基于二维码技术的铁路司机报单收发管理系统
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摘 要：“铁路司机报单收发管理系统”将二维码技术应用于铁路司机报单的发放、回收，实现了司机报单的精细化管理，提高了机车统计数据的准确性。主要介绍系统的构成、主要功能及设计方案。
关键词：司机报单；收发管理；二维码；扫描枪；指纹识别；管理系统；技术原理
1 研究背景
铁路司机报单是记载列车运行及编组情况的单据，是机务段统计部门进行吨重公里、燃料消耗、运行时间、运行公里等统计分析的原始依据，也是对机车乘务员绩效考核的依据。目前，司机报单管理方式落后，司机报单发放不规范，回收不及时，甚至丢失的现象在各机务段普遍存在，影响了统计数据的准确性。由于报单数量大，统计部门进行检查核对需要耗费大量人力和时间，效率低下。为规范司机报单发放和回收管理，只靠人控难度很大，必须依靠科技手段。
二维码技术，是近几年来国际上流行的数据防伪、携带、传递的高科技先进手段。二维码不同于一维码之处在于，一维码容量很小，只能用来表示一些数字和字母，它只起一种标识的作用；二维码除具有一维码的上述功能外，它还具有信息容量大、编码范围广、保密、防伪性好、译码可靠性高、纠错能力强、制作容易且成本低（二维码能打印在任何可打印的介质上）、形状的多样化（同样的信息，二维码的形状可根据载体面积及美工设计等进行自我调整）、不可改写（二维码一经制成就不可更改其内容，除非重新制码）等特点。目前，二维码技术已在各行各业得到广泛应用，铁路、公路、民航等运输部门的票证管理大量采用该技术，取得了巨大的成功。铁路司机报单与票证具有相同的管理属性，主要是对发放、回收的数量及持有人的信息进行核对、统计。因此，开发基于二维码技术的铁路司机报单收发管理系统，是解决上述问题的有效途径。
2 系统组成及功能
系统由数据库服务器管理查询客户端、报单发放客户端、报单加油客户端、报单回收客户端，打印机，扫描枪等软硬件组成。如图1所示。
图1 铁路司机报单收发管理系统组成示意图
2.1 报单管理查询客户端
查询报单的领取、加油、回收情况。
查询规定天数未归还的报单，还可以查询该报单领取人员的信息，与其取得联系。
根据查询到的报单领取归还情况导出EXCEL文件。
根据查询到的报单领取归还情况生成报表打印。
2.2 报单领取客户端
自动获取出勤人员机车信息。
根据出勤信息生成二维码并打印，生成报单领取记录。
重新打印二维码功能，（该功能主要针对打印的二维码不清楚或者由于打印机问题无法打印等情况需要重新打印二维码）。
继续打印二维码功能，（该功能主要针对出勤人员需要领取多份报单的情况）。
2.3 报单加油客户端
自动获取扫描到的二维码信息。
根据二维码信息找到对应的报单信息，生成报单加油信息。
2.4 报单归还客户端
自动获取扫描到的二维码信息。
根据二维码信息找到对应的报单信息，生成报单加油信息。
考虑到归还的报单可能没有使用，所以需要报单回收值班员确认回收的报单是否有效，并将记录写入数据库。
2.5 打印机
该装置与报单领取客户端配合使用，接收报单领取客户端软件发送的打印二维码命令，打印二维码。
2.6 扫描枪
该装置与报单加油客户端、报单回收客户端配合使用，负责提取司机报单的二维码信息。
3 系统设计
3.1 系统框架结构
系统采用客户机/服务器的结构设计，服务器端安装Windows2008 Server 操作系统和客户端应用程序，客户端采用Delphi进行开发，采用模块化设计，面向对象的思想编程，可视化操作界面。
（1）系统能够实现自动读取出勤人员的信息，并根据该信息生成打印二维码，将人为录入的报单编号和二维码关联，生成领取记录。
（2）系统能够实现自动获取扫描到的二维码信息，并根据二维码编号查找关联的报单编号，生成该报单的加油和归还记录。
（3）系统可以全面查看领取该报单的司机属于哪个机务段、哪个车间。
（4）系统能够实时查询整个报单发放回收作业过程中各个关键环节的作业情况。系统建成后将报单管理由原来各关键岗位关键环节分散的人工操作、人工盯控的方式改变为自动操作、计算机自动卡控、网络化的作业方式，实现报单收发管理的标准化、自动化，为机务司机报单的科学管理提供强有力的技术手段，从而达到全段统一管理、信息共享的目的。
系统工作流程：机车乘务员出勤测酒完成后，系统自动从运安系统读取出勤人员机车信息，系统根据该人员机车信息生成二维码并打印，系统根据人为录入的报单编号和打印的二维码编号进行关联，生成该报单的领取记录，归还或者加油时扫描二维码，根据扫描到的二维码编号找到相关联的报单编号，生成归还或者加油记录，管理人员通过管理查询客户端根据相应条件生成统计报表。
图2 系统功能结构框图
3.2 基本信息管理设计
3.2.1 基本信息数据管理
利用数据库技术分类管理基础信息，其中主要包括：
（1）用户管理
“管理”-“用户管理”窗口。窗口显示所有用户的账号、姓名、密码、权限信息，通过“添加”，“删除”，“修改”按钮对用户信息进行修改。
（2）机务段管理
“管理”-“机务段管理”窗口窗口显示所有机务段的名称信息，通过“添加”，“删除”，“修改”按钮对机务段信息进行修改。
（3）车间管理
“管理”-“车间管理”窗口窗口显示所有车间的名称、所属机务段信息，通过“添加”，“删除”，“修改”按钮对车间信息进行修改。
（4）司机管理
“管理”-“司机管理”窗口窗口显示所有司机的工号、姓名、电话、所属车间、所属机务段信息，通过“添加”，“删除”，“修改”按钮对司机信息进行修改，通过在“工号”栏中输入工号，点击回车查找该工号的司机是否存在，通过在“姓名”栏中输入姓名，点击回车查找该姓名的司机是否存在，右键点击可以删除全部司机，通过“导入”按钮导入EXCEL格式的司机库，EXCEL文件格式参考软件根目录下的“导入司机模板”。
3.3 基本功能设计
（1）与测酒软件接口功能设计
系统循环接收测酒软件发出的测酒完成消息，收到测酒完成消息后系统自动获取运安系统发出的出勤人员信息，作为生成二维码的源数据。
（2）生成二维码功能设计
系统生成二维码功能采用ECC200编码规则绘制二维码，二维码信息包含乘务员工号、二维码生成时间等信息。
3.4 系统数据库设计
系统服务器端采用SQLSERVER2008数据库，建立了司机报单收发管理系统数据库“ReportForm”，其中包括5张数据表：报单记录表、用户信息表、司机信息表、机务段信息表、车间信息表。
4 结束语
系统集成了现代计算机信息处理技术、网络技术、工业自动化控制技术和二维码技术，实现了铁路司机报单的发放、加油、回收等环节的计算机自动控制，改变了当前司机报单粗放的管理方式，有效提高了统计数据的准确性，为铁路运输指标的制定和机车乘务员的业绩考核提供了准确数据。系统主要应用于机务段对司机报单的管理，可以在全路各机务段推广应用。