高運(yùn)生 孫有朝

(南京航空航天大學(xué)民航學(xué)院 江蘇 南京 211106)

基于B/S模式的駕駛艙工效準(zhǔn)則管理系統(tǒng)開發(fā)

高運(yùn)生 孫有朝*

(南京航空航天大學(xué)民航學(xué)院 江蘇 南京 211106)

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)駕駛艙工效準(zhǔn)則數(shù)據(jù)和信息的綜合計(jì)算機(jī)管理，以及滿足準(zhǔn)則信息的特殊管理應(yīng)用要求，為準(zhǔn)則數(shù)據(jù)的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，歸納和總結(jié)了準(zhǔn)則信息結(jié)構(gòu)和信息特征，開發(fā)了一套基于B/S模式的駕駛艙工效準(zhǔn)則管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)提供了操作界面和管理應(yīng)用接口并充分體現(xiàn)“以人為中心”的設(shè)計(jì)理念，通過對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行建模分析，確定系統(tǒng)的構(gòu)建，并結(jié)合模糊查詢方法來進(jìn)行對(duì)信息數(shù)據(jù)的篩選，實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛艙工效準(zhǔn)則數(shù)據(jù)和信息的綜合計(jì)算機(jī)信息化管理，提高了工作效率。

駕駛艙工效準(zhǔn)則管理系統(tǒng) 建模分析 B/S模式 模糊查詢

0 引 言

隨著我國航空事業(yè)的快速發(fā)展，以及我國C919、ARJ21 等飛機(jī)研制工作的進(jìn)展，面對(duì)日益嚴(yán)峻的飛機(jī)安全性要求和國外工效設(shè)計(jì)核心技術(shù)封鎖的現(xiàn)狀。我國民機(jī)研制高度重視工效設(shè)計(jì)技術(shù)，而現(xiàn)如今國內(nèi)準(zhǔn)則管理方面仍處于紙張作業(yè)或者半計(jì)算機(jī)處理階段，給飛機(jī)設(shè)計(jì)帶來諸多不便。為此，依托專項(xiàng)項(xiàng)目“民機(jī)駕駛艙工效評(píng)估及操縱設(shè)計(jì)技術(shù)研究”，為提高民機(jī)設(shè)計(jì)工作效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛艙工效準(zhǔn)則數(shù)據(jù)和信息的綜合計(jì)算機(jī)管理，滿足準(zhǔn)則信息的特殊管理應(yīng)用要求，使得開發(fā)駕駛艙工效準(zhǔn)則管理系統(tǒng)變得越來越重要。

1 系統(tǒng)需求分析

駕駛艙工效準(zhǔn)則管理系統(tǒng)是一個(gè)將與駕駛艙設(shè)計(jì)有關(guān)的所有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及準(zhǔn)則系統(tǒng)地整合起來，呈現(xiàn)給用戶高度統(tǒng)一、高度共享的信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是為了滿足于飛機(jī)工程設(shè)計(jì)師的準(zhǔn)則查閱以及適航部門的審定工作高效進(jìn)行。

因此，管理系統(tǒng)開發(fā)的各項(xiàng)功能必須達(dá)到用戶的要求。經(jīng)過多次測(cè)評(píng)以及歸納，明確了用戶的主要需求內(nèi)容如下：

1) 信息資源的高效管理

(1) 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保存，系統(tǒng)地存儲(chǔ)工效設(shè)計(jì)相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)[1]。(2) 完成數(shù)據(jù)的管理及數(shù)據(jù)庫的維護(hù)，即實(shí)現(xiàn)登錄賬戶管理、各類準(zhǔn)則以及文件的錄入及檢索、增刪、修正，多種數(shù)據(jù)文件的上傳、下載。

2) 信息資源的共享與傳輸

駕駛艙工效準(zhǔn)則數(shù)據(jù)庫是該管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，以便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效的傳輸，從而使得工作人員快捷地獲得所需數(shù)據(jù)。以信息共享的實(shí)現(xiàn)來強(qiáng)化信息的流通，確保通過動(dòng)態(tài)化信息化監(jiān)管來提高準(zhǔn)則管理的效率與質(zhì)量。

3) 界面友好

該系統(tǒng)提供統(tǒng)一的用戶登錄界面以及統(tǒng)一的信息服務(wù)入口，用戶單點(diǎn)登錄駕駛艙工效準(zhǔn)則管理系統(tǒng)，即可在權(quán)限范圍內(nèi)隨意在各個(gè)子系統(tǒng)之間切換，訪問相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)操作。用戶操作界面的設(shè)計(jì)要盡量符合實(shí)際的業(yè)務(wù)需求和操作習(xí)慣，提供給用戶一個(gè)舒適的工作平臺(tái)，以提高用戶的工作效率。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)功能模型構(gòu)建

飛機(jī)設(shè)計(jì)工作相對(duì)復(fù)雜繁多，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也數(shù)目繁多，準(zhǔn)則信息資源的準(zhǔn)確性將直接影響到相關(guān)設(shè)計(jì)與制造。根據(jù)準(zhǔn)則管理系統(tǒng)的需求，通過IDEFO方法建立駕駛艙工效準(zhǔn)則管理系統(tǒng)[2]，該系統(tǒng)分為3類管理功能：組織管理、業(yè)務(wù)管理、數(shù)據(jù)管理。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 基于IDEFO的準(zhǔn)則管理系統(tǒng)功能模型

1) 組織管理，即是管理該系統(tǒng)的用戶。在數(shù)據(jù)的干預(yù)下，實(shí)現(xiàn)對(duì)使用本系統(tǒng)用戶的管理，包括用戶增刪、用戶權(quán)限配置、賬號(hào)密碼管理等。

2) 業(yè)務(wù)管理，即是管理該準(zhǔn)則系統(tǒng)的使用操作。將準(zhǔn)則內(nèi)容、參考文獻(xiàn)、準(zhǔn)則出處以及引用圖、表等作為輸入元素，并在組織管理以及數(shù)據(jù)管理作為控制機(jī)制參與其中。

3) 數(shù)據(jù)管理，即是管理該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。導(dǎo)入數(shù)據(jù)以及新建數(shù)據(jù)作為該模塊的輸入元素，數(shù)據(jù)的類別、屬性以及操作作為控制元素。其中組織模塊是其參與機(jī)制。

1) 組織模型

組織是指由諸多要素依據(jù)一定方式相互組合起來的，并為實(shí)現(xiàn)一定的目標(biāo)，互相協(xié)作結(jié)合而成的系統(tǒng)[3]?，F(xiàn)代企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的類型一般包括現(xiàn)代企業(yè)具有五種典型的組織結(jié)構(gòu)：① 直線制組織結(jié)構(gòu)；② 職能制組織結(jié)構(gòu)；③ 直線職能制組織結(jié)構(gòu)；④ 事業(yè)部制組織結(jié)構(gòu)；⑤ 矩陣制組織結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)代企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的類型及其權(quán)限特點(diǎn)如表1。

表1 企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的類型及其權(quán)限特點(diǎn)

續(xù)表1

參照某飛機(jī)研究院的軟件設(shè)計(jì)案例，對(duì)其組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖析，其采用直線職能制組織結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫管理員可以對(duì)普通用戶進(jìn)行管理，同時(shí)也對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行維護(hù)，而普通用戶則將其專業(yè)性的建議反饋給管理員。既在針對(duì)目前適航管理基礎(chǔ)上保證集中統(tǒng)一的指揮，又可發(fā)揮各類專家的專業(yè)管理作用。

2) 業(yè)務(wù)模型

駕駛艙工效準(zhǔn)則管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)模塊就是對(duì)準(zhǔn)則數(shù)據(jù)進(jìn)行管理以及查詢。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 駕駛艙工效準(zhǔn)則管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的業(yè)務(wù)包括準(zhǔn)則數(shù)據(jù)修正以及準(zhǔn)則數(shù)據(jù)查詢功能。其中準(zhǔn)則數(shù)據(jù)修正又包括數(shù)據(jù)格式定義、數(shù)據(jù)錄入修改、數(shù)據(jù)增加刪除以及數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出功能，而準(zhǔn)則數(shù)據(jù)查詢包括模糊查找、圖文混編、數(shù)據(jù)列表以及數(shù)據(jù)輸出功能。

3) 流程模型

流程模型是按照系統(tǒng)的邏輯思想而建立起來的，在此系統(tǒng)中流程模型是業(yè)務(wù)模型的一部分，主要體現(xiàn)在操作過程上。系統(tǒng)查找邏輯流程如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)查找邏輯流程圖

該流程方式是基于模糊檢索為核心[4]，將模糊檢索關(guān)鍵字符串與數(shù)據(jù)庫中全部的字符串進(jìn)行對(duì)照，若檢索值在閾值篩選范圍內(nèi)，則顯示出所要檢索的信息。閾值的確定是用戶根據(jù)實(shí)際需要而選擇的方式。

通過輸入關(guān)鍵字并選擇其查找方式進(jìn)行查找相關(guān)信息，可以滿足用戶查找方式的多種選擇，從而提高工作效率。

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建

該系統(tǒng)是在Java平臺(tái)上開發(fā)的，并采用三層架構(gòu)的模式，即界面層—邏輯層—數(shù)據(jù)庫，也就是廣泛應(yīng)用的B/S模式開發(fā)技術(shù)[5]。其中ORACLE作為數(shù)據(jù)庫，Tomcat為Web服務(wù)器。

采用三層架構(gòu)模式的優(yōu)點(diǎn)：工程師可以研發(fā)其中某一層的實(shí)現(xiàn)，降低其工作量；便于更新原有的層次；可以提高系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層與層之間的獨(dú)立性；有利于系統(tǒng)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化[6]。系統(tǒng)架構(gòu)如圖4所示。

圖4 準(zhǔn)則管理系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫的合適選擇以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)是保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，由于系統(tǒng)涉及到3類功能，每個(gè)功能都含有一定量的子模塊，數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系密切，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫選用了ORACLE來完成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它與Java集成程度高，更適用于Windows系統(tǒng)運(yùn)行。

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于Java平臺(tái)，采用MyEclipse 6.5對(duì)前端JSP頁面、后臺(tái)Servlet和JavaBean進(jìn)行開發(fā)；后臺(tái)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用PL/SQL Developer連接Oracle進(jìn)行開發(fā)；為提高應(yīng)用系統(tǒng)的兼容性，擬采用JQuery作為前端代碼框架，采用Ajax技術(shù)進(jìn)行前端和后臺(tái)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)訪問[7]。數(shù)據(jù)庫的連接采用OCI連接，適應(yīng)于單個(gè)數(shù)據(jù)庫和集群數(shù)據(jù)庫，性能優(yōu)越，尤其是連接池的功能應(yīng)用大大提高了應(yīng)用程序的性能和并發(fā)量，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率[8]。

依據(jù)具體的需要，在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建的數(shù)據(jù)表包括用戶信息表、日志信息表、上傳資料數(shù)據(jù)表、菜單信息表、關(guān)鍵字信息表、準(zhǔn)則數(shù)據(jù)目錄信息表、準(zhǔn)則條目信息表。

2.4 準(zhǔn)則數(shù)據(jù)分類設(shè)計(jì)

信息分類的基本方法有3種：線分類法、面分類法、混合分類法[9]。駕駛艙工效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則分類依據(jù)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息的搜索和發(fā)布特點(diǎn),采用線分類法進(jìn)行分類。線分類法能夠使準(zhǔn)則信息層次更清晰,各類功能之間的邏輯關(guān)系更有條理，與書面處記錄信息的傳統(tǒng)習(xí)慣相契合，同時(shí)，也有利于電腦的數(shù)據(jù)處理。

在深入研究分析國內(nèi)駕駛艙人機(jī)工效適航標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)章的基礎(chǔ)上，考慮駕駛艙工效影響因素，從駕駛艙裝置安放、顯示界面規(guī)劃、座艙環(huán)境等方面開展研究，建立了駕駛艙工效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則框架體系，如圖5所示。

圖5 駕駛艙工效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則總體框圖

3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

1) 登錄界面。用戶通過登錄名及密碼進(jìn)入管理系統(tǒng)主界面，提高了數(shù)據(jù)的安全性。

2) 系統(tǒng)目錄查詢主界面。用戶完成登錄后，即進(jìn)入目錄查詢主界面，通過點(diǎn)擊目錄就能夠顯示相關(guān)準(zhǔn)則信息。另外，在主界面中可進(jìn)行相應(yīng)的操作，包括準(zhǔn)則目錄管理、準(zhǔn)則檢索、用戶管理、數(shù)據(jù)接口管理、準(zhǔn)則管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理，如圖6所示。

3) 查詢界面。檢索可根據(jù)“準(zhǔn)則名”和“準(zhǔn)則內(nèi)容”進(jìn)行查找，同時(shí)模糊查找方式可分為：包含、不包含、等于、不等、開始于、不開始于、小于、小于等于、大于、大于等于等方式。設(shè)置好檢索方式后，點(diǎn)擊“查找”，則就會(huì)顯示出相應(yīng)的準(zhǔn)則數(shù)據(jù)，如圖7所示。這種查詢方法的模糊處理技術(shù)是信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，是智能化的表現(xiàn)，為下一步的數(shù)據(jù)處理提供了確切的依據(jù)。

圖7 準(zhǔn)則管理系統(tǒng)信息查詢界面

后端代碼置于源文件Serverlet/CriterionList中，用于相應(yīng)前端的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，采用標(biāo)準(zhǔn)SQL語句“SELECT a.Catalog_ID,a.Catalog_Name,b.Criterion_Text from APP_CATALOG a, APP_CRITERION b”進(jìn)行表格APP_CATALOG和表格APP_CRITERION的聯(lián)合檢索，檢索條件由前端代碼發(fā)出，對(duì)字段Catalog_Name和Criterion_Text進(jìn)行模糊查詢，并將數(shù)據(jù)以json格式傳遞給前端，該數(shù)據(jù)格式如下：

{

isSuccess：成功標(biāo)志(0成功，1失敗)

{Catalog_ID：準(zhǔn)則ID，Catalog_Name：準(zhǔn)則名， Criterion_Text：準(zhǔn)則文本}

{Catalog_ID：準(zhǔn)則ID，Catalog_Name：準(zhǔn)則名，Criterion_Text：準(zhǔn)則文本}{Catalog_ID：準(zhǔn)則ID，Catalog_Name：準(zhǔn)則名，Criterion_Text：準(zhǔn)則文本}

……

}

前端收到成功標(biāo)識(shí)的回饋信息，則對(duì)該Json數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，否則提示數(shù)據(jù)庫錯(cuò)誤。

4 結(jié) 語

本文研究了通過軟件管理系統(tǒng)將各類準(zhǔn)則標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)字化管理，有利于資源的共享與傳輸、信息存儲(chǔ)，為相關(guān)工作人員提供了信息基礎(chǔ)和技術(shù)支持。數(shù)據(jù)的模糊檢索等功能，為駕駛艙設(shè)計(jì)與制造提供了更可靠、更全面的數(shù)據(jù)保障，滿足了設(shè)計(jì)人員以及維修人員對(duì)準(zhǔn)則標(biāo)準(zhǔn)的有效查閱，有效提高了飛機(jī)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的信息化水平，提高了工作人員的業(yè)務(wù)效率。

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DEVELOPMENTOFCOCKPITERGONOMICSSTANDSMANAGEMENTSYSTEMBASEDONB/SMODEL

Gao Yunsheng Sun Youchao*

(CollegeofCivilAviation,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing211106,Jiangsu,China)

A cockpit ergonomic criteria management system based on the B/S mode by summarizing the principles of information structure and information characteristics to realize the integrated computer for data and information of aircraft cockpit ergonomics standards management, meet the requirements of special management guidelines for the application of information and provide the data base for the application of standard data. This software provides the interface of operation and management, and fully reflects the design idea of ″human centered″. Based on the modeling analysis of each module, determine the system construction, and combining the fuzzy query method to select data, realize the integrated computer codes for cockpit ergonomics data and information management, improve work efficiency.

Cockpit ergonomics standards management system Modeling analysis B/S model Fuzzy query

TP319

A

10.3969/j.issn.1000-386x.2017.09.010

2016-10-17。國家自然科學(xué)基金委員會(huì)與中國民用航空局聯(lián)合基金項(xiàng)目(U1333119，60979019，60572171)；國防基礎(chǔ)科研計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(JCKY2013605B002)；工信部民用飛機(jī)專項(xiàng)項(xiàng)目(MJ-F-2011-33)。高運(yùn)生，碩士生，主研領(lǐng)域：適航技術(shù)與管理，數(shù)據(jù)庫。孫有朝，教授。