城市轨道交通协同工作平台的设计与实现

城市轨道交通协同工作平台的设计与实现

关 茂

(中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 710043)

摘 要：为了有效解决城市轨道交通项目中各单位各专业之间的信息共享和交互,提高协同工作效率。从城市轨道交通项目的管理流程入手,分析业务特点和项目信息的分类方式、利用数据库设计思想和软件开发技术,完成协同工作平台的设计,并根据应用后的反馈信息不断优化,完善信息管理体系和权限分配机制。系统在多个项目中得到应用,有效提高信息共享和协同工作效率。详细阐述城市轨道交通协同工作平台的设计与实现的流程、思路和方法。

关键词：轨道交通；总体总包;协同工作平台;B/S架构

城市轨道交通项目建设规模大、周期长、涉及专业众多[1]。除了建筑、结构、风、水、电之外，还涉及线路、限界、轨道、通信、信号、牵引供电、AFC、综合监控、屏蔽门等10多个专业的20多个设备系统[2]。在漫长的建设过程中，由于外部条件的变化，会出现很多工程设计变更，而大多数的简单变更，都要涉及多个专业与部门。因此作为城市轨道交通项目的总包单位不仅要协调内部单位、专业间的协同工作，还需要将参与设计的其他单位及业主单位纳入协同工作中综合考虑，统一管理。

随着城市轨道交通建设的快速发展，对施工工期和工程质量提出了更高的要求，作为总包单位必须研究一套行之有效的协同工作模式[3-4]，将各参建单位各专业统一到一个平台上共享信息、互联互通，以合理、高效的协调手段作为基础，提升项目管理效率，为城市轨道交通项目的有序推进提供可靠的协同工作平台。

1 城市轨道交通协同工作平台概述

城市轨道交通项目的参与单位通常包括：建设单位、总包单位、咨询单位、设计单位、监理单位、施工单位。如西安地铁由西安市地下铁道有限公司承建、总包单位中铁第一勘察设计院集团有限公司、咨询单位北京城建设计研究院，设计单位十余家，参与专业包括：行车、线路、电气、路基、通信等30余个，具体专业根据各项目特点会略有增减。由于城市轨道交通项目一般都在现有城市环境下建设，线路周边建筑众多、地下管网复杂、设计和施工难度大，在项目进行中经常要召集相关单位和专业技术负责人讨论修改方案，而具体的设计修改工作则在各自单位完成，所以协同工作平台的首要任务就是提供一个统一的信息共享平台[5-6]，按单位、专业、角色分权限共享信息，将与设计相关的信息及时传达到设计人员手中。系统主要的业务流程是建设单位、总包单位、参与单位之间的信息交互和共享；在项目的建设期间业主、设计、咨询、监理各单位在此平台上进行信息交流、资料传递、成果共享。业务流程如图1所示。

图1 业务流程

2 系统设计与实现

(1)系统目标

设计并实现符合城市轨道交通项目协同工作需求的信息管理平台[7-8]，支持异地办公；支持建设、总包、设计、施工、监理单位协同办公；支持不同项目之间的动态切换与信息共享；提供灵活的检索条件设置，使用户可以方便快捷地查找资源；提供灵活的权限分配接口，实现项目参与人员与信息的多级权限控制[9]。在此平台基础上设计相应的移动端应用，实现系统内部分信息的推送和查阅。

(2)系统开发环境和语言选择

系统选择Visual Studio 2012平台开发，采用C#.Net语言，该语言功能全面，适合于网络环境，开发速度快，服务器应用开发相对容易，与数据库的连接便捷，数据库操作方便，能够满足所有功能需求；数据库采用SQL Server2008设计。移动端采用Android Studio开发。

(3)系统架构设计

为了适应城市轨道交通协同工作平台[9-11]信息量大、用户分布广的特点，并满足平台设计原则，系统依据部署方式、功能范围、用户范围、设计目标等分多层设计，每层划分为多个模块，经过灵活组合，形成统一的、整体的应用系统。此外随着智能手机的普及，移动办公也成为项目信息交互的重要途径，能够有效提高信息交互的时效性，所以系统在满足B/S系统架构的基础上，扩展了对移动端的支持，用户不仅可以通过浏览器查阅项目信息，不在电脑前也可以通过智能手机了解项目最新动态。

从软件系统设计的角度可以把整个系统划分为3个层次，包括：数据层、服务层、应用层，其中数据层提供基础数据存储和文件存储；服务层包括业务处理和系统服务，业务处理实现具体的业务功能，系统服务是数据层与业务处理之间的桥梁，为功能实现提供数据源。应用层包含B/S端即Web页面的实现，移动端即App界面的实现，如图2所示。

图2 系统架构

数据层：系统采用Microsoft SQL Server 2008作为数据库系统，存储本系统的信息。数据库又分基础数据库和临时数据库[12-13]，基础数据库用于存储本系统基本的、长期的数据。临时数据库存储系统处理过程中产生的交换信息、待审查的信息等临时数据。服务层：作为长期驻留在服务器上的服务程序，包括Web服务、数据库服务和APP服务，负责系统业务信息交换与处理功能。应用层：是用户直接接触的页面，是信息输入、输出、展示的接口。

(4)系统分析

根据协同平台的业务流程提取分析形成系统数据流图[14-15]，系统数据流程主要是普通用户的信息分类浏览和用户之间的信息收发，其中信息分类根据具体项目业务数据特点进行详细划分；此外系统早期版本已经投入使用，根据实际项目的应用效果，信息分类管理要根据具体项目的管理要求和项目进展的不同阶段来进行动态调整。针对管理员需要经过权限验证后进入管理界面实现用户管理和权限分配[16]等功能，数据流如图3所示。

图3 数据流

权限管理是系统的重点，由于系统有多家单位参与，专业众多，并且信息分类多，用户角色及权限管理复杂，所以需要定制完善的角色和权限管理机制来满足不同纬度的管理需求，在保证数据安全的前提下，实现数据共享，权限管理设计如图4所示。根据信息分类建立层级目录管理，各类信息对应不同的加载页面；系统中建立用户管理和角色管理模块，此外建立目录权限管理模块对应各信息分类实现权限绑定，例如目录权限中新建“信息简报查阅”给信息简报页面绑定查阅、下载权限，则可以将“信息简报查阅”分配给普通用户；新建“信息简报管理”绑定查阅、下载、上传、修改、删除权限，则可以将“信息简报管理”分配给管理员。通过目录权限的灵活设置有效解决了各信息栏目分权限管理的问题，各角色只需绑定对应的目录权限即可实现权限分配管理。

图4 权限管理

(5)系统功能设计

轨道交通总体总包协同工作平台从软件结构[17]上分为数据库设计模块、系统基础类库[18]设计模块、文档模块。从业务上分为全局性的菜单管理模块、权限分配模块、权限验证模块、群组管理模块、系统参数管理模块；还有针对具体业务的项目管理模块、公共资源模块；项目信息模块包括最新公告、会议通知、计划与合同、收发文与工作纪要、信息简报、勘察工作、配合施工。移动端经过身份和权限验证后即可浏览权限范围内的项目信息。系统完整记录项目管理过程中产生的各类信息和文档，有效组织项目、单位、专业、人员之间的关系，合理分配权限，确保系统安全可靠。系统功能如图5所示。

图5 系统功能

项目管理：实现项目基本信息管理、各参与单位信息管理，并获取关联信息在电话黄页中显示。信息分类管理：实现最新公告、会议通知、计划与合同、收发文与工作纪要、信息简报、勘察工作、配合施工7类信息的添加、修改、删除功能。公共资源管理：建立公共资源库，内容包括质量手册、程序文件、生产组织管理流程、相关规范的目录、相关技术质量文件等，实现资料分类管理、资源信息管理。系统管理：实现角色管理、权限管理、用户管理、菜单管理、系统日志等功能。移动端管理：实现主要业务数据的推送，包括最新公告、会议通知、信息简报、收发文与工作纪要、计划与合同、勘察工作，系统用户下载并安装APP，登录系统后即可查看参与项目中对应模块的信息内容。

3 系统特点

(1)结合工作流程，信息分类符合业务需求。信息分类可以根据需要设置是否启用，以适应项目不同阶段的信息管理需求。

(2)结合项目管理流程、支持多项目多用户管理，满足1人参与多个项目的需求。

(3)系统实现了按钮、页面、菜单3个层级的管理，与角色配合可以实现用户对某个模块的查阅、添加、修改、删除操作的管理，有效提高了权限管理的精确度和灵活性。

4 应用项目

城市轨道交通协同工作平台于2008年在西安地铁2号线首次应用；系统界面简洁，操作方便，满足西安地铁项目部业务流程的需要，保证设计信息及时传递，能显著提高地铁项目管理效率。此后系统陆续在兰州地铁、太原地铁、乌鲁木齐地铁等8个项目中应用，具体情况见表1。

表1 项目应用情况

序号应用项目时间应用概况1西安地铁1、2、3、5号线2008至今单位36家，用户784人2兰州地铁1、2、4号线2013至今单位4家，用户120人3太原地铁2号线2013至今单位26家，用户261人4乌鲁木齐地铁1、2号线2013至今单位17家，用户105人5西安市域轨道交通项目2013至今单位14家，用户326人6西安北客站至机场线2014至今单位12家，用户194人7成都地铁5号线2014至今单位13家，用户373人8青岛地铁1、6号线2014至今单位10家，用户112人

2013年根据该系统在各项目中的应用反馈和项目管理的新需求对系统进行升级，从系统界面、数据处理、系统功能等方面进行优化形成第二个版本，并在西安市域轨道交通项目、乌鲁木齐地铁、西安北站至机场线、成都地铁、青岛地铁项目中应用；2015年随着移动互联网技术的普及，针对本系统开发了移动端，通过智能手机实时访问系统查阅资料，方便设计人员随时了解项目最新动态，并在西安北站至机场线项目中部署使用。截止目前为止该系统先后在8个城市轨道总体总包项目中得到应用，满足项目的业务需求和管理流程，保证了项目信息的及时传递，显著提高了项目管理效率。

5 结语

城市轨道交通协同工作平台的建设从第一个版本2008年投入使用至今已8年，系统也从最初版本经过2次升级形成Web端+移动端的复合模式。截止目前统计的8个应用项目中，在保持系统主要功能和基本流程不变的前提下，每个系统都按照各自项目特点和用户需求进行了个性定制，并在应用后持续跟踪用户的使用情况，根据反馈信息不断优化系统，保证系统功能满足项目发展中不断变化的各类需求。

城市轨道交通协同工作平台采用B/S模式发挥了Web技术的优势，使信息流转、信息发布、信息查询和维护方便，能够有效提高各单位各专业间的协同工作效率。

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Design and Implementation of Collaborative Work Platform in Urban Rail Transit

GUAN Mao

(China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd., Xi’an 710043, China)

Abstract：In order to effectively fulfill information sharing and interaction between various units and professions of the urban rail transit project and to improve work efficiency, this article starts from the management processes of urban rail transit project to analyze the business characteristics and the classification method of project information. Collaborative work platform design is completed by the use of database design idea and software development technology and optimized constantly based on the feedback after application. Consequently, the information management system and permissions allocation mechanism are improved. The system has been used in many projects, which effectively improves the efficiency of information sharing and collaboration. The processes, ideas and methods in the design and implementation of the collaborative urban rail transit work platform are elaborated.

Key words：Rail transit; General contractor; Collaborative work platform; B/S structure

收稿日期：2016-09-02；

修回日期：2016-09-18

作者简介：关 茂(1981—)，男，工程师，2006年毕业于兰州理工大学计算机应用专业，工学学士，主要从事铁路工程项目管理软件的设计与研究工作，E-mail：[e-mail]。

文章编号：1004-2954(2017)05-0172-04

中图分类号：U239.5；TP319

文献标识码：A

DOI：10.13238/j.issn.1004-2954.2017.05.037