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文檔簡(jiǎn)介
1、基于UML的特種車輛運(yùn)營(yíng)成本控制系統(tǒng)建模劉存福1王艦 楊仁鵬摘要:針對(duì)神華神東分公司榆家梁煤礦特種車輛運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)研之后,本文應(yīng)用UML統(tǒng)一建模語(yǔ)言闡述岀特種車輛成本控制系統(tǒng)的需求分析流程,并確定系統(tǒng)的用例模型、靜態(tài)模型和動(dòng)態(tài)模型,使系統(tǒng)的 分析與設(shè)計(jì)趨于可視化和標(biāo)準(zhǔn)化,為系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:特種車輛UML建模成本控制1. 研究背景榆家梁煤礦地處陜西省神木縣,隸屬于神華神東煤炭集團(tuán)公司,是全國(guó)高產(chǎn)高效特級(jí)礦 井和全國(guó)雙十佳、文明煤礦。礦井按照建設(shè)一流煤礦和高產(chǎn)高效的要求,引進(jìn)了具有國(guó)際先進(jìn)水平的采煤技術(shù)和設(shè)備,生產(chǎn)系統(tǒng)高度集中,實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化,掘進(jìn)、支護(hù)和運(yùn)輸一體化,配套
2、運(yùn)輸車輛化,輔助運(yùn)輸無(wú)軌膠輪化,監(jiān)測(cè)監(jiān)控自動(dòng)化,是目前我國(guó)最具國(guó)際水平的高產(chǎn)高效礦井。該礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)大量使用了特種車輛,如支架搬運(yùn)車、防爆工具車、多功能車、裝載車、客車、叉車等,這些特種車輛主要承擔(dān)煤礦井下設(shè)備、人員運(yùn)輸以及裝卸和清除物料等井下輔助運(yùn)輸工作。不僅可節(jié)省大量人員,而且可提高工時(shí)利用率,增加采掘工 作面的產(chǎn)量和進(jìn)度,大大減少因設(shè)備搬家造成的停產(chǎn)時(shí)間,提高設(shè)備的使用效率i。這些特種車輛在運(yùn)營(yíng)管理和使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)存在著出車任務(wù)無(wú)法跟蹤;任務(wù)完成情況無(wú)法及時(shí)反饋;車輛運(yùn)行狀態(tài)不能及時(shí)了解;故障車輛不能及時(shí)處理;駕駛員考核不到位;材 料消耗情況不清;無(wú)法建立一套完整的單車、駕駛員考核管理
3、制度;造成車輛作業(yè)效率低下, 車輛滯修,材料浪費(fèi)嚴(yán)重等問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題需要引進(jìn)信息化的管理手段,建立一套成本控制系統(tǒng),真正實(shí)現(xiàn)考核到單車、 考核到個(gè)人,使各種激勵(lì)機(jī)制固化到特種車輛運(yùn)營(yíng)成本控 制系統(tǒng)中,從而提高車輛的運(yùn)營(yíng)效率,降低運(yùn)營(yíng)成本,提高員工工作的積極性呵2. 需求分析需求分析是軟件工程的重要階段,更是關(guān)鍵的一步,其根本任務(wù)是建立可理解的現(xiàn)實(shí)模 型,確定系統(tǒng)必須具備的需求功能,并描述為具體的需求規(guī)格說(shuō)明,為軟件開(kāi)發(fā)建立基礎(chǔ)。 該階段主要解決系統(tǒng)做什么,誰(shuí)去做,如何去做,何時(shí)做及做的順序等問(wèn)題。在榆家梁煤礦特種車輛成本控制系統(tǒng)的需求分析流程如表1,在該系統(tǒng)中采用UML技術(shù)對(duì)系統(tǒng)的需求進(jìn)行
4、分析建模。UML( Unified Modeling Language)是一種通用的可視化建模語(yǔ)言,它支持從需求分析開(kāi)始到軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的全過(guò)程。UML以其精確強(qiáng)大的系統(tǒng)描述功能最大程度上消除了建模的模糊性和不同建模語(yǔ)言之間存在的不合理的差異,作為強(qiáng)大圖形化建模語(yǔ)言的 UML是理想的需求描述和建模分析工具,對(duì)大規(guī)模的、復(fù)雜的、不斷變化的用戶需求分析有著很強(qiáng)的控制力,使系統(tǒng)軟件建模過(guò)程更趨規(guī)范、準(zhǔn)確、高效。表格1需求分析流程表流程信息收集與整理需求描述需求分析框架構(gòu)建評(píng)審優(yōu)化及編寫(xiě)說(shuō)明關(guān)鍵技術(shù)座談法、問(wèn)卷法、觀察法、組織文檔用例圖UML需求建模三層架構(gòu)在榆家梁煤礦特種車輛成本控制系統(tǒng)的需求分析中,
5、首先根據(jù)系統(tǒng)的功能要求建立用例模型,然后對(duì)用例中的具體需求功能根據(jù)靜態(tài)建模機(jī)制給出具體的實(shí)現(xiàn)方法,再根據(jù)動(dòng)態(tài)建模機(jī)制明確需求功能之間的聯(lián)系,最后檢查各模型的一致性。2.1功能需求作者簡(jiǎn)介:劉存福,教授,研究生導(dǎo)師,研究方向?yàn)樯a(chǎn)與運(yùn)作計(jì)算機(jī)建模。功能需求是指系統(tǒng)面向應(yīng)用時(shí)應(yīng)具備的各項(xiàng)功能,是系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)的行為。榆家梁煤礦特種車輛運(yùn)營(yíng)成本控制系統(tǒng)的功能包括以下五個(gè)方面:1) 車隊(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理支持系統(tǒng)正常運(yùn)行的底層數(shù)據(jù),包括車輛的分類、狀態(tài)、班次及與車輛有關(guān)的固定項(xiàng)目、維修項(xiàng)目和交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息,并且這些數(shù)據(jù)都能用基礎(chǔ)表實(shí)現(xiàn)。2) 車隊(duì)常用業(yè)務(wù)管理在榆家梁煤礦進(jìn)行調(diào)研的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)車隊(duì)日常
6、業(yè)務(wù)基本是臺(tái)賬的管理、百公里油耗的管23理、車輛費(fèi)用管理 (包括車輛事故管理、車輛維修記錄、車輛加油記錄、車輛固定費(fèi)用等 四個(gè)方面)、用車計(jì)劃及完成工單情況的管理等。3) 車隊(duì)材料管理車隊(duì)在材料管理方面相比其他區(qū)隊(duì)要簡(jiǎn)單一些,主要包括材料入庫(kù)、材料出庫(kù)兩個(gè)主要功能。4) 車隊(duì)數(shù)據(jù)配置車隊(duì)管理中一些數(shù)據(jù)屬于支持系統(tǒng)運(yùn)行的必備數(shù)據(jù)但又無(wú)法用基礎(chǔ)表實(shí)現(xiàn),這些數(shù)據(jù)一經(jīng)設(shè)置之后,變更較小,并且設(shè)置的次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有常用業(yè)務(wù)那么頻繁,如駕駛員管理、車輛類型工資參照表、車輛考核指標(biāo)管理、單車考核獎(jiǎng)罰比例和車隊(duì)常用路線管理等。5) 車隊(duì)數(shù)據(jù)報(bào)表特種車輛成本運(yùn)營(yíng)控制系統(tǒng)通過(guò)綜合分析、準(zhǔn)確計(jì)算,實(shí)現(xiàn)信息精確查詢、各類
7、數(shù)據(jù)匯總并生成數(shù)據(jù)報(bào)表的功能。這些報(bào)表包括:車輛司機(jī)工資、油耗明細(xì)表、車輛事故處理明細(xì)、車輛費(fèi)用報(bào)表、車輛臺(tái)賬報(bào)表、單車消耗匯總及單車考核匯總等,并且每一個(gè)報(bào)表都將提供導(dǎo)出功能,導(dǎo)出格式符合會(huì)計(jì)要求,財(cái)務(wù)人員可直接使用。2.2用例模型用例圖是從用戶的角度分析系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的具體目標(biāo),定義系統(tǒng)的主要功能和系統(tǒng)邊界,從而幫助開(kāi)發(fā)人員獲取更多的需求。特種車輛運(yùn)營(yíng)成本控制系統(tǒng)是為榆家梁煤礦井下與井上作業(yè)的特種車隊(duì)建立的信息管理系統(tǒng),使用該系統(tǒng)的角色為車隊(duì)系統(tǒng)管理員(榆家梁煤礦規(guī)定)。通過(guò)分析建立系統(tǒng)的用例模型即功能模型如圖1所示,模型共五個(gè)抽象用例:基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理(Basic Data Ma nageme
8、 nt )、常用業(yè)務(wù)(Com mon Bus in ess)管理、材料管理(Materials Man ageme nt)、數(shù)據(jù)配置(Data Con figuratio n )、數(shù)據(jù)報(bào)表(Data Report) 等,該模型體現(xiàn)了系統(tǒng)最基本的功能,是系統(tǒng)的高層抽象。2百公里油耗:車輛行駛一百公里所消耗的油的數(shù)量簡(jiǎn)稱百公里油耗。計(jì)劃百公里油耗:為單車計(jì)劃控制 性指標(biāo);計(jì)劃百公里油耗和實(shí)際單車百公里油耗之差作為節(jié)超獎(jiǎng)罰的依據(jù)。3固定費(fèi)和維修費(fèi),同樣有計(jì)劃和實(shí)際,也作為單車節(jié)節(jié)超獎(jiǎng)罰的依據(jù)。2.3靜態(tài)模型靜態(tài)模型是從系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和靜態(tài)角度來(lái)描述系統(tǒng)的視圖,本文主要用類圖描述。在整個(gè)需求分析中通過(guò)
9、定義對(duì)象和類,以及它們內(nèi)部和彼此間的關(guān)系及作用方式,可以對(duì)實(shí)體功能范圍進(jìn)行約束和限定,建立系統(tǒng)粗略的靜態(tài)模型,從而實(shí)現(xiàn)其內(nèi)部詳細(xì)的功能需求 冋.在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中定義了許多類,如車輛編號(hào)類、車輛臺(tái)賬類,駕駛員類、用車計(jì)劃類、常用路線類、百公里油耗類、路線節(jié)點(diǎn)類、材料屬性類,材料來(lái)源類、材料入庫(kù)類,材料出 庫(kù)類、維修類、費(fèi)用類等等,圖 2是車隊(duì)常用業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的類圖。圖2車隊(duì)常用業(yè)務(wù)子系統(tǒng)類圖2.4系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型系統(tǒng)僅僅依靠靜態(tài)模型無(wú)法清晰地描述對(duì)象的行為和職責(zé),也不能全面的反映系統(tǒng)的情況。因此要描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為,必須建立系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型。動(dòng)態(tài)模型是在用例圖及類圖已經(jīng)建立的基礎(chǔ)上,分析系統(tǒng)中各種行為的
10、時(shí)序狀態(tài)和交互關(guān)系,以及變化過(guò)程,從而動(dòng)態(tài)描述系統(tǒng)行為,反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)部對(duì)象之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。2.4.1活動(dòng)圖活動(dòng)圖用來(lái)說(shuō)明一個(gè)系統(tǒng)的工作流。通??梢悦枋鲆粋€(gè)用例的處理流程或者某種交互流程,對(duì)于每個(gè)用例均可畫(huà)出其活動(dòng)圖 ,以便更詳細(xì)地描述該用例與角色的交互。 在特種車輛成 本控制系統(tǒng)中的車隊(duì)常用業(yè)務(wù)中,其管理流程包括:登錄系統(tǒng)(Login System)、查看車號(hào)(View Vehicles Number )、車輛臺(tái)賬(Vehicle Ledger )的管理、百公里油耗( Hundred Kilometers )、車輛費(fèi)用(Cost Management)管理(包含固定費(fèi)用、維修費(fèi)用和事故處理費(fèi) 用
11、等)和用車計(jì)劃(Car Scheme)的填寫(xiě),在完成工單操作之前需要驗(yàn)證行車路線(View route)是否存在,如果不存在則結(jié)束操作,如果存在則直接進(jìn)行工單的完成操作(Completion ofWork Orders),其具體流程如圖 3所示。242順序圖順序圖用來(lái)描述對(duì)象之間的動(dòng)態(tài)協(xié)作關(guān)系,其強(qiáng)調(diào)對(duì)象之間消息發(fā)送的順序,同時(shí)顯示對(duì)象之間的交互。順序圖中的消息可以是信號(hào)、操作調(diào)用等,當(dāng)對(duì)象接收到消息后立即開(kāi)始執(zhí)行活動(dòng),也就是說(shuō)該對(duì)象被激活了M。圖4所示特種車輛成本控制子系統(tǒng)材料管理中的順序圖,系統(tǒng)管理員(Administrator)登錄系統(tǒng)進(jìn)入材料管理子系統(tǒng),根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行入庫(kù)操作,在入庫(kù)
12、界面(Check in in terface)正確填寫(xiě)信息(Fill in in formatio n)之后進(jìn)行添加保存的操作,添加操作成功后記錄自動(dòng)添加到數(shù)據(jù)庫(kù)中,系統(tǒng)管理員在材料出庫(kù)界面(Check out in terface )查詢材料的入庫(kù)信息( Query Storage ),獲取到對(duì)應(yīng)的入庫(kù)記錄 才能進(jìn)行出庫(kù)操作,在出庫(kù)界面填寫(xiě)完出庫(kù)信息(Fill in in formati on)之后進(jìn)行保存,添加操作成功之后出庫(kù)記錄自動(dòng)添加到數(shù)據(jù)庫(kù)中。AdministratorSystemCheck in interfaceCheck out interfaceQuery storageBL
13、LDLL10 : Save Record()5 : Save Record。圖4特種車輛成本控制材料管理子系統(tǒng)順序圖3、結(jié)論需求分析作為軟件工程的一個(gè)重要環(huán)節(jié),獲取需求及對(duì)需求進(jìn)行建模是這一階段的重要任務(wù)。全面有效地獲取需求并能準(zhǔn)確的理解業(yè)務(wù),使用工具正確的建立軟件的邏輯模型是軟件開(kāi)發(fā)能夠順利進(jìn)行的前提和關(guān)鍵,該階段關(guān)系到整個(gè)軟件工程的成敗及軟件產(chǎn)品的質(zhì)量, 因此應(yīng)該提高對(duì)需求分析的重視。通過(guò)UMLt模語(yǔ)言,使用建模工具對(duì)榆家梁特種車輛成本控制系統(tǒng) 進(jìn)行需求建模,并建立其靜態(tài)和動(dòng)態(tài)模型,為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的準(zhǔn)確性、合理性和可靠性提供了強(qiáng)有 力的支持,同時(shí)也促進(jìn)了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工作人員的交流與合作,有利于后期
14、軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和維護(hù),提高了特種車輛成本控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的效率和質(zhì)量。出師表兩漢:諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此誠(chéng)危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣不懈于內(nèi),忠志之士忘身于外者,蓋追先帝之殊遇,欲報(bào)之于陛下也。誠(chéng)宜開(kāi)張圣聽(tīng),以光 先帝遺德,恢弘志士之氣,不宜妄自菲薄,引喻失義,以塞忠諫之路也。宮中府中,俱為一體;陟罰臧否,不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者,宜付有司論其 刑賞,以昭陛下平明之理;不宜偏私,使內(nèi)外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費(fèi)祎、董允等,此皆良實(shí),志慮忠純,是以先帝簡(jiǎn)拔以遺陛下:愚 以為宮中之事,事無(wú)大小,悉以咨之,然后施行,必能裨補(bǔ)闕漏,有所廣益。將軍向?qū)?,性行淑均,?/p>
15、暢軍事,試用于昔日,先帝稱之曰能”是以眾議舉寵為督:愚以為營(yíng)中之事,悉以咨之,必能使行陣和睦,優(yōu)劣得所。親賢臣,遠(yuǎn)小人,此先漢所以興隆也; 親小人,遠(yuǎn)賢臣,此后漢所以傾頹也。 先帝在時(shí), 每與臣論此事,未嘗不嘆息痛恨于桓、 靈也。侍中、尚書(shū)、長(zhǎng)史、參軍,此悉貞良死節(jié)之臣, 愿陛下親之、信之,則漢室之隆,可計(jì)日而待也 EP。臣本布衣,躬耕于南陽(yáng),茍全性命于亂世,不求聞達(dá)于諸侯。先帝不以臣卑鄙,猥自枉 屈,三顧臣于草廬之中,咨臣以當(dāng)世之事,由是感激,遂許先帝以驅(qū)馳。后值傾覆,受任于 敗軍之際,奉命于危難之間,爾來(lái)二十有一年矣。先帝知臣謹(jǐn)慎,故臨崩寄臣以大事也。受命以來(lái),夙夜憂嘆,恐托付不效,以傷先帝之 明;故五月渡瀘,深入不毛。今南方已定,兵甲已足,當(dāng)獎(jiǎng)率三軍,北定中原,庶竭駑鈍, 攘除奸兇,興復(fù)漢室,還于舊都。此臣所以報(bào)先帝而忠陛下之職分也。至于斟酌損益,進(jìn)盡 忠言,則攸之、祎、允之任也。愿陛下托臣以討賊興復(fù)之效,不效,則治臣之罪,以告先帝之靈。若無(wú)興德之言,則責(zé) 攸之、祎、允等之慢,以彰其咎;陛下亦宜自謀,以咨諏善道,察納雅言,深追先帝遺詔。 臣不勝受恩感激。今當(dāng)遠(yuǎn)離,臨表涕零,不知所言。i郝瑞珍,夏
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