談列車運營控制系統(tǒng)設計實現(xiàn)
前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了談列車運營控制系統(tǒng)設計實現(xiàn)范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。
摘要：本文從列車運營控制的實際出發(fā)，以Eclipse為開發(fā)平臺，使用Oracle做數(shù)據(jù)庫，采用MVC三層架構分析和設計了電能消耗管理系統(tǒng)，并進行了認真地測試，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。
關鍵詞：控制系統(tǒng)；Eclipse；Oracle；MVC架構
1.引言
隨著我國加入WTO組織，與世界經(jīng)濟進一步接軌和融合，帶來了鐵路行業(yè)的高速發(fā)展，而隨之而來的問題也逐漸暴露。在2013年3月14日，中國鐵路總公司正式成立。中國鐵路總公司以鐵路客貨運輸服務為主業(yè)，實行多元化經(jīng)營。負責鐵路運輸統(tǒng)一調(diào)度指揮，負責國家鐵路客貨運輸經(jīng)營管理，承擔國家規(guī)定的公益性運輸，保證關系國計民生的重點運輸和特運、專運、搶險救災運輸?shù)热蝿?。負責擬訂鐵路投資建設計劃，提出國家鐵路網(wǎng)建設和籌資方案建議。負責建設項目前期工作，管理建設項目。負責國家鐵路運輸安全，承擔鐵路安全生產(chǎn)主體責任。近年來，鐵路運輸?shù)囊?guī)模不斷擴大，列車技術的不斷提高，信息化程度不斷提高，這些都導致了在鐵路運輸這一方面，國家的壓力越來越重。因此，出現(xiàn)了動車、高鐵等高速列車，提高列車運行速度，增加鐵路客運量。同時，也出現(xiàn)了一系列鐵路監(jiān)控系統(tǒng)，使用信息化技術來增加鐵路運輸?shù)陌踩浴?/p>
2.系統(tǒng)分析
鐵路監(jiān)控系統(tǒng)，對鐵路運輸有著極其重要的意義。鐵路監(jiān)控系統(tǒng)通常主要使用沿鐵路線的攝像頭設備，對鐵路進行圖像信息的收集匯總。建立公安、車、機、工、電一體化綜合監(jiān)控系統(tǒng)。使用遠程視頻監(jiān)控技術，一般意義上，能夠克服采用無線傳輸?shù)哪Ｊ揭鸬囊曨l畫面質(zhì)量不高的弊端，同時也能達到對一定程度上的全面監(jiān)控。本文所設計的系統(tǒng)，是以鐵路監(jiān)控系統(tǒng)為數(shù)據(jù)基礎，以列車控制和運行狀態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析為目的，滿足中國鐵路總公司對于列車運行控制系統(tǒng)的需要，預期有以下主要功能：第一，實現(xiàn)鐵路監(jiān)控系統(tǒng)的全部功能，由于系統(tǒng)是建立在監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎上，因此，大部分的操作均需要使用監(jiān)控數(shù)據(jù)做數(shù)據(jù)來源。第二，建立鐵路預警系統(tǒng)，在鐵路監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的基礎上，建立一批數(shù)據(jù)預警指標，當某項數(shù)據(jù)指數(shù)超過一定閾值后，系統(tǒng)自動按照規(guī)定好的操作，及時進行危險預警或是直接控制列車，有效降低實際危險發(fā)生的概率。第三，設計并實現(xiàn)設備管理維護需求，主要分為列車維護模塊、線路管理模塊、系統(tǒng)管理模塊
（1）硬件環(huán)境系統(tǒng)的硬件部署環(huán)境如圖1所示：外部數(shù)據(jù)（系統(tǒng)中的基礎資料數(shù)據(jù)）通過Web服務器，工作終端通過瀏覽器來查看這些信息。當然，在實際的應用中web服務器以及數(shù)據(jù)庫服務器可設在同一臺物理機上。
3.1數(shù)據(jù)庫結構設計
電力消耗管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫采用Oracle11g。數(shù)據(jù)庫主要包括表有：用戶信息表、列車信息表、列車實際信息表、實時狀態(tài)表、運行規(guī)劃表、危險報警表、基于RBAC的角色表、基于RBAC的權限表、使用歷史表、檢修報告表、系統(tǒng)日志表。其中列車信息表的主要字段有：列車編號、投入使用時間、列車初始車廂數(shù)量、車廂規(guī)格、載客量、動力、餐車位置電源插座、造價、車輛類型、最高時速和備注。
3.2系統(tǒng)功能設計
本系統(tǒng)主要分為列車信息模塊、列車使用模塊、線路管理模塊、系統(tǒng)管理模塊等模塊。而對應又可細分為基礎信息、實際信息、實時狀態(tài)、運行規(guī)劃、危險報警、運行控制、線路基礎信息、線路實時信息、線路維護、用戶管理、角色管理、權限管理、操作日志、數(shù)據(jù)備份與恢復等功能。系統(tǒng)的功能架構如圖2所示：基礎信息：投入使用時間，列車初始車廂數(shù)量，車廂規(guī)格，載客量，動力，餐車位置，電源插座，造價，車輛類型，最高時速。實際信息：擴展車廂數(shù)，所屬路局，限速，乘務員數(shù)量，一二等座數(shù)量。實時狀態(tài)：所處位置，運行時速，下一站，水量，乘客數(shù)量，正晚點，所處線路，司機編號。運行規(guī)劃：預計到達時間，沿途站點，終點站起點站，售價，編號。危險報警：避讓報警，路線報警，天氣報警，其它。運行控制：緊急減速，臨時停車，車速安排。線路基礎信息：車站位置，車站提供資源，線路里程，車道數(shù)量。線路實時信息：天氣狀況，軌道狀況，是否占用。線路維護：定期檢查，定期養(yǎng)護，故障維修。用戶管理：登錄驗證，修改密碼，維護個人信息，注銷登錄。角色管理：創(chuàng)建新角色，修改已有角色，分配角色給用戶。權限管理：創(chuàng)建新權限，修改已有權限，刪除權限，分配權限給角色。操作日志：查看操作日志，增加操作日志。數(shù)據(jù)備份與恢復：定期數(shù)據(jù)備份，數(shù)據(jù)恢復。
3.3列車信息模塊設計
客戶信息模塊：列車信息模塊：主要功能是查看和維護列車的信息。包括：基礎信息、實際信息。列車信息信息模塊的主要流程為采集->展示，工作流程圖如圖3所示：列車信息模塊功能包括信息采集和信息讀取兩個類別的功能，其中，在信息采集的功能中，最主要的是信息采集的是否完整，如果不完整，代表信息有誤，則無法使用，需要再次采集。如圖4信息采集流程圖：在信息正確采集過后，由于信息是正確有效的，則可以上傳至系統(tǒng)內(nèi)，供相應的用戶調(diào)用查看統(tǒng)計等。
3.4系統(tǒng)管理模塊設計
系統(tǒng)管理模塊：系統(tǒng)管理模塊：主要作用是方便鐵路總公司對本列車運行控制系統(tǒng)進行管理，功能包括：用戶管理、角色管理、權限管理、操作日志管理、數(shù)據(jù)備份與恢復等。結合訪問控制中的相關知識，方便管理和使用。系統(tǒng)管理模塊總體功能結構圖如圖5所示：系統(tǒng)管理模塊中，權限系統(tǒng)的設計遵循：用戶對應角色，角色對應權限的關系組，用來映射現(xiàn)實社會當中：工作人員對應工作崗位，工作崗位對應工作內(nèi)容的關系組，將用戶的學習成本降到最低。同時，由于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的敏感性和其對完整性的要求，引入了操作日志和系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份恢復功能。記錄每一項操作或是使用記錄，同時，定期對系統(tǒng)進行備份，避免人為或非人為因素對系統(tǒng)數(shù)據(jù)造成損壞。如果發(fā)生大的系統(tǒng)破壞，系統(tǒng)數(shù)據(jù)無法糾正，則可以將定期備份的系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復，更好的為中國鐵路總公司的正常運轉(zhuǎn)起作用。
3.5系統(tǒng)測試
在建立測試環(huán)境的基礎上，針對該系統(tǒng)進行了功能測試。根據(jù)測試結果分析，該系統(tǒng)滿足了系統(tǒng)需求說明書中所提出的各項需求，達到了使用的要求。
4.結束語
伴隨著科技的發(fā)展，信息行業(yè)的影響和應用領域開始深入各行各業(yè)。作為世界上規(guī)模最大、效率最高、技術水平最高的鐵路行業(yè)也需要充分利用信息技術帶來的種種遍歷，加快自身的發(fā)展。本文根據(jù)中國鐵路總公司所使用的“中國鐵路監(jiān)控系統(tǒng)”，結合軟件工程領域特有的方法以及物聯(lián)網(wǎng)技術，研究基于J2EE的列車運營控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，包括：列車信息模塊、列車使用模塊、線路管理模塊、系統(tǒng)管理模塊等模塊。采用最主流的J2EE開源框架SSH的開發(fā)模式，構建了一個B/S體系結構的信息系統(tǒng)。本系統(tǒng)從“中國鐵路監(jiān)控系統(tǒng)”出發(fā)，滿足了中國鐵路總公司管理人員對列車運營控制系統(tǒng)的需求，同時也從實際工作中出發(fā)，填補了現(xiàn)存系統(tǒng)的管理空白，滿足了基層業(yè)務人員的實際工作需求，從而具有相當重要的實際意義。經(jīng)過認真測試，系統(tǒng)達到了設計要求。目前系統(tǒng)運行良好。
參考文獻
[1]喬穎,須德,戴國忠.一種基于角色訪問控制(RBAC)的新模型及其實現(xiàn)機制[J].計算機研究與發(fā)展,2000,(01):37-44
[2]F.L.哈里森.高級項目管理:一種結構化方法.楊磊,李家川,鄧士忠譯.北京:機械工業(yè)出版社,2003,140-157
[4]王立文,番文彥,楊建平.現(xiàn)代項目管理基礎.北京:北京航空航天大學出版社,1997:125-128
[5]余鵬,李東.影響企業(yè)ERP戰(zhàn)略的關鍵因素分析.計算機系統(tǒng)應用,2003,2:6-8
作者：熊晶 曹菲菲 單位：南昌大學共青學院