北京地铁培训资料管理系统设计与实现

方 薇

目前城市地铁 (如京、沪、津、穗)中，已建立了以AFC、ATC、SCADA、BAS、FAS及高速通信网为代表的诸多运营管理、调度指挥和安全监控系统。地铁系统的信息化程度不断提高，复杂性也在不断增大，对地铁从业人员的技术水平提出了更高的要求。而且运营部门积累了大量的技术文档、管理制度及设备维修手册等资料，如果这些资料不能有效管理，将给日后地铁线网设备的维护和管理带来极大的困难。因此，对地铁运营管理中的设备信息、维修制度、维修经验等信息进行电子化和网络化管理，利用数字化信息处理技术和网络通信技术，建设覆盖城市地铁范围的设备信息和维护经验的可视化共享平台，在此基础上设计并实现了培训资料管理系统，以提高地铁从业人员的专业技术水平。

1 系统功能

培训资料管理系统，功能模块上分为用户管理、资料管理、权限管理及日志管理四部分，各模块又包含若干子模块。

1.1 用户管理模块

用户管理模块可为普通用户提供注册接口，系统管理员收到新用户的注册请求，并审核通过后，普通用户即可使用注册时填写的用户名和密码登录系统。系统管理员亦可主动添加一个新用户，为其指定用户名和密码。此外，该模块允许用户修改自身密码、所属部门、电话、住址等详细信息。必要时，管理员也可以按照姓名、部门等条件查找或删除系统中的用户。用户管理模块功能如图1所示。

1.2 权限管理模块

权限管理模块功能如图2所示，系统管理员可以为用户分配针对某一文档组的查看、下载及管理权限。查看权限下，用户只能浏览文档;下载权限下，用户不仅能够浏览文档还能够下载该文档;管理权限下，用户拥有该文档的所有权限，包括浏览、下载、更改、删除等权限。

1.3 资料管理模块

资料管理模块实现了培训资料的上传、下载、搜索、展现、删除等主要功能。由于培训资料的类型不仅包括PDF等格式的文本型资料，还包括教学视频、设备图纸、课堂录音等视频、音频、图片类型的资料，因此资料展现子模块需要支持这4种类型资料的展现。由于培训资料数量庞大，为了提高资料录入效率，资料上传子模块需要支持批量上传功能。为了提升用户体验，为用户提供评论和收藏功能。用户查询到自己喜欢的文档时，可以使用收藏功能，将文档放到自己的收藏夹中，下次登录系统时，便可以方便快捷的找到该文档。用户浏览文档时，如有疑惑，可以在文档的评论区陈述自己的看法，以达到相互交流、共同提高的目的。资料管理模块的系统功能如图3所示。

图3 资料管理模块功能设计图

1.4 日志管理模块

日志管理模块包括用户相关日志、文档相关日志、查询日志及系统错误日志4个子模块。

用户相关日志记录了用户登录、下载、浏览、收藏及评论的各个操作，分析这些日志可以了解学员的学习规律以及学习成果，了解学员比较关注的领域，从而及时推荐对用户有帮助的资料。

文档相关日志记录了系统中文档的上传、下载以及收藏等过程。分析文档日志可以得到各个文档下载、收藏的次数，可以得出文档的实用价值。

查询日志记录了用户搜索文档时输入的关键字或者选择的条件，可以了解系统用户目前比较关注哪方面的资料，从而有针对性的向系统增加此类资料的数量，以满足用户的需求。此外，该模块还向系统管理员提供系统运行时的错误日志，帮助管理员不断优化系统性能，提高系统的稳定性。该模块的功能如图4所示。

图4 日志管理模块功能设计图

2 开发平台

图5 系统开发平台

培训资料管理系统的开发架构如图5所示。它采用B/S架构开发，系统运行平台选择稳定性比较好的Linux系统，具体版本为Centos 6.4。由于该系统的存储资源主要是文档资料，数据量特别大，并且需要备份以实现系统的稳定运行，因此选用Hadoop的分布式文件系统HDFS来存储文档资料。文本的属性信息存储在Hadoop的HBASE数据库中。鉴于资料管理系统是以资料为导向，每一个文件可以视为该系统的一个中心，因此后台开发框架选用REST风格的RestLet架构。为了提高用户体验，美化操作界面，该系统的前端架构以Boot-Strap为基础实现二次开发。

3 关键技术

培训资料管理系统需要管理视频、音频、图片及文本等多种样式的资料，因此在B/S模式下，如何高效快捷的呈现各种不同类型的资料是实现该系统的一个难题。培训资料的格式如表1所示。

表1 培训资料格式汇总表

目前浏览器显示图像文件时，已存的HTML的＜img＞标签即可实现，因此图像类型资料的展现是比较容易的。对于视频和音频文件而言，传统方法是浏览器调用第三方插件来播放，用户要使用该系统必须为浏览器安装插件。近年来随着HTML5技术的日益成熟，HTML5的＜video＞标签和＜audio＞标签对音视频的播放提供了比较好的支持。因此采用HTML5技术代替第三方插件来播放音频、视频文件，以简化用户操作。

由于版权问题，微软公司的word、excel、ppt等文档是不能直接在浏览器上展现的，但是PDF文件是可以通过浏览器阅读的，因此系统需要先将上传到服务器的word、excel、ppt文档转换成PDF文档，再通过浏览器来阅读转换后的PDF文档。

资料上传与转换格式流程如图6所示，服务器接收到客户端上传的资料后，首先判断资料类型，如果是音频、视频或者图像资料，则直接将资料存储到SRC文件夹中，用户需要查看这三种类型的资料，根据资料名称到SRC文件夹中获取相关资料。如果上传的是文本类型的资料，先将资料存入SRC文件夹后，再判断资料是否为pdf格式的文件，如果是则直接将该文件存入PDF文件夹中，如果不是则在TMP文件夹中创建一个同名的空文件。客户端软件扫描服务器上TMP文件夹，获取该文件夹中的文件名称。然后根据文件名从SRC文件夹中获取原始文件，在客户端将原始文件转换为PDF格式的文件，然后将PDF文件上传到PDF文件夹中，同时删除TMP文件夹中的空文件。至此，文件格式转换完成，系统要呈现文本格式的文件时，直接获取PDF文件夹中的相应文件即可。

图6 资料上传与转换格式流程图

4 应用效果

培训资料管理系统经过开发、测试阶段后，已经部署到生产环境。系统自上线实用以来，性能稳定、功能完善、用户体验较好，完全达到了系统设计之初的目标。由于在线用户数量不断增长，对系统的并发性能做了一次优化，现阶段系统的吞吐量和延时完全达标，效果良好。

该系统现在满足了员工培训的目的，员工可以在线查询培训资料，完成学习。将来可为系统添加在线考试系统，使用户在完成一个阶段的学习后参加一次考试，以检验学习效果，提升业务水品。

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