發(fā)布時間：2023-02-28 15:47:49
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的車間管理系統(tǒng)樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞： NEW Age 控制系統(tǒng) 需求分析 架構(gòu) 功能 特點(diǎn) 效果
引言
隨著全球化經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市場的競爭也變的越來越激烈，要想在激烈的市場競爭中處于不敗之地，就需要提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量的高度。為了能夠有效的控制產(chǎn)品的質(zhì)量，就需要對生產(chǎn)過程進(jìn)行有效的控制。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，在計(jì)算機(jī)集成生產(chǎn)的框架下，將工廠的管理決策層和過程控制層有效的連接起來，使得集散控制系統(tǒng)既能夠承擔(dān)生產(chǎn)過程的控制，又能夠適用于車間的生產(chǎn)管理。基于NEW Age 控制系統(tǒng)的注塑車間管理系統(tǒng)就是這樣的一種系統(tǒng)，能夠?qū)崟r的對注塑車間進(jìn)行管理，進(jìn)而提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，提高企業(yè)的市場競爭力。
一、NEW Age 控制系統(tǒng)概述
NEW Age 控制系統(tǒng)是一種應(yīng)用與高端注塑機(jī)的控制軟件，它主要基于通用工業(yè)PC+由高速通信網(wǎng)絡(luò)串起來的I/O及伺服驅(qū)動的NEW Age控制器的基礎(chǔ)上，利用以太網(wǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)注塑車間內(nèi)控制器的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控和管理。這種系統(tǒng)能夠有效的監(jiān)控每一臺注塑機(jī)的工作狀態(tài)，并且實(shí)時的接收控制器上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)記錄。與此同時，車間的管理人員可以通過登錄公司內(nèi)部的電腦來了解每臺注塑機(jī)的生產(chǎn)情況，同時管理者也可以通過借籍箸互聯(lián)網(wǎng)來對車間進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，又時候也可以在了解生產(chǎn)進(jìn)度后，對相關(guān)機(jī)器的行動情況做出合理的安排。注塑車間通過應(yīng)用這種先進(jìn)的管理系統(tǒng)能夠有效的對注塑生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控和管理，進(jìn)而提高車間的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，為企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。
二、基于NEW Age 控制系統(tǒng)的注塑車間管理系統(tǒng)的需求分析
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代制造技術(shù)已經(jīng)向著柔性化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、全球化和敏捷化的方向發(fā)展，這也是時展過程中不可避免的。在這一過程中，企業(yè)為了謀求更好的發(fā)展，將會采購一些更加的先進(jìn)的設(shè)備和使用一些先進(jìn)的技術(shù)，這樣就會使得企業(yè)的生產(chǎn)管理出現(xiàn)問題。在如何有效的管理設(shè)備的生產(chǎn)和維護(hù)和產(chǎn)品的追蹤成為了現(xiàn)階段企業(yè)生產(chǎn)的重要問題，特別是一些大型的企業(yè)。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，基于設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)給企業(yè)的生產(chǎn)管理提供了一個有效的解決方案。網(wǎng)絡(luò)化集成技術(shù)主要是將工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)無線網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、現(xiàn)場總線與現(xiàn)代控制設(shè)備有機(jī)的結(jié)合在一起，然后形成基于通信和控制緊密結(jié)合、多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相互組合、有線與無線互相傳輸數(shù)據(jù)和管理與控制一體化的一種全新的控制系統(tǒng)。注塑生產(chǎn)企業(yè)為了獲得更好的發(fā)展和更好的經(jīng)濟(jì)效益，對于基于NEW Age控制系統(tǒng)的注塑車間管理系統(tǒng)的需求是極為重要的，有了這種系統(tǒng)能夠?qū)ψ⑺苌a(chǎn)車間進(jìn)行有效的管理，這也說明了基于NEW Age控制系統(tǒng)的注塑車間管理系統(tǒng)的市場需求是很大的，開發(fā)這種應(yīng)用系統(tǒng)能夠有效的提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和管理效率，這也會使得基于基于NEW Age控制系統(tǒng)的注塑車間管理系統(tǒng)在注塑生產(chǎn)企業(yè)得更好的應(yīng)用。
三、基于NEW Age 控制系統(tǒng)的注塑車間管理系統(tǒng)架構(gòu)及功能
1、基于NEW Age 控制系統(tǒng)的注塑車間管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
基于NEW Age控制系統(tǒng)的注塑車間管理系統(tǒng)主要有車間主任辦公室、董事長辦公室、車間維護(hù)辦公室、客戶服務(wù)器、應(yīng)用程序接口和短信模塊組成，在客戶服務(wù)器中將通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與車間中的每一臺注塑機(jī)連接起來，管理人員通過客戶服務(wù)器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和信息來了解當(dāng)前注塑機(jī)的運(yùn)行情況和做出相關(guān)的安排?；贜EW Age控制系統(tǒng)的注塑車間管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖（1）和圖（2）所示。
2、基于NEW Age 控制系統(tǒng)的注塑車間管理系統(tǒng)的功能
基于基于NEW Age 控制系統(tǒng)的注塑車間管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖（1）和圖（2）所示，可以看出注塑車間內(nèi)的NEW Age控制器有不同的Netid，并且每個NEW Age控制器都是通過交換機(jī)和客戶服務(wù)器連接起來的，服務(wù)器將通過ADS協(xié)議與控制器進(jìn)行通信，進(jìn)而接收NEW Age控制器發(fā)送的周期數(shù)據(jù)和獲得每臺注塑機(jī)的運(yùn)行狀況，包括機(jī)器的模式、警報(bào)和動作等。車間的管理人員可以通過服務(wù)器來操作注塑機(jī)，進(jìn)而更一步的了解機(jī)器的運(yùn)行情況。在系統(tǒng)中的短信模塊可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的聯(lián)系人，當(dāng)機(jī)器的運(yùn)行狀況出現(xiàn)故障時，短信將會直接發(fā)送至相關(guān)的人員，并且通過顯示界面來查看聯(lián)系人的回復(fù)情況，進(jìn)而及時的解決機(jī)器故障，使生產(chǎn)回復(fù)正常。總而言之，通過運(yùn)用這一系統(tǒng)可以有效的提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，為企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。
四、基于NEW Age 控制系統(tǒng)的注塑車間管理系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用效果
1、基于NEW Age 控制系統(tǒng)的注塑車間管理系統(tǒng)的特點(diǎn)
基于NEW Age控制系統(tǒng)的注塑車間管理系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)功能，可以對生產(chǎn)過程進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控、管理和維護(hù)及服務(wù)等功能，進(jìn)而提高企業(yè)的管理能力。由于融合了先進(jìn)自動控制理論和現(xiàn)場總線技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控塑料機(jī)械，將進(jìn)一步推動塑料機(jī)械柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平的提高，不僅提高下游企業(yè)的生產(chǎn)效率、改善環(huán)境，改變生產(chǎn)的落后面貌，同時有利于汽車、電子信息、電器機(jī)械等制造業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展，可以創(chuàng)造良好的社會效益和為企業(yè)獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。這種系統(tǒng)也有相應(yīng)的指標(biāo)，這些指標(biāo)主要為：新型先進(jìn)注塑機(jī)控制器、應(yīng)用接口裝置、短信通信模塊、網(wǎng)絡(luò)接口、IPC與HMI分離控制、Cycle Data、OP Mode、Machine Status、Alarm等，這樣才能夠適應(yīng)不同電腦的操作系統(tǒng)，滿足企業(yè)的生產(chǎn)過程的管理要求?；谶@些指標(biāo)使得該系統(tǒng)主要具有以下幾種顯著的特點(diǎn)：
（1）能夠有效的實(shí)現(xiàn)注塑設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)通信
（2）系統(tǒng)中的短信模塊能夠?qū)C(jī)器的相關(guān)狀態(tài)通過短信的形式發(fā)送給相關(guān)的人員，進(jìn)而使得機(jī)器故障得到及時的解決。
（3）由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，使得所有的數(shù)據(jù)都能夠在系統(tǒng)中應(yīng)用，進(jìn)而有利于管理層人員對實(shí)際的生產(chǎn)情況作出科學(xué)的判斷。
2、基于NEW Age 控制系統(tǒng)的注塑車間管理系統(tǒng)應(yīng)用的效果
通過車間內(nèi)的控制器實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，各個機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)一目了然，并且管理人員可通過服務(wù)器遠(yuǎn)距離操作機(jī)器，當(dāng)軟件系統(tǒng)成熟時可實(shí)現(xiàn)IPC與HMI分離控制，注塑機(jī)不需要人機(jī)界面操作，直接由管理人員統(tǒng)一設(shè)置，這樣不僅節(jié)省的機(jī)器的成本并且提高了工作的效率。
結(jié)束語
基于NEW Age 控制系統(tǒng)的注塑車間管理系統(tǒng)的研究，對于注塑生產(chǎn)企業(yè)提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量是極為重要的。雖然這種系統(tǒng)能夠有效的為企業(yè)獲得更大的效益，但是還是存在著一些小的問題，需要進(jìn)一步的研究，這樣才能夠不斷的完善這一系統(tǒng)，進(jìn)而使的這中系統(tǒng)得到更為廣泛的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]洪龍；基于多的車間控制系統(tǒng)的研究[D]；重慶大學(xué)，2006
隨著人力成本不斷上升，制造業(yè)的生產(chǎn)成本頻頻上漲，加之消費(fèi)者對商品多樣化與個性化的需求不斷增加等因素，制造企業(yè)的利潤越來越低，如何增加利潤成了制造企業(yè)最為關(guān)心的話題。在工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中，曾作為“第一利潤源”的資源領(lǐng)域與“第二利潤源”的人力領(lǐng)域，經(jīng)過長期的發(fā)展與應(yīng)用后，這兩個領(lǐng)域所能創(chuàng)造的利潤已所剩無幾，尋找新的利潤增長點(diǎn)迫在眉睫。1970年，日本西澤修教授在其著作《流通費(fèi)用——不為人知的第三利潤源》中，認(rèn)為物流可以為企業(yè)提供大量直接或間接的利潤。此后，物流領(lǐng)域的潛力越來越受到眾多企業(yè)管理者的重視。相關(guān)研究表明，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，加工和制造的時間占比僅為5%～9%，其余90%多的時間都消耗在存儲與運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)物流環(huán)節(jié)中，物流費(fèi)用占到生產(chǎn)總成本的50%[1]。
根據(jù)國家發(fā)改委的《2015年全國物流運(yùn)行情況通報(bào)》中顯示，2015年度的物流成本占全國GDP的16%，而同期歐美發(fā)達(dá)國家的這一數(shù)據(jù)僅為10%。
拋開高速收費(fèi)、稅費(fèi)過高等因素之外，國內(nèi)企業(yè)在物流，尤其是生產(chǎn)物流領(lǐng)域中的技術(shù)管理水平與國際先進(jìn)水平存在差距也是其中一個重要的原因。因此，目前越來越多的國內(nèi)制造企業(yè)開始重視生產(chǎn)物流，并把生產(chǎn)物流管理作為企業(yè)戰(zhàn)略管理的一個新的著眼點(diǎn)，同時積極采取物流優(yōu)化策略，來尋找新的利潤空間，從而增強(qiáng)企業(yè)競爭力。
梳理文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，國外學(xué)者在生產(chǎn)物流方面的研究起步較早，主要集中在物料搬運(yùn)設(shè)備的選擇[2]、作業(yè)排程[3]以及物料搬運(yùn)設(shè)計(jì)與設(shè)施布局之間的相互影響[4-5]等方面。而國內(nèi)學(xué)者主要從生產(chǎn)物流計(jì)劃模式[6]、廠內(nèi)物料配送[7]、供應(yīng)鏈環(huán)境下的生產(chǎn)物流[8]以及物流技術(shù)裝備與信息系統(tǒng)的運(yùn)用[9]等四個方面展開了相關(guān)的研究。地鐵車輛是城市交通邁向現(xiàn)代化的一個重要標(biāo)志，也是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和形象建設(shè)的重要組成部分。各個城市的地鐵車輛大多融合當(dāng)?shù)爻鞘刑厣跋嚓P(guān)業(yè)主需求，是一種典型的定制化生產(chǎn)產(chǎn)品。地鐵車輛制造過程中，零部件眾多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工序繁瑣，這些特點(diǎn)使得離散定制生產(chǎn)的管理實(shí)踐具有一定的復(fù)雜性。在針對離散制造企業(yè)生產(chǎn)物流的研究中，學(xué)者們主要是生產(chǎn)物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)[10～11]、優(yōu)化[12～13]及發(fā)展?fàn)顩r[14]來進(jìn)行研究的。但是如何利用當(dāng)今的信息技術(shù)來優(yōu)化生產(chǎn)物流，同時降低成本并將其運(yùn)用到具體的制造企業(yè)中，特別是軌道交通行業(yè)的研究則很少。本文將以杭州中車車輛有限公司的地鐵車輛總裝車間為研究對象來闡述如何利用數(shù)字化來提升工作效率、降低企業(yè)的生產(chǎn)物流成本，并對實(shí)施與應(yīng)用之后的效益進(jìn)行了分析。
1 項(xiàng)目背景
杭州中車車輛有限公司作為軌道交通高端裝備制造行業(yè)的地鐵車輛總裝集成企業(yè)，自2013年8月建成投產(chǎn)以來，先后承接了杭州地鐵1號線、2號線、4號線車輛的生產(chǎn)制造任務(wù)。由于地鐵整車技術(shù)復(fù)雜，安全性要求高，交貨期緊，而地鐵車輛的零部件達(dá)數(shù)千種之多，物料零散，生產(chǎn)制造車間內(nèi)部管理非常繁雜。雖然公司已經(jīng)實(shí)施了ERP系統(tǒng)、PLM系統(tǒng)、OA系統(tǒng)等，并對供應(yīng)鏈管理也采用了信息化進(jìn)行管理，但是生產(chǎn)制造的過程仍然出現(xiàn)了很多不利因素。比如，第一，采購到貨后待檢區(qū)物料積壓比較多，沒有統(tǒng)一管理，經(jīng)常發(fā)生貨到不能及時入庫影響生產(chǎn)的情況;第二，倉儲管理未能實(shí)現(xiàn)模擬工位化，從而經(jīng)常出現(xiàn)物料擺放錯誤與發(fā)放錯誤;第三，運(yùn)料工裝沒有實(shí)現(xiàn)套餐化，工作效率不高，物料配送常常脫節(jié);第四，缺件拉動的效應(yīng)不明顯，未能實(shí)現(xiàn)聯(lián)動機(jī)制;第五，車間的剩余用料沒有建立良好的回收機(jī)制，導(dǎo)致出現(xiàn)浪費(fèi)，造成生產(chǎn)成本上升;第六，工時的管理與質(zhì)量的管控沒有實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、實(shí)時化，進(jìn)而導(dǎo)致成本測算出現(xiàn)偏差;第七，地鐵車輛的生產(chǎn)周期長，交貨時間緊，生產(chǎn)過程的影響因素眾多且不可控。在這種情況下，如何通過信息化技術(shù)手段，打造數(shù)字化工廠，提升總裝車間的物流管理水平，提高生產(chǎn)效率，確保生產(chǎn)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行、促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升，降低物流成本和費(fèi)用，是擺在生產(chǎn)管理者面前一個刻不容緩的問題，實(shí)施數(shù)字化車間物流管理系統(tǒng)顯得尤為重要。
2 項(xiàng)目實(shí)施
2.1關(guān)鍵技術(shù)
本項(xiàng)目采用的互聯(lián)網(wǎng)、RFID及形碼掃描的信息化手段對物流管理流程進(jìn)行固化，按照工位節(jié)拍進(jìn)行倉儲管控，實(shí)現(xiàn)對各個工位的配料及送料的信息化動態(tài)跟蹤。實(shí)現(xiàn)實(shí)物流與信息流雙流同步、信息化與工業(yè)化兩化融合，具體技術(shù)如下。
1)過程信息化控制。物流倉儲配送全過程實(shí)現(xiàn)了條形碼管理，貨位、物料、物料包、配送車、作業(yè)人員、工位現(xiàn)場地面、交接單據(jù)都有對應(yīng)的條形碼。指派任務(wù)、進(jìn)車備料、備料完成、掃描檢查出庫、配送發(fā)出、送至車間工位、空車及單據(jù)回收等每個步驟都通過掃描條形碼觸發(fā)。實(shí)現(xiàn)了配送任務(wù)網(wǎng)絡(luò)管理，工作進(jìn)度量化管控。
2)異常自動觸發(fā)。信息系統(tǒng)會對生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行節(jié)拍式管控，任何一個節(jié)點(diǎn)沒有按照計(jì)劃執(zhí)行，屏幕顯示會進(jìn)行顏色變化提醒，同時根據(jù)異常等級分別向相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及責(zé)任人自動觸發(fā)短信提醒。出現(xiàn)異常的責(zé)任人將會納入工作量化考核，工作狀態(tài)也可以像10086查話費(fèi)一樣，進(jìn)行實(shí)時查詢。
3)動態(tài)的電子任務(wù)看板。通過在生產(chǎn)現(xiàn)場布置一些電子任務(wù)看板，并與管理信息系統(tǒng)同步實(shí)現(xiàn)總體進(jìn)度跟蹤、反向物料跟蹤處理、工位配送狀態(tài)跟蹤、套餐式配送狀態(tài)跟蹤等功能。
4)可實(shí)現(xiàn)作業(yè)人員動作追蹤，隨時隨地掌握作業(yè)人員去向與工作動態(tài)。
5)可實(shí)現(xiàn)條形碼電子動態(tài)盤點(diǎn)，實(shí)時掌握帳卡、帳物的準(zhǔn)確性。
6)可實(shí)現(xiàn)對各個節(jié)拍的工時管理，并能進(jìn)行質(zhì)量問題的追蹤。
7)可實(shí)現(xiàn)與ERP系統(tǒng)的高度耦合與集成，并確保各信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時性、準(zhǔn)確性和共享性。
8)支持多種客戶端移動辦公?？芍С蛛娔X、IPAD、智能手機(jī)、車載終端的移動應(yīng)用，滿足人員異地辦公、頻繁出差的管理需求。
2.2系統(tǒng)功能
本項(xiàng)目的數(shù)字化車間物流管理系統(tǒng)的功能主要如下：
1)倉儲管理：到貨管理、入庫管理、出庫管理、帳卡物管理、 工位庫管理、貨位管理。
2)配送管理：配送計(jì)劃、配送模型、生產(chǎn)模型、過程控制、信息采集、實(shí)時監(jiān)控、實(shí)時統(tǒng)計(jì)。
3)異常管理：管理異常、生產(chǎn)異常、安東燈。
4)現(xiàn)場管理：工時定額、工時管控、質(zhì)量跟蹤。
5)短信平臺：基本管理、授權(quán)管理、信息觸發(fā)。
6)質(zhì)量管理：供應(yīng)商管理、到貨質(zhì)量管理、過程質(zhì)量管理、售后質(zhì)量管理、質(zhì)量信息統(tǒng)計(jì)、供應(yīng)商評價。
3 項(xiàng)目效益
自軌道交通產(chǎn)業(yè)數(shù)字化車間物流管理系統(tǒng)項(xiàng)目的實(shí)施后，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的制度流程化、流程表單化、表單信息化，打造了數(shù)字化地鐵車輛制造車間，實(shí)現(xiàn)全生產(chǎn)過程的數(shù)字化管控，同時產(chǎn)生良好的社會效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)效益。
3.1經(jīng)濟(jì)效益
1)采購入庫實(shí)時化。建立到貨三天存貨制，并進(jìn)行表單管理。以三天時間為計(jì)劃區(qū)間，倉庫管理部門根據(jù)ERP系統(tǒng)里的生產(chǎn)計(jì)劃，綜合考慮倉庫的物料存儲情況，列出采購清單，拉動采購工作，保證物料及時入庫，讓待檢區(qū)井然有序，降低了資金成本，釋放了被占用的資金。
2)倉儲管理工位化。根據(jù)工位制的要求在倉儲庫區(qū)，推行物料按按項(xiàng)目與工位來進(jìn)行存儲。物料入庫之后，貨架是按照生產(chǎn)工位劃分設(shè)置，并建立模擬工位，同時將每個項(xiàng)目的物料存儲按照車間對應(yīng)的工位分區(qū)擺放，從而提高揀選效率，減少差錯。屆時，物料上架和揀選都由同一人負(fù)責(zé)，職責(zé)明確 。
3)物流配送套餐化。根據(jù)物料屬性、各工位工藝文件和物料清單及物料形狀開展目視化管理，為每一輛轉(zhuǎn)運(yùn)車制作物料存放平臺，并按照工藝文件和車型制作標(biāo)志進(jìn)行區(qū)分，使物料過目成數(shù);倉儲配料過程在自己所管工位區(qū)域內(nèi)完成，每個配送車內(nèi)都有物料標(biāo)識，配料時只需要按照標(biāo)識編號對號入座，這大大提高了工作效率。
4)缺件拉動規(guī)范化。按照生產(chǎn)計(jì)劃提前72小時循環(huán)模擬缺件情況，對采購員實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)式的拉動管控。
5)物料配送精細(xì)化。采用條碼掃描方式登記揀選的工位物料，并和工位的物料BOM進(jìn)行比對，交接物料和未交接的物料系統(tǒng)會自動進(jìn)行篩選，確保送入車間的每個臺位物料都是準(zhǔn)確與齊全的。
6)電子看板目視化。生產(chǎn)現(xiàn)場布置一些電子任務(wù)看板，可以實(shí)現(xiàn)配送總體進(jìn)度跟蹤、反向物料跟蹤處理、工位配送狀態(tài)跟蹤、套餐式配送狀態(tài)跟蹤等功能。
自系統(tǒng)正式上線運(yùn)行一年后，生產(chǎn)車間物流管理水平有了明顯的提升，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。第一，由于實(shí)現(xiàn)了三天存貨制，倉庫中原料的積壓現(xiàn)象明顯下降，釋放了被占用的資金額高達(dá)600多萬;第二，生產(chǎn)物料配送錯誤事件的發(fā)生率由原來的30%下降到0.02%，大大提升了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率及員工的工作效率，節(jié)省了單列地鐵車輛生產(chǎn)制造的工時額到816.33個小時，根據(jù)目前規(guī)定的時薪是12.25元/小時和年產(chǎn)量300列車來計(jì)算，可節(jié)省300萬元左右(816.33*12.25*300≈300萬元);第三，伴隨著生產(chǎn)工時的減小，則生產(chǎn)車間的管理費(fèi)用(包括風(fēng)、水、氣、電等能源及物耗)也大大下降了100余萬元。綜上所述，該系統(tǒng)的成功實(shí)施上線可給企業(yè)帶來年增經(jīng)濟(jì)效益1000萬元左右。并且，杭州中車車輛有限公司作為中國中車眾多軌道交通高端裝備制造企業(yè)之一，系統(tǒng)的成功實(shí)施上線具有典范效應(yīng)和標(biāo)桿作用，在條件成熟時把該系統(tǒng)面向中國中車下屬各子公司推廣，帶來的經(jīng)濟(jì)效益將在數(shù)十億元，同時還能提升整個軌道交通高端裝備制造行業(yè)的生產(chǎn)組織與管理水平，具有十分重要的意義。
3.2社會效益
在公司積極實(shí)施推進(jìn)軌道交通產(chǎn)業(yè)數(shù)字化車間物流管理系統(tǒng)項(xiàng)目的后，有效地提高企業(yè)的勞動生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本，提升了產(chǎn)品質(zhì)量管控水平，并在地鐵車輛的交貨進(jìn)度及列車運(yùn)行的安全性方面提供了強(qiáng)有力的保障，為浙江省打造了最便捷的綠色出行交通方式，帶來顯著的社會效應(yīng)。
4 結(jié)束語
生產(chǎn)物流是制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤增長的“第三利潤源”。伴隨著當(dāng)今信息技術(shù)的快速發(fā)展，充分利用信息技術(shù)手段來優(yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)物流，降低物流成本，提高企業(yè)競爭力是制造企業(yè)刻不容緩的戰(zhàn)略決策。杭州中車車輛有限公司作為軌道交通產(chǎn)業(yè)的制造企業(yè)正在積極利用并發(fā)揮先進(jìn)的信息技術(shù)來助推企業(yè)生產(chǎn)制造過程的順利升級，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的數(shù)字化生產(chǎn)，打造智能化生產(chǎn)模式，從而響應(yīng)國家智能制造2025的戰(zhàn)略部署，緊跟工業(yè)4.0的步伐，全面提升企業(yè)的經(jīng)營管理水平，提高企業(yè)的市場競爭力。
CATIA軟件以其強(qiáng)大的自由曲面造型和逆向功能，成為航空和汽車行業(yè)的主流CAD平臺[1]。CATIA軟件為兼顧用戶的不同需求，預(yù)留了二次開發(fā)接口。在CATIA平臺下進(jìn)行零件庫的開發(fā)主要有3種方法[2]：第1，使用CATIA的Formula、DesignTable和Catalog功能建立三維標(biāo)準(zhǔn)件庫，但其格式固定，不能有效和國家及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合起來，且操作繁瑣、更新性較差、零件存儲的數(shù)據(jù)冗余、不易操作[3]。第2，可以利用CATIA提供的組件應(yīng)用架構(gòu)（ComponentApplicationArchitec⁃ture，CAA）接口和二次開發(fā)工具快速應(yīng)用開發(fā)環(huán)境（RapidApplicationDevelopmentEnvironment,RADE）進(jìn)行CATIA的二次開發(fā)，創(chuàng)建零件庫的應(yīng)用程序。此方法入門困難，但實(shí)現(xiàn)的功能強(qiáng)大，開發(fā)的程序效率高，能夠滿足用戶深層次專業(yè)化的要求[4]。第3，使用自動化接口（AutomationAPI），在VB環(huán)境下引用CATIA的類對象、函數(shù)進(jìn)行二次開發(fā)。此種方法入門容易，但功能限制大[5]，且所開發(fā)的零件庫系統(tǒng)只能在特定模塊下使用，靈活性較差[6]。本文從車身關(guān)鍵數(shù)據(jù)管理的實(shí)際問題出發(fā)，結(jié)合CATIA平臺下3種開發(fā)零件庫方法的優(yōu)缺點(diǎn)，利用和MySL建立車身關(guān)鍵數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，采用CA⁃TIA/CAA技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與CATIA的無縫連接，應(yīng)用Automation技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與CATIA的數(shù)據(jù)通信。該數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以完成關(guān)鍵數(shù)據(jù)的管理、預(yù)覽、對比以及模型輸出，為提高對標(biāo)設(shè)計(jì)效率、縮短車身開發(fā)周期提供了支持。
2車身關(guān)鍵數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)以Windows和CATIAV5為操作平臺，使用作為開發(fā)語言，通過MySL作為底層數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲。圖1為系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)框圖，可分為集成層、用戶層和數(shù)據(jù)存儲層。集成層使用RADE和CAAAPI實(shí)現(xiàn)用戶層與CATIA的集成。用戶層體現(xiàn)了系統(tǒng)功能，目前可分為3個基礎(chǔ)模塊（分別為系統(tǒng)管理模塊、車型管理模塊、材料管理模塊）和1個關(guān)鍵數(shù)據(jù)模塊，關(guān)鍵數(shù)據(jù)管理模塊作為車身關(guān)鍵數(shù)據(jù)的載體，根據(jù)用戶對不同零件的需求，可進(jìn)行實(shí)時擴(kuò)展。數(shù)據(jù)存儲層為用戶層的各模塊提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持，其和用戶層通過接口和Automation進(jìn)行數(shù)據(jù)交流與更新。系統(tǒng)的工作流程可描述為：進(jìn)入CATIA，點(diǎn)擊開發(fā)工具條上的車身關(guān)鍵數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)命令按鈕，打開已加載到CATIA內(nèi)部的車身關(guān)鍵數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，通過訪問數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行車身關(guān)鍵數(shù)據(jù)的功能性操作。
3系統(tǒng)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)包括集成層的實(shí)現(xiàn)和用戶層的開發(fā)。
3.1基于CAA的集成層開發(fā)
采用組件應(yīng)用架構(gòu)CAA完成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在CATIA下的入口設(shè)計(jì)，要在CATIA中創(chuàng)建一個全新的work⁃bench，以便將基于CAA二次開發(fā)的車身關(guān)鍵數(shù)據(jù)輔助設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行集中顯示，也要將開發(fā)的工具條嵌入到其他相關(guān)工作臺中，以利于實(shí)際操作。集成層的開發(fā)框架（圖2）分為兩個步驟：第1步，插入新工作臺；第2步，在新工作臺中開發(fā)新工具條并將工具條關(guān)聯(lián)到CATIA的創(chuàng)成式、零件設(shè)計(jì)和裝配設(shè)計(jì)工作臺。a.工作臺的插入在CAA中創(chuàng)建新的工作臺流程。b.工具條及命令按鈕開發(fā)工具條在新建工作臺和創(chuàng)成式設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)以及裝配設(shè)計(jì)下可用，因此需要將工具條描述類與這4項(xiàng)的接口建立聯(lián)系。以新建工作臺為例，通過以下兩個語句，可實(shí)現(xiàn)工具條與新建工作臺的連接。#include"TIE_IBATVBDCreationWbenchAddin.h"TIE_IBATVBDCreationWbenchAddin（BATDataAd⁃din）工具條描述類作為對系統(tǒng)接口的擴(kuò)展，會重載Cre⁃ateToolbars和CreateCommands兩個函數(shù)，CreateToolbars用以創(chuàng)建一個按鈕容器，即工具條。圖4是創(chuàng)建工具條及添加按鈕的過程。4標(biāo)準(zhǔn)工具條及按鈕的創(chuàng)建流程函數(shù)CreateCommands()的作用是關(guān)聯(lián)工具條按鈕的響應(yīng)命令。在該命令中添加調(diào)用外部程序的響應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)對外部程序調(diào)用的API函數(shù)有Shell、ShellExecute、ShellExecuteEx、Winexec、CreateProcess等，本文采用使用率較高的ShellExecute函數(shù)。
3.2車身關(guān)鍵數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)
作為車身設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的對標(biāo)平臺，也可以作為通用化的基礎(chǔ)平臺，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能如圖6所示。a.用戶權(quán)限劃分：不同用戶權(quán)限使用不同功能。管理員職能涉及對數(shù)據(jù)庫的修改操作，而普通用戶僅對數(shù)據(jù)庫有查詢操作權(quán)限。圖7為系統(tǒng)主界面。b.數(shù)據(jù)存儲：記錄用戶關(guān)注的車身關(guān)鍵數(shù)據(jù)，包括車型、材料、主斷面位置、車門、主斷面、密封條斷面、孔堵和鉸鏈等數(shù)據(jù)的幾何信息及其數(shù)模文件。c.數(shù)據(jù)查詢：實(shí)現(xiàn)對車型、材料、主斷面位置、車門、主斷面、密封條斷面、孔堵和鉸鏈的幾何信息進(jìn)行瀏覽和查詢，同時可以對零件或斷面的形狀進(jìn)行初步預(yù)覽。圖8為關(guān)鍵數(shù)據(jù)的信息展示界面。d.數(shù)據(jù)輸出與對比報(bào)表：對于其他程序或腳本來說，CATIA只是一個OLE自動化對象服務(wù)器，因此任何能訪問COM對象的程序或腳本都能訪問CATIA的對象并對其進(jìn)行操作[7]。本文通過Automation技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與CATIA的通信，使用前在程序框架中引用CATIA的庫文件，在獲取當(dāng)前CATIAApplication對象后，使用Documents的Open方法將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)模文件在CATIA中打開。通過Automation技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫與CATIA的通信，將相應(yīng)斷面或零件數(shù)模從數(shù)據(jù)庫中直接導(dǎo)入到CATIA。對比報(bào)表的輸出同樣采用支持自動化操作的Excel實(shí)現(xiàn)，用戶根據(jù)自身需要搜索到所需零件或斷面，通過選擇相應(yīng)的參數(shù)，輸出參數(shù)對比報(bào)表。圖9為對標(biāo)數(shù)據(jù)參數(shù)對比報(bào)表的輸出。
4結(jié)束語
出租汽車為社會公眾提供個性化
運(yùn)輸服務(wù)，是城市交通運(yùn)輸綜合體系的重要組成部分。近年來，我國出租汽車在設(shè)備設(shè)施、服務(wù)質(zhì)量、管理水平等方面均得到快速發(fā)展，但也存在諸如空駛率高、運(yùn)力投放缺乏依據(jù)、服務(wù)質(zhì)量亟待提高、出租汽車企業(yè)和駕駛員糾紛不斷等一系列問題，究其原因，主要是缺乏有效的監(jiān)管手段，需要建立一個專門的信息系統(tǒng)。去年，交通運(yùn)輸部確定了1 5個城市作為出租汽車服務(wù)管理信息系統(tǒng)工程建設(shè)的試點(diǎn)，在“十二五”期間列出專項(xiàng)資金予以支持。
需由多個結(jié)構(gòu)有序組合而成
出租汽車服務(wù)管理信息系統(tǒng)有助于實(shí)現(xiàn)城市出租車的智能化管理和運(yùn)行，提高服務(wù)質(zhì)量、提升城市形象：通過采集信息、分析營運(yùn)數(shù)據(jù)，為制訂規(guī)劃、調(diào)控運(yùn)力、調(diào)整運(yùn)價、發(fā)放燃油補(bǔ)貼、監(jiān)督服務(wù)質(zhì)量提供依據(jù)；通過準(zhǔn)確掌握和查證出租汽車司機(jī)的拒載、繞行、甩客、宰客等各種違法行為，強(qiáng)化對出租汽車經(jīng)營行為和服務(wù)質(zhì)量的監(jiān)督；可以及時了解出租汽車異常聚集和停運(yùn)情況，便于及時采取應(yīng)對措施，妥善處置，維護(hù)社會穩(wěn)定；能夠快速識別“克隆車”，有效打擊非法營運(yùn)，維護(hù)市場經(jīng)營秩序；提供超速、遇劫報(bào)警功能，保障運(yùn)輸安全。
然而，為了實(shí)現(xiàn)上述功能，該系統(tǒng)需要眾多的結(jié)構(gòu)組合而成。單單其主體結(jié)構(gòu)就包含終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、數(shù)據(jù)資源中心、支撐平臺等多個模塊（見圖1），它們各司其職，又共同有序地運(yùn)作，才能使系統(tǒng)發(fā)揮它的效用。
該系統(tǒng)的終端主要包括車載終端和移動稽查設(shè)備，常見的有計(jì)價器、服務(wù)評價器、車載攝像頭、調(diào)度信息顯示屏、LED智能頂燈、IC卡從業(yè)資格識別終端、RFID標(biāo)簽等裝置。在城市出租汽車上安裝車載終端，可實(shí)現(xiàn)GPS衛(wèi)星定位、路線監(jiān)控、無線通訊傳輸、報(bào)警、運(yùn)營數(shù)據(jù)采集等功能，滿足乘客、司機(jī)、行業(yè)管理部門、出租汽車企業(yè)的不同需求。乘客通過車載終端可以了解車輛的運(yùn)行狀態(tài)，可以評價司機(jī)的服務(wù)質(zhì)量；駕駛員通過車載終端與監(jiān)控中心保持聯(lián)系，一旦發(fā)生緊急情況可以立即報(bào)警；行業(yè)管理部門通過車載終端可以實(shí)時采集車輛運(yùn)營數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、應(yīng)急指揮等；出租汽車企業(yè)通過車載終端可以實(shí)現(xiàn)指揮調(diào)度、日?？记?、運(yùn)營統(tǒng)計(jì)分析等。而移動稽查終端是供運(yùn)政執(zhí)法人員巡查、執(zhí)法使用，通過內(nèi)置的RFID系統(tǒng)對待查車輛進(jìn)行信息識別，同時通過GPRS進(jìn)行信息實(shí)時傳輸與交換。
為了滿足“政府監(jiān)管、企業(yè)管理、司機(jī)營運(yùn)、公眾出行”的要求，整個大系統(tǒng)需要很多的應(yīng)用系統(tǒng)來支撐。例如，GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)，主要用于采集車輛運(yùn)行軌跡數(shù)據(jù)，提供車輛定位、跟蹤、電子圍欄、軌跡回放、異動監(jiān)控預(yù)警等功能。又比如稽查系統(tǒng)，通過識別碼，稽查“客隆車”和“黑車”，輔助行業(yè)管理部門執(zhí)法。還有智能調(diào)度管理系統(tǒng)、綜合運(yùn)行分析系統(tǒng)、企業(yè)運(yùn)營管理系統(tǒng)、服務(wù)質(zhì)量監(jiān)督系統(tǒng)、信息系統(tǒng)等等。監(jiān)控指揮中心和電召服務(wù)中心綜合利用上述各應(yīng)用系統(tǒng)，提供行業(yè)監(jiān)管和公共服務(wù)功能，而這些職責(zé)的行使需要借助于門戶網(wǎng)站、監(jiān)控中心大屏幕、呼叫中心、手機(jī)短信等眾多服務(wù)接口的輸出。同時，也需要信息安全、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和運(yùn)營三大保障體系的輔助和保障。
將帶來巨大效益
按照上述思路和結(jié)構(gòu)構(gòu)建的城市出租汽車管理信息系統(tǒng)一旦建成并投入使用，無論對監(jiān)管部門、出租車運(yùn)營企業(yè)，還是駕駛員和乘客，都是有好處的。不僅為出租車運(yùn)營企業(yè)和司機(jī)帶來豐厚的經(jīng)濟(jì)效益，也將促進(jìn)行業(yè)監(jiān)管能力、決策能力、公共交通信息服務(wù)能力、安全監(jiān)管和應(yīng)急處置能力的提高，促進(jìn)節(jié)能減排，維護(hù)社會穩(wěn)定，帶來巨大的社會效益。
城市出租汽車管理信息系統(tǒng)建成后，將產(chǎn)生較為豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。首先，可以大幅度降低行業(yè)管理成本。該系統(tǒng)應(yīng)用后，將以信息化手段為支撐開展各項(xiàng)業(yè)務(wù)，一方面可以減少紙張等辦公費(fèi)用的支出，另一方面，將有效提高非現(xiàn)場管理的工作效率，減少人力投入，節(jié)約管理時間，從而降低行業(yè)監(jiān)管成本。其次，還可以降低出租汽車企業(yè)的運(yùn)營成本。該系統(tǒng)建成后，出租車運(yùn)營企業(yè)可以享受電話約車、線路規(guī)劃、車輛導(dǎo)航等服務(wù)，從而有效減少空駛運(yùn)輸、重復(fù)運(yùn)輸、迂回運(yùn)輸，提高運(yùn)營效率，降低運(yùn)營成本，也可以間接提高駕駛員經(jīng)濟(jì)效益。
除此之外，還將帶來巨大的社會效益。首先，能有效提高行業(yè)監(jiān)管和決策能力。借助該系統(tǒng)整合的數(shù)據(jù)資源，能夠全方位地反映出租汽車行業(yè)運(yùn)行情況，為出租汽車投放、補(bǔ)貼等政府科學(xué)決策提供數(shù)據(jù)支持；其次，可以大大提高公共交通信息服務(wù)能力，有效發(fā)揮出租汽車便利、快捷的優(yōu)勢，通過電召，準(zhǔn)確獲知乘客乘車的信息，提供“門到門”運(yùn)輸服務(wù)；通過投訴舉報(bào)、服務(wù)評價等功能，切實(shí)發(fā)揮公眾監(jiān)督作用，維護(hù)乘客正當(dāng)權(quán)益；通過監(jiān)管平臺幫助乘客查找失物、刷卡付費(fèi)，幫助司機(jī)規(guī)劃線路、行車導(dǎo)航，從而為公眾出行、出租汽車駕駛員運(yùn)營創(chuàng)造良好的環(huán)境；再次，有利于提高安全監(jiān)管和應(yīng)急處置能力。當(dāng)自然災(zāi)害、公共安全、公共衛(wèi)生等事件發(fā)生時，利用系統(tǒng)的GPS監(jiān)控系統(tǒng)、智能調(diào)度系統(tǒng)對全市出租汽車進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，提供交通運(yùn)輸保障。同時，按照應(yīng)急預(yù)案指示要求，調(diào)配應(yīng)急交通運(yùn)輸工具，確保搶險(xiǎn)救災(zāi)物資和人員能夠及時、安全送達(dá)。
另外，系統(tǒng)應(yīng)用后，還將促進(jìn)節(jié)能減排，進(jìn)一步保障駕駛員權(quán)益。信息系統(tǒng)將有助于減少城市出租汽車空駛率，提高城市路網(wǎng)通行能力，從而提高運(yùn)輸生產(chǎn)效率，促進(jìn)節(jié)能減排，改善城市環(huán)境。同時，系統(tǒng)還提供電子圍欄提示、報(bào)警等功能，防止駕駛員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域。在駕駛員發(fā)生危險(xiǎn)時，能及時告知相關(guān)部門，便于開展?fàn)I救和事后偵破，最大限度地保障駕駛員人身安全。另外，稽查系統(tǒng)的實(shí)施，有助于遏制“克隆車”、“黑車”的蔓延，保障出租汽車駕駛員的利益，維護(hù)市場公平。
【關(guān)鍵詞】蓄電池；在線；管理系統(tǒng)；構(gòu)建
近半個世紀(jì)以來，迅猛發(fā)展的工業(yè)對能源的需求空前巨大，加上對不可再生能源的不合理開采，導(dǎo)致了全球能源危機(jī)。為了緩解能源危機(jī)，各國相繼開發(fā)以蓄電池為動力的新型車船。蓄電池是電動車船動力系統(tǒng)核心，它的性能好壞直接影響車船的行駛能力。要高效精準(zhǔn)地維護(hù)電池良好的工作狀態(tài)，就需要實(shí)時了解蓄電池工作狀況，毫無疑問，盡快構(gòu)建車船蓄電池在線管理系統(tǒng)十分必要和緊迫。
1.蓄電池在線管理系統(tǒng)構(gòu)建格局
1.1 動力蓄電池
蓄電池是一種可循環(huán)充電電池，常用種類有鉛酸蓄電池、鎳氫蓄電池、鋰離子電池等，其他還有鎘鎳蓄電池、鐵鎳蓄電池、鋅空氣蓄電池、鋁空氣蓄電池等諸多種類。作為車船動力蓄電池，比如鉛酸蓄電池，其性能較之一般用途的蓄電池，有比能量高、比功率大、正常工作溫度范圍寬、能快速充電、循環(huán)壽命長、自放電少等特點(diǎn)。在電動車船領(lǐng)域，現(xiàn)在裝備的密封閥控式免維護(hù)鉛酸蓄電池采用全密封防漏設(shè)計(jì)，解決了電池失水問題，可免維護(hù)運(yùn)行，且具有容量大、比能量高、自放電小、使用壽命長、密封效率高、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，符合車船用作動力蓄電池的設(shè)計(jì)要求。基于以上分析，在蓄電池在線管理系統(tǒng)構(gòu)建試驗(yàn)過程中，采用了單節(jié)電壓為12V、容量20AH的全密封閥控式免維護(hù)鉛酸蓄電池組作為實(shí)驗(yàn)對象，對整組4節(jié)串聯(lián)48V蓄電池組進(jìn)行模擬運(yùn)行分析，主要是考慮電源電壓較低便于實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)的管理系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)證明其相關(guān)軟硬件設(shè)計(jì)理論，可直接推廣至由更多節(jié)電池串聯(lián)而成的電池組。
1.2 在線監(jiān)測需求
目前電池組檢測技術(shù)受諸多因素影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶實(shí)際電能生產(chǎn)需求，其反饋信息單一，精度低；大量的人工測量費(fèi)時費(fèi)力，安全性差，周期長，無法及時發(fā)現(xiàn)落后、失效蓄電池；頻繁的放電測試對蓄電池會造成無法恢復(fù)的傷害隱患。同時，蓄電池組在工作中，如電池本身的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)廠工藝及使用維護(hù)等原因引發(fā)內(nèi)部隱患，電池失效現(xiàn)象時有發(fā)生，嚴(yán)重影響了電能系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為保證系統(tǒng)的安全、正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須對蓄電池的狀況進(jìn)行在線實(shí)時檢測。從查閱大量資料和社會調(diào)研結(jié)果顯示，重新考量電池組檢測技術(shù)是業(yè)內(nèi)十分關(guān)注的課題。為此，在構(gòu)建蓄電池在線自動檢測初始實(shí)驗(yàn)中，已充分考慮到對電池相關(guān)的底層信息的采集通道采取了必要的電氣隔離措施，從而避免電池組串聯(lián)高壓影響。經(jīng)理論推演如果增加電池節(jié)數(shù)，相應(yīng)的硬件系統(tǒng)只需增加與之相應(yīng)的采集通道即可，能夠保證實(shí)驗(yàn)成果的可應(yīng)用性。
1.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
構(gòu)建蓄電池在線管理系統(tǒng)，如設(shè)計(jì)其主要功能有能報(bào)告電池組中單個電池狀態(tài)，以便及時消除個體隱患；能通過儀表對電池電量等多個參數(shù)實(shí)時顯示，為同步操作提供精準(zhǔn)信息；能對電能的穩(wěn)定狀態(tài)維持時間作出預(yù)告，為電池維護(hù)留出充足時間；能實(shí)現(xiàn)電池環(huán)境溫度的自動調(diào)節(jié)，提高電能輸出效率；能對出現(xiàn)的非正常工作環(huán)境發(fā)出警報(bào)，最大限度地延長蓄電池的使用壽命，節(jié)約運(yùn)營成本，等等。設(shè)計(jì)蓄電池在線管理系統(tǒng)的這些重要的實(shí)用功能，為最終實(shí)現(xiàn)對蓄電池電能輸出的穩(wěn)定性控制，排除外界擾動引起的蓄電池輸出電流或電壓的波動，減輕操作人員工作強(qiáng)度提供了有力保障。
1.4 系統(tǒng)主要部分
蓄電池在線管理系統(tǒng)，主要包括數(shù)據(jù)采集的底層驅(qū)動程序設(shè)計(jì)，不平衡檢測、容量預(yù)測、失效判定等管理功能的算法設(shè)計(jì)與程序設(shè)計(jì)，以及系統(tǒng)界面的程序設(shè)計(jì)等。
數(shù)據(jù)采集，獲取電池工作狀態(tài)參數(shù)和相關(guān)環(huán)境參數(shù)，包括電池端電壓、充放電電流、電池體溫度、環(huán)境溫濕度等底層信息采集。通過對采集的若干檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行算法處理，實(shí)現(xiàn)電池管理系統(tǒng)相關(guān)實(shí)用功能。電池狀態(tài)包括荷電狀態(tài)（SOC）和健康狀況（SOH）兩大方面。荷電狀態(tài)給出電池剩余容量相關(guān)信息；健康狀況給出與電池壽命相關(guān)的信息，可以近似表征電池的老化程度。
能量管理，根據(jù)電池相關(guān)狀態(tài)的信息控制電池充放電。安全管理，監(jiān)視電池電壓、電流和溫度，防止電池的過充、過放電。溫度管理，控制電池組的溫度均衡，保證電池組在適宜溫度環(huán)境下工作。人機(jī)界面，有電池狀態(tài)的顯示，按鍵控制接口，報(bào)警裝置等，方便操控人員獲知電池相關(guān)信息。
2.蓄電池在線管理系統(tǒng)構(gòu)建機(jī)理
2.1 確保精度
一般蓄電池的工作空間緊湊、數(shù)量眾多，且不能大量使用傳輸線纜。工作人員對電池的工作狀態(tài)逐一檢測既耗時又費(fèi)力，工作量繁重且精度較差。通常電池采用開口式結(jié)構(gòu)，在工作過程中產(chǎn)生的即使些許酸霧和氫氣都會對工作人員的身體和用電設(shè)備運(yùn)行安全造成較大威脅。因此設(shè)計(jì)的蓄電池在線管理系統(tǒng)，其方案在生產(chǎn)運(yùn)用中安全可靠、自動化程度高、容易操作和方便維修更換等方面的要求很高。蓄電池在線監(jiān)測管理系統(tǒng)，針對測量電池的運(yùn)行條件和檢測電池本身的狀況而設(shè)計(jì)，不僅要求能夠獲取系統(tǒng)多方面的數(shù)據(jù)，而且要求能夠在系統(tǒng)運(yùn)作過程中獲得若干精準(zhǔn)的實(shí)時數(shù)據(jù)。
2.2 監(jiān)測參數(shù)
電池組由若干節(jié)電池組成，而單節(jié)電池內(nèi)部又由多個單體電池組成。一般一個單體電池電壓為2V，6個單體電池串聯(lián)構(gòu)成一節(jié)12V電池。由于生產(chǎn)工藝和成產(chǎn)過程的不一致，導(dǎo)致電池內(nèi)部單體電池彼此之間的容量有偏差，不可避免的在整組電池中發(fā)生部分電池過充、過放或虧充的現(xiàn)象，這將使得電池性能惡化，電池間不平衡程度進(jìn)一步拉大，進(jìn)入惡性循環(huán)。因此，能夠及時發(fā)現(xiàn)電池組中落后電池是哪一節(jié)或哪幾節(jié)落后，落后程度等信息，對維護(hù)電池性能具有非常重要的意義。判斷工作電池之間的不平衡，對單體電池端電壓進(jìn)行跟蹤檢測與比較，其內(nèi)部單體電池故障狀況就可以實(shí)時反映出來。通常電池組故障處理的最小單位是單節(jié)電池，而更換電池組中落后的單體電池成本低，更便捷。蓄電池在線管理系統(tǒng)構(gòu)建對蓄電池運(yùn)行參數(shù)實(shí)行全面監(jiān)管，諸如單體電池電壓、電池組電壓、充放電電流、蓄電池的環(huán)境溫度等參數(shù)，從而保證蓄電池在正常條件下穩(wěn)定工作。
2.3 設(shè)置報(bào)警
當(dāng)電池性能出現(xiàn)惡化或者工作環(huán)境出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)利用蜂鳴器發(fā)出報(bào)警信號。根據(jù)蓄電池在線管理系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求，針對各種情況設(shè)定相關(guān)警報(bào)門限值。實(shí)驗(yàn)中將整組電池電壓監(jiān)測采用UPS設(shè)計(jì)在整流電源內(nèi)。測量電池組的電壓、電流和溫度，進(jìn)行充電和放電管理，尤其是根據(jù)環(huán)境溫度變化調(diào)整電池的浮充電壓，在電池放電時電池組電壓低至某下限時報(bào)警。整組監(jiān)測存在較大的不足是在蓄電池組放電時，放電的截止電壓是N×1.8V/只（N為蓄電池?cái)?shù)量），由于蓄電池組中蓄電池單體的一致性無法嚴(yán)格保證，因此在放電中當(dāng)個別電池已經(jīng)達(dá)到放電截止電壓，但電池組并沒有達(dá)到N×1.8V/只時，就會出現(xiàn)個別電池過放電。當(dāng)單節(jié)電池放電至終止電壓10.80V時，若還未停止放電，電池過放電需要發(fā)出警報(bào)。正常工作模式下，若放電電流超過10A則視為深放電，長時深放電時發(fā)出警報(bào)；當(dāng)電池運(yùn)行環(huán)境溫度超過50℃時，發(fā)出溫度異常警報(bào)。
3.蓄電池在線管理系統(tǒng)構(gòu)建特色
3.1 優(yōu)越的集成系統(tǒng)
為了提高蓄電池在線管理系統(tǒng)的集成度與便攜度，設(shè)計(jì)開發(fā)基于單片機(jī)嵌入式技術(shù)以及傳感技術(shù)的電池電量檢測系統(tǒng)。將所有元件集成在一塊PCB板上。硬件電路能對蓄電池各個參數(shù)，包括單節(jié)電池端電壓、放電電流和電池溫度等進(jìn)行實(shí)時在線的準(zhǔn)確測量。使用STC11F60XE單片機(jī)芯片作為輸入、計(jì)算﹑控制和輸出的中央處理器，檢測與處理各項(xiàng)參數(shù)。
其中，單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖3所示。
另外，選用可調(diào)恒流負(fù)載模塊和大功率三極管控制主放電回路，整個系統(tǒng)的先期調(diào)試和測試可以方便地在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成。同時，該負(fù)載還可以模擬負(fù)載，比如車船的加速、減速和勻速的運(yùn)行狀態(tài)，使得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完全再現(xiàn)實(shí)際狀況，更加貼近設(shè)計(jì)指標(biāo)。
3.2 先進(jìn)的檢測技術(shù)
在檢測技術(shù)方面，采用先進(jìn)的分電池單獨(dú)檢測法。這與目前大多數(shù)只檢測整個電池組相比，該方法能使操作者清楚地了解到電池內(nèi)每個電池的狀況，避免因單個電池的損壞而影響其他串聯(lián)電池的使用壽命。電壓測量采用高線性度光電耦合器進(jìn)行隔離。電流測量采用霍爾電流傳感器。同時，將主回路高壓大電流信號統(tǒng)一隔離成0-5V標(biāo)準(zhǔn)信號，使得系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，精度高。AD轉(zhuǎn)換采用轉(zhuǎn)換周期為10us的12位高速高精度AD，保證了參數(shù)采樣的可靠性。
3.3 優(yōu)化的數(shù)據(jù)算法
在系統(tǒng)軟件開發(fā)中，采集檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行剩余電量計(jì)算法、電池組不平衡檢測算法等多種算法處理。比如在基于安時積分法（AH法）的電池剩余容量的預(yù)測模型中引進(jìn)Peukert方程?？紤]電流和溫度等因素變化對電池實(shí)際容量的影響，電池剩余容量預(yù)測有較高可靠性。其原理是對充放電電流按時間進(jìn)行積分，累計(jì)電池放出電量，再根據(jù)蓄電池總?cè)萘康贸鍪Ｓ嗳萘?。再如SOC估算方法，利用車船電池間歇工作特性，基于開路電壓法與安時積分法相結(jié)合，充分考慮各種影響因素并進(jìn)行補(bǔ)償，據(jù)此判定電池是否失效，免除了對電池做核對性放電試驗(yàn)的麻煩。通過對單片機(jī)算法統(tǒng)籌，蓄電池在線管理系統(tǒng)具備串聯(lián)電池組不平衡檢測，剩余容量預(yù)測，電池失效判定，電池異常工況報(bào)警等多種功能，很好地滿足了用戶需求。
3.4 友好的人機(jī)界面
蓄電池在線管理系統(tǒng)設(shè)置自動警報(bào)喇叭，在出現(xiàn)電量過低﹑端電壓過低﹑電池組嚴(yán)重不匹配﹑負(fù)載過大﹑溫度異常等情況時提醒操作者注意。在人機(jī)接口上，選用320×240像素的TFT彩色液晶屏顯示系統(tǒng)采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)、參數(shù)和電池運(yùn)行狀態(tài)，并接有導(dǎo)航鍵盤，方便用戶操作。簡潔、友好、直觀的輸入、輸出的用戶界面，實(shí)用易用價值凸顯。
參考文獻(xiàn)
[1]劉勝利,邱振國.電動車蓄電池修復(fù)與控制電路檢修技巧[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010,1.
[2]胡信國.動力電池技術(shù)與應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009,7.
關(guān)鍵詞電力，車輛GPS，應(yīng)用、效益
一、引言
以定位監(jiān)控管理為主要用途的車載GPS，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛24小時監(jiān)控覆蓋，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)車輛的軌跡監(jiān)控，并具有防盜、報(bào)警等功能，因而在許多行業(yè)得到大量應(yīng)用。對企業(yè)而言，需要對眾多的公務(wù)用車進(jìn)行規(guī)范管理，體現(xiàn)“公車公開、公車公用、集中管理、實(shí)時監(jiān)控”的原則，浙江省電力公司本部車輛GPS調(diào)度管理系統(tǒng)正是在這樣的背景下實(shí)施的。
二、系統(tǒng)簡介
（一）系統(tǒng)原理
本系統(tǒng)結(jié)合了GPS 全球衛(wèi)星定位技術(shù)、GPRS無線數(shù)字通信技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)、移動車載設(shè)備和計(jì)算機(jī)信息管理網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)科技， 原理如圖1所示：
圖 1 系統(tǒng)運(yùn)行原理示意圖
該系統(tǒng)利用GPS全球定位系統(tǒng)，通過車載GPS終端接收到GPS衛(wèi)星發(fā)出的微波信息實(shí)時解算出車輛的位置信息，包括經(jīng)緯度、速度、方向、時間等信息，通過GPS車載終端無線通訊模塊，傳回到無線通訊接入網(wǎng)，再通過浙江省電力公司專有的APN鏈路傳送到公司內(nèi)網(wǎng)，由內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過GIS系統(tǒng)的自動位置匹配，把車輛位置實(shí)時顯示在客戶端屏幕上。
（二）系統(tǒng)功能架構(gòu)
系統(tǒng)由GPS車載終端、通訊、GIS、監(jiān)控客戶端、綜合業(yè)務(wù)服務(wù)、綜合信息管理和系統(tǒng)集成等7個子系統(tǒng)組成（如圖2）。
圖 2 系統(tǒng)功能示意圖
GSP車載終端子系統(tǒng)：由無線通訊模塊、GPS接收模塊和中心
控制模塊組成，負(fù)責(zé)接收、處理GPS衛(wèi)星信息，與監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
通訊子系統(tǒng)：GPRS無線網(wǎng)絡(luò)通訊，由移動公司提供服務(wù)，GPS
車載終端所有的數(shù)據(jù)都通過該子系統(tǒng)進(jìn)行處理。
GIS地理信息子系統(tǒng)：提供地圖顯示和地物查詢等功能。
監(jiān)控客戶端子系統(tǒng)：在GIS系統(tǒng)的支持下，提供實(shí)時車輛監(jiān)控
和事后運(yùn)行軌跡回放等業(yè)務(wù)功能。
綜合業(yè)務(wù)服務(wù)子系統(tǒng)：提供系統(tǒng)要求的各種業(yè)務(wù)功能服務(wù)，包
括報(bào)警服務(wù)、派車服務(wù)等。
綜合信息管理子系統(tǒng)：提供系統(tǒng)管理、車輛、駕駛員、車載終
端等業(yè)務(wù)對象的基本信息管理、權(quán)限分配、日志管理、統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表等功能。
系統(tǒng)集成子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)與其他外部系統(tǒng)的信息交換的功能，主
要采用松耦合的異步通訊的方式實(shí)現(xiàn)和外部系統(tǒng)的集成?？芍С挚蛻舴?wù)中心接口。
（三）系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)
系統(tǒng)容量： 200臺GPS終端，可擴(kuò)充至 2萬臺。
定位數(shù)據(jù)處理能力：40條/秒，可擴(kuò)充至1000條/秒。
系統(tǒng)應(yīng)至少支持每5秒為一個采集周期內(nèi)，響應(yīng)10000個終端數(shù)據(jù)收發(fā)請求。
歷史軌跡保存時間為6個月以上。
GPS車載終端
工作電壓8-30V，工作模式下電流≤100mA(12V)；
速度精度：≤0.1m/s
定位精度：< 15m（無SA，無差分）
工作溫度：-20℃～+70℃
電子地圖比例尺：浙江省1:10000（杭州市區(qū)1:5000）；全國1:250000
三、系統(tǒng)應(yīng)用
本系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)為實(shí)現(xiàn)車輛的GPS監(jiān)控及調(diào)度管理，因此系統(tǒng)主要具有以下兩方面應(yīng)用功能，即：車輛監(jiān)控及綜合信息管理和車輛調(diào)度。
（一）車輛監(jiān)控及綜合信息管理
1.在公司GPS監(jiān)控中心，配置2臺監(jiān)控客戶端和一臺82″大屏幕液晶顯示器，用來實(shí)時顯示目標(biāo)車輛的行車軌跡、當(dāng)前位置、行駛方向、行駛速度等動態(tài)數(shù)據(jù)。同時可對過去一時間段內(nèi)指定車輛的歷史數(shù)據(jù)，包括報(bào)警數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢或回放，能實(shí)時查詢歸庫車輛信息并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
2.系統(tǒng)具有車輛超速和越界報(bào)警功能，一旦有車輛超過系統(tǒng)設(shè)置
的行駛速度限定值或超越行駛范圍，系統(tǒng)立即發(fā)出超速或越界報(bào)警信號并予以記錄；
3.系統(tǒng)的車輛綜合信息管理功能可根據(jù)需要將車輛車牌號、車型、駕駛員姓名及通訊方式、車輛維修信息、年審信息、保險(xiǎn)信息等各種信息進(jìn)行錄入和查詢；
4.系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能，可對車輛出車次數(shù)、用車時間、油耗、行車?yán)锍碳俺龠`章等數(shù)據(jù)自動進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
（二）車輛調(diào)度
車輛調(diào)度包括車輛的申請、審批及派車等。從公司的實(shí)際需求出發(fā)，車輛GPS調(diào)度管理系統(tǒng)與公司現(xiàn)有的協(xié)同辦公（OA）系統(tǒng)和短信平臺進(jìn)行了集成。
圖 3車輛調(diào)度流程示意圖
圖3為車輛調(diào)度流程示意圖。用車申請及審批在個人OA系統(tǒng)中完成，申請用車人員在OA系統(tǒng)中填報(bào)用車類型、用車時間、目的地、人數(shù)等詳細(xì)用車信息后發(fā)送部門審批，經(jīng)批準(zhǔn)同意后，該申請信息自動轉(zhuǎn)入車輛GPS調(diào)度管理系統(tǒng)。車輛調(diào)度員根據(jù)申請信息和系統(tǒng)顯示當(dāng)前空閑車輛資源情況，及時填寫派車單，完成后系統(tǒng)自動將該派車單發(fā)送至申請人OA系統(tǒng)，并通過短信平臺發(fā)送派車信息至申請人手機(jī)，對申請人進(jìn)行告知。
由上所述，通過車輛GPS調(diào)度管理系統(tǒng)與OA系統(tǒng)、短信平臺的有效協(xié)作，使得車輛調(diào)度各環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)無縫連接，整個流程變得高效和富有人性化。
四、系統(tǒng)效益
（一）社會效益
浙江省電力公司本部擁有的公車數(shù)量多，在治理車輛違法違章現(xiàn)象的問題上，除了公司出臺公車使用管理制度和考核制度外，采用了車輛GPS調(diào)度管理系統(tǒng)作為有效的配套監(jiān)管工具和手段，實(shí)現(xiàn)了車輛24小時GPS在線監(jiān)控，對超速行車、超區(qū)域用車、公車私用等違法違章現(xiàn)象實(shí)時記錄，并作為今后相關(guān)人員的考核依據(jù)。
通過安裝車輛GPS監(jiān)控系統(tǒng)，并加以嚴(yán)格考核，公司在公車治理上收到了明顯成效。節(jié)假日期間公車私用現(xiàn)象得到了有效遏制，在非公務(wù)期間，車輛嚴(yán)格按規(guī)定實(shí)現(xiàn)歸庫停放，車輛超速行駛的現(xiàn)象基本杜絕，車輛安全事故率極大降低，其他各種違法違章現(xiàn)象大大減少，為公司樹立良好的社會形象帶來積極正面的作用。
（二）經(jīng)濟(jì)效益
系統(tǒng)體現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)效益亦十分明顯。系統(tǒng)于2009年12月上線運(yùn)行，據(jù)對當(dāng)月的費(fèi)用統(tǒng)計(jì)，與11月相比，公司車隊(duì)車輛運(yùn)行總里程下降9.4%，油耗費(fèi)用下降34.9 %，過境、過橋、停車等費(fèi)用下降17.2%。
五、系統(tǒng)應(yīng)用前景
浙江省電力公司本部實(shí)施車輛GPS調(diào)度管理后，在下屬基層單位紛紛推廣應(yīng)用,至今全省近70%的市縣級供電企業(yè)建立了車輛GPS系統(tǒng)?；鶎庸╇娖髽I(yè)的職能之一是為電力用戶提供良好的供電服務(wù)和保障，其中電力設(shè)備、線路故障的搶修工作是做好供電服務(wù)的關(guān)鍵因素。車輛GPS系統(tǒng)的投入運(yùn)行，大大提高了搶修車輛的調(diào)度監(jiān)控水平，使得搶修車輛的調(diào)度更為有效和及時，保障搶修車輛及人員能在承諾的時限內(nèi)以最快的速度到達(dá)現(xiàn)場。從這個意義上來說，車輛GPS系統(tǒng)為電力企業(yè)管理科學(xué)化、信息化又增添了濃重的一筆。
結(jié)語
關(guān)鍵詞：效率；公共自行車；時間序列；回歸分析；相關(guān)性檢驗(yàn)；物聯(lián)網(wǎng)
Abstract: the reasonable putting public bicycle system is the effective operation of the foundation, this already need to consider the needs of people and urban traffic system by the constraints, therefore only considering the number of points and structure, each point bicycle capacity to be effective factors such as the configuration, so as to improve the efficiency in the use of the public and convenience of travel. But, again the reasonable stationing cannot permanent solution of public bicycle supply and demand balance problems and other of the transportation problem with. In that case, the reasonable scheduling mechanism is public bicycle system development process are an indispensable part of, then analyzes the operation rule first to be--from horizontal look at the main is a day flow variation law with time, from vertical to see need analysis, holiday season, the weather, the geography factors on the influence of the operation. And in not precise flow of rent car time-of the distribution of the number of regression analysis is perhaps the best way to think of, combined with the correlation inspection may get more convincing regulation basis. Through the above analysis, the author puts forward that can both networking technologies from the fundamental solution to rent car difficult problem, but also to hangzhou city traffic the direction of development, is the inevitable trend of intelligent bus system.
Keywords: efficiency; Public bike; Time series; Regression analysis; Correlation inspection; Content networking
中圖分類號：TU984文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
一、文獻(xiàn)回顧
城市交通的合理規(guī)劃和可持續(xù)發(fā)展是學(xué)者們永遠(yuǎn)的話題。他們多以提高城市交通的運(yùn)載能力以滿足人們需求，同時保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、合理利用資源為研究目的，從城市交通與土地利用、資源環(huán)境的關(guān)系和城市交通各組成部分的內(nèi)部關(guān)系這些角度中的一個或幾個來展開研究并提出自身觀點(diǎn)。
鄒晶介紹了國外基于“城市土地利用與交通共生”理念下的幾種典型的城市模型，說明了城市交通與土地利用一體化規(guī)劃在中國國情下的借鑒作用。鄒晶認(rèn)為，明確城市交通與城市土地利用的關(guān)系是進(jìn)一步探索適合于城市市情的城市交通的基礎(chǔ)。[1]
加拿大學(xué)者Pascal Poudenx對全球12國（地區(qū)）的交通政策和汽車尾氣排放、能源消耗進(jìn)行了總額和研究。Poudenx認(rèn)為，人們之所以選擇私人小汽車出行是因?yàn)樗饺诵∑嚨目蛇_(dá)性和舒適性。他研究說明了單純抑制小汽車增加的交通政策，在人均收入不斷增長條件下，并不能達(dá)到控制小汽車數(shù)量和良好地減少汽車尾氣排放及能源消耗的目的。Pouden提出，最佳的、旨在減少汽車尾氣排放和能源消耗的交通政策，應(yīng)該更多得考慮如何增加公共交通的競爭力，同時提高其能源使用效率。[2]
在此之前，于一凡在講述巴黎市區(qū)交通策略的發(fā)展與變遷時曾給出了與Poudenx類似的觀點(diǎn)：“與上個世紀(jì)相比，現(xiàn)在的交通手段無疑更多樣、更準(zhǔn)時、也更先進(jìn)。然而隨著生活條件的逐步改善，人們對選擇交通工具也提出了更高的要求，更講究旅程中的舒適感，并傾向于以此為選擇交通的主要依據(jù)。”他認(rèn)為公共交通若想具有更強(qiáng)的競爭力，不僅需要“便捷舒適”而且需要“富有魅力”。文章還為我們展示了巴黎市政府五花八門但有計(jì)劃的公交政策，其中包括“橘紅車票”、“青年車票”等公交補(bǔ)助，加強(qiáng)安全防范，配備舒適的座椅，實(shí)施“公交無障礙改良”等行之有效的公交政策。[3]
李婧、譚清美、白俊紅等人先以“各方式規(guī)劃年交通周轉(zhuǎn)量的加權(quán)和最大”為目標(biāo)函數(shù)，以運(yùn)輸方式的運(yùn)輸能力、環(huán)境限制、能源消耗和土地利用這4點(diǎn)為約束條件建立數(shù)學(xué)模型。再以南京為例應(yīng)用模型進(jìn)行實(shí)證研究，其最優(yōu)解最終由自行車所表現(xiàn)，數(shù)據(jù)還表明有軌電車將在未來的幾年內(nèi)超過公交車作為居民出行的第二大選擇。文章最后得出結(jié)論，公共交通是城市交通未來發(fā)展的方向。[4]
公共自行車是城市交通中的一大熱點(diǎn)，但程控化、集營式的公共自行車自概念出現(xiàn)以來僅不過五年。早在1995年，張頡、任福田、劉小明、施耀忠就已提出將自行車納入城市公共交通系統(tǒng)中的設(shè)想。他們說明了“一般認(rèn)為自行車最佳出行距離不應(yīng)太長， 但如果公交服務(wù)水平很低。比如車速過慢、不準(zhǔn)時、發(fā)車頻率太低、過于擁擠等，自行車的優(yōu)勢就會突出， 使其出行距離增長?！辈⑶艺J(rèn)為目前的客觀條件是公共交通不可能滿足所有城市居民快速、經(jīng)濟(jì)、安全和舒適的出行要求， 因而自行車作為城市客運(yùn)交通的一個重要方式在相當(dāng)一段時間內(nèi)仍將發(fā)揮作用。因此，充分發(fā)揮各種運(yùn)輸方式的特長，彼此協(xié)調(diào)，才是解決城市居民出行問題的現(xiàn)實(shí)辦法。[5]
龔佳迪、朱忠東認(rèn)為自行車的優(yōu)勢在于便利、經(jīng)濟(jì)、耐用、可達(dá)性好、節(jié)能、強(qiáng)身健體及無污染。他們也認(rèn)為將自行車這種個體化交通工具實(shí)現(xiàn)(準(zhǔn))公共化運(yùn)營管理，充分發(fā)揮其綜合優(yōu)勢，對改善城市居民的出行狀況，提供多樣化的出行工具，減緩城市交通擁擠，促進(jìn)城市交通可持續(xù)發(fā)展有著十分重要的作用和意義。文章中還采用樂因子評價法來判斷城市是否適合實(shí)施PBS（公共自行車），其評價因子包括降水量、氣溫和地形指標(biāo)，評價過程采用加權(quán)求和。[6]
二、系統(tǒng)運(yùn)行效率分析
（一）公共自行車的使用效率
1.數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
表1-1 關(guān)于樣本自行車使用情況的統(tǒng)計(jì)
注：所謂“正常使用”包括租車狀態(tài)查詢報(bào)表中所指“2-顧客正常還車”及“A-租車異常恢復(fù)”；所謂“非正常使用”是指租車狀態(tài)查詢報(bào)表中除“2-顧客正常還車”和“A-租車異常恢復(fù)”以外的其他還車方式，包括“租車異?！薄ⅰ皟H有還車記錄”“已租車（但當(dāng)日沒有還車）”等。
表1-2 樣本自行車的使用情況分析與樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差統(tǒng)計(jì)
注：標(biāo)準(zhǔn)偏差（STDEV）的公式為 ，其中 x 為樣本平均值，n 為樣本大小。
2.數(shù)據(jù)說明及分析
由表1-1及1-2可見：
（1）樣本自行車每次使用的平均時間為21.37min，STDEV值為4.86min，因此每次使用的時間基本都在30分鐘以下。這有以下幾種可能的原因：
1-1：累進(jìn)的收費(fèi)制度對顧客使用公共自行車時間的約束力很強(qiáng)，能有效促進(jìn)公共自行車的流通；
1-2：以公共自行車為交通方式只適合于顧客的短途出行；
1-3：顧客有這樣的修養(yǎng)，使得他們認(rèn)為應(yīng)當(dāng)及時歸還自行車以免妨礙他人的使用。
為進(jìn)一步分析原因，筆者做了如下的問卷調(diào)查：
表1-2-1現(xiàn)行收費(fèi)制度的滿意度調(diào)查1 表1-2-2現(xiàn)行收費(fèi)制度的滿意度調(diào)查2
收費(fèi)制度對顧客自由使用自行車否造成了阻礙 對現(xiàn)行收費(fèi)制度是否表示的理解
表1-2-3 現(xiàn)行收費(fèi)制度的有效性調(diào)查1表1-2-4 現(xiàn)行收費(fèi)制度的有效性調(diào)查2
累進(jìn)的收費(fèi)制度對顧客及時還車的促進(jìn)作用公共自行車的使用費(fèi)用調(diào)查
滿意度調(diào)查顯示：32%的人認(rèn)為收費(fèi)制度對其使用自行車造成了影響，但只有16.67%的顧客表示不能理解這種收費(fèi)制度，可見收費(fèi)制度對顧客使用公共自行車的時間具有一定的約束力。而人們的思想觀念對于促使自身及時還車也起到一定的作用，否則，按照經(jīng)濟(jì)人的思維方式，應(yīng)該至少有32%的人對這種收費(fèi)制度表示不滿。
有效性調(diào)查顯示：收費(fèi)制度對于顧客及時還車有較強(qiáng)的督促作用，83.64%的人都選擇了在1小時內(nèi)及時還車，這正是免費(fèi)使用的時間；同時有70.37%的顧客每月使用費(fèi)基本為零。這說明累進(jìn)費(fèi)用制度的設(shè)置既對顧客還車有督促作用，也保證了絕大多數(shù)顧客能在免費(fèi)的前提下有效使用。
（2）樣本自行車非正常使用的概率為2.60%， STDEV值為0.02，各自行車發(fā)生非正常租還車事件的概率聚集于5%以內(nèi)，為小概率事件。
（3）樣本自行車的平均日租用次數(shù)為4.62，STDEV值為1.88，說明日租用次數(shù)較低，因?yàn)橐詡€人自行車為主要交通方式的上班族在工作日使用個人自行車的次數(shù)也不少于4次，而公共自行車作為公共基礎(chǔ)設(shè)施其使用效率應(yīng)該要較私人物品的高才有更充分的意義。
注：由于車輛不定期需要維護(hù)，又公共自行車公司會根據(jù)需求的變化改變投放公共自行車的數(shù)量（一次性投放的公共自行車量少于其總數(shù)）因此該表統(tǒng)計(jì)的“使用日期數(shù)”大于實(shí)際情況下每一輛公共自行車的使用日期數(shù)，相應(yīng)的（從這一方面看）被其除得的數(shù)據(jù)要小于實(shí)際值，如公共自行車的日平均租用次數(shù)。但如果考察的對象是公共自行車系統(tǒng)的話，那么這樣的處理或許更據(jù)參考意義，因?yàn)槿我还沧孕熊嚩际窍到y(tǒng)成本的構(gòu)成部分。
建議：
繼續(xù)使用現(xiàn)行的累進(jìn)收費(fèi)制度
合理設(shè)置服務(wù)點(diǎn)及車輛數(shù)量，提高公共自行車的使用效率。就這一問題下文將進(jìn)一步分析影響效率的原因，討論，并給出更具體建議。
（二）服務(wù)點(diǎn)的設(shè)置有效性
1.數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
表1-3各區(qū)域服務(wù)點(diǎn)數(shù)據(jù)分析 2009年12月31日
表1-4各區(qū)域調(diào)運(yùn)點(diǎn)數(shù)據(jù)匯總 2010年1月1日
表1-5 人工調(diào)運(yùn)自行車的頻率
2.數(shù)據(jù)說明及分析
（1）由表1-3可見西湖區(qū)使用率小于20%（異常狀態(tài)-A：閑置）的服務(wù)點(diǎn)數(shù)占區(qū)域總服務(wù)點(diǎn)數(shù)的9.2%，使用率大于80%（異常狀態(tài)-B：過載）的服務(wù)點(diǎn)占0.62%，西湖區(qū)整體狀況良好；其他區(qū)域除上城區(qū)（異常狀態(tài)>20%）與下城區(qū)（異常狀態(tài)>15%）外處于異常狀態(tài)的服務(wù)點(diǎn)數(shù)均小于10%。由此可見，服務(wù)點(diǎn)的設(shè)置需要改進(jìn)，有可能是服務(wù)點(diǎn)本身鎖子器數(shù)量設(shè)置的不合理，也有可能是區(qū)域中服務(wù)點(diǎn)在分布的不合理。
（2）由表1-4可見，1月1日有135個服務(wù)點(diǎn)發(fā)生調(diào)入或調(diào)出事件，占總服務(wù)點(diǎn)數(shù)的8%；由表1-5可見，正常使用下，顧客使用的自行車為調(diào)運(yùn)來的概率為4.69%，即每150次中有7次使用的是人工調(diào)配的車輛。
注：表1-5是由抽樣調(diào)查得出的，樣本數(shù)為13輛自行車1-6月份的正常使用次數(shù)；在正常使用的情況下，若本次自行車的出發(fā)地與上一次該自行車到達(dá)的目的地不同，則可認(rèn)為此車在上一回被使用之后經(jīng)人工調(diào)運(yùn)到本次的出發(fā)地。雖不排除期間被多次調(diào)運(yùn)的可能，但可能性較小而不被本次實(shí)驗(yàn)考慮。
上述分析表明服務(wù)點(diǎn)的設(shè)置（包括自身的組成結(jié)構(gòu)和作為系統(tǒng)的一個組成部分）任需改進(jìn)。接下來本文就將探討這一問題，進(jìn)而給出具體建議。
（三）服務(wù)點(diǎn)設(shè)置有效性的研究及建議
1.數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
表1-6街區(qū)內(nèi)服務(wù)點(diǎn)之間的自行車遷移情況
表1-7 區(qū)域間獨(dú)立性分析
2.數(shù)據(jù)說明及分析
（1）由表1-6可見：
一個街區(qū)內(nèi)服務(wù)點(diǎn)之間的自行車遷移在現(xiàn)有的人工管理和顧客流向與流量的雙重影響下可以達(dá)到基本的平衡；
若一個街區(qū)的出入偏差為正，說明從長期來看這個街區(qū)的自行車流量“入”大于“出”，街區(qū)內(nèi)總體自行車過剩，需要減少；反之需要增加。
建議：
將幾個街區(qū)聯(lián)合考慮，分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)平衡，如圖中虛線邊框所包圍的區(qū)域，可以各自作為一個整體來考慮，進(jìn)行自行車量的調(diào)配。
注：表1-6為對西湖區(qū)各街道的抽樣調(diào)查，“西湖區(qū)-5***”表示一個街區(qū)（街道或小區(qū)等某一個連續(xù)區(qū)域），每一個街區(qū)包括一定數(shù)量的服務(wù)點(diǎn)。
（2）由表1-7可見：
服務(wù)點(diǎn)50009和服務(wù)點(diǎn)50010中自行車所去往的目的服務(wù)點(diǎn)和其來源地重合度很低，稱50009和50010相互間的獨(dú)立強(qiáng)，相應(yīng)的，替代性就較弱。
建議：
在公共自行車系統(tǒng)建設(shè)的初期先設(shè)置獨(dú)立性較高的服務(wù)點(diǎn)，再依據(jù)一段時間內(nèi)獲得的數(shù)據(jù)估計(jì)各服務(wù)點(diǎn)間的獨(dú)立性，在獨(dú)立性較高且客流量較高的服務(wù)點(diǎn)間設(shè)置新的服務(wù)點(diǎn)。這一方面可以吸收新的顧客群，另一方面可以提高服務(wù)點(diǎn)間的替代性使客流量在服務(wù)點(diǎn)間分流，如此見縫插針，逐步完善公共自行車系統(tǒng)。
假如幾個個服務(wù)點(diǎn)相互間的替代性較高且他們的客流量和的平均值小于正常狀態(tài)下一個服務(wù)點(diǎn)的承受能力，則可以根據(jù)他們之間替代性的高低及其他具體情況削弱這個整體。
注：表1-7是對50009和50010這兩個服務(wù)點(diǎn)中自行車所去往的目的服務(wù)點(diǎn)和其來源地服務(wù)點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)；服務(wù)點(diǎn)50009和50010為西湖區(qū)兩個相鄰的街區(qū)。
三、租還車數(shù)量的時間序列
（一）選取樣本
表1-2樣本自行車的使用情況分析與樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差統(tǒng)計(jì)
表中公式說明：若某一樣本同時滿足如下條件，則稱其C.S值≤r（r為一個常數(shù)）
1.
2.
3.
它表示組成樣本特征的某幾個要素與樣本整體中相應(yīng)要素的偏差的絕對值所占樣本整體這一要素的比例都小于所給的值r。
根據(jù)這一公式可以選出在某幾個要素方面與整體偏差程度都小于一定范圍的樣本。
通過對各樣本C.S值的比較，選出在T.a、N.a、F.p這幾個要素方面與整體最接近的一個樣本――900112，滿足C.S≤0.1。
由于本在最后一章中將給出較為具體的誤差檢驗(yàn)和誤差來源分析，在此不對樣本與整體的偏差做進(jìn)一步的分析。
（二）900112號樣本的時間―數(shù)量分布
1.數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
表2-1 900112號樣本的還車時間分布
注：由于平均每次使用時間為21.37min，因此以每半個小時為時間區(qū)間分析公共自行車是使用時間分布（將還車平均時間提前21.37分鐘即為租車平均時刻）；由于二月份天數(shù)較少所以只考慮一、三、四、五、六月份。
圖2-2 900112號樣本各月份的還車時間-數(shù)量分布圖
由表2.1及圖2.2可見：
在A-E、E-H及X-e段區(qū)間內(nèi)，樣本還車時間-數(shù)量分布出現(xiàn)了類似線性的規(guī)律，由于對高峰時段租還車時間-數(shù)量分布的把握有助于服務(wù)點(diǎn)的設(shè)置和公車的分配，因此本文將對此進(jìn)行回歸分析。
（三）分段進(jìn)行回歸分析
1.變量選擇、分段及賦值
（1）選取進(jìn)行線性回歸分析的三段區(qū)間分別為A-E（6點(diǎn)-8點(diǎn)半），E-H（8點(diǎn)半-10點(diǎn)半），X-e（17:30-21:30）
（2）以6:00為起始點(diǎn)，沒過半個小時增加0.5；即：A0.5、B1、C1.5…
（3）以時間為自變量，還車數(shù)量為因變量進(jìn)行分析
2.回歸分析
Anovab
模型 平方和 df 均方 F Sig.
1 回歸 85.264 1 85.264 26.512 0.014a
殘差 9.648 3 3.216
總計(jì) 94.912 4
a. 預(yù)測變量: (常量), 時間段。
b. 因變量: 月平均數(shù)
模型匯總b
模型 R R 方 調(diào)整 R 方 標(biāo)準(zhǔn) 估計(jì)的誤差
1 .948a .898 0.864 1.79332
a. 預(yù)測變量: (常量), 時間段。
b. 因變量: 月平均數(shù)
系數(shù)a
模型 非標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)系數(shù) t Sig.
B 標(biāo)準(zhǔn) 誤差 試用版
1 (常量) -3.720 1.881 -1.978 0.142
時間段 5.840 1.134 .948 5.149 0.014
a. 因變量: 月平均數(shù)
以上為A-E段的數(shù)據(jù)，它表明：
相關(guān)系數(shù)R=0.948表示因變量的變化有94.8%與自變量相關(guān)，說明自變量與因變量高度相關(guān)
回歸的相伴系數(shù)Sig=0.014＜0.05；常量Sig＞0.05時間段Sig＜0.05
常量|t|=1.978＜3.1824、時間段|t|=5.149＞3.1864
因此A-E段的回歸方程的變量系數(shù)可信度高，而常量可信度低。
類似的對E-H段和X-e段進(jìn)行回歸分析，結(jié)論證明這兩段回歸方程的常量系數(shù)和變量系數(shù)都可信，也因此其回歸方程可信度高。需要一提的是，由于常量在當(dāng)日易于獲得，并非需要預(yù)測得到，因此這三個時間段的回歸方程都具有實(shí)用性，而關(guān)鍵在于對誤差來源的控制。
三段時間分別的回歸方程：
A-E段回歸方程（對常量質(zhì)疑）：y=5.840*x-3.720
E-H段回歸方程（可信）：y=-5.480*x+25.660
X-e段回歸方程（可信）：y=-3.581*x+53.938
（四）檢驗(yàn)樣本與整體的相關(guān)性，分析用回歸方程進(jìn)行預(yù)測有效性
1.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
表3-1 各樣本六月份還車時間-數(shù)量分布
如表3-1所示：
為了易于比較整體在六月份的還車時間-數(shù)量分布與由900112號樣本的時間-數(shù)量分得出的三段回歸方程在相應(yīng)時間區(qū)域的相似程度，將整體在六月份的還車數(shù)量按1：（166.4/128）進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
2.數(shù)據(jù)分析
圖3-2 各段回歸方程和樣本與樣本整體的還車時間-數(shù)量分布圖
相關(guān)性
樣本900112 六月份數(shù)據(jù)
樣本900112 Pearson 相關(guān)性 1 .850**
顯著性（雙側(cè)） .000
N 31 31
六月份數(shù)據(jù) Pearson 相關(guān)性 .850** 1
顯著性（雙側(cè)） .000
N 31 31
**. 在 .01 水平（雙側(cè)）上顯著相關(guān)。
表3-2-1 900112號樣本與樣本整體六月份數(shù)據(jù)的相關(guān)性
如表3-2-1所示：
相關(guān)分析的結(jié)果表明，這兩組數(shù)據(jù)（900112號樣本的時間-數(shù)量分布與樣本整體的時間-數(shù)量分布）的皮爾森相關(guān)系數(shù)r＝0.850，在顯著性水平α＝0.01的情況下顯著相關(guān)。因此用900112號樣本的數(shù)反應(yīng)整體的時間-數(shù)量分布具有可行性。
如圖3-2所示：
三段回歸方程都良好的反應(yīng)了整體樣本六月份的時間-數(shù)量分布的走勢。其中第二和第三段時間區(qū)間內(nèi)的兩條回歸方程能較好的反映其數(shù)量，這與回歸分析給出的結(jié)果相同；而第一段回歸方程在數(shù)量上總低于整體的水平，而走勢基本與整體一致，正如回歸分析的結(jié)果所說明的那樣――變量系數(shù)可信度高，而常量可信度低。我們可以這么認(rèn)為，就是每日的租還車數(shù)隨時間的分布結(jié)構(gòu)基本相同，但相比較而言總客流量的變化卻比較大。
建議：
總的來說，回歸方程能較好的反應(yīng)整體在六月份（在A-E、E-H、X-e段內(nèi)）的還車時間-數(shù)量分布。根據(jù)這一方程，在定義區(qū)間內(nèi)，可以在已知某段時間內(nèi)還車量/租車量估計(jì)值的情況下預(yù)測下一段時間內(nèi)（在方程的定義區(qū)間內(nèi)）的還車數(shù)，并提早做好準(zhǔn)備。但同時建議，不要做跨越較長時間段的預(yù)測，以上一個時間段預(yù)測下一個時間段是更為準(zhǔn)確的。
對某一個服務(wù)點(diǎn)或某一個分區(qū)域的租還車時間-數(shù)量分布的把握，可以用于測試這個服務(wù)點(diǎn)或分區(qū)域的服務(wù)效率，假如客流量相對于其容量總是維持在較低水平則可以考慮對其進(jìn)行削弱；如果總是維持在較高水平可以考慮對其進(jìn)行加強(qiáng)；如果客流量不穩(wěn)定，則需要進(jìn)一步考慮，如改變服務(wù)點(diǎn)的設(shè)置以減小其獨(dú)立性，增強(qiáng)周邊服務(wù)點(diǎn)對其的替代性，相互分?jǐn)偪土髁?，以使這一區(qū)域內(nèi)的客流量與其容量之間達(dá)到均衡。
注：對于租車時間來說，由于用車平均時間為21.37min，且較為穩(wěn)定（標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.86min），因此其時間數(shù)量分布可以單獨(dú)計(jì)算，也可以由還車時間-數(shù)量分布向左平移得到。
四、發(fā)展前景與建議
至此，本文已基本形成預(yù)測公車流量的方法，問題在于其實(shí)否具有實(shí)際可操作性以及公共自行車公司是否具有保障其實(shí)行的能力。筆者雖然用了大量的篇幅進(jìn)行時間―數(shù)量分布的研究，也認(rèn)為其具有一定的可靠性，但并不認(rèn)為這是公共自行車最終發(fā)展的方向，其原因有三：一是各服務(wù)點(diǎn)流量的時間序列與總體的時間序列各部相同，若要進(jìn)行點(diǎn)與點(diǎn)間的調(diào)度必須掌握各個點(diǎn)流量的時間序列，這在操作上具有一定的難度，并且作為一個單獨(dú)的服務(wù)點(diǎn)其每日的流量變化是否大致相同是需要懷疑的；二是調(diào)度作為一種人為的操作，其存在本身就說明了公車系統(tǒng)的缺陷，一直依靠此方法難以從根本上提高公車系統(tǒng)的效率，并且增加了成本；三是調(diào)度作為營運(yùn)方的主動調(diào)節(jié)與用戶之間有著信息不對稱的矛盾存在，使其效果大打折扣，甚至適得其反。究其根本原因在于難以避免試錯行為的發(fā)生，用戶無法事先了解信息以安排自己的行程。
基于以上諸因，筆者認(rèn)為公車系統(tǒng)的改進(jìn)需要大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。從公車系統(tǒng)本身來講，租還車難從其開始至今一直是最為人所詬病的問題，而其解決需要在公車系統(tǒng)中引入市場機(jī)制，因?yàn)橛惺袌鲇?jì)劃才能有依據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以隨時向用戶傳遞各租還車點(diǎn)的空滿情況，而用戶也可以通過手機(jī)等終端進(jìn)行反饋，由此形成車供給方和需求方交換信息的平臺，在此基礎(chǔ)上無論供給還是需求都將更加靈活而有彈性，從而促進(jìn)公車系統(tǒng)自身的良性發(fā)展。從杭州市交通規(guī)劃及其發(fā)展戰(zhàn)略來看，未來的發(fā)展方向是要實(shí)現(xiàn)綠色出行、智能交通與和諧交通。杭州市要打造一個集公交車、地鐵、出租車、公共自行車與游艇于一體的智能的綠色的交通系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是必不可少的，否則就難以協(xié)調(diào)各交通方式，真正實(shí)現(xiàn)市民從離開家門到到達(dá)目的地全程換程的目標(biāo)。因此，只有早日將公共自行車系統(tǒng)升級，發(fā)展傳感技術(shù)和信息統(tǒng)計(jì)技術(shù)才能為將來成為杭州交通一體化的一部分做好準(zhǔn)備，真正為市民解決最后一公里的問題。
五、小結(jié)
本文相對于其他有館公共自行車系統(tǒng)的文章最大的優(yōu)勢在于數(shù)據(jù)來源的精確性高、數(shù)據(jù)處理方式的多樣化，結(jié)合問卷調(diào)查運(yùn)用多種理論及分析工具，從而提高了分析結(jié)果的可靠性和實(shí)用性。文章力求脈絡(luò)分明、邏輯有效。從數(shù)據(jù)處理開始，將公共自行車系統(tǒng)的運(yùn)行的效率分為自行車使用的效率（包括周轉(zhuǎn)率、使用時間、非正常事件發(fā)生的概率等科目）和服務(wù)點(diǎn)設(shè)置的有效性分類進(jìn)行分析，從而得出主要問題所在――公共自行車的周轉(zhuǎn)率過低及服務(wù)點(diǎn)設(shè)置低效（主要體現(xiàn)在有部分服務(wù)點(diǎn)過載的同時其他一些服務(wù)點(diǎn)閑置）。從這兩個問題出發(fā)，再次以數(shù)據(jù)分析為依托提出具體的建議：對于服務(wù)點(diǎn)的設(shè)置，通過對區(qū)域間自行車遷移情況和區(qū)域間獨(dú)立性的分析，本文給出了在初期設(shè)置服務(wù)點(diǎn)的思路，及后期區(qū)域內(nèi)聯(lián)合調(diào)配的方法；對于自行車周轉(zhuǎn)率過低這一問題，筆者認(rèn)為是由多方原因構(gòu)成的，而服務(wù)點(diǎn)的設(shè)置是否合理就如同資源的配置是否有效一樣對系統(tǒng)的效率有著先決作用。從上訴建議再次出發(fā)，本文后半部分重點(diǎn)研究了公共自行車租還時間-數(shù)量分布，得出了回歸方程并進(jìn)行了相關(guān)性的檢驗(yàn)，基本明確了公車流量的時變化規(guī)律和預(yù)測流量變化的方法，在理論和實(shí)際運(yùn)用方面皆具有一定的進(jìn)步意義。
最后，筆者認(rèn)為在交通物聯(lián)網(wǎng)時代到來之際，公共自行車系統(tǒng)必將通過信息化手段融入城市交通體系，以此來調(diào)節(jié)供需矛盾，真正化解租車難與還車難同時發(fā)生的矛盾。屆時人們將能夠通過手機(jī)等物聯(lián)終端接收各服務(wù)點(diǎn)的空滿信息，并獲得最優(yōu)的路線和換乘建議，使得市民的出行更加放心和舒心。
參考文獻(xiàn)：
[1]鄒晶: “國外城市交通與土地利用關(guān)系研究”，《黑龍江科技信息》，2009 No.17
[2]Pascal Poudenx：” The effect of transportation policies on energy consumption and greenhouse gas emission from urban passenger transportation”，2008
[3]于一凡：“城市交通的發(fā)展與時代的進(jìn)步”，《國外城市規(guī)劃》，2004 Vol.15 No.5
[4]李婧 譚清美 白俊紅：“可持續(xù)發(fā)展視角下城市交通結(jié)構(gòu)模型研究”，《開發(fā)研究》，2009 No.3
[5]張頡 任福田 劉小明 施耀忠：“北京城市自行車與公共交通換乘研究”，中國公路學(xué)報(bào)，1995 Vol.8 Sup.No.1
[6]龔佳迪 朱忠東: “城市公共自行車交通系統(tǒng)實(shí)施機(jī)制”，《城市交通》，2008 Vol6 No.6
[7]Daly,HermanE.The Economic Growth Debate:What Some Economists Have Leareen But Many Have Not.Journal of Environmental Economics and Manegement,1987,14(December).323-336
[8]劉永平：“交通需求管理系統(tǒng)應(yīng)用”，《公共管理》，2009-06
關(guān)鍵詞：裝甲車輛；工作流；jBPM；Petri網(wǎng)；過程管理
中圖分類號：TP39文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2012)16-4004-05
Testing Process Modeling and Management System for Armored Vehicles
WANG Wei, XU Wen-sheng
(School of Mechanical, Electronic and Control Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China)
Abstract: Armored vehicles should go through long time and strict testing to ensure their performance before they can be equipped for the troops. The workflow technique is adopted in this paper to manage the testing process of armored vehicles. Firstly, the Petri Net is used to model the testing process of armored vehicles and to optimize the testing process. Then the jBPM workflow platform is established to man? age the testing processes. Thus the management of the testing process of armored vehicles from testing process definition to process execu? tion can be implemented.
Key words: armored vehicles; work flow; jBPM; Petri net; process management
1概述
裝甲車輛測試系統(tǒng)建設(shè)的水平會影響裝甲車輛測試結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性，關(guān)系到裝甲車輛的研制周期和費(fèi)用，甚至影響到研制的成敗，所以各國都非常重視裝甲車輛測試系統(tǒng)的建設(shè)。以美國為首的西方發(fā)達(dá)國家，每年用于裝甲車輛測試系統(tǒng)研究的開支近百億[1]。我國也非常重視裝甲車輛測試系統(tǒng)建設(shè)，但在裝甲車輛測試方面我國目前存在測試方法單一，每一種型號的裝甲車輛都采用專一的測試設(shè)備，測試的通用性和靈活性不強(qiáng)等問題[2]。將裝甲車輛測試過程使用建模方法進(jìn)行描述和分析，國內(nèi)研究還處于摸索階段，應(yīng)用實(shí)例也比較少。對于裝甲車輛測試過程建模方法，目前使用較多的是IDEF3方法、UML有向圖方法、Petri網(wǎng)方法等[3]。其中Petri網(wǎng)方法使用直觀的圖形來表示系統(tǒng)中元素的關(guān)系，使用形式化的語義來定義業(yè)務(wù)過程，并且Petri網(wǎng)提供了豐富的分析和優(yōu)化技術(shù)，可以對系統(tǒng)中系統(tǒng)不變量、活性、有界性、安全性等分析計(jì)算，也可以計(jì)算系統(tǒng)的響應(yīng)時間、等待時間等性能[4]。因此該文采用Petri網(wǎng)對裝甲車輛測試過程進(jìn)行建模分析。
裝甲車輛測試過程模型建立完成后，需要根據(jù)裝甲車輛測試過程模型實(shí)施對裝甲車輛的測試，傳統(tǒng)的方法是使用流程圖，即將測試過程用流程圖表示出來，而后按照流程圖逐步進(jìn)行測試。這種測試方法的缺點(diǎn)是各測試任務(wù)之間數(shù)據(jù)傳遞比較困難，進(jìn)行每一步測試之前都要參考流程圖，測試過程無法實(shí)現(xiàn)自動化處理。因此該文提出使用工作流技術(shù)實(shí)現(xiàn)對測試過程的管理。
裝甲車輛測試過程建模與管理系統(tǒng)由測試任務(wù)信息管理模塊、測試流程生成模塊、Petri網(wǎng)流程驗(yàn)證和優(yōu)化模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、jBPM[5](Java Business Process Management)工作流引擎模塊等組成。裝甲車輛測試過程建模與管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
裝甲車輛測試過程建模的具體任務(wù)是根據(jù)裝甲車輛測試任務(wù)順序的要求，把測試任務(wù)按測試順序組織起來，形成多個可選的裝甲車輛測試過程模型，并依據(jù)測試時間最短原則從多個模型中選出同優(yōu)化目標(biāo)最接近的模型。然后將最優(yōu)模型轉(zhuǎn)換為jBPM工作流模型，并使用工作流管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對裝甲車輛測試過程管理。
對裝甲車輛進(jìn)行測試主要目的是檢驗(yàn)產(chǎn)品的各部分性能是否滿足設(shè)計(jì)要求，因此測試過程涉及的任務(wù)數(shù)量非常多。使用Petri網(wǎng)對測試過程進(jìn)行建模之前，要將測試所需相關(guān)信息輸入到建模系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，這些信息包括：測試任務(wù)信息、用戶信息、測試資源信息等。其中測試任務(wù)包括任務(wù)名稱、任務(wù)編號、任務(wù)輸入數(shù)據(jù)、任務(wù)輸出數(shù)據(jù)、任務(wù)參與人、測試任務(wù)所需資源等。
使用Petri網(wǎng)建模技術(shù)建立裝甲車輛測試過程模型，并根據(jù)Petri網(wǎng)的優(yōu)化、驗(yàn)證和性能分析技術(shù)對Petri網(wǎng)模型進(jìn)行處理，選出系統(tǒng)中經(jīng)過優(yōu)化后運(yùn)行時間較短且符合合理性要求的模型。為了能夠讓測試過程模型使用jBPM工作流技術(shù)進(jìn)行管理，需要將Pe? tri網(wǎng)模型轉(zhuǎn)換為jBPM工作流模型。
3.1 Petri網(wǎng)模型到j(luò)BPM工作流模型的轉(zhuǎn)換
Petri網(wǎng)模型具有四種基本結(jié)構(gòu)如圖4所示，而工作流模型也具有四種基本的結(jié)構(gòu)（文獻(xiàn)），通過對比發(fā)現(xiàn)工作流模型的四種基本結(jié)構(gòu)與Petri的四種基本結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，因此可以將Petri網(wǎng)結(jié)構(gòu)通過映射規(guī)則，轉(zhuǎn)化為工作流模型。該文提出8條其轉(zhuǎn)化規(guī)則如下：
1）對于順序結(jié)構(gòu)的變遷，使用活動表示Petri網(wǎng)中變遷，變遷的前置庫所和后置庫所使用連接弧代替。如圖6 (1)所示。
2）變遷的前置庫所如果是開始庫所，將開始庫所使用開始活動進(jìn)行替換，即開始庫所作為活動的啟動條件。如圖6 (2)所示。3）對于一個庫所向多個變遷的連接而只選擇其中之一觸發(fā)的情況稱之為或分離，對于或分離，處理的關(guān)鍵點(diǎn)是分離庫所的轉(zhuǎn)換。將變遷A后面的庫所替換為選擇條件，根據(jù)活動A發(fā)生的結(jié)果，決定活動B或活動C的發(fā)生。如圖6 (3)所示。
4）多個變遷流向同一個庫所，只要多個變遷中有一個變遷發(fā)生，庫所后面的變遷即可以發(fā)生，這種情況稱為或匯集?；騾R集的處理可以把變遷直接轉(zhuǎn)換為活動，而多個活動直接與庫所后面的活動相連。如圖6 (4)所示。
5）一個變遷發(fā)生之后，它同時觸發(fā)后面多個變遷，這種情況稱為并分離，變遷A發(fā)生之后，變遷B和變遷C同時得到托肯?？梢栽趯⒆冞wA替換為活動A，在活動A后面加入fork分離節(jié)點(diǎn)，分離節(jié)點(diǎn)的作用是活動A發(fā)生后，A后面的活動B和活動C同時發(fā)生。如圖6 (5)所示，圖中的小圓圈為fork節(jié)點(diǎn)。
6）當(dāng)多個變遷全部完成后，后續(xù)變遷才能發(fā)生，這種情況稱為并匯集。進(jìn)行并匯集轉(zhuǎn)換時，將變遷轉(zhuǎn)換為活動，而在活動A之前加入join節(jié)點(diǎn)，活動A之前的活動結(jié)束后，到達(dá)join節(jié)點(diǎn)，所有活動完成后，join節(jié)點(diǎn)向活動A發(fā)出執(zhí)行指令。如圖6(6)所示。
7）對于Petri網(wǎng)中的循環(huán)結(jié)構(gòu)，將循環(huán)的開始庫所轉(zhuǎn)換為工作流中的選擇節(jié)點(diǎn)，將變遷轉(zhuǎn)換為活動，將其它庫所轉(zhuǎn)換為弧線。如圖6(7)所示。
