n tt e c h n o l o g ys t a n d a r da n dt h ed a t ac o d i n gr u l e i nt h e v e h i c l e ss e c t i o ne s t a b l i s h m e n tt a k et h ec o m p u t e rh a r d w a r e t h en e t w o r k t h ec o m m u n i c a t i o n s y s t e ma st h ee q u i p m e n tf o u n d a t i o n c h a n g e si n t ot h es o f t w a r ec o r eb yt h ef r e i g h tv e h i c l e t e c h n i c a lm a n a g e m e n td a t ae l e c t r o n p r o v i d e sc o m p r e h e n s i v e l y a c c u r a t e a tt h er i g h tm o m e n t t h ed y n a m i cf o u n d a t i o nd a t af o rt h ef r e i g h tv e h i c l et e c h n i c a li n f o r m a t i o nd y n a m i cs t o r e h o u s e f i r s t t h ep a p e ra n a l y z en a r r a t e dt h ec o r r e s p o n d i n gf u n c t i o nw h i c hi n t h i ss y s t e m1 1 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i i 页 s u b s y s t e m sh a v e f o rr e a l i z e sd a t as h a r i n gb e t w e e nv a r o u ss u b s y s t e m s h a sc a r r i e do i lt h e a n a l y s i st od a t ae x c h a n g eb e t w e e nv a r i o u ss u b s y s t e m s n e nt h ep a p e rb a s i sv e h i c l e ss e c t i o nt o t h ef r e i g h tv e h i c l eu t i l i z a t i o nm a n a g e m e n ta c t u a ls i t u a t i o n t op r o d u c e dt h eu t i l i z a t i o nd e m a n d f u n c t i o nt oc a r r yo i lt h ed e s c r i p t i o n h a se s t a b l i s h e dt h en e t w o r ks y s t e mh a r d w a r et e s tp r i n c i p l e a n dt h es t a n d a r d t h es o f t w a r es y s t e mt e s tp r i n c i p l ea n dt h es t a n d a r d f i n a l l y t h i ss y s t e mh a s r e a l i z e dt h ef u n c t i o nb a s i c a l l yc o m p l e t e l y t h ep e r f o r m a n c er e l i a b l e t h em o v e m e n ts e c u r i t y t h e c o m p a t i b i l i 婶s t r o n gs y s t e md i g ng o a l k e y w o r d s r a i l w a yc a r i n f o r m a t i o n p r o d u c t i o n s e c u r i t y 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 问题的提出 第1 章绪论 随着计算机技术的发展 人类社会正在向知识经济和网络时代迈进 2 0 0 3 年6 月2 8 日 铁道部提出了铁路跨越式发展战略 确定了铁路跨越式发展的 总体目标 明确了铁路跨越式发展的主线 六个重点目标和八项重点任务 铁 路信息化是铁路跨越式发展的重要保障 是铁路行业现代化的主要标志 加快 铁路信息化发展 充分利用信息技术和网络技术实现管理创新 使我们铁路这 个传统的产业不断加强技术创新 获取新的发展动力 保持发展的活力 也是 铁路跨越式发展战略的一项重点任务之一 2 0 0 4 年初 国务院批准了 中长 期铁路网规划 2 0 0 5 年1 月 铁道部又公布了 铁路信息化总体规划 两个 规划 都要求加快铁路信息化建设 这就意味着铁路必须从实现国家现 代化这个全局高度来认识和推进铁路信息化建设 对于铁路本身 铁路信息化 建设不仅是铁路跨越式发展的重要任务 更在铁路跨越式发展中起着关键性 基础性作用 因为 铁路信息化建设是国家信息化建设的重要组成部分 大力 推进信息化是覆盖现代化建设全局的战略举措 是实现我国工业化和现代化的 必然选择 铁路车辆信息化又是铁路信息化的重要组成部分 是保障车辆运行安全 提高生产效率和管理水平的重要手段 是车辆生产力布局调整 修制改革 装 备现代化的重要技术支撑 为适应铁路货车技术不断发展和车辆部门管理不断 创新的需要 按照铁道部对车辆信息化建设的总体规划 结合车辆修制改革的 要求 铁道部运输局于2 0 0 5 年发布了 铁路车辆信息化规划 其中 铁路 货车技术管理信息系统 以下简称h m i s 就是 规划 内容中的一项重 要组成部分 删i s 是在铁路信息化建设规划和技术的指导下 利用计算机网 络 通信技术实现铁路货车的生产组织 质量控制 技术管理的信息系统 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 1 2 研究意义和国内外现状分析 现在 我国铁路货车保有量为6 5 万余辆左右 绝大多数货车车辆运行速 度为8 0 k m h 少量运行速度为1 2 0 k m h 2 0 0 7 年全路将进行第六次大提速 到时货车运行速度将普遍提升为1 2 0 k m h 由于铁路货车在全路运行 无配属 和固定维修地点 货车技术管理具有责任重大 集中管理 数据庞大的特点 多年来全路车辆部门利用不断发展的科学技术和管理思想 形成了较为有效的 货车技术管理体系 在较好地完成了铁路运输任务的基础上 货车技术及管理 也得到了长足的进步和发展 二十世纪七十年代末期以来 随着铁路运输引入计算机技术 车辆部门的 计算机技术应用也经历了由低级模仿到简单系统 再到综合系统的发展规律阶 段 八十年代 以在货车上涂打 计 字标记和填报 货车热轴卡片 为依据 初步建立了简单的计算机数据库管理的货车技术履历和货车热轴故障统计分 析 为解决货车滑动轴承这个惯性事故起到了很好的作用 九十年代初 铁道 部确定了以 铁路运输管理信息系统 t m i s 为建设核心的铁路运输管理现 代化的发展方向 九十年代中后期 随着t m i s 建设的深入和铁路运输现代化 信息化的需要 以在铁路机车 货车上安装电子标签 在运行线路上安装地面 识别装置为基础 建设了 铁路车号自动识别系统 a t i s 解决了多年来 货车现在车管理和使用费收取工作中存在的难题 同时也为t m i s 系统和铁路 运输现代化 信息化的需要提供了及时 准确的列车和车辆信息 一方面 全路货车每天都要产生大量的检修 运用 安全等数据数据 另 一方面 按照铁路跨越式发展的思路 在技术装备提高的情况下 要提高运输 能力 必须进行修制改革 合理确定检修周期 扩大车辆的状态修 换件修和 主要部件的专业化集中修 延长货车车辆的走行周期 减少货车列检所数量 延长货车列检的保证区段 而目前由于各种数据无法共享 对货车动态数据不 能进行时时分析 无法实现状态修的目标 蹦i s 系统经过前一时期的开发 建设 使用和完善 基本能够满足当前铁路信息技术发展的要求 埘i i s 的建 设和应用是实现铁路货车现代化管理的一项重要的系统工程 它为我国铁路货 车技术管理和宏观决策提供了及时 准确 完整的数据信息 在铁路信息化建 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 设中发挥着重要作用 并对我国整个铁路运输和社会经济产生积极而深远的影 响 2 0 0 3 年1 1 月2 6 日 青藏铁路公司仅利用7 0 天时间在西哈段 西宁至哈 尔盖 建成了世界先进的分散自律调度集中系统 c t c 2 0 0 4 年7 月底 兰 州局在全路率先实现d m i s 现为t d c s 全局覆盖 率先实现t d t m i s d m i s 结合 率先建成三级综合调度体系 到目前为止 全路6 5 万辆部属货车和1 2 万辆企业自备货车统一刷新为标准的7 位车号 全路近l 万个点实现了微机制 票 全路1 5 万台机车 所有部属货车和绝大部分企业自各车都安装了记载机 车车辆基本信息的电子标签 全路5 6 0 个分界站 编组站 区段站 货运站的 出入口安装了电子标签信息自动接收设备 a e i 为列车 机车 车辆的动 态追踪提供实时信息 据资料显示 美国铁路2 0 世纪6 0 年代中期研制并运用了综合运营管理信 息系统 t o p s 实现了对铁路生产经营活动的集中精确控制 使人员大量减 少 生产效率明显提高 美国东部最大的铁路公司切西 c s x 公司 3 万多 公里铁路只有一个调度中心和一个信息中心 实现道岔 信号的远程控制和所 有列车运行的高度统一指挥 运输管理系统实现了信息的收集处理自动化 加拿大c n 铁路公司针对客货营销与成本控制的s r s 客货营销服务系统 整合了车站 列车 货票 运行图 收入等业务信息系统 使丰富的信息资源 实现共享 c n 还大力发展电子商务 目前已有6 5 的货运订单来自电子商务渠 道 c n 还为旅客列车提供了互联网接入服务 使旅客在列车上可上网浏览和 收发电子邮件 1 3 本文研究的主要内容 目标和优点 本文根据铁道部h m i s 总体设计和统筹规划要求 为适应车辆修制改革和 货车技术管理不断发展的需要 充分利用既有的信息资源和系统资源 遵循铁 道部有关货车技术管理信息化建设的总体规划 发展方向以及货车技术管理的 技术规范和数据编码规则 在车辆段建立以计算机硬件 网络 通讯系统为装 备基础 以货车技术管理数据电子化 流程电子化为软件核心 可实现企业计 划实施 生产组织 质量控制 技术管理 辅助决策等功能 为货车技术信息 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 动态库提供全面 准确 适时 动态的基础数据 并为财务 材料 人事等管 理预留数据接口和技术规范的计算机管理信息系统 本系统设计范围覆盖国有 铁路货车和参与铁路运营的企业自备货车检修技术管理的主要应用部门和主 要管理岗容 一是进行删i s 段级 车间级 工位级的需求分析 包括功能 性能 资源和环境 安全性 可靠性等 二是进行段级 车间级 工位级应用 系统总体结构设计 系统分析与初步设计 详细设计 软件编制和测试 本系 统应达到功能齐全 性能可靠 运行安全 适应性强的总体设计目标 本系统的设计具有5 个优点 1 实用性 该系统设计以方便现场使用 为出发点 力求达到功能齐全 操作简单 通过建立数据字典 固定的内容 流动的数据可由电脑自动生成 无须重复录入 并且一些设备上设有手动与自 动两种工作模式 可根据情况自由选 2 可靠性 此系统中轮对各部尺寸自 动测量机 压装机 标志板打号机等设备的电气部分采用可编程及其扩展模块 进行控制 整个系统各单元相互独立 任何一部分的故障都不会影响其它工位 的正常使用 3 经济性 该系统在保证实用的基础上 尽量简化系统结构 采用一些技术成熟 高集成的外围设备 以此降低成本 保证用户得到最佳性 价比 4 完整性 本系统能够满足车辆段生产管理的需要 并能够将段 路局 铁道部所需数据 报表及时上传 5 可扩充性 本系统在设计过程 中 采用模块化设计 软件从整体组成上由独立的部分组成 并且网络预留了 扩展接口 可根据今后的实际使用要求进行功能扩展 另外 该删i s 段级系统采用全路统一的编码规则 对货车各类故障 铁 路局 车辆段 车辆厂 轴承厂 列检所 站修所进行统一编码 同时 该系 统能够实现全段范围内的货车技术管理信息资源共享及与外部系统 部 局级 蹦i s 的信息交换和数据共享 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 第2 章h m i s 系统的需求分析 2 1 系统功能要求 2 1 1 业务需求 h m i s 段级业务方面应满足铁路货车车辆段的列检 站修 段修 修配 轮轴等车间的车辆及配件检修业务需求和车辆调度 技术管理 安全管理 质 检管理的需要 同时 还要满足段级领导对车辆段的车辆及配件检修情况的查 询 统计分析的需要和对车辆段日常管理及运营管理辅助决策的需要 满足车 辆段与上级部门数据上报 下载等数据交换的需要 这些需求具体可解释为 1 建立段级货车技术信息数据库 存储车辆段日常货车检修所产生各 类原始 统计数据 为车辆段的各部门的各种不同应用提供信息服务 并具有 可靠的自我保护能力 2 领导查询 动态的查询各车间生产指标的完成情况 各职能科室的 工作情况 动态汇总全段生产 安全信息 提供全面的决策支持 3 安全管理 动态汇总各车间的安全管理情况 并生成 汇总 分析 报表 向上级安全管理部门提交安全管理情况 4 技术管理 动态的查询 汇总各车间的生产 技术指标的完成情况 生成各种技术报表 向路局 铁道部技术部门上报数据 5 质检管理 采集日常生产中的质量验收信息 汇总质量验收统计分 析报表 向上级质量验收部门提交 6 材料管理 动态的查询 汇总各车间 办公室材料的使用情况 生 成各种材料报表 向段管理部门上报数据 7 站修运用管理 采集站修和各列检日常检修 作业信息 管理列检 日常的生产活动 分时段向所属车辆段内传输各类原始 统计数据 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 8 段修管理 采集段修车间日常检修 作业信息 管理段修车问日常 的生产活动 实时向段技术信息库传输原始数据 汇总生产统计表 1 0 修配管理 采集修配车间日常检修 作业信息 管理修配车间日常 的生产活动 实时向段技术信息库传输原始数据 汇总生产统计表 1 1 轮轴管理 采集轮轴间日常检修 作业信息 管理轮轴间日常的生 产活动 实时向段技术信息库传输原始数据 汇总生产统计表 2 1 2 系统应实现的功能 段级h m i s 总体上要求系统具有运行稳定 用户界面友好 操作简单 维 护方便等特点 为满足各项要求的内容 从软件系统的角度出发 瑚i s 段级 必须具备如下功能 数据输入与数据传输功能 数据录入包括手工录入和一体化机电设备自动录入两种方式 手工录入指 各分 子 系统的原始表格部分的数据录入 程序对话框的交互信息录入 要 求必须兼容键盘 鼠标等操作方式 数据传输功能应包括磁盘和网络系统传输 数据两种方式 h m i s 段级的数据传输方式主要以网络传输方式为主 磁盘传 输方式作为短时期内在个别子系统硬件设备尚不完善时为保证系统的正常运 行的一种短时期的替代方式 存储功能 咖i s 段级的数据存储方式是分布式存储和集中式存储的集合 段内的各 车间 科室的数据采用集中存储 段外车间的数据采用分布存储 其数据存在 本地并定时通过电话线向段内传输数据以保证数据的一致性 输出功能 h m i 段级的各分 子 系统都应有报表的输出功能 查询功能 h m i s 段级应具有多种查询功能 用户可以进行单项查询 组合查询 模 糊查询 并可以将查询结果打印输出或以文件方式存储起来 统计分析功能 姗i s 段级各子系统具有运用对比分析 百分比分析 趋势分析等手段对 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 大量数据进行统计分析的功能 数据的备份和恢复功能 i 珊i s 段级的所有数据系统能进行日常数据备份工作 在数据遭到意外丢 失或损坏时能迅速有效的恢复数据 系统维护功能 系统维护功能包括系统参数设置维护功能和数据字典维护功能 2 2 系统性能需求 2 2 1 安全性要求 系统安全性要求体现在应用软件安全性 数据库安全性 信息安全性及系 统平台的安全性等方面 软件设计实现应用软件与数据的分离 实现数据共享 防止数据丢失破坏 除数据库自身提供的安全性以外 该设计的各应用系统应可以通过分配权限 设置权限级别来区别对待不同操作者对数据库的操作 并以此来提高数据库的 安全性 系统平台的安全性体现在操作系统的安全性 计算机系统的安全性和 网络体系的安全性等方面 2 2 2 可靠性要求 系统可靠性要求体现在硬件系统可靠性 软件系统可靠性 信息采集可靠 性和通信系统可靠性 为提高系统的可靠性并兼顾经济性等因素 在删i s 段级数据中心采用双 机备份及数据磁盘阵列备份的方式 2 2 3 响应时间要求 系统响应时间要求主要考虑信息传递的实时性 信息处理的实时性 响应 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 时间因素 各级应用系统的主服务器和网络设备应全天候运行 2 3 系统运行要求 1 运行管理及控制 设立删i s 系统日期 每日1 8 点数据成功上报以后的时刻为m l i s 系统日 期的更迭时刻 确保段级应用系统运行的一致性 连续性及与局 部级系统的 一致性和可控制性 蹦i s 系统时间及计算机时钟日期 时间应与公元日期 北京时间保持一致 2 数据库系统 采用o r a c l e 8 i 及以上 3 系统开发工具 p o w e rb u i l d e r7 0 或以上和o r a c l e 数据库开发工 具 4 网络模式 c l i e n t s e r v e r c s 5 操作系统 w i n d o w s2 0 0 0 或w i n9 8 以上 6 通讯网络 部的x 2 5 基干网和电话通讯方式 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 第3 章h m i s 系统的总体结构设计 3 1 段级系统的组成 3 1 1h m i s 段级总体逻辑结构 如图3 1 圃i 熟卜黼理蝴 r 一1 一二 一 一1 j l 匪圃臣圃臣圃l i 垂圃 垂回车闻管理应用层l i 一 一 一一一 一 一上一一1 i o lf j i 蕊 丽园圃现场工位管理醐层 i 一 一一 一一一 一 一一j 困3 1 t s 劈缎煦伙猡拯结袖 由上图可知 i i m i s 段级系统总体上可分为三层 依次可分为现场工位管 理应用层 车间管理应用层 综合分析宏观决策层 第一级是现场工位管理层 简称 工位层 它由各车间作业现场的一体 化机电设备 工控机等硬件组成 其具体实现形式可根据工位设置的需要以不 同形式存在 工位层的功能是原始数据采集 工序间的过程控制 并向上一层 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 车间管理应用层实时提交数据 工位层是车间管理应用层 综合分析宏观决策 层数据统计的基础 该层的建设对硬件设备要求较高 需单独开发适应于不同 工作环境的硬件设备 工作量 技术难度较大 需逐点突破 分步实施 第二级是车间管理应用层 简称 车间层 它由各检修车间 运用车间 子系统构成 主要功能是接收由第一级工位层提交的数据 或手工录入原始数 据 对收到的原始数据初步汇总并将汇总结果向第三级综合分析宏观决策层 提交 该层的总体结构属承上启下的部分 它即负责接收第一层原始数据又负 责向上一级综合管理层提交 所以该层在t t m i s 段级系统总体逻辑结构中起着 非常重要的支撑作用 并且 它建设质量的好坏直接影响到蹦i s 段级系统乃 至局级系统 部级系统总体建设的质量 第三级是综合分析宏观决策层 领导层 它主要是接收由第二层提交的 汇总结果 质量分析情况 利用分析信息为段领导分析决策 制定目标及时提 供可靠依据 3 1 2h m i s 段级系统总体模块结构 如图3 2 货车技术管理信息系统 段级 h m i s 领导查询子系统 1 调富统 r 统l 匿 安全子系统ll 质检验收子系统 4 ij 5 运行子系统 6 站修子系统 7 段修子系统 8 修配予系统 9 轮轴子系统 1 0 图3 2 段级系统模块结构 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 以下就图中各子系统的功能作简要说明 1 领导查询子系统 领导查询子系统的建立主要是面向车辆段的领导 层 段级领导可用此系统动态查询现场生产的即时信息 汇总结果 分析结果 该系统的建立旨在改变段级领导靠相对滞后的统计数据进行分析决策的现状 利用计算机信息网络为段领导分析决策 制定战略目标 提供准确 可靠 及 时的数据 2 调度子系统 调度子系统是货车车辆段运营生产的信息枢纽 它负 责组织制定生产计划 落实生产任务 汇总每日生产信息 上报统计信息等工 作 过去 这些工作通常是以电话 传真 甚至到现场实地抄录的方式收录信 息 工作量大 数据准确度难以保证 调度子系统的设立正是解决这些矛盾的 最有效途径 调度可以通过计算机网络动态获取所有生产信息 从而准确的制 定各项生产计划 有效落实生产任务 3 技术子系统 技术室是车辆段货车检修 运用 设备管理 能源消 耗等业务的技术服务中心 它掌握所有与上述有关的技术规范 同时负责上述 业务的技术把关 并且需按月 季 年汇总各项生产技术指标的执行情况向路 局上报各项统计报表 虽然上述各项业务 有的已有相关的软件辅助管理 但 是没有一个统一的应用平台和网络环境支持 只是各自为政 互不兼容 极大 的浪费了资源 技术管理子系统的设立可以有效解决这些f 萄题 既可以满足对 上述业务管理的需要又能够在统一的网络环境中 在同一操作平台上 进行充 分的数据共享 从而提高工作效率 改进工作方式 4 安全子系统 安全是车辆段一个永恒的主题 车辆段的工作目的就 是确保所有运用车辆都能够安全运行 除此之外 安全生产也是车辆段作为一 个企业追求一个长久目标 如何将不安全因素消灭在萌发状态 有效控制各类 事故的发生 是安全管理的主要内容 过去 由于安全项点涉及面过大 靠经 验管理难免会顾此失彼 安全管理子系统的建立可以有效的辅助管理人员将主 要精力投入到那些安全关键 环节中 更为有效的防止事故的发生 5 质检子系统 质检是关系车辆段检修车质量的一项重要工作 质检 一方面为车辆段检修车质量把关 另一方面为车辆段的检修水平进行科学的评 估 即一次交验合格率 过去这些工作只能靠验收员每天人工进行统计 难免 会产生差错和遗漏 建立验收管理子系统正是为了避免人工统计的带来的缺 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 点 用计算机自动产生所有验收数据 把好货车检修的质量关 使验收管理工 作更加科学化 更加能体现出段上检修工作的实际水平 6 运用子系统 运用部门是车辆段的重要一线单位 它担负着铁路货 车的通过修 扣修等工作 而检车员从记录现车故障到汇总目工作量都要填记 相应的记录单 数据量非常大 以至于各列检所都设有原始资料抄写员 并配 有原始资料存放室 这样做既费时费力又不易于资料保存 运用管理子系统的 建立可以从根本上改善列检原始数据的保存问题 更重要的是它可以作为车辆 段设在各铁路沿线的信息采集终端 可以动态的将扣车信息 作业信息等及时 的传送到车辆段数据中心 实现数据的动态统计汇总和更大范围内的数据共 享 7 站修子系统 站修车阁是车辆段所属的一个以货车临修 辅修 轴 检为主的检修车间 担负的修程仅次于段修 所以站修的管理相当于一个小车 辆段的管理 对车辆段来说有着极为重要的意义 虽然 站修车间早己配备了 微机 但是仅作为日常打字 制表等简单用途 没有真正将站修车间的原始资 料管理起来 车间与车辆段信息交换仍采用电话 传真 单一的管理模式已不 符合现在管理信息化的要求 站修子系统的建设将立足于车间管理 同时兼顾 现场工位的生产过程管理和与段进行信息交换的应用 使车辆段的站修管理工 作真正实现信息化 使段对站修工作情况的掌握更加精确化 8 段修子系统 修车车间主要担负着车辆段段修的检修任务 各道工 序的检修质量好坏都直接影响整车的检修质量 如何运用先进手段实现对段修 各工序的过程管理 实现在不增加现场职工工作量的前提下使原始信息采集自 动化 减少重复记录填记 从而使现场修车科学化一直是各车辆段管理机构研 究的课题 段修子系统的建设立足与修车车间管理兼顾现场各工位的工作过程 管理和向段各职能科室上报数据的功能 使车辆段段修管理工作更加适应货车 技术管理的需要 9 修配子系统 修配车间主要担负车辆段货车检修过程中所有大型车 辆配件的检修 及其他车辆配件的供应 是车辆段材料成本消耗的主要单位之 一 修车配件管理一方面应能够控制车辆材料成本支出 提高产品质量 另一 方面应能够各检修现场服务 修车配件管理系统的建设立足与修配车间兼顾现 场各工位的作业过程管理和向段各职能科室上报数据的应用 使车辆段修车配 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 件管理工作更加规范化 1 0 轮轴子系统 轮轴检修是货车检修环节中极为重要的部分 轮对 轴承的检修质量直接关系到车辆的运行安全 轮轴检修工作技术含量高 工序 划分细 过去各工序间的原始资料填记由手工完成 由于轮轴检修工作涉及的 表单极多 所以原始资料的填写 保管 查找都是制约轮轴管理信息化的主要 因素 轮轴管理子系统的建立 立足于轮轴车间管理兼顾现场各工位的作业过 程管理和向段各职能科室上报数据的应用 使车辆段轮轴管理工作更加科学 化 信息化 1 1 材料子系统 车辆段在检修过程中需要使用大量的配件 机械设备 电工器材 仪表工具 为了计算修车成本 库管员及相关人员需进行大量的计 算 统计 劳动强度大 统计灵活性差 采用材料管理系统后可大大减少相关 人员的工作量 使统计灵活快捷 有利于跟踪各种材料使用情况 有利于领导 查询各种数据 从而减少管理费用 达到有效控制成本的目的 同时 因采用 微机网络管理可随时查看数据库中各种材料的库存状态 使用情况 便于及时 提交订购计划 3 2h m i s 段级总体信息流程 3 2 1 内部信息流程 嘲i s 段级内部信息流程是指在车辆段内的瑚i s 应用系统中 各子系统之 间的数据交换关系 作为一个复杂的系统 各子系统之间的接口设计是至关重 要的 它关系到系统能否真正将各子系统连接成为一个整体 i i m i s 段级各子 系统 子系统之间不发生信息交流 所有信息均传送到段级中心库或从段级中 心库得到 实现最大程度的信息共享 内部信息流程如图3 3 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 图3 3 内部信息流程 说明 f z l 1 生产任务查询 生产状况查询 检修车技术状态查询 生产能 力管理 f z l 2 车统一3 6 车统 9 3 f z l 3 生产计划 f z l 4 生产信息查询 f z l 5 爱全信息 f z l 6 啦修信息查询 f z l 7 检修车辆技术状态 检修信息查询 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 5 页 f z l 8 技术报表 f z l 9 一段修录入报表 检修月报 f z l 1 0 配件检修录入报表 配件储备量数据 f z l 1 1 轮轴录入报表 轮轴统计报表 f z l 1 2 站修录入报表 站修月报表 f z l 1 3 车统 2 3 列检录入报表 3 2 2 管理层之间的纵向信息流程 h m i s 覆盖铁路货车管理的各管理层 包含铁道部 铁路局 基层站修三 级管理层 h m i s 依托于铁路干线通讯网 点对点电话线路传输 各级管理机 关局域网等网络通信方式 实现纵向信息的自动交换 h m i s 段级系统除在车辆段内部的管理机构之间存在横向信息交换外 同 时与上级管理层 局 部级 h m i s 系统 之闯存在着大量的纵向信息交换 其主要任务是完成出口数据向部级h n i s 系统的上报及各种技术报表向局 部 哪i s 系统的上报 f z 图3 4 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 6 页 说明 f z 2 1 全部出口数据 详见出口数据规范 包含 入段厂修出口数 据 段修出口数据 轮轴出口数据 站修出口数据 列检出口数据 f z 2 2 一e 报报表 事故调查及有关车辆检修数据 f z 2 3 上报报表 事故调查及有关车辆检修数据 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 7 页 第4 章h m i s 系统的子系统设计 4 1 段级领导查询流程 4 1 1 概述 领导查询子系统是隶属于i w i s 段级系统下的一个以查询 汇总 分析操 作为主的子系统 它的数据源来自于各生产车间 是各分 子 系统所录入和 传输的原始数据和统计结果数据 该系统在功能上主要针对车辆段日常业务生 成的各种统计分析报表 实现准确 及时的完成基础数据汇总 分析 查询功 能 为车辆段领导提供决策支持 1 系统的目标和主要功能 在建立和健全段级货车技术管理信息库的基础上 为领导了解车辆段的日 常工作提供完整的数据查询服务 根据数据的变化与历史记录结合成数据模型 和逻辑模型以做出分析和相关的预测报告 为领导决策提供支持 2 系统应用范围 领导查询子系统应用于货车车辆段的段级领导以及上级部门 如车辆段段 长 总工程师 检修付段长 运用付段长 后勤付段长等领导班子和铁道部 铁路局的相关技术管理部门 3 系统设计原则 紧密围绕系统的应用需求 做出科学的应用分析 结合车辆段的实际情况 使整个应用系统简单 适用 a 应采用较为先进的浏览器 服务器计算模式设计 开发 以降低应用系 统对查询终端的依赖 并可方便实现远程的浏览和办公 b 用户界面应美观 操作方便 支持键盘 鼠标两种以上的录入方式 c 应具有良好的用户权限等级管理 防止越权操作 保证数据的安全性 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 8 页 d 具备灵活的查询方式 应支持单项查询 组合查询 模糊查询的查询方 式 并可将查询结果打印或以文件方式存储 4 1 2 流程分析 1 主要业务流程 如图4 1 图4 1 说明 f o 1 1 各职能科室向段领导提交生产情况 各种统计信息 f 0 1 2 各车间向领导提交车间管理信息 f 0 1 3 各车间向各科室提交各种生产原始信息 f o 1 4 j 既场工位采集数据 2 主要数据流程 如图4 2 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 9 页 图4 2 说明 p o 1 1 根据需要从中心信息库获取货车检修信息进行汇总分析 p 0 1 2 根据需要从中心信息库获取货车运用信息进行汇总分析 p o 1 3 根据需要从中心信息库获取安全 车间信息进行汇总分析 4 1 3 功能模块设计 1 功能模块图 如图4 3 2 功能模块说明 运用信息查询模块一主要查询各列检所及技术室运用专职所录入和汇 总的数据 检修信息查询模块 主要查询各检修车间及技术室检修专职所录入和 汇总的数据 综合查询模块一主要查询段内外各车阍 科室的安全信息及管理信息 信息输出模块一主要对各种查询结果进行输出 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 0 页 用户管理模块一主要维护系统用户的用户名 密码 权限等信息 4 2 段级调度子系统 4 2 1 概述 图4 3 调度子系统是整个车辆段的指挥调度中心 与车辆段整个修车过程紧密联 系 对列检扣车 扣车入线站修 辅修 轴检 l 临修直至段修整个过程进行调 度指挥和协调 并负责考核 下达任务计划 任务上报等环节 因此 调度作 业系统的正常运转对生产任务的顺利完成至关重要 1 调度子系统的目标与主要功能 该子系统应涵盖车辆段的整个扣车 修车全过程 充分利用网络优势与计 算机数据处理技术 以调度中心的工作流程为主线 完成扣车上报 入线临修 的 列检十八点日报 及段内货修的 列检十八点日报 汇总并按要求记录 车 辆段调度员调度日志 汇总成 车辆调度日报 车调报一1 同时分类 统计各种任务报表 将这些数据汇总至服务器后报向铁路局 段内领导子系统 亦可动态查看有关数据 主要功能 a 实现各站修所 列检所 段内货修车间数据共享 保证数据的完整性和 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 1 页 准确性 减少录入工作量 b 实现报表的录入 输出 汇总 查询 打印功能 c 自动完成报表的统计上报工作 d 实时查看完成任务情况 e 每月检修任务自动下发 2 调度子系统适用范围 调度子系统适用于车辆段调度中心 3 调度子系统设计原则 a 符合全路删i s 系统的总体设计要求 遵从h m i s 开发的规范性工作 b 软硬件应用环境 开发平台及网络结构符合删i s 总体方案 具有可扩 充方案 具有可扩充性和先进性 c 尽可能发挥网络资源优势 操作方便 界面友好 d 充分利用现代信息技术发展的成果 尽量做到灵活性 通用性与易用性 统一 e 保证系统的稳定性和安全性 f 保证系统数据录入的完整性和难一性 减少冗余量 4 2 2 流程分析 1 业务流程 如图4 4 2 主要数据流程 如图4 5 3 输入 输出表名 序号表名备注 1 车统一2