城市轨道交通工务管理数据库的设计

张宝广 隋国栋 李海锋

(1.上海地铁运营有限公司工务分公司,200070,上海;2.同济大学交通运输工程学院城市轨道与铁道工程系,201804,上海∥第一作者,工程师)

对工务系统而言,要实现网络化轨道交通体系的安全、正点运营,轨道安全实时控制技术及轨道维护管理系统是重要的保障措施,先进的检测设备、科学的管理标准、信息化的处理平台和高效的修理技术是必要手段。工务信息具有数据量大、数据变化迅速等特性,需要一个强大的数据库和合理的数据结构。

1 数据库系统的选择

SQL Server是微软公司开发的基于关系型数据库的大型数据库系统,它具有独立于硬件平台、对称的多处理器结构、抢占式多任务管理、完善的安全系统和容错功能、易于维护等特点。SQL Server较流行的版本为 SQL Server 2000与 SQL Server 2005。其最新版SQL Server 2008也已面世。工务轨道信息管理系统采用SQL Server 2005,其与微软的Visual Studio开发环境的良好集成为整个系统的开发带来了很大的便利。

2 数据流程

工务轨道信息管理系统数据库主要包括台帐数据、检测数据、评价标准等三个部分。台帐数据与评价标准采用导入已有Excel格式数据的办法实现数据转移。使用轨检仪或轨检车采集的检测数据,根据检测时间与检测序列转换为Access数据文件,并进行合并、补点、删点、里程匹配等一系列预处理操作,最后由系统管理员将汇总后的数据文件导入至SQL Server数据库。检测数据处理流程如图1所示。

图1 检测数据处理流程

3 数据库设计

工务轨道信息管理系统数据库中,台帐数据与评价标准的数据量相对稳定,但会根据现场作业情况频繁更新;检测数据随检测次数的增多,数据量会迅速增长。数据库表单列表如图2所示。

图2 数据库表单列表

由于台帐数据分为曲线、坡度、道岔等多种信息,因此针对每一种台帐数据,都作为一个独立的表存在于数据库中。为便于检索和管理检测数据,同一种仪器的检测数据依据线别、行别、检测时间和检测序列等的不同存于同一个表中。图3列举了曲线表与轨检仪检测数据表的结构。

4 细节设计及创新性设计

针对上海轨道交通的实际情况,在设计数据库时采取了一些针对性的设计。

(1)传统的台帐记录方式已不满足要求。本系统对多个台帐表的结构进行了改进与统一,如添加曲线表的里程标志、调整曲线偏角格式等。

图3 曲线表与轨检仪检测数据表

(2)根据检测车辆的不同,将检测数据分为轨检仪检测数据与轨检车检测数据,解决了检测数据来源的分类问题,也提高了数据库的检索效率。

(3)由于施工分阶段的关系,上海轨道交通1号线北段与南段的里程数据是相互独立的。为解决这个问题,本系统创造性地将SK里程段设置为负里程,这样不但保留了NK、SK里程标记,符合现场工作人员习惯,也使得1号线整体上里程贯通,便于系统管理。

5 系统的实现

本系统采用B/S(浏览器/服务器)与C/S(客户端/服务器)相结合的方式。B/S模式侧重于查询功能,能够实现图形化查询,方便用户使用。C/S模式侧重于数据管理功能,主要由数据操作员使用。系统启动界面如图4所示。

在本系统中,用户不仅可以查询线路的台帐信息,也可以对检测数据进行处理与统计。用户可以对导入的原始检测数据进行数据修正、补点等预处理,并能够通过图形界面直观地查看检测数据记录。根据检测数据可以对线路超限个数、发展率等进行统计与计算(见图5),最终生成养护维修计划。

图4 工务轨道信息管理启动界面

图5 检测数据图示与统计结果界面

6 结语

工务轨道信息管理系统在上海地铁运营有限公司工务分公司安装部署后,能够迅速准确地将检测数据转换并导入数据库,对轨道质量进行有效的评价,进而指导各工区进行养护维修工作,提升了维护的效率与针对性。实际应用过程中,本系统在功能上及效率上均达到要求。

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