货运交通系统（精选7篇）
货运交通系统 篇1
在经济全球化和高等教育大众化的历史背景下, 社会对人才的需求是多样化的, 衡量人才的标准也是多样化的, 高校要保证人才培养质量, 满足经济社会发展需要, 重要的是构建多层次、多类型的人才培养模式。目前, 我国许多工科毕业生面临工程实践能力薄弱与人才需求相脱节的问题。卓越工程师对于人类的未来很重要, 那些未来的卓越工程师就是现在还在大学校园里的工科大学生。为了打造21世纪的卓越工程师, 高校对于本科生的教育是非常重要的环节。交通运输工程学科属于应用型学科, 培养学生的实践能力是培养卓越工程师的重要环节之一。应用型学科课程设置、教学内容及方法等是实践型教学的重要过程。本文将根据笔者多年大学教学的实践, 谈谈关于工科交通运输工程专业核心课程“货运交通系统”课程建设的一些思考。
一、课程建设意义与目的
在工科领域, 我们不仅要培养学科型、研究型的大师级人物, 而且要培养大量技术型、应用型的优秀人才。交通运输工程专业大部分本科学生毕业后将成为具有创新精神的卓越工程师, 是中国工程教育的终极目标, 也是中国交通系统规划、设计、建设及运营管理的迫切需要。卓越工程师不仅在于其专业知识更丰富, 综合素质更高, 更在于其解决实际问题的能力更强。如何锻造卓越的交通工程师, 使之具有更强的解决实际问题的能力, 我认为通过开设一些具有实际应用价值的课程让学生有更感性的认识和思考是重要途径之一。《货运交通系统》是交通工程专业培养21世纪卓越工程师的一门专业核心课程, 其教学目的是帮助学生建立在现代物流体系下, 结合交通工程专业特色的货运交通从系统理论到规划设计运营管理的全面知识体系, 着重培养学生在货运交通方面的系统分析、设施规划设计、建设、及运营管理等实践能力。
二、课程建设体系探讨
卓越工程师培养要围绕知识、能力、人格的培养架构而展开, 在构建卓越工程师知识、能力、人格多元结构下, 去设计人才的培养方案及课程的教学体系。
1. 构建卓越工程师的知识、能力、人格的培养体系。
要培养新一代卓越工程师, 先要构筑基础理论知识、专业实践能力及良好的人格素养的培养体系架构。培养体系将通过以下措施来实现。 (1) 拓展基础, 夯实相关基础知识。拓展的基础有人文社会知识与自然科学;拓展的专业知识包括本专业以及相关专业的专业理论与实践知识。同时, 还必须整合专业课程, 通过整合和压缩核心专业课程的课时, 将专业课“从专门化转为拥有更综合性的课程”, 才能真正实现“不同主题可以在其中更好联系与整合”。通过这种改革, 使学生形成知识面宽、专业基础厚实的知识结构。货运交通系统课程同样涉及到相关专业的基础知识, 如经济学、社会学等, 将在课程理论教学同时, 引导学生利用课外时间学习相关基础知识, 以夯实自己的专业基础。夯实宽广的知识结构能够帮助学生很好地理解交通系统。 (2) 加强实践、注重创新, 培养在实践中创新的能力。创新的培养体系一大特点是大大提高了未来工程师参加企业现场的实践要求, 对各阶段的企业实践时间都应该有具体要求。在本科阶段, 推广学科组团队指导式的指导教师和校外基地专家指导的双导师制, 充分利用教师科研项目优势, 并通过现有创新基地平台和学生科技竞赛机制, 让学生尽早参加工程研究实践, 进入团队。使学生在科研团队中面对工程实践问题, 感受合作力量和进行创新意识的交流。在专业课程教学中, 同样要加强实践教学, 培养学生的创新能力。货运交通系统将是与实践紧密结合的课程, 将结合课程内容与教学基地进行联合教学, 加强学生对货运交通系统的认识能力及实践经验, 以培养学生在实践过程中, 剖析货运交通问题、解决交通问题的创新能力。 (3) 强化主动, 创造自学环境, 培养终身学习的能力。面向未来的卓越工程师的精髓恰恰是他们的自学能力和终身学习的自觉性。通过科技竞赛和创新项目促进学生自学能力的提高, 同时, 在理论教学中鼓励学生自学成才。固定的教材是拓展学生思维的重要障碍, 逐步打破固定教材制, 试行讲义和章节教材制, 以培养学生的自学、归纳和抓住重点的能力。货运交通系统强调学习的自觉性、主动性及终身学习能力的培养。将通过课外参考书籍的阅读培养学生的自觉性, 通过课程报告的写作培养学习的主动性, 通过工程实践, 在实践中找出问题、分析问题及解决问题来培养终身学习能力。货运交通系统的教材将在基础教材的基础上, 不断更新教学内容, 加入本专业前沿知识, 使学生不断理解本学科的发展方向, 引导学生朝自觉、主动、终身学习的方向发展。
2. 完善理论与实践相结合的教学体系。
“货运交通系统”教学内容可分为两大教学体系, 即基础理论教学与工程实践教学。不同的教学内容采用不同的教学方法及不同的教学形式, 有助于学生将理论与实践相结合, 加深学生对本课程的理解及专业知识的掌握。 (1) 基础理论教学体系。基础理论教学, 要强化学科基础, 强化专业能力, 强化创新精神。在课程的理论体系教学中, 坚持课程的基础科学知识教育与工程技术教育相结合, 强调学科专业间交叉与融合, 专业模块依托交通运输行业, 贴近交通运输企业, 突出工程实践能力, 凸显交通运输工程特色, 强化专业教学以及以应用为目的的学科基础课时和要求。“货运交通系统”理论教学体系包括货运交通系统的基本概念、基本理论与方法。基本概念包括拓展和深化对货运交通系统的理解, 涵盖了现代物流体系下的货运交通系统的各个组成部分。基本理论与方法包括货运交通理论, 货运交通与经济社会、产业结构、区域发展状况、交通基础设施等的关系理论, 调查分析方法, 系统分析方法, 需求预测方法, 货运交通模型等。基础理论教学将以培养学生系统地掌握货运交通系统基本概念、基本知识和基本技能与创新能力为目的。在强化理论教学的同时, 进一步加强培养学生面向实际工程问题的应用能力。在教学内容安排上不同于传统的只有理论教学、只有教师讲解, 引入课堂讨论、课后思考, 使学生加深对理论知识的理解, 熟练掌握基本方法及技巧, 能够使课堂理论知识与实际问题相结合, 使理论知识能够运用到解决实际问题中。 (2) 工程实践教学体系。工程实践教学是针对卓越工程师培养过程中普遍存在的重理论轻实践现象, 构建的实践教学体系。“货运交通系统”将根据工科课程特色, 构建“一核两线多层次多环节”的实践教学体系。即:以工程技术运用能力培养为核心, 以课内和课外两条主线, 形成基本操作技能训练、专业综合技能训练、工程综合训练、工程设计训练、工程素质训练、工程管理训练等多层次和实验、实训、实习、参观、课程设计、社会实践、科研竞赛及科研项目等多环节。实践教学强调把学生的学习纳入到工程实践链中进行, 由浅入深、分层次、分模块的推进工程实践教学, 形成“理论—实践—再理论—再实践”螺旋式推进的实践教学模式。“货运交通系统”课程实践教学体系将突出培养学生解决货运交通系统实际问题为核心, 强调学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。其实践内容主要有货运交通需求调查分析模块、货运交通网络规划设计模块、大型货运节点货运通道规划设计模块、城市配送网络规划设计模块、货运交通组织管理模块等。实践教学方式有课堂内讨论、学生演讲, 课外交通调查、实习基地参观、校外 (工程部门) 教师的实际问题讲解、案例分析、货运交通系统设计等环节。
三、教学方法的创新
在合理设计教学内容的同时, 教学方法的改革是培养卓越工程师的关键, 也是课程建设的重要内容之一。随着知识的爆炸与老化, 只是获取知识是远远不够的, 必须要让学生掌握获取知识的方法, 养成终身学习的习惯。采用以下的教学方式方法, 为打造卓越工程师做良好的铺垫。
1. 改变单纯讲授知识的习惯, 使学生成为课堂教学的积极参与者。
在当代高校课堂教学中, 教师仍是以知识权威的身份存在, 将现成的知识通过讲授传递给学生。教师主要借助“教师讲—学生听”方式来完成教学活动, 不利于培养学生的独立精神与实践能力。另外, 学生长时间听课会导致注意力下降, 影响听课效果。在高等学校的教学中, 应倡导师生之间的平等对话, 使教师成为对话的引导者、倾听者与合作者。我所教授的货运交通系统课程是一门与实际结合得较为紧密的课程, 单纯的理论知识对于打造卓越工程师人才是远远不够的, 我觉得要结合教师自身所参与的研究项目的实践, 通过实际项目让学生有更多的感性认识。改革教学内容, 使教学内容与学生关注度相结合。在书面教材的基础上, 不断补充与本课程相关的新内容, 引导学生时刻关注货运交通系统的发展趋势及相关的经济社会急需解决的重大问题, 提高学生对本课程的认知度和关注度, 从而提高学生对知识的追求欲望。引导学生成为课堂教学的积极参与者。
2. 启发式教学。
在大学课堂中, 大部分教师都不习惯使用提问的方式, 同时学生也有些不配合, 往往导致教师自问自答占用了大部分的时间, 学生多半扮演“听众”的角色, 教师独占了课堂教学这一舞台。我认为提问并不是简单的问问题、学生回答问题, 而是希望通过提问这种教学形式, 来了解学生是怎样思考的。就以货运交通这门课程为例, 不要问一些书本上可以找到答案的问题, 而更倾向于提问一些发散性思维的问题, 答案并不是唯一, 学生可以随意表达自己的各种建议和思考, 跟老师相互交流讨论, 形成统一认识。引导学生正确理解问题和掌握教学知识, 使学生对教学内容有深刻的印象, 有利于学生以后在工作和实际项目中灵活运用本课程的专业知识。
3. 讨论式教学。
在课堂中, 学生与老师之间的交流可以通过提问的方式, 学生与学生之间的讨论也非常重要。现在, 许多教师认为, 课程内容庞大复杂, 浩如烟海, 讲授时间都不够, 哪有时间给学生讨论呢。我认为, 书本中大部分教学内容都应该让学生自己利用课外时间去自学获得, 课堂上教师只是帮助他们更好地理解知识的重点与难点, 告诉学生知识的来龙去脉与最新进展, 往往经过同学间的讨论和思考以后, 再跟老师讨论效果可能会更佳。在讨论中, 渐渐理清概念和头绪, 再在课上给老师演示自己的想法。提出问题, 阐述想法的学生一定会成为将来优秀的工程师人才。
4. 课堂教学与课后自学相结合。
我国大学中一个常见的现象是:学生到大学后学习劲头明显不足, 再加上大学教师作业布置得少, 一些教师平时往往迁就学生, 到考前圈一些复习范围, 这样的课程效果可想而知, 使得不少学生养成了懒散的学习习惯。对于卓越工程师的培养, 只是基于课本的知识, 而对于素质的培养是远远不够的。所谓未来优秀的工程师, 现在的本科工科生, 还是需要大量的专业积累和广泛的阅读, 有必要在课下布置一些参考书目。老师可以指明大致的前进方向, 以培养卓越工程师为目标, 注重学生自学能力的调动, 配合工程实例介绍基本理论和方法, 引导学生课后查阅资料并做创新性思考及实践。
5. 借用多媒体技术深化讲课内容。
要正确处理教学与技术的关系, 传统的板书并非一无是处。使用多媒体授课时, 要把握好“点”与“悟”的度, “点”到的同时给学生留一些“悟”的时间, 尤其是像工科类课程, 更需要板书加以辅助。否则, 大片的讲义课件就像翻书一样迅速扫过, 学生根本来不及消化。应发挥多媒体图文并茂的优势, 集文本、图表、视频、音乐于一体, 给课堂带来更多的信息与更直观的形象, 解决那些用传统教学手段无法表现、难以讲清的现象和理论, 使学生可以更好地感知、理解抽象知识。当然, 老师只是照读ppt的授课方式是不合适的, 对于ppt的设计, 只需要点到为止, 上课时, 还是需要老师通过ppt作为一个引子, 来引发之后的知识和讨论。同时, 通过ppt来弥补一些课本的不足, 加一些实际的研究问题让学生有更好的感性认识。
6. 实践教学。
实践教学包括实验室教学、实训基地教学、现场参观教学、校外专家教学、实际问题教学等。实验室教学将依托本专业实验室建设, 如RFID实验室、交通仿真实验室等, 让学生到实验室中去分析货运交通问题, 对交通规划与设计进行实验仿真, 并对其结果进行分析, 以加深学生对实际问题的理解。实训基地教学将通过校企联合实验基地, 让学生到实训基地进行实训锻炼, 结合本课程的专业知识, 试图去解决实训基地所遇到的一些实际问题, 使理论知识与实际相结合。现场教学则让学生到交通相关的企业去参观, 让现场的专家进行讲解。校外专家教学可以采用“走出去、请进来”的方式让校外专家给学生讲授专业相关的实际问题、实际案例等。
四、综合能力培养和考核评估
综合能力培养。货运交通系统课程将通过教学内容与教学方法的改革, 以培养学生将理论知识应用到实际工程、以及学科交叉与集成等多方面的综合能力。通过各种教学环节设计, 培养学生多方面能力。课堂理论教学, 引导学生对教学内容的理解, 培养学生学习能力;实践教学及课程设计, 提出实际的货运交通问题, 指导学生去发现问题、分析问题, 提出解决问题方案, 培养学生的动手及解决实际问题的能力;课堂讨论、研究报告汇报, 让学生充分表达对问题的观点, 汇报研究成果, 培养学生表达能力和交流能力;实践教学、走访调查, 通过学生与实践基地专家的交流沟通、货运交通问题的调查研究, 培养学生的交流和沟通能力。在人格养成方面, 注意培养学生的刻苦钻研精神、团队合作精神及对工作的责任心等。考核评估。在对学生学习成绩的考核考评方面, 要改变以试卷评价为主的单一形式, 要将综合能力和人格养成作为评价的重要内容, 建立多元化评价机制, 注重学生的知识、能力、人格协调发展。鉴于货运交通系统课程需培养学生知识面广、综合能力高的要求, 将建立综合考核的成绩评定方法, 积极推进考核方式、方法的改革。将考核考评贯穿在整个教学过程中, 包括课题考核、作业考核、表达考核、实际考核、考试考核等, 考核内容不仅仅局限在专业知识, 还要注重综合能力及人格方面的考核。考核方式可采用多种形式。如平时问题分析考核, 老师布置货运交通系统相关的问题, 视题目大小, 学生可以单独或者分小组进行, 要求分析问题, 解决问题, 形成调查研究报告, 选择部分个人或者小组上台演讲汇报, 接受听讲学生的问询, 评估其综合能力;小论文考核, 小论文是每个学生都要完成的, 题目不限, 与货运交通相关的内容就可以, 写成论文, 以考核其学术能力;期末考试考核, 采用灵活方式进行, 可以是考试形式也可以是研究报告形式, 主张采用研究报告形式, 根据货运交通系统的课程内容及实际问题, 老师出多个研究型或者实际型问题, 学生以小组形式 (2~3人一组) , 在规定时间内, 完成规定任务, 形成汇报PPT, 推荐代表汇报, 其他同学补充, 并接受台下老师和同学询问, 进行答辩, 听讲同学给出评价, 可作为老师对学生考试成绩评定的参考, 以考核学生的专业知识、表现表达能力、交流能力、学术诚信等。
本文针对传统教学模式, 探讨了面向21世纪卓越工程师培养的课程教学改革, 主要是针对交通运输工程学科专业核心课程———“货运交通系统”课程建设方面进行了探索性研究, 包括教学体系建设、教学方法探讨、学生综合能力培养及考核考评机制。研究成果对培养21世纪卓越工程师的教学改革具有重要的参考价值。
摘要：21世纪卓越工程师的培养需要改革传统的教学模式。本文将针对工科专业培养技术型、应用型及研究型综合人才的要求, 探索工科专业课程的教学改革, 主要针对交通运输工程专业核心课程——“货运交通系统”的教学改革目的、课程建设体系、教学方法、综合能力培养及考核考评方法等多方面进行研究。其目的是为了更好地进行卓越工程师课程体系建设, 实现培养卓越工程师的目标, 为工科专业课程体系建设提供参考作用。
关键词：交通运输工程,货运交通系统,卓越工程师,教学改革
参考文献
[1]汪泓.打造卓越工程师摇篮培养应用型创新人才[J].中国大学教学, 2010, (8) .
[2]李成刚.工科课程改革计划与课程评估的范例[J].高等工程教育研究, 2006, (1) .
[3]季诚钧, 何菊芳, 卢双坡.高校教师课堂教学行为分析[J].中国大学教学, 2010, (5) .
[4]彭美云.提高本科课堂教学效果的建议[J].中国大学教学, 2010, (7) .
[5]张荣沂, 须莹, 付彦虹, 陈树海.应用型本科院校培养卓越工程师应具备的素质[J].交通科技与经济, 2010, (6) .
跨江城市货运交通疏解对策研究 篇2
一、跨江发展城市典型特征
1. 城市用地跨江发展
国内部分大城市的用地形态呈现跨江发展格局, 江、河的存在不仅没有限制城市用地发展, 反而成为城市发展的轴线, 引导了城市功能的布局优化。一部分城市呈现“两翼齐飞”发展模式, 如武汉市跨长江发展, 传统的“武汉三镇”格局奠定了今天的武汉市区用地布局形态。“武汉三镇”中的武昌位于长江以南, 汉阳、汉口则居于长江以北。从用地规模看, 长江两岸城市规模相对均衡。另一部分城市呈现“主城+副城”模式, 如杭州市跨钱塘江发展。传统的杭州城区由位于钱塘江以北的上城、下城、江干、拱墅和西湖五区组成, 随着城市发展, 城市格局已规划为“一主城+三副城”形态。其中, 江北五区作为“主城区”, 江南的萧山、滨江两区组成“江南城”, 作为副城之一, 城市的功能安排在主、副城市间适当差异化配置。从用地规模看, 江北的主城规模大, 开发基本成熟;江南的副城规模略小, 正处于建设发展过程中。
2. 高速公路环城而过
区域性中心城市对于物流、人流、信息流都具有强大的吸引力, 也决定了其在高速公路网络中往往处于枢纽地位, 多条高速公路会在城市周边交汇衔接。高速公路规划中与城市相交较多采用“环形绕越”过境模式, 即指高速公路通过城市建成区时采用环形线路的过境模式, 以屏蔽过境交通对城市内部交通的干扰。它使过境交通从城市外部区域穿越, 通过环路上的互通式立交实现各条高速公路上交通流之间的转换。
除前述的武汉市、杭州市外围有高速公路“环形绕越”通过外, 其他如跨湘江发展的长沙市、跨长江发展的南京市等, 都同时具有多条高速公路交汇、环形高速公路绕城而过的特点。高速公路“环形”形态与城市接触面大, 根据高速公路网络特点和自然地貌限制, 实际建设中可形成半环绕行、单环绕行和多环绕行等多种模式。
3. 城市跨江道路资源相对有限
江、河成为城市空间发展的轴线和依托, 也是城市道路网络布置的天然障碍。尽管工程技术手段不断进步, 但跨越江、河的道路资源在相当长的时期内还处于相对有限的阶段。杭州市的钱塘江大桥是我国自行设计、建造的第一座双层铁路、公路两用桥, 于1937年建成。钱塘江大桥设计年限为50年, 20世纪90年代经大修后一直继续使用至今。此外, 武汉长江大桥建成于1957年, 南京长江大桥建成于1968年, 均在正常使用中。
二、各类货运交通对过江通道需求
在传统的西方城市规划方法中, 货运很少受到关注, 主要是因为它并不产生造成主要拥堵并驱使对基础设施进行投资, 或促使在交通管理上做出反应的高峰流量。但对跨江发展的城市而言, 跨江通道资源有限, 决定了跨江道路通道对于“货运交通”的存在相当敏感, 货运交通直接影响跨江通道的使用效率乃至可靠程度。
经过城市道路的货物运输交通, 按照“货物”属性特点可分为过境型、生产型、生活型三类。
1.“过境型”货运交通
过境型货物运输, 基于区域中心城市的定位。城市具有高速公路网络枢纽功能、物流集散枢纽功能, 货物不在城市内停留或仅在物流中心 (含保税区) 停留, 然后继续进入高速公路、铁路、水运、航空等运输系统的过境型货物运输。此类货物运输的特点是定向“过境”为主。“过境型”货运交通, 并不需要进入城市内部, 仅是通过或与物流中心发生必要的联系, 从“环形绕越”的绕城高速公路通过即可完成对城市的穿越。
2.“生产型”货运交通
生产型货物运输, 基于城市经济强劲增长趋势。货物 (商品) 输入基本都来自城市以外, 生产增值后形成的货物 (工业产品、贸易商品) 输出基本都指向城市以外 (外向型经济为主的模式时) , 通过物流中心中转或直接通过高速公路、铁路、水运、航空交通运输系统完成货物运输。此类运输的特点是“输入”、“输出”双向共存。有条件的可就近利用绕城高速公路上的转换节点出入高速公路系统, 也可从城市出入口周边的物流中心周转;同时生产领域有少量货物需要在城市内部实现空间转移。如果属于大区域间的跨江联系, 也可选择利用绕城高速公路体系。
3.“生活型”货运交通
生活型货物运输, 基于杭州市生活运转和建设发展需求。它可分为两个方面:一是广义的城市生活, 指支撑城市功能正常运转所进行的活动;二是狭义的城市生活, 指支撑城市居民日常生活的各类活动。此类运输的特点是单向“输入”为主, 仅有少量废弃物输出。“生活型”货运交通在从城市以外输入时, 其对跨江通道需求与“生产型”类似, 依托绕城高速公路系统到达, 对城市道路系统中的过江通道依赖度不高;只有在“货物”进入“消费”环节后, 对城市道路的需求才变得突出。
三、跨江城市货运交通疏解对策
1. 跨江的道路通道功能区别化
交通运输为社会提供的直接产品就是实现人和货物的空间位移。位于高速公路体系内的过江通道具有较强的货运交通功能, 设施配置上完全满足符合标准的各类重型货车通行;位于城市道路体系内的过江通道服务于客运需求的功能更强, 应优先满足城市客运交通需求。
2. 完善城市物流中心布局规划
在跨江发展的城市中, 货运交通中“重型货车”对城市道路过江通道的使用效率、可靠性、安全性具有潜在的威胁, 有必要完善城市物流中心布局规划。在城市外围合理安排物流中心, 减少重型货车入城和过江需求。
3. 限定“过境型”货运交通利用高速公路通过
依据已经具备的“环形绕越”的绕城高速公路网络格局, “过境型”货运交通可直接从通过或利用城市出入口周边的物流中心周转后重新进入高速公路系统 (或铁路、港口、机场) , 可限定“过境型”货运交通利用高速公路通过或出入城市 (物流中心) 。
4.“生产型”货运交通就近利用高速公路出入
根据跨江城市的规划用地布局条件, 可就近通过绕城高速公路上的各个节点实现与高速公路体系的衔接, 或经城市出入口周边的物流中心周转。因而“生产型”货运交通就近利用高速公路出入城市完全具备条件, 不需要穿越城市;少量需要在城市内部跨江转移的货运交通, 也可以引导其选择利用绕城高速公路体系实现。
5. 引导“生活型”货运交通合理使用过江通道
货运交通系统 篇3
关键词：ITS,可视化,智能交通,节能减排,停车熄火
1 研究背景及意义
现有的交通设施已不能完全适应交通需求的增长,而新建交通设施又会带来新的交通需求,因而单纯依靠道路建设,难以从根本上全面解决城市的交通问题。在不断加快道路基础设施建设的同时,必须加快城市智能运输系统建设,对ITS(智能交通)的系统研究才能从根本上改善城市交通状况,促进人口、资源、环境与经济社会的协调发展。
2 可视化智能货运交通系统的设计方案
ITS可视化技术在货运运输体系的应用首先通过车载信息收集装置实时传输信息,调度中心收集到信息后对信息进行分析评级,再将得出的策略反馈给使用者。在此过程中对司机操作进行监督,并运用停车熄火装置,最近路线规划等来实现节能减排。通过车载软件“求车求货”根据货车内的剩余空间装载货物,降低空载率,提高运载效率的同时降低燃油消耗。
(1)通过汽车的车载电脑或智能手机终端等系统,把货车装载率信息通过该平台,实现“求车求货”网络共享可视化。实现货车司机,有货物运输需求的货主,管理调度中心之间的信息互联,使货车空间充分利用。
(2)通过车载系统实时收集监控货车耗油量、行车轨迹、行车速度、胎压、装载率及整车运行状况、载货量与排气比值、货车尾气信息等,来对登录的货车进行长期监控管理并评级。通过所获取信息的统计、分析和归纳,来对司机进行监督。通过实时发送的车量情况、将数据发送到终端数据库,通过软件的算法对数据进行分析处理,与标准进行对比,进而分析出车况中应该更改的内容,进而对驾驶模式以及路线进行优化。
(3)在各货运卡车上安装刹车熄火装置,使货车减少在怠速运转期间的尾气排放。实现节能减排,并降低运输成本。
(4)实现实时车内外影像视频信息的反馈。车内影像可以监控司机操作规范性及货物状态;外部影像在提高行驶安全性的同时还能掌握交通线路的行驶拥堵状况,此类信息的共享可为其他车辆出行、了解道路信息提供参考,及时调整优化出行线路,减少道路拥堵等待时能源的消耗。
如图1所示,卡车内部架构主要体现了卡车在线实时数据传输,通过汽车内置的评价系统对汽车量自身情况进行系统评价,并直观反映到中央控制室以及车载显示屏。本系统依托车载通信来实现与调度中心的连接。包括针对不同汽车的不同分类,以及体现出智能的车载设备,数据通过统计收集后发送到终端服务器。信息汇总到调度中心后,进行数据的采集,运用云计算将数据储存起来。将储存的信息与标准进行对比,将实时的道路交通信息发送到调度中心,通过已存多条行车路线匹配,进行合理选择,随时优化出行路径。最后将这些信息汇总反馈到驾驶者,降低道路拥堵率,提高出行效率的同时减少尾气排放。这个体系的应用不仅能改善城市综合交通拥堵问题,还能为货运物流企业降低运输成本提高企业的综合竞争力,达到双赢目的。
3 货运车辆与调度中心的联动机制
本系统依托车载通信来实现与调度中心联网对行驶轨迹、行车速度、燃油使用量、胎压、装载率及整车运行状况等信息对登录的货车进行长期监控管理。对所获取的信息进行统计、分析和归纳,然后对货车进行评级。还会对货车司机的操作进行标准规范化的监控,减少违规操作、疲劳驾驶等问题的同时,有效控制货车尾气排放量,实现节能减排。货车内部架构主要体现了信息的在线实时数据传输,通过汽车内置的评价体系对货运车辆运行的合理性及经济收益进行综合分析,在作出评价后直观反映到中央控制室以及车载显示屏。
信息汇总到调度中心后,进行数据的采集,运用云计算将数据储存起来。将储存的信息与标准进行对比(尾气排放量对比,百千米耗油量对比,道路交通状况、货仓装载率及温度等),并通过车载视频及GPS定位系统,将实时的道路交通信息发送到调度中心,通过已存多条行车路线,进行选择,随时优化出行路径。最后将这些信息汇总反馈到驾驶者后进行有效的调整来完善问题。例如,当装载率不合理时可以对货箱安装可调节插板,随时根据货物情况来调节车厢空间,减少货物损坏,减少货车空车率,提高货车运输效率,实现节能减排。将ITS应用到卡车的行驶中,通过网络平台实现信息智能可视化。利用车载信息收集装置实时传输信息,调度中心收集到信息后对信息进行分析评级,最后再将改变后的策略反馈给使用者。在此过程中对司机操作进行监督,通过停车熄火装置,达到节能减排的效果。并与仓储中心联动,通过车载软件“求车求货”,根据货车内的剩余空间装载货物,降低空载率,提高运载效率。
4 研究总结
本研究所设计的系统可以让货主通过网络平台查询车辆位置、发车时间,以调整自己的出货时间,减少等待时间,提高运输效率,从而使货车保持高效率运输,绿色出行。另外,调度中心收集货车信息安排调整出最佳的出车频率、时间还有路线。在满足货物运送需求的同时,通过调整车辆批次来降低能源消耗,节能减排,减少不必要的能源消耗,实现节能减排,减少环境污染。
参考文献
[1]温凯歌,曲仕药,张玉梅.城市单交叉路口信号多相位自适应控制模型[J].系统仿真学报,2009,21(10).
[2]张豫鹤,黄希,崔莉.面向交通信息釆集的无线传感器网络节点[J].计算机研究与发展,2008,45(1):110-118.
货运交通系统 篇4
关键词：高新科技园,货运交通生成,回归预测模型,货运出行量
随着我国经济的发展,很多城市出现了以高新科技开发为目的的特殊区域。中国高新科技园的发展尚未完善,没有历史资料为交通研究提供参考,所以园区交通生成预测不能全部按照以往的经验方法进行[1]。本文将从分析高新科技园货运生成特点出发,结合实例对园区货运交通生成预测的方法进行初步研究。
1 高新科技园的货运交通生成特点分析
1)用地以新增建设用地为主,旧城改造用地为辅。2)交通以快速、广达的干道路网为主要形式。3)经济增长以工业产值为主。基于以上分析,规划年限高新科技园货运交通生成量的预测,需从园区工厂企业的生产着手,结合园区经济的特点对货运出行量进行分析预测。
2 高新科技园货运交通生成预测基本思路及步骤
本文预测的基本思路如图1所示。
基本步骤主要包括以下几方面:
1)对园区工厂企业进行基本情况的调查。一方面,企业产品的生产量、原材料需求量的多少,会直接影响到园区货运交通生成量的大小[3],将企业按照生产产品类型分为若干类,如机械制造、医药工程、重型工业等。另外,企业基本情况也会影响到货运出行,需初步分析确定每类货运出行的影响因素。
2)调查现状工厂企业的货运出行量,按车辆折算系数[4]标准化出行车辆数。将同一类货运出行量调查数据与步骤1中间影响因素建立多元回归分析模型[4],可以得出初步的回归预测模型如下:
其中,Gi为第i类工厂企业的货运出行量;α0为回归预测模型常数项;Rij为第i类工厂企业的货运出行第j种影响因素现状值;αij为第i类工厂企业的货运出行第j种影响因素的回归系数。
在此基础上,需对回归模型验证相关性,如相关检验不能通过表明货运出行量与初步分析的影响因素关联不大需重新分析影响因素,重回步骤1调整;如检验通过,则可以此式为该类企业的货运出行回归预测模型。
3)预测规划年限间各影响因素Rij的变化。规划年限土地利用情况可参考控制详规的数据;工业产值和就业人员数的变化,如企业有足够的数据,可以采用回归法或其他数理统计方法预测,如园区尚在建设没有积累资料,则可参考园区所在市统计年鉴统计该因素的平均增长值为递增参数,简便的方法如下式所示:
其中,R′ij为规划年第i类工厂企业的货运出行第j种影响因素值;β为因素变化平均增长值;n为规划年限数。
4)将步骤3所得影响因素值R′ij,代入预测模型得规划年第i类企业的货运出行量,因此规划年总货运出行量为,其中,G′i为规划年第i类企业的货运出行量;m为企业分类数;其他参数同上。
上述货运出行预测方法从高新科技园货运交通产生的特点出发,在实际调查的基础上,通过对工厂企业类别分析,建立以影响因素为自变量、货运出行量为因变量的回归预测模型,并分析参数的变化趋势,使得规划年限园区总的货运交通生成的预测结果更为科学、合理。
3 实例应用
本实例研究的是长沙某高新科技园货运交通出行量预测。根据对现有工厂企业的调查,将园区企业分为重型工业、机械制造、医药工业、软件开发、配件加工四类,因篇幅限制,仅以机械制造货运交通出行量预测为例进行分析。
1)现状货运出行量及相关影响因素的调查。机械制造类企业货运交通出行量,初步分析与车间建筑面积、员工人数、年平均日产量和年平均日需求量因素有关,确定因变量为机动车出行产生、自变量为以上4个变量,选择9个企业(因商业关系不能公布具体名称)高峰小时(16:30～17:30)调查数据进行分析。
2)回归预测模型的建立及其检验。对数据进行多元回归分析,得回归方程如下:
其中,y为企业高峰小时货运出行车辆,辆;x1为车间建筑面积,m2;x2为员工人数,人;x3为年平均日产量,t;x4为年平均日需求量,t。
回归统计指标值:Multiple=0.979 286;R2=0.959 002;显著性检验:F=23.39>F0.05(4,4)=6.39,回归显著,可以此方程为回归预测模型。不同类型企业影响其出行的因素各自不同,因此需针对特点将其归类具体分析。
3)规划年限间各影响因素的预测。参考长沙市统计局对高新科技园经济运行情况统计资料,作为规划年限影响因素的增长幅度。资料表明:工业产值每年平均增长率为5.34%,就业劳动力增长率为1.4%,假设车间面积增长率和工业产值增长成正比,设为5%,原材料需求量增长率为5.34%,则根据式(2)可算得规划年(2010年)影响因素的合计值,如表1所示。
4)规划年限货运交通出行量预测。将规划年限间各影响因素的预测值代入建立的回归预测模型中,可以得到规划年限间机械制造类工厂企业在高峰小时的货运出行量值。
实践证明,上述预测结果客观地反映了该高新科技园货运出行量的大小能适用于该类区域的货运交通生成预测工作
4 结语
高新科技园等新型区域的兴起,极大地推动了我国经济的发展,因此该类特殊区域的交通生成也是规划建设研究的一个重点所在。本文提出的货运交通生成预测方法,是以高新科技园的货运生成特点为基础,通过探求不同类别产业相关因素对货运交通生成产生的影响,结合实际调查数据建立起回归预测模型,从而对高新科技园的货运出行量进行预测。
参考文献
[1]陈星.经济技术开发区交通规划模式及预测分析[D].武汉:武汉城市建设学院,1995.
[2]王炜,徐吉谦.城市交通规划理论及其应用[M].南京:东南大学出版社,1998.
[3]杨敏,李文勇,陈学武,等.城市交通生成预测实用分析模型及其应用[J].公路交通科技,2005,22(12):109-112.
[4]陈宽民.道路通行能力分析[M].北京:人民交通出版社,2003.
货运管理系统的设计和实现 篇5
综合概述
1、系统简介:货运管理系统是针对货运公司的日常业务处理, 以及报表处理等公司常用的日常管理, 并将公司人员、车辆的管理也纳入本系统。本系统主要有如下几个模块:货运管理、账目管理、车辆管理、系统维护。
2、系统需求: (1) 总体需求:本系统的使用单位为物装运输公司。主要针对公司的货运日志、业务查询、报表打印、账目单打印、结算、员工管理、车辆加油、配件的管理、使用情况的记录、查询。 (2) 具体功能需求:货运管理:作为一个运输公司, 有着固定的客户, 与客户之间的往来结算的业务采用的是按月结算方式。因此要求系统记录每天业务发生情况, 以供月底打印结账单作为原始结算凭证。账目管理:要求能记录下公司所有的账收支情况, 并能提供统计、查询、打印功能。车辆管理:要求能记录下公司所有的车辆加油、维修记录, 并能提供统计、查询、打印功能。系统维护:包括员工、操作员、送货地、客户、运送货物规格、装货地等系统数据的录入、修改维护, 以及数据库的备份、恢复的操作。
编程工具DELPHI2010介绍
1、DELPHI2010概述:DELPHI2010是美国著名软件公司INPRISE推出的成功产品。它是完全按照面向对象结构研制设计。采用图形化的应用开发环境。是面向对象开发工具的前端产品。由于它所开发应用程序都充分利用了图形化管理者接口 (GUI) 的优点。所以DELPHI2010被认为是一个图形开发工具。在有关数据库的应用中, DELPHI2010具有描述多个数据库连接与检索的功能, 特别是DELPHI2010能从大多数流行的数据库系统中提取资料, 而且不管资料存放在什么地方。另外, 各种应用程序也可以独立于数据库系统运行, 因而可以DELPHI2010使用数据库更简单。DELPHI2010正在成为面向对象开发工具的标准, 它为应用开发提供了全面、综合性的支持。
2、应用程序的事件驱动:DELPHI2010的应用程序是事件驱动的。即加油站管理通过各种动作控制应用程序的流程。例如:当单击某个按钮或在某个编辑框中输入资料都会触发相应的事件。程序员可以通过编写单元 (UNIT) 来说明当事件被触发时所要完成的处理过程。DELPHI2010给开发人员提供了一个集成环境。应用的各种成分、包括窗口、菜单、事务逻辑、数据库存储、数据库生成、图形、报表等全部都在DELPHI2010内开发, 而不必再到其他环境中去做。
3、DELPHI2010语言与函数:DELPHI2010编程语言是由DELPHI2010命令、函数和相应的某一事件所要完成的处理过程的语句所组成的。它能使开发人员很容易地将简单工作的复杂事务逻辑与应用相配。它由成千上百个函数组成。
4、面向对象的编程:DELPHI2010中创建的每一个菜单和窗口都是一个模块称为对象 (Object) 。DELPHI2010应用程序基本的构建是加油站管理系统者所创建的对象, 每一个对象都具有一些特性和行为 (属性、事件和功能) 利用诸如封装型继承性和多态性这样的面向对象的编程技术。开发人员可以最有效利用所创建的每一个对象。使用应用程序具有可通用性可说扩展性和强有力的功能。
DELPHI2010应用由一系列对象组成, 包括有函数、菜单、函数、结构和资料窗口等等, 对对象中又包含若干控件, 如命令按钮、标签等这些对象和控件都可在许多应用中重复使用。
5、与数据库的连接:数据库支持是DELPHI2010的强项, 它支持ADO, BDE, ODBC等多种当今非常流行的数据库引擎, 在多种数据库引擎中, 本系统采用了由Microsoft公司推出的ADO作系统数据库连接, ADO已推出了数个版本, 因此在稳定性上非常良好, 在执行效率上也比其他数据库引擎要快。本系统采用Microsoft的Access2010作后台数据库, 又在Windows平台中作开发、使用, 所以采用ADO数据库引擎是非常必要的。
系统设计方案
1、系统分析与概要设计
本系统主要有数据录入、数据查询、报表输出、系统数据维护等模块。
2、系统流程的设计
以货运管理例简要以图形的方式介绍如下:
货运管理分类三部分, 分别为货运登记、账目查询、排行榜查询。
账目查询处理流程:
3、数据结构的设计:
根据程序处理需求数据库设计:clzl (车辆资料) 、Cpgg (产品规格) 、Dwfh (计量单位) 、Hydjc、Hydjc2 (货运登记从表) 、Hydjz (货运登记主表) 、Jyb (加油情况表) 、Khzl (客户资料) 、Pass (操作员表) 、Shdz (送货地址) 、Ygzl (员工资料) 、Zhdz (装货地址) 。
Hydjc2 (货运登记从表2)
4、系统模块的设计:
根据以上分析将本系统分五个大的模块:登陆管理、货运管理、账目管理、车辆管理、系统维护。再在五个大的模块下细分为各个子模块, 模块功能具体介绍如下:
登陆管理:用于区分合法用户与非法用户, 将非法用户阻挡在系统之外。并根据用户不同的权限进行权限功能的分配。
货运管理部分:主要完成对货运业务登记的处理, 同时又兼顾业务的查询、打印、修改、结账。
货运登记模块:1) 将每天的单位送货情况 (如:日期、客户、送货地等) 录入电脑。把它的货物明细 (如:装货地、数量、单位等数据) 分别记下。将这批货按分配给负责运输的司机以及数量登记。
账目管理模块:按时间取出这段时间的送货清单。根据权限管理, 在此可对原始数据进行修改。可根据客户的需要, 将没有结账的清单打印出。根据往来结算情况, 进行相应的结账操作。
客户排行模块:这个模块主要是在年终查看您的所在客户在这一年中的送货情况, 并按已结账和未结账分开统计, 并可显示出它的明细, 方便您查阅一段时间内的客户运输数量变动情况。按年度显示所有客户的数据统计, 并按发生金额排序。选中某一客户, 可查询该客户的所有明细记录。
账目处理部分:本处理模块主要是对您的一段时间的开支、收入的一个统计, 作为一个公司, 您必须对您的收益进入全面了解, 方便您查询, 对公司的将来方向作出准确的判断。
员工工资:显示选定一段时间的某个员工的送货详细情况, 您可根据他的详细送货数量, 作为您发工资的依据。
车辆管理:车辆加油管理
本模块主要对司机的加油车辆、时间、地点、数量、单价、金额、经手人进行登记, 并能提供按时段、车辆、经手人查询。
系统维护部分:本模块主要是对系统数据的维护和对数据库维护, 分为基本资料、用户设置、口令修改、数据库备份、数据库恢复等几部分。
基本资料:包括员工资料、车辆资料、客户资料、送货地址、装货地址、货运规格、单位符号等系统基础数据的录入、修改、删除。
用户设置:用户设置的管理包括用户的编号、姓名、密码的设置, 以及各功能模块权限的设置。
口令修改:用于使用者更改进入系统密码。
数据库备份:数据库是整个系统最关键的部分, 所以及时的备份数据库能起到发生意外情况时数据不会丢失。尽最大能力的减少损失。
数据库恢复:用于对数据的恢复操作。
用户界面的设计
1、用户登陆界面
2、货运管理系统维护界面:
基本资料界面、账目查询界面、修改口令界面、数据库备份界面、数据库恢复界面、货运登记界面、账目查询界面、客户排行界面、车辆加油管理界面、员工工资界面。
用户界面的设计以WINDOWS标准界面为参照。界面字体统一为宋体, 大字为三号, 常规字号为四号。
系统实现技术
本模块主要以文本框 (Edit) 、表格 (DBGrid Eh) 按钮 (Bit Btn) 为主。
1、模块的实现方法
进入界面, 将当天的日期符给送货日期, 在客户姓名栏有三种输入的方式1) 可以使用下拉菜单选择。2) 输入助记码 (客户姓名的第一个拼音) , 3) 直接输入客户名称。送货地址的输入同上。
接着输入装货地址、规格、单位、司机等 (通过下拉菜单选择) 数量、垫付现金、备注、定金等 (直接录入) 。当所有数据录入完成后即可以保存。由于才用的主从保存以上数据, 所以在保存数据是采用在同一事务中保存所有数据的操作。
2、模块算法描述
程序主要是口令加密、解密算法, 根据输入助记码查找对应的记录、以及数据库备份、还原等。
1) 加密算法、和解密算法:本程序对用户的口令进行了简单的加密, 其原理为取得输入的字符的ASCII码再将它加上一个数, 再将其转换成字符。解密的处理同此相反。
2) 助记码的查找:根据输入的字符, 通过模糊查询找到对应的记录并定位于此记录。
3) 数据库备份、还原:采用将数据库改名字拷贝到指定目录下。还原处理则相反。
3、关键编码
1) 加密函数算法:
2) 解密函数:
测试与分析
系统开发完成以后, 为了检验整个系统的开发情况对系统进行了测试, 测试主要从功能、性能两方面着手, 功能方面主要看是否达到系统需求的要求, 性能方面主要看使用的方便性、稳定性、实用性等方面分折情况, 具体介绍如下:
1、功能测试
针对系统的需求, 对本系统权限管理、货过资料记、货运数据的查询、工资管理、加油管理、数据库备份、恢复、系统数据管理的每项功能一一进行测试, 具体测试结果是:具备此功能完善。
2、性能测试
性能方面的测试具体到每个模块, 从可操作性, 界面、稳定性、速度等方面进行。
货运管理系统的设计和应用 篇6
1 货运系统组成
货运管理系统全部采用模块化设计, 对外的数据交换相对简单, 容易编写, 容易检测、阅读和维护。这种逐步细化 (stepwise refinement) 的思想, 叫做自顶向下设计 (top-down design) 。模块是系统的组成部分, 但不是对系统任意分割的产物, 它具有明确的特定功能, 这一功能不依附于其他功能而能相对独立的存在, 并不受其他功能的干扰。由于模块具有独立的特定功能, 因而它可作为一个单独的设计单元 (部件) , 多人同时工作, 分头并行进行设计, 大大提高设计速度和可靠性。
有优秀的架构, 就要有优秀的编程语言。本系统采用C#编程语言开发, C#编程语言是一种安全、稳定、简单、优雅的, 由C和C++衍生出来的面向对象的编程语言, 它在继承C和C++强大功能的同时去掉了一些它们的复杂特性 (例如没有宏和模版, 不允许多重继承) 。C#综合了VB简单的可视化操作和C++的高运行效率, 以其强大的操作能力、优雅的语法风格、创新的语言特性和便捷的面向组件编程的支持成为.NET开发的首选语言。
整个货运管理系统由数据库、服务器、接口系统 (车号识别系统、轨道衡系统、调车监控系统) 、货调终端子系统、货运终端子系统和统计查询子系统6部分组成, 如图1所示。
2 货运系统软件的设计和功能
2.1 货调终端子系统
货调终端子系统采用模块化设计, 提高系统的可读性、可移植性, 方便日后的系统升级。货调终端与货运服务器直接相连, 中间使用TCP/IP网络协议通信。通信中各个模块分别使用自己的通信模块与货运服务器进行数据交换, 这样可以有效地保证程序的健壮性, 一个模块与货运服务器通信不好不影响其他模块正常工作。调度中心货调终端由5个程序模块组成, 如图2所示。
2.2 统计查询子系统
统计查询子系统直接与数据库相连, 可以直接对数据库进行操作, 这样有助于减轻货运应用服务器的负担。并且由于统计查询不直接参与货运生产方面操作, 这样设计也可以有效地使现场货运调度指挥和统计分开进行, 互不影响, 提高程序的可维护性和健壮性。统计查询子系统组成如图3所示。
2.3 货运终端子系统
车站货运终端子系统采用3层C/S结构进行设计, 数据库服务器与应用客户端在同一台计算机上运行。3层C/S结构是将应用功能分成表示层、业务逻辑层和数据层3个部分。
货运子系统系统结构如图4所示, 其中将Windows图形用户界面GUI作为表示层, 负责与用户应用间的对话功能, 用来接受用户提交的数据, 并将系统处理的结果返回给用户, 同时表示层兼顾检查用户输入的数据, 检查的内容仅限于数据形式和取值范围。
业务逻辑层封装系统业务对象类和业务逻辑处理类等与货运终端功能相关的类。负责将用户通过GUI提交的数据按照货运终端作业流程将数据进行处理或将用户需要检索的数据提供给表示层以展现给用户。数据层按照业务逻辑层的要求通过数据库访问对象对数据库进行读写操作。为了便于以后项目的重用, 将可重用的组件进行封装。在表格处理方面, 公司采用第三方组件, 提高了开发速度和可靠性。
货运子系统包含的程序模块很多, 主要由编组顺序表、现车、调车作业单、车辆装卸实时状态监督管理、货物装/卸作业记录表、货车使用费用清单、日、月度货运统计表、仓存信息的上报和查询、用户的权限、密码等信息的维护管理、系统参数维护等组成。
2.4 货运服务器的设计和功能
货运应用服务器采用双机热备设计。正常运行时, 主机打开相应的通讯端口, 供各货运终端连接。主备机之间同步运行状态信息, 当备机检测到主机故障时会自动切换为主机, 并打开相应的通讯端口, 各货运终端检测到货运应用服务器倒机后, 将自动连接当前的主机。车站货运终端、货调终端与货运应用服务器间采用TCP/IP方式通信, 双方定时向对方发送心跳信息, 以告知对方自身程序是否运行完好。与中心连接中断时, 服务器主界面上会告警显示。与中心通信恢复后, 车站货运终端或货调终端能够自动重新建立与货运应用服务器的通信连接。货运应用服务器运行在Microsoft Windows Server2003操作系统平台上, 运行环境为.NET Framework 2.0。数据库采用Microsoft SQL Server 2005, 以ADO方式连接和操作数据库。
货运服务器主要功能有:车站货运终端与车站数据库之间的数据交换;车务终端与车站数据库之间数据交换;车站数据库与中心数据库之间数据交换;GPC与中心数据库之间的数据交换;货调系统与中心数据库之间的数据交换;查询统计终端与中心数据库之间的数据交换;中心数据库同步等。其结构如图5所示。
3 系统使用
系统采用windows/IE标准窗口界面风格, 全中文, 便于用户操作。用户界面采用典型windows用户界面标准, 向用户提供一个方便灵活、直观、易用、友好的人机交互环境。货调终端可辅助生成《货运调度员作业记录表》, 记录表中可以按照矿名查询显示各个矿站的站里存车、装车进度。调度货运终端可以有效管理仓存信息、交接班情况。并且有历史查询功能, 可以随时查询历史信息。统计查询终端, 可以实现《路车记时写实表》的生成, 能够对《淮北矿业集团公司铁路运输处临涣分处生产运量日报表》数据自动采集并生成。货运终端是重要的终端设备, 是货运系统组成的最基本单元, 可以完成编组顺序表的生成、修改、发送和接收。当前车的查询, 历史数据的保存。调车作业单的发送, 并监督调车作业。矿站中车辆装卸实时状态的监督, 货物装卸作业记录表的生成。上报各个站的仓存《货车使用费用清单》辅助生成;能够对车站进行日度、月度货运统计等。
4 结语
货运管理软件经现场近1年的试用, 尽管存在着许多亟待完善之处, 但系统的实用性和方便性得到了行车和调度人员的肯定。为行车调度人员提供了车站现车、装车进度、仓存等大量实时数据, 为科学合理调配车列、提高矿区铁路的运输效率提供了基础保障。随着计算机和网络技术的成熟和发展, 货运管理的信息化势在必行, 淮北矿业集团铁路运输处货运管理系统的实践和应用, 也为其他矿区地方铁路的货运管理信息化提供了良好的借鉴作用。
参考文献
[1]Christian Nagel, Bill Evjen Jay Glynn.李敏波译.C#高级编程.第4版.清华大学出版社, 2006
[2]雷震甲.网络工程师教程.第3版.清华大学出版社, 2009
机场货运监控系统建模与仿真研究 篇7
随着世界运输业的高速发展,航空货运越来越成为现代运输业的重要组成部分。机场货运的作用是主要完成集装器存储、货物存放、分拨等服务。如何提高机场货运的作业效率是快件中心、进出口货物得以高效运作的前提和关键。
软件过程 (Rational Unified Process,RUP) 是一个面向对象且基于网络的程序开发方法论,是一种成熟的软件统一过程,针对所有关键的开发活动为每个开发成员提供了必要的准则、模板和工具指导,并确保全体成员共享相同的知识基础,建立了简洁和清晰的过程结构,为开发过程提供较大的通用性,特别适合大型项目的开发。
随着模型驱动开发技术的不断发展和在不同领域中的应用,模型已经成为软件开发过程的主要产品,软件建模也成为软件设计和开发的主要辅助手段;由于UML能够满足不同面向对象的建模方法对模型描述和建模过程描述的需求,并可实用于不同的应用领域,就计算机应用而言,机场货运监控系统是一个复杂的分布式应用系统,所以很有必要利用UML对其进行建模分析,并以期达到如下目的: (1) 根据实际情况和现场需求对货运监控进行可视化; (2) 详细说明监控系统的结构和行为;(3) 实现设计决策的文档化; (4) 为系统的设计和实现提供指导模板[1,2,3]。
鉴于以上分析,论文以航空货运站监控系统为研究对象,以RUP开发过程在系统的应用为指导思想,采用统一建模语言UML对系统进行建模,选用面向对象软件系统的可视化建模工具Rational Rose绘制UML的基本图形,并对所建模型进行了仿真设计和验证。
1 系统模型的功能组成
机场货运监控系统是一个集设备控制、信息管理为一体的航空货运管理系统。该系统可分为三层结构:货运信息管理层(简称为CMS)、货运监控层 (简称为EMS) 和设备控制层 (简称为ECS)。
监控管理层通过通讯接口实时获得控制层的执行结果和设备的状态信息,并把信息反馈给信息管理层;同时货运监控层通过接收上层管理层的作业指令或直接向设备层下达各种作业指令,经过作业指令分解,产生设备操作指令或指令序列,然后通过PLC将指令传递给设备层,由设备层协作执行完成所有的操作指令,从而实现信息管理和设备控制的一体化。监控系统的主要功能如下:一方面是人工下达或接收管理信息系统的作业计划,并将计划分解、优化,产生设备控制指令下达给设备控制系统;另一方面对物流及设备运行状态进行实时跟踪、监测和控制。监控系统主要负责与控制设备的PLC通讯并以交互图形方式监控设备运行。通过需求分析,监控系统主要由用户管理模块、运行监控模块、基础信息管理模块、图形显示管理模块、系统维护管理模块等几个子系统组成。其中每个系统下面都可以包含数据处理、查询统计、报表打印等功能。监控系统的结构框架如图1所示[1]:
2 模型的建立
2.1确定参与者与用例分析。参与者是在生产中扮演某个角色的人、部门或独立的软件系统。一般来说,参与者使用系统或为系统提供服务。结合本系统的实际需求分析提炼出以下的参与者:系统管理员、现场操作员、生产管理员、监控中心管理员和其他兼容的外部系统。
用例是可以被描述为参与者与系统之间的一次交互作用中的一个系统功能单元,用例视图 (Use Case) 是外部用户即参与者所能观察到的系统功能的模型图,建立代表系统需求的Use Case模型。用例图是从用户的角度上分析机场货运监控系统所要完成的功能;根据用例图,就可以找出监控控制软件中概念性的类及它们之间的相互关系。机场货运监控系统的顶层用例图可以划分为以下几个部分:基础信息/数据部分、运行作业部分、运行监控部分、安全管理部分、查询统计部分和图形显示部分[1,5]。根据分析,该系统的顶层的Use Case图如图2所示,用类似的方法可以建立其他子部分的用例图。
2.2动态行为模型。系统的动态行为描述了系统如何响应外部的激励或事件,涉及系统中对象的执行顺序和状态的变化。根据系统的用例模型还可以通过对象之间的相互作用来考察系统对象的行为。这种交互作用通过两种方式进行考察,一种是通过相互作用的一组对象为中心考察,即通过交互图进行,包括时序图和协作图;另一种是通过以独立的对象为中心进行考察,包括活动图和状态图。对象之间的相互作用构成系统的动态模型。
时序图描绘了系统中的一组对象在时间上交互的整体行为。本系统所需要的时序图主要有:现场操作员修改密码的时序图,现场操作员或系统管理员登录系统的时序图,监控中心管理员监控ULD (Unit Loading Device) 移动的时序图,现场操作员实现ULD上架的时序图,现场操作员倒库处理流程业务的时序图等,其中描述了监控中心管理员监控ULD移动的时序图如图3,交互的过程为:进入程序后将显示整个ULD作业监控区域的设备分布情况及设备状态信息,当作业者生成的作业指令开始执行后,界面内将动态创建移动的ULD信息,并实时根据移动位置变化更新图形显示位置。操作人员可以根据自己实时显示的需要查询设备状态、货位位置和设备最小维修组的信息。操作人员将鼠标移动到表示ULD的移动图标上,将显示移动的ULD详细信息[4,5]。
活动图是一种特殊形式的状态图,用于对计算流程建模。活动图实质上就是流程图,它描述了系统的活动、分支和判定点等。为了详尽描述监控系统的工作流程和设计思路,在设计的各个阶段,必须要建立各自的活动图模型。本系统所需要的时序图主要有:系统工作活动图,半自动方式的ULD入库指令执行活动图,自动方式的ULD入库指令执行活动图,ULD航班下架活动图等,其中自动方式的ULD入库指令执行活动图分别如图4所示[5,6]。
2.3静态结构模型。系统的静态模型包括构成系统的类和对象、它们的属性以及这些对象类之间的联系。面向对象方法是通过继承、合成机制组织对象结构,建立类的静态结构模型。建立静态结构模型开发过程是一个反复精炼的过程,需要对对象类静态结构模型做一致性和整体性的检查。包是模型的一部分,模型的每一部分属于某一包,机场货运监控系统可以看成由人员信息 (in-formation)、事务 (business)、接口 (interfaces) 和数据库 (database) 4个包组成。其中,人员信息包内的类图如图5所示[5,6]。
3 机场货运监控系统的仿真
针对以上系统模型,以某机场的监控系统为例,对其进行了接口设计、数据库的设计和体系结构的设计。接口的实现使得UML模型元素之间相互协作,本接口将采用Web Service的方式进行技术实现,通过HTTP协议进行数据通信,以最大限度保证数据传输的实效性和准确性等指标;数据库:该数据库系统的实现满足了本站未来的满负荷运行时信息处理量的要求;系统体系结构用来描述系统各部分的接口、结构以及它们用于通信的机制。仿真系统采用面向对象程序设计语言C# 来开发系统,开发平台采用VS2005+Dot Net Framework 2.0+ASP.NET+Oracle10g,对系统模型进行仿真,其中散货存储信息模块的仿真界面如图6所示。
4 结 论
通过RUP方法指导UML为机场货运监控系统进行了有效的分析和建模,仿真结果表明,该建模方法合理、可行,方便了系统开发过程各个角色之间的交流,提高了软件系统的开发效率,系统开发具有了良好的规范性,使系统的分析和设计变得直观、清晰,降低了系统的开发风险,也为其他系统的建模和仿真提供了一定的指导意义[4,6,7]。
摘要：在深入分析比较了多种系统建模方法的基础上,以机场货运监控系统为研究对象,将面向对象软件开发的统一过程(RUP)和统一建模语言(UML)相结合,建立了机场货运监控系统的模型,并结合具体实例对其进行了仿真研究,仿真结果表明该模型是合理且高效的,为后续的系统设计和实现提供了一定指导意义。