[摘  要]  隨著我國鐵路運輸業(yè)的迅速發(fā)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(zhì)，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(shù)，通過建立安全管理信息系統(tǒng)來提高安全管理水平，降低事故的發(fā)生。筆者綜合考慮C／S模式在信息管理、辦公自動化等事務(wù)處理和B／S模式在信息瀏覽、查詢和發(fā)布方面的優(yōu)勢，采用B／S和C／S模式相結(jié)合的混合模式開發(fā)了鐵路運輸安全管理信息系統(tǒng)。結(jié)合為某鐵路運輸企業(yè)開發(fā)的系統(tǒng)，論述了該系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)。
    [關(guān)鍵詞]  鐵路；安全管理；管理信息系統(tǒng)；B／S(瀏覽器/服務(wù)器)；C／S(客戶端/服務(wù)器)

1  系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和目標(biāo)
    進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，安全管理在企業(yè)中越來越受到重視，在發(fā)達(dá)國家，各種現(xiàn)代化的安全管理方法廣泛應(yīng)用，由于其生產(chǎn)設(shè)備自動化程度很高，其安全管理大多包含在整個企業(yè)管理系統(tǒng)之內(nèi)。而在國內(nèi)的一些企業(yè)，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(shù)是定性分析或事故后分析。這種管理手段落后、被動、反應(yīng)慢，很難適應(yīng)現(xiàn)代安全生產(chǎn)的要求，這種現(xiàn)象在鐵路運輸企業(yè)表現(xiàn)得尤為明顯。因此，迫切需要建立適合當(dāng)代現(xiàn)有生產(chǎn)條件的安全管理模式，采用數(shù)學(xué)方法和計算機(jī)技術(shù)，建立企業(yè)的安全管理信息系統(tǒng)，這就為定量分析創(chuàng)造有力條件。定量分析將對進(jìn)一步認(rèn)識安全生產(chǎn)的規(guī)律，預(yù)測預(yù)報事故，防止和避免傷亡事故的發(fā)生產(chǎn)生積極作用，所以建立安全管理信息系統(tǒng)，是解決鐵路運輸企業(yè)安全問題的有效途徑。
    鐵路運輸安全管理信息系統(tǒng)一方面對大量的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分類管理，向用戶提供可靠、及時的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，使工作人員對以往的工作有總結(jié)性的認(rèn)識；另一方面系統(tǒng)運用一定的數(shù)學(xué)方法對搜集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，輔助安全部門前瞻性的分析安全形勢，及時發(fā)現(xiàn)安全工作中存在的問題，提前進(jìn)行預(yù)防控制。據(jù)此筆者研制了安全管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)定性分析和定量分析相結(jié)合，力求把安全管理從傳統(tǒng)的事后追蹤變?yōu)槭虑邦A(yù)防控制。
2  系統(tǒng)開發(fā)方案
2．1　系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
    客戶／服務(wù)器(C／S，Client／Server)結(jié)構(gòu)是20世紀(jì)90年代開始流行的一種體系結(jié)構(gòu)，在C／S結(jié)構(gòu)下，應(yīng)用系統(tǒng)被分成前臺(客戶機(jī))和后臺(服務(wù)器)兩部分，應(yīng)用處理由客戶端完成，數(shù)據(jù)訪問和事務(wù)處理由服務(wù)器承擔(dān)。C／S結(jié)構(gòu)其優(yōu)點體現(xiàn)在：①可靠的數(shù)據(jù)完整性和安全性控制；②高效的聯(lián)機(jī)事務(wù)處理性能；③很好的開放性和易擴(kuò)充性；④高效的應(yīng)用程序開發(fā)。
    C／S結(jié)構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)易于擴(kuò)展，處理效率更高。但這種模式具有內(nèi)在缺陷：客戶端具有平臺相關(guān)性；隨著應(yīng)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(fù)雜，維護(hù)困難。為解決C／S模式的內(nèi)在缺陷，出現(xiàn)了3層C／S模式結(jié)構(gòu)，這種模式把傳統(tǒng)C／S結(jié)構(gòu)中客戶端的應(yīng)用邏輯分離開來，形成一個單一的應(yīng)用服務(wù)器，從而大大降低客戶機(jī)對硬件的要求，使系統(tǒng)更容易擴(kuò)展。
    隨著Intemet的快速發(fā)展，出現(xiàn)了基于Web的Browser／Server模型(瀏覽器／服務(wù)器模型，簡稱B／S模型)。該模型是把C／S模型的服務(wù)器端進(jìn)一步深化，分解成一個應(yīng)用服務(wù)器(Web服務(wù)器)和一個或多個數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，從而形成一個類似3層C／S模型。B／S結(jié)構(gòu)優(yōu)點主要體現(xiàn)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(xí)慣。
    (2)對用戶跨平臺支持，可跨平臺使用數(shù)據(jù)庫、超文本、多媒體等多種形式的信息。
    (3)提高了系統(tǒng)的可靠性、整體性以及可擴(kuò)展性。
    (4)客戶端只需配置操作系統(tǒng)和Web瀏覽器，降低了對客戶機(jī)的軟硬件要求。
    (5)更利于軟件的開發(fā)、安裝、升級，節(jié)省開發(fā)維護(hù)費用。
    基于Web的B／S模式特別適用于信息的瀏覽、查詢與發(fā)布，適于領(lǐng)導(dǎo)輔助決策支持。而C／S體系結(jié)構(gòu)適用于信息管理、辦公自動化等事務(wù)處理的系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)的開發(fā)要求和系統(tǒng)目標(biāo)，將這兩種模式有機(jī)結(jié)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(jié)省工作量，維護(hù)數(shù)據(jù)的完整性與可靠性，保證系統(tǒng)運行的高效性，系統(tǒng)選擇C／S和B／S混合模式的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，既發(fā)揮傳統(tǒng)C／S模式成熟的技術(shù)，避免建立3層C／S模式的高昂的代價，又能借Intemet技術(shù)充分發(fā)揮B／S模式的優(yōu)點。這種混合模式的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

          

2．2  開發(fā)語言及數(shù)據(jù)庫的選擇
    為保證系統(tǒng)具有良好的開放性和安全性，選用先進(jìn)的Visual　Basic 6．0和ASP編程語言及InterDev6和FrontPage2000開發(fā)工具，縮短開發(fā)總周期，提高開發(fā)效率。其中Visual Ba—sic 6．0是一種面向?qū)ο蟮目梢暬�的編程工具，由于其靈活方便和易于擴(kuò)充的特點，因此，它越來越多地用作大型公司數(shù)據(jù)和客戶機(jī)／B艮務(wù)器(C／S)應(yīng)用程序的前端開發(fā)工具，與后端的SQLServer數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，可以提供一個高性能的客戶機(jī)／服務(wù)器解決方案。ASP即活動服務(wù)器頁面(Active Server Page)，是一種用于WWW服務(wù)的服務(wù)器端腳本環(huán)境，它具有開發(fā)簡單、功能強(qiáng)大等優(yōu)點。利用它，可以很容易地把HTML標(biāo)簽和文本，腳本命令及ActiveX組件混合在一起構(gòu)成ASP頁，以此來生成動態(tài)網(wǎng)頁，創(chuàng)建交互式的Web站點，而不需要進(jìn)行復(fù)雜的編程。Visual　InterDev是創(chuàng)建動態(tài)Web站點的集成開發(fā)環(huán)境，可以在其下結(jié)合各種腳本開發(fā)ASP和HTML應(yīng)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(shè)計的，Visual InterDev是配合ASP開發(fā)的主導(dǎo)工具，它是為Intemet和Intranet創(chuàng)建數(shù)據(jù)驅(qū)動型動態(tài)Web應(yīng)用程序的完整工具集。FrontPage是Web站點的創(chuàng)建、管理和頁面修飾工具。利用它可以方便地創(chuàng)建漂亮的HTML頁面，并對已生成的Web應(yīng)用程序進(jìn)行頁面上的修飾和編輯。
    服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫選擇MSSQLServer7．0，該數(shù)據(jù)庫具有如下性能：可伸縮結(jié)構(gòu)，從單處理器到多處理器的硬件，用以滿足未來業(yè)務(wù)的需要；高性能結(jié)構(gòu)，利用Windows NT可得到更大的傳輸量和更快的響應(yīng)時間；方便系統(tǒng)管理，利用省時的圖形化工具，降低了對系統(tǒng)管理員的技術(shù)要求，使系統(tǒng)便于維護(hù)；強(qiáng)化安全的事務(wù)處理能力，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，它能保護(hù)數(shù)據(jù)不丟失；網(wǎng)絡(luò)集成環(huán)境，可使用通用的網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。
    客戶端數(shù)據(jù)庫選擇桌面數(shù)據(jù)庫Access2000，Access是微軟公司于1994年發(fā)布的微機(jī)桌面數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。作為一種MIS開發(fā)工具，它具有界面友好、開發(fā)簡單、接口靈活等特點，是典型的新一代數(shù)據(jù)管理和信息系統(tǒng)開發(fā)工具。Access提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)組織、用戶管理、安全檢查等功能。在一個工作組級別的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，使用Access開發(fā)的多用戶數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)具有傳統(tǒng)的xBASE數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所無法實現(xiàn)的客戶／服務(wù)器(C／S)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫安全機(jī)制。
2．3  系統(tǒng)的設(shè)計原則
    本系統(tǒng)的設(shè)計原則如下：
    (1)實用性。系統(tǒng)采用友好的圖形用戶界面方式，實現(xiàn)全屏幕菜單操作，用戶能簡單、方便地采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)信息共享與交換。
    (2)可靠性。系統(tǒng)在設(shè)計過程中，把可靠性作為系統(tǒng)設(shè)計成功與否的重要標(biāo)志，在設(shè)計過程中考慮到安全管理人員對計算機(jī)知識的局限性，采用了較強(qiáng)的容錯功能，對用戶的非法操作均有限制和提示，數(shù)據(jù)出錯時具有相應(yīng)的提示信息及處理能力，并且每個處理環(huán)節(jié)都具有高度可靠性、保密性及安全性。
    (3)開放性。利用Web技術(shù)，使各局域網(wǎng)能進(jìn)行分布數(shù)據(jù)處理，各子系統(tǒng)能在Intemet上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和信息查詢。
    (4)通用性。系統(tǒng)設(shè)計過程中，遵循企業(yè)安全管理中的一些通用的基本管理制度，在鐵路運輸企業(yè)中具有通用性。
    (5)先進(jìn)性。系統(tǒng)采用軟件工程的理論進(jìn)行開發(fā)；利用模糊數(shù)學(xué)、灰色系統(tǒng)理論和安全系統(tǒng)工程理論，建立客觀反映事故系統(tǒng)特征的數(shù)學(xué)模型體系；采用數(shù)據(jù)庫理論技術(shù)中的E—R模式分析實體間的關(guān)系并進(jìn)行數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計；采用目前流行的可視化開發(fā)工具進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)。
    (6)可擴(kuò)充性。一方面是硬件的擴(kuò)充能力，可以方便地在網(wǎng)上增加設(shè)備或用戶；另一方面是軟件的擴(kuò)充能力，在系統(tǒng)軟件設(shè)計時，要特別考慮今后可能的功能擴(kuò)充。運用新的軟件設(shè)計思想，對該系統(tǒng)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整升級保證系統(tǒng)能夠滿足新業(yè)務(wù)、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(wǎng)絡(luò)的改變或升級基本不影響應(yīng)用軟件。
3  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能
3．1  系統(tǒng)事務(wù)流程
    本系統(tǒng)事務(wù)流程如圖2所示。

3.2　系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)
　　系統(tǒng)基本功能結(jié)構(gòu)及主要功能模塊組成如圖3所示

3．2．1  系統(tǒng)維護(hù)模塊
    系統(tǒng)維護(hù)模塊主要是對系統(tǒng)中需要用到的一些參數(shù)進(jìn)行預(yù)先設(shè)置或重新配置以及對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)，這些參數(shù)一般是相對固定的，但是用戶可以根據(jù)實際的變動情況對其進(jìn)行重新設(shè)置。系統(tǒng)維護(hù)模塊包括系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、代碼維護(hù)和數(shù)據(jù)維護(hù)3部分，其中參數(shù)設(shè)置包括系統(tǒng)常用參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)庫參數(shù)設(shè)置，系統(tǒng)常用參數(shù)設(shè)置指的是對公司名稱，站點IP等信息相關(guān)信息進(jìn)行設(shè)置，數(shù)據(jù)庫參數(shù)設(shè)置指的是對服務(wù)器名稱、數(shù)據(jù)庫類型、數(shù)據(jù)庫名稱等信息進(jìn)行重新設(shè)置；代碼維護(hù)模塊包括單位名稱代碼維護(hù)、工種名稱代碼維護(hù)、類別代碼維護(hù)、違章類別代碼維護(hù)、違章內(nèi)容維護(hù)以及事故類別代碼維護(hù)，分別實現(xiàn)根據(jù)單位中部門名稱、工種名稱、類別、違章類別、違章內(nèi)容及事故類別的變化對其進(jìn)行修改的功能；數(shù)據(jù)維護(hù)包括數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復(fù)和數(shù)據(jù)清理3部分，分別實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的定期備份、數(shù)據(jù)庫損壞后的恢復(fù)及定期刪除數(shù)據(jù)庫中部分?jǐn)?shù)據(jù)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(tǒng)使用者的名稱、密碼、權(quán)限以及所屬群組等信息進(jìn)行管理，確保企業(yè)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(tǒng)會根據(jù)登錄者的權(quán)限提供全部或部分功能，如果登錄者是系統(tǒng)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(quán)限的設(shè)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(tǒng)的基礎(chǔ)，主要提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)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(xué)習(xí)培訓(xùn)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(wù)器上的數(shù)據(jù)庫中，以備查詢、統(tǒng)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(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù)按條件進(jìn)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(xué)習(xí)培訓(xùn)信息查詢、事故信息查詢、安全學(xué)習(xí)培訓(xùn)學(xué)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(tǒng)計分析模塊
    統(tǒng)計分析模塊根據(jù)信息錄入模塊中錄入的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，統(tǒng)計匯總出二次信息，以數(shù)據(jù)表格的形式顯示統(tǒng)計的詳細(xì)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(tǒng)計分析模塊包括歷年事故趨勢分析、歷年事故中傷亡統(tǒng)計分析、直接經(jīng)濟(jì)損失統(tǒng)計分析、百萬噸公里事故率統(tǒng)計分析、分單位事故統(tǒng)計分析、分工種事故統(tǒng)計分析、事故分類別統(tǒng)計分析、事故發(fā)生時間統(tǒng)計分析和責(zé)任者年齡統(tǒng)計分析等部分。
3．2．6  預(yù)測模塊
    預(yù)測模塊主要是根據(jù)以往的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測，產(chǎn)生未來可能的結(jié)果或趨勢信息，包括人體生物節(jié)律預(yù)測和事故預(yù)測。其中人體生物節(jié)律預(yù)測是用來根據(jù)人體生物節(jié)律曲線來預(yù)測每月員工可能發(fā)生的問題、需要對其進(jìn)行提示，系統(tǒng)到達(dá)警示日期會自動進(jìn)行提示；事故預(yù)測是根據(jù)設(shè)定的預(yù)測起始、終止年份內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)，利用灰色預(yù)測模型產(chǎn)生預(yù)測年份的事故數(shù)等。
3．2．7  報表生成模塊
    報表生成模塊主要是產(chǎn)生企業(yè)需要的各種標(biāo)準(zhǔn)報表，包括安全生產(chǎn)情況報表、事故月報表、事故年報表、安全管理綜合指標(biāo)月報表和安全管理綜合指標(biāo)年報表等。
4  系統(tǒng)運行環(huán)境
    服務(wù)器端采用Microsoft Windows NT 4．0，客戶端采用Windows2000操作系統(tǒng)。所選的操作系統(tǒng)是多任務(wù)、多進(jìn)程的32位操作平臺，具有集中安全性設(shè)計，開放性強(qiáng)，可支持多種網(wǎng)絡(luò)用戶，支持多種網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，通過調(diào)制解調(diào)器撥號方式可實現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問服務(wù)等特點。
    服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采用MSSQLServer7．0，它是一個高性能、多用戶的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(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(shù)據(jù)庫采用Access2000。
5  結(jié)  語
    (1)本系統(tǒng)在某鐵路運輸企業(yè)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(zhǔn)確的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，提高了決策的及時性和準(zhǔn)確性，大幅度提高了企業(yè)的鐵路運輸安全管理水平和管理效率，具有較好的應(yīng)用前景。
    (2)系統(tǒng)采用基于B／S和C／S混合模式的體系結(jié)構(gòu)，既發(fā)揮了C／S模式成熟的技術(shù)特長，避免建立多層C／S模式的高昂代價，又能借Intemet技術(shù)充分發(fā)揮B／S模式的優(yōu)點，有效實現(xiàn)快速的信息交流和信息共享。
    (3)系統(tǒng)集業(yè)務(wù)處理、事故預(yù)測和圖形分析等功能于一體，為鐵路運輸?shù)陌踩�管理提供了全面信息、技術(shù)支持。
    (4)系統(tǒng)采用的模塊化設(shè)計為進(jìn)一步開發(fā)提供了便利。該系統(tǒng)能逐步實現(xiàn)更多信息的計算機(jī)管理和信息管理決策支持系統(tǒng)，并能方便地并人其他計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)信息共享。

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 （作者系北京交通大學(xué)交通運輸學(xué)院  摘自：《中國安全科學(xué)學(xué)報》2004.14卷.3期）