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摘 要：由于各种因素，我国的高速公路维修与器材信息管理方面起步较晚，在维修与器材信息管理方面的发展与国外同类方向相对滞后，虽然在一些重点防范领域，采用了维修、设备信息管理，但是范围非常有限，且未能利用计算机网络的优势，将其资源共享、集中配置。另外，我国高速公路发展迅速，对各类设备、新技术的应用日益增大，利用网络化的维修与器材信息管理来降低维护保障费用及资源消耗却是一种行之有效的途径。
关键词：高速公路;维修;数据;管理
1 维修与器材信息管理系统构成
“维修与器材信息管理系统（Maintenance and Material Management System）”，是学习美国先进的维修管理模式，结合我国实际情况，设计研究的一套软件系统[1]。该系统由“计划维修系统（PMS）”和“维修数据系统（MDS）”两个子系统构成。如下图所示，维修与器材信息管理系统的构成。
概括地说，该系统为高速公路系统提供一整套有关设备维修及器材保障的方法和程序，并通过收集、整理、反馈有关设备的维修信息为科学决策提供依据。因此，它的总体目标是：通过对维修和维修保障进行有效的管理，最大限度地保证高速公路沿线设备处于运行完好状态。这一总体目标被具体化为下述功能及作用：
（1）通过计划维修系统，提供一套规划、计划、管理和监督维修工作的方法和程序，量化维修管理;对同等设备给出统一的维修标准（周期、人员、器材、工艺与规程等）和评估标准，量化维修作业。
（2）通过维修数据系统，记录设备的改装、换装、使用、故障与维修信息，统一技术文件（或资料）管理工作;登记、审核和控制在维修及维修保障中的资源（人、财、物力）消耗，减少器材损失并有效地利用现有资源;向上级有关部门提供与维修和维修保障活动有关的技术资料，为改进系统和设备的可靠性、维修性和备件保障提供依据。
（3）通過维修数据系统与计划维修系统的联合，动态管理设备的维修。
可见，用维修与器材信息管理系统这个管理工具，能够全面、有效地开展和记录预防性维修和修复性维修，使高速公路的维修管理步入一个新的台阶：
标准作业：设备维修采用统一的标准和规则;
有效利用：使各种人力和器材，特别是现有器材得到更加有效的利用;
完整履历：全面地记录维修和维修保障作业，建立全面完整的设备履历;
改进设备：为提高设备的可靠性与维修性，减少维修费用提供依据;
配制管理：便利地管理并全面掌握设备器材的配置及配置变更情况，为高速正常运转及设备维修提供决策依据。
2 高速公路维修与器材信息管理系统的指导思想
简言之，维修与器材信息管理系统的指导思想是：在交通设备的维修与器材管理中，“做正确的事情，把正确的事情做好”。根据系统的构成，可将高速公路维修与器材信息管理系统的指导思想解释如下。
2.1 计划维修系统（PMS）
计划维修系统为运维人员提供一套简单而标准的方法与规程，用于全面、动态地安排、实施和监督所有公路设备器材的预防性维修工作;为各级维修管理及保障部门提供一个手段，以便有效地利用现有的资源并进行设备保障。如图所示，计划维修系统组成。
首先是要合理地确定设备的维修需求：计划维修系统通过以可靠性为中心的维修（RCM）分析确定设备的维修需求，这些需求是为保证设备处于规定的安全性和运行完好状态而必须满足的，是最小的维修。显然，对设备实施最小的维修是解决现存设备维修经费紧张问题的关键之一，这便是在寻求“做正确的事情”。
其次要解决维修的全面规划与计划：计划维修系统要求、也允许运维人员依据设备的作训使用要求和实际技术状态，根据设备的维修计划，适时、灵活地安排维修工作，确保维修工作在设备最需要且可能时得到实施。这又是维修生产管理的科学模式。
第三要向维修及维修保障工作提供技术支持：计划维修系统向维护人员提供的维修需求卡（MRC），将设备的各项可由维护人员完成的维护与修理工作以间隔周期、人力与资源需求、维修工艺步骤等具体的要素规范化、标准化，不仅为维护人员提供了充分的技术指导，避免了维护保养工作的随意性，从而确保了维修的质量;同时也为维修保障和管理部门筹措与供应各类维修资源提供了决策依据，这是“把正确的事情做好”的基本要求。
2.2 维修数据系统（MDS）
MDS是一个全面管理维修信息的系统，以客户/服务器/客户的交互方式，通过收集并对所有与维修相关的信息的综合处理，提出各种汇总报告和修理建议或计划，以满足各级维修保障机构和作业机构的要求，及各种信息的获取。实际上，MDS是一个规范化的维修数据收集、分析、处理并以数据推动的辅助决策支持系统。如图所示，维修数据系统基本组成。
首先要解决信息管理及决策环节过多的问题：维修数据系统及时收集设备的使用与故障信息，通过系统的各种判断，提出修复该故障的修理机构的建议和备件筹措建议，缩短从提出修理申请（修理工程单）、进行修理准备到实施修理的时间，提高其在航率。
其次要解决及时决策的问题：维修数据系统通过及时地收集维护人员级的修理工作，及时登记器材消耗情况，根据需要，自动给出器材补充报告，确保有充足的设备备件，提高维护人员自修能力。
第三要全面管理各类信息：维修数据系统汇总着各种设备的故障与维修信息，这些信息是进行可靠性、维修性及综合保障分析的基础，是从根本上解决设备故障、提高质量的基本依据。
此外，维修数据系统还将承担着文书管理工作，根据系统的需要提供有关信息后，系统将能完成诸如技术状态评估与报告、设备技术档案管理等工作。所有这些，将极大地方便和减少维护人员的文书工作。 可见，维修数据系统通过对设备实际使用与维修过程中的信息进行综合处理，为确定什么是“正确的事情”和判定“事情是否已做好”提供了事实依据。
因此，计划维修系统和维修数据系统的协同运作，能有效地管理维修与维修保障，从而最大限度地保证各种高速公路设备处于规定的运行状态。
3 高速公路维修与器材信息管理系统与现行维护保养方式的区别
高速公路设备的维护、保养与修理及器材管理是高速公路管理的日常工作的一部分，随着高新技术在高速公路设备中的大量使用、随着设备更新换代的加速，传统的、按经验及技艺进行的设备维修及维修与保障管理工作已很难跟上设备的发展步伐，造成的后果是：新设备不能及时发挥高效作用。为此，必须根据系统工程的原理、借鉴国内外先进的管理经验，探讨新型管理模式。高速公路维修与器材信息管理系统是结合国外的成功经验，它与我国现行的高速公路维修保养模式相比，存在着下述一些明显的优点：
（1）设备的维修需求，特别是预防性维修需求，是通过严格分析与筛选后提出的，本系统抓住了必须进行的预防性维修，放开了可以事后进行的维修，确保了维修工作是“最小的”，避免了“眉毛胡子一把抓”，必然减少了经费的需求。而凭经验或以其他文件规定的维修需求，不仅需要较长时间的实践，而且不能有效地指出真正需要预防维修的项目，维修的针对性不高，这些问题难以避免对维修费用的高需求。另一方面，对于故障修理，通常要求“月检修”中完成，这显然不合理;对于预防性维修，对类似机械的间隔周期要求完全不同的。
（2）利用维修计划表，将现行定期进行的集中维修/检修（周、月、季度、年度等）工作分散安排到每一工作日和具体人员，使维修呈现“高频率、小强度且自由灵活”的模式，避免了检修关停车道，相应地增加了在通行时间，提高了在通行率。
（3）对每一维修作业均给出了全面细致的工艺规程，要求明确、标准统一，便于操作，不仅避免了维护保养不到位的问题，也给出了检查与考核的标准，从而保证了维修/检修工作的质量。
（4）对每一维修作业给出了所需人力、器材等维修资源具体的要求，明确各修理机构、特别是维护人员的责任与保障要求，避免保障工作不到位而造成的延迟修理，也避免了不清晰的工程界面与乱报修理工程的现象;同时，也使维修计划的制订和器材等的供应保障有据可依，合理供应器材，提高了资源的有效利用率。
（5）全面承担、综合处理设备的使用、维修与器材消耗信息，减轻了维护人员的文书工作，提高了工作效率和准确性。同时，也减少了修理工作由申报工程到实施修理的环节，缩短了设备等待修理的时间，提高了高速公路车道的通行率。
（6）全面管理高速公路的设备器材的配置及配置变更信息，比现行分散的技术档案管理更加有效。
4 高速公路维修与器材信息管理系统开发环境
维修与器材信息管理系统软件设计在操作系统MicrosoftWindows 2012（Server版）环境下运行，该系统软件编程选用Microsoft Visual平台 C# 语言及Microsoft SQL Server 企业版。
维修与器材信息管理系统软的网络结构以客户/服务器/客户（C/S/C）模型进行开发，采用面向对象方法是必须的，根据目前的情况，我们认为Microsoft Visual 平台即Microsoft .NET是合适的选择;作为面向对象语言，C# 语言是相对成熟的程序语言，其应用软件数量也相对丰富。值得指出的是，目前面向对象技术仍在快速发展，高速公路维修与器材信息管理系统在Microsoft Visual 平台上实现是很便捷，跨平台跨系统甚至下一代网络标准的扩展也很容易，且系统已达到高速公路维修与器材信息日常管理的需要，虽然其内部还有不足，一些功能化的部分还不够细化，但并不影响用户使用。
5 结束语
随着高速公路沿线各类设备器材数量不断的增多，在设备器材的维修与管理上要充分考虑设备质量，使用安全，环保节能，经济合理的要求，通过对高速公路维修与器材信息管理系统的研究，在实际应用中仍需兼顾多种方法学[2]。另外，研究维修与器材信息管理系统功能，并结合我国高速公路实际情况，实现“高速公路维修与器材信息管理系统”，力求达到先进的设备器材维修管理模式。
参考文献：
[1]李宏明.局域网设计与应用[M].北京理工大學出版社，2006.
[2]李代平.软件工程第2版[M].清华大学出版社，2008.
关键词：高速公路;维修;数据;管理
1 维修与器材信息管理系统构成
“维修与器材信息管理系统（Maintenance and Material Management System）”，是学习美国先进的维修管理模式，结合我国实际情况，设计研究的一套软件系统[1]。该系统由“计划维修系统（PMS）”和“维修数据系统（MDS）”两个子系统构成。如下图所示，维修与器材信息管理系统的构成。
概括地说，该系统为高速公路系统提供一整套有关设备维修及器材保障的方法和程序，并通过收集、整理、反馈有关设备的维修信息为科学决策提供依据。因此，它的总体目标是：通过对维修和维修保障进行有效的管理，最大限度地保证高速公路沿线设备处于运行完好状态。这一总体目标被具体化为下述功能及作用：
（1）通过计划维修系统，提供一套规划、计划、管理和监督维修工作的方法和程序，量化维修管理;对同等设备给出统一的维修标准（周期、人员、器材、工艺与规程等）和评估标准，量化维修作业。
（2）通过维修数据系统，记录设备的改装、换装、使用、故障与维修信息，统一技术文件（或资料）管理工作;登记、审核和控制在维修及维修保障中的资源（人、财、物力）消耗，减少器材损失并有效地利用现有资源;向上级有关部门提供与维修和维修保障活动有关的技术资料，为改进系统和设备的可靠性、维修性和备件保障提供依据。
（3）通過维修数据系统与计划维修系统的联合，动态管理设备的维修。
可见，用维修与器材信息管理系统这个管理工具，能够全面、有效地开展和记录预防性维修和修复性维修，使高速公路的维修管理步入一个新的台阶：
标准作业：设备维修采用统一的标准和规则;
有效利用：使各种人力和器材，特别是现有器材得到更加有效的利用;
完整履历：全面地记录维修和维修保障作业，建立全面完整的设备履历;
改进设备：为提高设备的可靠性与维修性，减少维修费用提供依据;
配制管理：便利地管理并全面掌握设备器材的配置及配置变更情况，为高速正常运转及设备维修提供决策依据。
2 高速公路维修与器材信息管理系统的指导思想
简言之，维修与器材信息管理系统的指导思想是：在交通设备的维修与器材管理中，“做正确的事情，把正确的事情做好”。根据系统的构成，可将高速公路维修与器材信息管理系统的指导思想解释如下。
2.1 计划维修系统（PMS）
计划维修系统为运维人员提供一套简单而标准的方法与规程，用于全面、动态地安排、实施和监督所有公路设备器材的预防性维修工作;为各级维修管理及保障部门提供一个手段，以便有效地利用现有的资源并进行设备保障。如图所示，计划维修系统组成。
首先是要合理地确定设备的维修需求：计划维修系统通过以可靠性为中心的维修（RCM）分析确定设备的维修需求，这些需求是为保证设备处于规定的安全性和运行完好状态而必须满足的，是最小的维修。显然，对设备实施最小的维修是解决现存设备维修经费紧张问题的关键之一，这便是在寻求“做正确的事情”。
其次要解决维修的全面规划与计划：计划维修系统要求、也允许运维人员依据设备的作训使用要求和实际技术状态，根据设备的维修计划，适时、灵活地安排维修工作，确保维修工作在设备最需要且可能时得到实施。这又是维修生产管理的科学模式。
第三要向维修及维修保障工作提供技术支持：计划维修系统向维护人员提供的维修需求卡（MRC），将设备的各项可由维护人员完成的维护与修理工作以间隔周期、人力与资源需求、维修工艺步骤等具体的要素规范化、标准化，不仅为维护人员提供了充分的技术指导，避免了维护保养工作的随意性，从而确保了维修的质量;同时也为维修保障和管理部门筹措与供应各类维修资源提供了决策依据，这是“把正确的事情做好”的基本要求。
2.2 维修数据系统（MDS）
MDS是一个全面管理维修信息的系统，以客户/服务器/客户的交互方式，通过收集并对所有与维修相关的信息的综合处理，提出各种汇总报告和修理建议或计划，以满足各级维修保障机构和作业机构的要求，及各种信息的获取。实际上，MDS是一个规范化的维修数据收集、分析、处理并以数据推动的辅助决策支持系统。如图所示，维修数据系统基本组成。
首先要解决信息管理及决策环节过多的问题：维修数据系统及时收集设备的使用与故障信息，通过系统的各种判断，提出修复该故障的修理机构的建议和备件筹措建议，缩短从提出修理申请（修理工程单）、进行修理准备到实施修理的时间，提高其在航率。
其次要解决及时决策的问题：维修数据系统通过及时地收集维护人员级的修理工作，及时登记器材消耗情况，根据需要，自动给出器材补充报告，确保有充足的设备备件，提高维护人员自修能力。
第三要全面管理各类信息：维修数据系统汇总着各种设备的故障与维修信息，这些信息是进行可靠性、维修性及综合保障分析的基础，是从根本上解决设备故障、提高质量的基本依据。
此外，维修数据系统还将承担着文书管理工作，根据系统的需要提供有关信息后，系统将能完成诸如技术状态评估与报告、设备技术档案管理等工作。所有这些，将极大地方便和减少维护人员的文书工作。 可见，维修数据系统通过对设备实际使用与维修过程中的信息进行综合处理，为确定什么是“正确的事情”和判定“事情是否已做好”提供了事实依据。
因此，计划维修系统和维修数据系统的协同运作，能有效地管理维修与维修保障，从而最大限度地保证各种高速公路设备处于规定的运行状态。
3 高速公路维修与器材信息管理系统与现行维护保养方式的区别
高速公路设备的维护、保养与修理及器材管理是高速公路管理的日常工作的一部分，随着高新技术在高速公路设备中的大量使用、随着设备更新换代的加速，传统的、按经验及技艺进行的设备维修及维修与保障管理工作已很难跟上设备的发展步伐，造成的后果是：新设备不能及时发挥高效作用。为此，必须根据系统工程的原理、借鉴国内外先进的管理经验，探讨新型管理模式。高速公路维修与器材信息管理系统是结合国外的成功经验，它与我国现行的高速公路维修保养模式相比，存在着下述一些明显的优点：
（1）设备的维修需求，特别是预防性维修需求，是通过严格分析与筛选后提出的，本系统抓住了必须进行的预防性维修，放开了可以事后进行的维修，确保了维修工作是“最小的”，避免了“眉毛胡子一把抓”，必然减少了经费的需求。而凭经验或以其他文件规定的维修需求，不仅需要较长时间的实践，而且不能有效地指出真正需要预防维修的项目，维修的针对性不高，这些问题难以避免对维修费用的高需求。另一方面，对于故障修理，通常要求“月检修”中完成，这显然不合理;对于预防性维修，对类似机械的间隔周期要求完全不同的。
（2）利用维修计划表，将现行定期进行的集中维修/检修（周、月、季度、年度等）工作分散安排到每一工作日和具体人员，使维修呈现“高频率、小强度且自由灵活”的模式，避免了检修关停车道，相应地增加了在通行时间，提高了在通行率。
（3）对每一维修作业均给出了全面细致的工艺规程，要求明确、标准统一，便于操作，不仅避免了维护保养不到位的问题，也给出了检查与考核的标准，从而保证了维修/检修工作的质量。
（4）对每一维修作业给出了所需人力、器材等维修资源具体的要求，明确各修理机构、特别是维护人员的责任与保障要求，避免保障工作不到位而造成的延迟修理，也避免了不清晰的工程界面与乱报修理工程的现象;同时，也使维修计划的制订和器材等的供应保障有据可依，合理供应器材，提高了资源的有效利用率。
（5）全面承担、综合处理设备的使用、维修与器材消耗信息，减轻了维护人员的文书工作，提高了工作效率和准确性。同时，也减少了修理工作由申报工程到实施修理的环节，缩短了设备等待修理的时间，提高了高速公路车道的通行率。
（6）全面管理高速公路的设备器材的配置及配置变更信息，比现行分散的技术档案管理更加有效。
4 高速公路维修与器材信息管理系统开发环境
维修与器材信息管理系统软件设计在操作系统MicrosoftWindows 2012（Server版）环境下运行，该系统软件编程选用Microsoft Visual平台 C# 语言及Microsoft SQL Server 企业版。
维修与器材信息管理系统软的网络结构以客户/服务器/客户（C/S/C）模型进行开发，采用面向对象方法是必须的，根据目前的情况，我们认为Microsoft Visual 平台即Microsoft .NET是合适的选择;作为面向对象语言，C# 语言是相对成熟的程序语言，其应用软件数量也相对丰富。值得指出的是，目前面向对象技术仍在快速发展，高速公路维修与器材信息管理系统在Microsoft Visual 平台上实现是很便捷，跨平台跨系统甚至下一代网络标准的扩展也很容易，且系统已达到高速公路维修与器材信息日常管理的需要，虽然其内部还有不足，一些功能化的部分还不够细化，但并不影响用户使用。
5 结束语
随着高速公路沿线各类设备器材数量不断的增多，在设备器材的维修与管理上要充分考虑设备质量，使用安全，环保节能，经济合理的要求，通过对高速公路维修与器材信息管理系统的研究，在实际应用中仍需兼顾多种方法学[2]。另外，研究维修与器材信息管理系统功能，并结合我国高速公路实际情况，实现“高速公路维修与器材信息管理系统”，力求达到先进的设备器材维修管理模式。
参考文献：
[1]李宏明.局域网设计与应用[M].北京理工大學出版社，2006.
[2]李代平.软件工程第2版[M].清华大学出版社，2008.