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本文将对软件平台和开发方法的选择进行探讨,最终确定系统开发的数据库平台和开发工具,并对所选软件的特点和优势进行较为详细的论述。取京沪高速铁路的一段线路实例,对本系统的系统结构和系统功能的设计进行验证,事实证明该系统的结构和功能设计合理,说明本文所提出的理论和设计方法是正确的。
本文是道路与铁道工程专业工程硕士论文,主要研究高速铁路数字化工务工程数据库管理系统。
第1章绪论
本章从本文的研究背景出发,阐明了我国高速铁路近年来迅猛发展的势头和高速铁路工务工程信息化管理的迫切需求以及开发高速铁路数字化工务工程数据库管理系统的必要性和重要性,分析了国内外工务管理信息系统发展现状,介绍了本文的研究方法,软件开发平台的选择以及论文的结构。
1.1本文研究背景和研究意义
高速铁路是当今社会铁路高新技术的一项重大成就,成为世界铁路建设的新潮流,近年来,我国高速铁路迅猛发展,自2008年我国第一条现代意义高速铁路——京津城际铁路幵通运营以来,至今不足五年的时间里,一大批高标准、高质量的高速铁路相继建成通车。目前,我国己经成为世界上高速铁路开通运营里程最长、在建规模最大、发展速度最快的国家。“十二五”时期是我国高速铁路发展的重要机遇期,国家明确提出这一时期的一个重要目标是基本建成以高速铁路为主骨架的国家快速铁路网⑴。高速铁路是集高新技术于一身的工程,而今我国的高速铁路正在向着基于无线通信卫星定位和智能化的自动控制技术相整合的综合系统发展,随着我国高速铁路运营里程的增加,高速轨道维修作业也在逐渐增加,要在较短的时间完成相对较大的检查维修作业量。而高速铁路的技术参数精确度要求高,“天窗”修的限制和运营时间对检测提出了更高的要求,要求使用新设备、新技术对高速铁路工务设备进行高速动态、高效、精确的综合检测。检养修管理集成是利用计算机网络及通信技术,对被维修设备的釆购、使用、维护进行信息化的管理,建立设备属性、状态检测、采购、库存、维修记录的数据库,以实现对不同设备执行不同的管理流程,同时实现各专业对资源和信息的共享。设备检测的数据进行分析处理后,反馈给维修计划的制定部门,从而制定出更加完善精确的养护维修计划。通过对设备作业的安全监控,及时发现安全隐患。同时,利用地理信息系统技术对综合维修作业进行可视化的管理[2]。为适应高速铁路综合维修系统的智能化发展要求,必须实现高速铁路工务工程的信息化管理,提高动静态检测维修水平,实现我国工务管理系统三维数字化的发展目标。
1.2国内外工务管理信息系统发展现状
1) 国外工务管理信息系统发展现状
国外的计算机辅助工务管理开始较早,从上个世纪70年代开始,先后有多个由各国铁路部门开发的工务管理信息系统相继问世。下面对国外一些典型的工务管理系统进行介绍[3]。1968年,日本开发了设施管理系统,这是工务管理系统的雏形,该系统是新千线信息管理系统 SMIS(Shinkansen Management Information System)的一个重要组成部分,能够进行全面的轨道管理工作。SMIS于1975年开始运行,此时,它已经拥有了轨道管理信息子系统,该系统以大型的计算机和几十台终端机联系东京情报管理中心和新干线沿线,在二者之间进行数据信息传递和交换。1997年开始,运行于东海岛新干线上的SMIS功能得到全面的修改和完善,新的设施管理系统RINDA成功被幵发出来,该系统1999年开始得到广泛应用。该系统的图形操作界面使用非常方便,并且易于推广。RINDA采用分布式的关系数据库来存储和管理数据,数据的可靠性和一致性得到保障,数据管理也更加快捷,除此之外,大量采用图表相结合也是RINDA系统的一大特点。有了上述各个系统的技术基础,日本还幵发除了轨道管理系统TOSMA等[4]。
第2章高速铁路工务工程数据分析
本章详细阐述了高速铁路工务工程数据的内容,指出高速铁路工务工程数据包括高速铁路工务设备基础数据、高速铁路工务设备检测数据和高速铁路工务设备维修数据,对上述数据各自的特点分别进行了分析,在此基础上对各种数据进行了综合分析,得出高速铁路工务工程数据具有数据量大、关联性强、事物时序性强等特点。最后分析高速铁路工务工程数据库管理系统的需求,提出数据库管理系统开发的必要性和重要性。
2.1高速铁路工务设备基础数据分析
铁路地理信息主要有大桥略图信息、线路综合图信息、速度图信息。大桥略图是指利用数据库中的桥隧设备数据和线路设备数据自动绘制的大桥设计图形;线路综合图包含了线路大修、中修、路基、道床、轨枕、钢轨、坡度、曲线、桥梁、隧道、涵渠、道口、立交设备、车站、工区和管界等基础信息和统计信息。线路综合图作为工务部门维护工作的重要参考资料,可以为工务部门提供养护维修决策支持;速度图利用按照一定的计算方法生成的里程连续的允许速度而绘制成的线路速度图,速度图包括线路上不同公里段的曲线、允许速度、车站、桥梁、隧道等信息[12]。
第3章高速铁路数字化工务工程数据库.......... 10
3.1高速铁路工务工程数据库系统结构设计.......... 10
3.2数据库管理系统结构内容设计 ..........11
3.3高速铁路工务工程数据库子系统设计.......... 17
3.3.1添加数据 ..........17
3.3.2浏览数据 ..........19
3.3.3修改数据.......... 20
3.3.4数据检查.......... 21
3.3.5数据删除.......... 22
3.3.6输入设计.......... 23
3.3.7输出设计.......... 24
3.4系统模块功能和处理过程设计.......... 30
第4章数据库开发平台及开发的关键技术.......... 32
4.1数据库管理系统幵发平台的选择.......... 32
4.2系统的幵发环境.......... 33
4.3 Oracle EnterPrise Manager.......... 33
4.4 SQL 344.5 Visual C++2008/MFC.......... 35
4.5.1 Visual C++/MFC开发程序的优势 ..........35
4.5.2 Visual C++2008 集成幵发环境.......... 36
4.5.3 MFC (Microsoft Foundation Classes) .......... 36
第5章高速铁路数字化工务工程数据库..........39
5.1数据库体系结构实现方法的探讨.......... 39
5.2系统的结构模型设计 ..........39
5.3系统功能的实现 ..........43
结论
近年来,我国高速铁路迅猛发展,高速铁路线路养护维修作业量大幅增加,且高速铁路技术参数精度高,信息化水平高,如何提高高速铁路综合维修系统的智能化水平,是铁路工务部门研究的热点。本文分析了高速铁路工务工程数据,分别讨论了高速铁路养护维修相关的高速铁路工务设备基础数据、高速铁路工务设备检测数据和高速铁路工务设备维修数据的特点,在此基础上,进行了高速铁路工务工程数据库管理系统需求分析,得出开发高速铁路工务工程数据库系统的必要性和重要性。数据库结构设计,本文将高速铁路工务工程数据库系统划分为“设备基础信息子系统”、“设备检测信息子系统”和“设备维修信息子系统”三个子系统,八个模块,对子系统和模块功能进行了设计。
基于高速铁路工务工程数据特点,本文选择了 Oraclellg数据库软件和VisualC++2008作为系统的开发平台,本文还对软件平台的特点进行了详细的介绍。最后,本文基于所进行的系统需求分析,探讨了系统的体系结构和结构模型的实现,开发出了 “高速铁路数字化工务工程数据库管理系统”,并利用京沪高铁线路实例对系统进行了验证,证明高速铁路数字化工务工程数据库管理系统幵发出来以后,能够对高速铁路的工务工程数据进行合理有效的管理和维护,为实现高速铁路的数字化建设奠定了一定的基础。但由于本文作者的水平有限以及开发时间的限制,系统功能还不够完善,距离实际生产应用还有一定的距离,为了实现高速铁路三维数字化的宏伟目标,还必须坚持不懈的继续研究工作。
参考文献
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