某智能公交維保系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

張冰

(上海電氣自動化設(shè)計(jì)研究所有限公司，上海200023)

0 引 言

智能交通自動化解決方案是自動化產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向之一，利用智能裝備手段，提升傳統(tǒng)運(yùn)輸工具，增加城市運(yùn)輸效率，其技術(shù)可替代部分有軌電車和快速公交系統(tǒng)[1]。

公交車輛維修包括預(yù)防性維修和糾正性維修兩方面。在車輛使用狀態(tài)正常情況下進(jìn)行的維修稱作預(yù)防性維修，可以有效防止車輛出現(xiàn)使用狀態(tài)異常和損壞的情況。在車輛出現(xiàn)使用異常和損壞的情況下需要進(jìn)行糾正性維修，幫助車輛恢復(fù)正常的使用狀態(tài)。目前，公交車輛維修主要關(guān)注于糾正性維修，忽略了預(yù)防性維修，但核心是預(yù)防性維修，預(yù)防性維修是保證公交車輛延長使用壽命的關(guān)鍵所在。在2006年，針對幾何單調(diào)過程維修模型提出了預(yù)防性維修的測量方法，通過預(yù)防性維修與糾正性維修混合使用的策略來降低維修成本[2]。

在公交車輛維修體系中應(yīng)用先進(jìn)的現(xiàn)代信息技術(shù)，以公交車輛維修的實(shí)際需求為基礎(chǔ)，合理有效地利用公交公司的信息流，將經(jīng)營、物資管理、維修以及財(cái)務(wù)管理等實(shí)現(xiàn)一體化的集成管理和調(diào)控。在公交維保系統(tǒng)中，首先實(shí)現(xiàn)維保管理的信息化辦公、電子業(yè)務(wù)流程，并做到經(jīng)營、物資管理以及維保等信息的共享。為維修質(zhì)量、經(jīng)營狀況和物資質(zhì)量等提供相關(guān)的信息數(shù)據(jù)支持。

1 設(shè)計(jì)方法

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)基于.NET的B/S架構(gòu)，從顯示層、邏輯層和數(shù)據(jù)層等多層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)智能公交維保系統(tǒng)的開發(fā)，每個層次之間相互獨(dú)立。將業(yè)務(wù)規(guī)則、數(shù)據(jù)訪問及合法性校驗(yàn)等工作放在中間層處理，客戶端不直接與數(shù)據(jù)庫交互，而是通過組件與中間層建立連接，再由中間層與數(shù)據(jù)庫交互[3]。

顯示層：主要是用戶進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)操作的界面，通過瀏覽器顯示，用于數(shù)據(jù)錄入、信息查詢以及相關(guān)內(nèi)容顯示等。

緩存層：控制使用何種緩存類型，定義緩存接口規(guī)范，實(shí)現(xiàn)緩存具體操作。

邏輯層：處于顯示層和數(shù)據(jù)層之間，負(fù)責(zé)對顯示層發(fā)出的數(shù)據(jù)請求進(jìn)行處理，并從數(shù)據(jù)層獲得相關(guān)數(shù)據(jù)和向數(shù)據(jù)層發(fā)送相關(guān)的SQL指令。

數(shù)據(jù)層：主要對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，并對邏輯層發(fā)送的SQL指令進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)操作，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息的更新、維護(hù)和存儲等管理任務(wù)。工廠層控制使用何種數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)接口層定義數(shù)據(jù)接口規(guī)范；數(shù)據(jù)類型層實(shí)現(xiàn)接口規(guī)范的數(shù)據(jù)具體操作MSSQL數(shù)據(jù)庫；實(shí)體模型層是和數(shù)據(jù)庫對應(yīng)的數(shù)據(jù)實(shí)體。

1.2 功能模塊方法設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主要有車輛管理、報修管理、計(jì)劃管理、知識庫、備件管理、派單管理和后臺管理七大模塊。

1.2.1 車輛管理功能模塊

車輛管理功能實(shí)現(xiàn)對車輛相關(guān)信息的綜合管理，是車輛管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括車輛信息管理、保養(yǎng)類別管理、修車工位信息管理、維修進(jìn)度查詢、保養(yǎng)進(jìn)度查詢和保養(yǎng)提醒六個模塊。

車輛信息管理：包含車牌號、型號、車輛顏色、車架號和初始里程等基礎(chǔ)信息。

保養(yǎng)進(jìn)度查詢：對車輛保養(yǎng)進(jìn)度進(jìn)行查詢，包括已使用的材料及產(chǎn)生的費(fèi)用等；了解車輛保養(yǎng)狀況，特別是大修以后的配件更換情況；查詢歷史維修數(shù)據(jù)。

保養(yǎng)提醒：根據(jù)車輛上次保養(yǎng)的時間和里程，計(jì)算出下次保養(yǎng)時間。在每個車輛信息中預(yù)先設(shè)置好維護(hù)類別，系統(tǒng)自動對所選滿足條件車輛的實(shí)際里程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并對未來幾天里程進(jìn)行預(yù)測，進(jìn)而智能計(jì)算車輛的最佳保養(yǎng)計(jì)劃編排日期，并顯示編排車輛保養(yǎng)類別的當(dāng)期作業(yè)次數(shù)。對于沒有執(zhí)行的編排計(jì)劃可以進(jìn)行修改，根據(jù)上次的保養(yǎng)時間和里程計(jì)算出下次保養(yǎng)時間，里程可根據(jù)每天的運(yùn)營里程計(jì)算出大致時間，并給予提醒，也可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整保養(yǎng)時間[4]。

1.2.2 報修管理功能模塊

報修管理功能包括保修管理、零修管理、部件維修管理、大修管理和統(tǒng)計(jì)報表五個模塊。

報修管理：車輛出現(xiàn)故障時自動提出報修申請。車輛模塊發(fā)生故障時，根據(jù)故障級別自動發(fā)出報修申請，審批通過后，由維修工進(jìn)行維修。車輛模塊發(fā)生故障碼時，車載通信模塊將故障碼等信息發(fā)送到運(yùn)營中心，運(yùn)營中心將故障碼解析，與車輛信息、駕駛員信息一并發(fā)給維修中心。維修中心根據(jù)接收到信息自動生成《車輛報修申請單》，發(fā)往車隊(duì)、車間和倉庫各自準(zhǔn)備所需物件。車間指定修車位，倉庫準(zhǔn)備備件，通知駕駛員入場維修。技師維修完成，駕駛員確認(rèn)后，流程結(jié)束。

零修管理：零修管理流程如圖1所示。車輛小部件零星損壞時，由駕駛員提出申請，審批通過后，由維修工進(jìn)行維修。寫明車輛信息、故障原因等內(nèi)容，上級批準(zhǔn)后，發(fā)往維修處。維修處維修后，填寫維修內(nèi)容及所需配件，發(fā)送給辦公室批準(zhǔn)備案。

圖1 零修管理流程

統(tǒng)計(jì)報表：根據(jù)車輛維度統(tǒng)計(jì)出每個車的報修、零修、部件維修和大修的次數(shù)，所花工時及費(fèi)用等。

1.2.3 計(jì)劃管理功能模塊

計(jì)劃管理功能實(shí)現(xiàn)對維修車位以及維修工人、備件的綜合管理。

保養(yǎng)計(jì)劃：根據(jù)車輛上次保養(yǎng)信息，計(jì)算出下次保養(yǎng)里程及時間，可以根據(jù)保養(yǎng)計(jì)劃采購相關(guān)保養(yǎng)物資，合理安排時間和工位維修[5]。

維修計(jì)劃：根據(jù)報修申請單，合理安排維修計(jì)劃。

工單管理：實(shí)現(xiàn)維修與保養(yǎng)工單與進(jìn)度的跟蹤以及每個技工的工作安排等。

備件管理：根據(jù)庫存情況，結(jié)合保養(yǎng)計(jì)劃和維修計(jì)劃，采購相關(guān)備件。

1.2.4 后臺管理功能模塊

后臺管理功能用來維護(hù)系統(tǒng)安全，防止非法登錄，防止非法數(shù)據(jù)修改，包括用戶管理、應(yīng)用管理和角色管理三個模塊，包含應(yīng)用注冊、模塊組注冊、模塊注冊、人員管理、角色管理、權(quán)限管理、流程設(shè)計(jì)和表單設(shè)計(jì)等功能[6]。使用此模塊，可使軟件獨(dú)立使用，具有可移植性、高安全性和嚴(yán)謹(jǐn)性。

1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主要通過JDBC連接數(shù)據(jù)庫，利用數(shù)據(jù)庫管理工具通過生成腳本將數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出。

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫表很多，表1為其中一個表示例。

表1 應(yīng)用程序庫表(AppLibrary)

2 結(jié)果分析

2.1 應(yīng)用結(jié)果

系統(tǒng)在運(yùn)行環(huán)境下，按照真實(shí)的業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，實(shí)施相應(yīng)的維護(hù)，演習(xí)應(yīng)急預(yù)案如表2所示。

表2 演習(xí)場景和結(jié)果

2.2 效果性能

系統(tǒng)主界面如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)主界面

點(diǎn)擊待辦事項(xiàng)，處理相應(yīng)表單，包括自己發(fā)起的表單、需要自己處理的表單，可以靈活排出維修單。

3 結(jié)束語

本系統(tǒng)上線后實(shí)現(xiàn)了車輛、車站站臺的維保信息化，提升了實(shí)時性，減少了不必要的步驟和信息誤差，提升了整體效率。同時有效縮短車輛維修時間，減少運(yùn)營方的日常備車數(shù)量，降低運(yùn)營成本，實(shí)時獲取車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)，且能及時、合理地安排維保計(jì)劃，節(jié)約時間成本，最大限度節(jié)約成本，實(shí)時協(xié)調(diào)維修任務(wù)和物資。通過費(fèi)用分析合理安排備件和器材，節(jié)約維修人力、物力成本。通過全生命周期運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控，準(zhǔn)確掌握車輛使用和部件磨損情況，恰當(dāng)?shù)卮_定車輛總成及零件維修標(biāo)準(zhǔn)、維修周期。

通過預(yù)防性維修手段，合理使用車輛，延長了使用壽命，從而將運(yùn)營方的投資收益最大化。