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      [摘  要]  隨著我國鐵路運輸業的迅速發展，對鐵路運輸安全管理不斷提出新的要求。解決安全管理問題
一是要不斷提高員I的安全素質，提高安全防范意識及事故處理能力；更重要的是運用安全管理信息技術，通過建立安全管理信息系統來提高安全管理水平，降低事故的發生。筆者綜合考慮C／S模式在信息管理、辦公自動化等事務處理和B／S模式在信息瀏覽、查詢和發布方面的優勢，采用B／S和C／S模式相結合的混合模式開發了鐵路運輸安全管理信息系統。結合為某鐵路運輸企業開發的系統，論述了該系統的設計和實現。
    [關鍵詞]  鐵路；安全管理；管理信息系統；B／S(瀏覽器/服務器)；C／S(客戶端/服務器)

1  系統研究現狀和目標
    進入20世紀90年代以來，安全管理在企業中越來越受到重視，在發達國家，各種現代化的安全管理方法廣泛應用，由于其生產設備自動化程度很高，其安全管理大多包含在整個企業管理系統之內。而在國內的一些企業，安全管理多停留在宣傳、教育、定期安全檢查的水平上，而且多數是定性分析或事故后分析。這種管理手段落后、被動、反應慢，很難適應現代安全生產的要求，這種現象在鐵路運輸企業表現得尤為明顯。因此，迫切需要建立適合當代現有生產條件的安全管理模式，采用數學方法和計算機技術，建立企業的安全管理信息系統，這就為定量分析創造有力條件。定量分析將對進一步認識安全生產的規律，預測預報事故，防止和避免傷亡事故的發生產生積極作用，所以建立安全管理信息系統，是解決鐵路運輸企業安全問題的有效途徑。
    鐵路運輸安全管理信息系統一方面對大量的歷史數據進行分類管理，向用戶提供可靠、及時的統計數據，使工作人員對以往的工作有總結性的認識；另一方面系統運用一定的數學方法對搜集到的數據進行分析處理，輔助安全部門前瞻性的分析安全形勢，及時發現安全工作中存在的問題，提前進行預防控制。據此筆者研制了安全管理信息系統，實現定性分析和定量分析相結合，力求把安全管理從傳統的事后追蹤變為事前預防控制。
2  系統開發方案
2．1　系統體系結構
    客戶／服務器(C／S，Client／Server)結構是20世紀90年代開始流行的一種體系結構，在C／S結構下，應用系統被分成前臺(客戶機)和后臺(服務器)兩部分，應用處理由客戶端完成，數據訪問和事務處理由服務器承擔。C／S結構其優點體現在：①可靠的數據完整性和安全性控制；②高效的聯機事務處理性能；③很好的開放性和易擴充性；④高效的應用程序開發。
    C／S結構的應用系統易于擴展，處理效率更高。但這種模式具有內在缺陷：客戶端具有平臺相關性；隨著應用邏輯和程序界面占用越來越多的硬件資源，客戶端變得越來越“胖”；客戶端管理復雜，維護困難。為解決C／S模式的內在缺陷，出現了3層C／S模式結構，這種模式把傳統C／S結構中客戶端的應用邏輯分離開來，形成一個單一的應用服務器，從而大大降低客戶機對硬件的要求，使系統更容易擴展。
    隨著Intemet的快速發展，出現了基于Web的Browser／Server模型(瀏覽器／服務器模型，簡稱B／S模型)。該模型是把C／S模型的服務器端進一步深化，分解成一個應用服務器(Web服務器)和一個或多個數據庫服務器，從而形成一個類似3層C／S模型。B／S結構優點主要體現在：
    (1)用戶界面更加友好，操作更加直觀，更易滿足用戶的使用習慣。
    (2)對用戶跨平臺支持，可跨平臺使用數據庫、超文本、多媒體等多種形式的信息。
    (3)提高了系統的可靠性、整體性以及可擴展性。
    (4)客戶端只需配置操作系統和Web瀏覽器，降低了對客戶機的軟硬件要求。
    (5)更利于軟件的開發、安裝、升級，節省開發維護費用。
    基于Web的B／S模式特別適用于信息的瀏覽、查詢與發布，適于領導輔助決策支持。而C／S體系結構適用于信息管理、辦公自動化等事務處理的系統。根據系統的開發要求和系統目標，將這兩種模式有機結合，安全管理工作涉及的部門、工種多，安全信息量大，要求處理速度快，基于此特點，為了節省工作量，維護數據的完整性與可靠性，保證系統運行的高效性，系統選擇C／S和B／S混合模式的系統體系結構，既發揮傳統C／S模式成熟的技術，避免建立3層C／S模式的高昂的代價，又能借Intemet技術充分發揮B／S模式的優點。這種混合模式的體系結構如圖1所示。

          

2．2  開發語言及數據庫的選擇
    為保證系統具有良好的開放性和安全性，選用先進的Visual　Basic 6．0和ASP編程語言及InterDev6和FrontPage2000開發工具，縮短開發總周期，提高開發效率。其中Visual Ba—sic 6．0是一種面向對象的可視化的編程工具，由于其靈活方便和易于擴充的特點，因此，它越來越多地用作大型公司數據和客戶機／B艮務器(C／S)應用程序的前端開發工具，與后端的SQLServer數據庫相結合，可以提供一個高性能的客戶機／服務器解決方案。ASP即活動服務器頁面(Active Server Page)，是一種用于WWW服務的服務器端腳本環境，它具有開發簡單、功能強大等優點。利用它，可以很容易地把HTML標簽和文本，腳本命令及ActiveX組件混合在一起構成ASP頁，以此來生成動態網頁，創建交互式的Web站點，而不需要進行復雜的編程。Visual　InterDev是創建動態Web站點的集成開發環境，可以在其下結合各種腳本開發ASP和HTML應用程序。Web程序的骨架及各種控制、處理功能都是利用InterDev來設計的，Visual InterDev是配合ASP開發的主導工具，它是為Intemet和Intranet創建數據驅動型動態Web應用程序的完整工具集。FrontPage是Web站點的創建、管理和頁面修飾工具。利用它可以方便地創建漂亮的HTML頁面，并對已生成的Web應用程序進行頁面上的修飾和編輯。
    服務器端數據庫選擇MSSQLServer7．0，該數據庫具有如下性能：可伸縮結構，從單處理器到多處理器的硬件，用以滿足未來業務的需要；高性能結構，利用Windows NT可得到更大的傳輸量和更快的響應時間；方便系統管理，利用省時的圖形化工具，降低了對系統管理員的技術要求，使系統便于維護；強化安全的事務處理能力，一旦系統發生故障，它能保護數據不丟失；網絡集成環境，可使用通用的網絡和協議。
    客戶端數據庫選擇桌面數據庫Access2000，Access是微軟公司于1994年發布的微機桌面數據庫管理系統。作為一種MIS開發工具，它具有界面友好、開發簡單、接口靈活等特點，是典型的新一代數據管理和信息系統開發工具。Access提供了強大的數據組織、用戶管理、安全檢查等功能。在一個工作組級別的網絡環境中，使用Access開發的多用戶數據庫管理系統具有傳統的xBASE數據庫系統所無法實現的客戶／服務器(C／S)結構和相應的數據庫安全機制。
2．3  系統的設計原則
    本系統的設計原則如下：
    (1)實用性。系統采用友好的圖形用戶界面方式，實現全屏幕菜單操作，用戶能簡單、方便地采集基礎數據，實現信息共享與交換。
    (2)可靠性。系統在設計過程中，把可靠性作為系統設計成功與否的重要標志，在設計過程中考慮到安全管理人員對計算機知識的局限性，采用了較強的容錯功能，對用戶的非法操作均有限制和提示，數據出錯時具有相應的提示信息及處理能力，并且每個處理環節都具有高度可靠性、保密性及安全性。
    (3)開放性。利用Web技術，使各局域網能進行分布數據處理，各子系統能在Intemet上進行數據處理和信息查詢。
    (4)通用性。系統設計過程中，遵循企業安全管理中的一些通用的基本管理制度，在鐵路運輸企業中具有通用性。
    (5)先進性。系統采用軟件工程的理論進行開發；利用模糊數學、灰色系統理論和安全系統工程理論，建立客觀反映事故系統特征的數學模型體系；采用數據庫理論技術中的E—R模式分析實體間的關系并進行數據庫結構設計；采用目前流行的可視化開發工具進行系統開發。
    (6)可擴充性。一方面是硬件的擴充能力，可以方便地在網上增加設備或用戶；另一方面是軟件的擴充能力，在系統軟件設計時，要特別考慮今后可能的功能擴充。運用新的軟件設計思想，對該系統作適當的調整升級保證系統能夠滿足新業務、新功能的要求，而且對原來的程序沒有影響或者影響很小，以及硬件或網絡的改變或升級基本不影響應用軟件。
3  系統結構及功能
3．1  系統事務流程
    本系統事務流程如圖2所示。

3.2　系統的功能結構
　　系統基本功能結構及主要功能模塊組成如圖3所示

3．2．1  系統維護模塊
    系統維護模塊主要是對系統中需要用到的一些參數進行預先設置或重新配置以及對數據庫中的數據進行維護，這些參數一般是相對固定的，但是用戶可以根據實際的變動情況對其進行重新設置。系統維護模塊包括系統參數設置、代碼維護和數據維護3部分，其中參數設置包括系統常用參數設置和數據庫參數設置，系統常用參數設置指的是對公司名稱，站點IP等信息相關信息進行設置，數據庫參數設置指的是對服務器名稱、數據庫類型、數據庫名稱等信息進行重新設置；代碼維護模塊包括單位名稱代碼維護、工種名稱代碼維護、類別代碼維護、違章類別代碼維護、違章內容維護以及事故類別代碼維護，分別實現根據單位中部門名稱、工種名稱、類別、違章類別、違章內容及事故類別的變化對其進行修改的功能；數據維護包括數據備份、數據恢復和數據清理3部分，分別實現對數據庫中數據的定期備份、數據庫損壞后的恢復及定期刪除數據庫中部分數據的功能。
3．2．2  用戶管理模塊
    用戶管理模塊主要是提供對系統使用者的名稱、密碼、權限以及所屬群組等信息進行管理，確保企業信息的安全保密性，用戶管理模塊主要包括用戶添加、用戶刪除、用戶修改、密碼修改4部分。系統會根據登錄者的權限提供全部或部分功能，如果登錄者是系統管理員身份，將提供全部的功能，包括用戶的添加、刪除，用戶權限的設定或修改以及密碼的修改等功能，如果登錄者是一般用戶身份，將只提供密碼修改的功能。
3．2．3信息錄入模塊
    信息錄入模塊是安全管理信息系統的基礎，主要提供基礎數據的錄入、修改、刪除、瀏覽等功能。信息錄入模塊由安全檢查整改表信息錄入、三違登記簿信息錄入、安全學習培訓信息錄入、事故記錄信息錄入、事故報表信息錄入、上崗人員信息錄入和運量信息錄入等7部分組成，信息錄入后保存在服務器上的數據庫中，以備查詢、統計分析和生成報表時使用。
3．2．4信息查詢模塊
    信息查詢模塊主要是提供對數據庫中的相關數據按條件進行檢索的功能，包括安全檢查整改信息查詢、三違登記信息查詢、安全學習培訓信息查詢、事故信息查詢、安全學習培訓學員情況查詢、上崗人員信息查詢、運量信息查詢等7部分，每部分都提供組合查詢的功能。
3．2．5  統計分析模塊
    統計分析模塊根據信息錄入模塊中錄入的基礎數據信息，統計匯總出二次信息，以數據表格的形式顯示統計的詳細情況，并同時以圖形的方式直觀地顯示出來，用于管理決策。統計分析模塊包括歷年事故趨勢分析、歷年事故中傷亡統計分析、直接經濟損失統計分析、百萬噸公里事故率統計分析、分單位事故統計分析、分工種事故統計分析、事故分類別統計分析、事故發生時間統計分析和責任者年齡統計分析等部分。
3．2．6  預測模塊
    預測模塊主要是根據以往的基礎數據，對相關指標進行預測，產生未來可能的結果或趨勢信息，包括人體生物節律預測和事故預測。其中人體生物節律預測是用來根據人體生物節律曲線來預測每月員工可能發生的問題、需要對其進行提示，系統到達警示日期會自動進行提示；事故預測是根據設定的預測起始、終止年份內的歷史數據，利用灰色預測模型產生預測年份的事故數等。
3．2．7  報表生成模塊
    報表生成模塊主要是產生企業需要的各種標準報表，包括安全生產情況報表、事故月報表、事故年報表、安全管理綜合指標月報表和安全管理綜合指標年報表等。
4  系統運行環境
    服務器端采用Microsoft Windows NT 4．0，客戶端采用Windows2000操作系統。所選的操作系統是多任務、多進程的32位操作平臺，具有集中安全性設計，開放性強，可支持多種網絡用戶，支持多種網絡傳輸協議，通過調制解調器撥號方式可實現遠程訪問服務等特點。
    服務器端數據庫管理系統采用MSSQLServer7．0，它是一個高性能、多用戶的關系型數據庫管理系統(RDBMS)，它價格低廉，安全性好，效率高，并且可以搭配BackOffice套件。客戶端數據庫采用Access2000。
5  結  語
    (1)本系統在某鐵路運輸企業投入使用后，取得了良好的使用效果，通過及時給決策部門提供準確的統計數據，提高了決策的及時性和準確性，大幅度提高了企業的鐵路運輸安全管理水平和管理效率，具有較好的應用前景。
    (2)系統采用基于B／S和C／S混合模式的體系結構，既發揮了C／S模式成熟的技術特長，避免建立多層C／S模式的高昂代價，又能借Intemet技術充分發揮B／S模式的優點，有效實現快速的信息交流和信息共享。
    (3)系統集業務處理、事故預測和圖形分析等功能于一體，為鐵路運輸的安全管理提供了全面信息、技術支持。
    (4)系統采用的模塊化設計為進一步開發提供了便利。該系統能逐步實現更多信息的計算機管理和信息管理決策支持系統，并能方便地并人其他計算機網絡，實現信息共享。

參考文獻：
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5  姜旭平．信息系統開發方法一方法、策略、技術、工具和發展[M]．北京：清華大學出版社，1997
 （作者系北京交通大學交通運輸學院  摘自：《中國安全科學學報》2004.14卷.3期）

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