吳翔 張經(jīng)宇 陸娟 楊樂 江蘇省南京市公安局

引言

隨著公安機(jī)關(guān)維護(hù)國家政治安全和社會穩(wěn)定的工作任務(wù)日趨繁重，執(zhí)法執(zhí)勤車輛管理任務(wù)的加重與警力不足之間的矛盾較為突出，南京市公安局為促進(jìn)執(zhí)法執(zhí)勤車輛集約化調(diào)配、規(guī)范化使用和科學(xué)化管理，以機(jī)器換人力、以智能增效能，專門研發(fā)了“車智匯”管理系統(tǒng)，從車輛申請到審批集中規(guī)范管理，實現(xiàn)用車實時追蹤、動態(tài)預(yù)警、信息聯(lián)動，達(dá)到移動化應(yīng)用、智能化分析、可視化指揮的目標(biāo)，進(jìn)一步提高車輛管理效率。

一、系統(tǒng)架構(gòu)

（一）業(yè)務(wù)架構(gòu)

“車智匯”管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)如圖1所示，包括車輛臺賬管理、牌證登記管理、證件管理、車輛維修保養(yǎng)、日常用車管理、車輛保險、車輛處置管理等業(yè)務(wù)，與資產(chǎn)管理、采購管理和財務(wù)管理之間均有協(xié)同關(guān)系。

（二）邏輯架構(gòu)

“車智匯”管理系統(tǒng)邏輯架構(gòu)如圖2所示，用戶主要包括車輛管理領(lǐng)導(dǎo)小組、單位領(lǐng)導(dǎo)、單位管理員以及系統(tǒng)維護(hù)員。其中車輛管理領(lǐng)導(dǎo)小組具有最高權(quán)限，可以對系統(tǒng)任何功能進(jìn)行操作；單位領(lǐng)導(dǎo)則負(fù)責(zé)本單位內(nèi)部用車情況管理；單位管理員是對單位車輛管理涉及到的信息進(jìn)行維護(hù)；系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)基礎(chǔ)信息管理和車輛終端狀態(tài)分析。

應(yīng)用支撐層作為系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)平臺，能夠提供終端通訊、軌跡查詢、信息管理、統(tǒng)計報表以及繳費管理等功能，負(fù)責(zé)在終端與中心服務(wù)器之間建立聯(lián)系，可以對車輛行駛軌跡進(jìn)行查詢，幫助進(jìn)行追溯；可以對車輛、司機(jī)等基礎(chǔ)信息進(jìn)行維護(hù)；可以對租用或者非購置的執(zhí)法執(zhí)勤車輛繳費進(jìn)行管理；可以對各個數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計。

（三）應(yīng)用架構(gòu)

“車智匯”管理系統(tǒng)為車輛使用人員和管理人員提供標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的業(yè)務(wù)辦理流程及全面直觀的車輛信息展現(xiàn)。系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)如圖3所示，可實現(xiàn)車輛多維度、全生命周期的閉環(huán)監(jiān)管，達(dá)到車輛管理與采購管理、資產(chǎn)管理和財務(wù)管理業(yè)務(wù)緊密融合，數(shù)據(jù)實時共享。

（四）技術(shù)架構(gòu)

“車智匯”管理系統(tǒng)采用微服務(wù)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，結(jié)合各類技術(shù)支撐組件（消息中間件、數(shù)據(jù)同步組件、數(shù)據(jù)存儲組件、數(shù)據(jù)計算組件、緩存組件等）建設(shè)實現(xiàn)，技術(shù)架構(gòu)如圖4所示。

二、關(guān)鍵技術(shù)

“車智匯”管理系統(tǒng)根據(jù)微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計理念，設(shè)計基于微服務(wù)架構(gòu)的工作流平臺，以克服傳統(tǒng)單體應(yīng)用架構(gòu)的缺陷，實現(xiàn)工作流平臺各業(yè)務(wù)模塊的充分解耦，增強(qiáng)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和高可用性。

（一）微服務(wù)架構(gòu)

微服務(wù)架構(gòu)是將復(fù)雜臃腫的單體應(yīng)用進(jìn)行細(xì)粒度的服務(wù)拆分，每個微服務(wù)可以交給小的團(tuán)隊進(jìn)行開發(fā)和維護(hù)，拆分出來的服務(wù)各自獨立打包部署，每個服務(wù)可以各自進(jìn)行負(fù)載均衡擴(kuò)展和數(shù)據(jù)庫擴(kuò)展，并且每個服務(wù)可以根據(jù)自己的需要部署到合適的硬件服務(wù)器上，提高容錯性，一個服務(wù)的內(nèi)存泄露并不會讓整個系統(tǒng)癱瘓。單體服務(wù)架構(gòu)與微服務(wù)架構(gòu)對比如圖5（1）、圖5（2），每個微服務(wù)都提供獨立服務(wù)，互不干擾，可以實現(xiàn)便捷開發(fā)。

盡管微服務(wù)架構(gòu)優(yōu)點很多，但是微服務(wù)設(shè)計系統(tǒng)運行中也會遇到一些問題，主要包括服務(wù)邊界、性能監(jiān)控難度大、運維復(fù)雜、增加重復(fù)工作量以及影響性能。

（二）Flowable工作流引擎

Flowable流程引擎可以用于部署業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的BPMN2.0流程定義（用于定義流程的行業(yè)XML標(biāo)準(zhǔn)），通過創(chuàng)建上述提到的流程定義的流程實例，可以進(jìn)行查詢、訪問運行中或歷史的流程實例與相關(guān)數(shù)據(jù)。Flowable工作流引擎可以十分靈活嵌入應(yīng)用、服務(wù)以及框架，也可以將JAR形式發(fā)布的Flowable庫加入應(yīng)用或者服務(wù)，從而來嵌入引擎。使用JAR形式發(fā)布使得Flowable工作流引擎可以輕易加入任意Java環(huán)境，比如Java SE、Tomcat、Jetty或Spring之類的servlet容器等。

流程模型管理是工作流平臺核心模塊，只有通過生成流程模型，普通用戶才能通過任務(wù)管理選擇流程模型進(jìn)行創(chuàng)建任務(wù)。流程模型管理的操作主要通過ModelController 控制器調(diào)用ModelService接口和ModelHistoryService接口進(jìn)行相關(guān)操作，而ModelService和ModelHistoryService再分別調(diào)用ModelDao和ModelHistoryDao進(jìn)行數(shù)據(jù)持久化操作。

（三）“車智匯”管理系統(tǒng)微服務(wù)架構(gòu)實現(xiàn)

“車智匯”管理系統(tǒng)各個業(yè)務(wù)微服務(wù)使用MVC架構(gòu)模式進(jìn)行系統(tǒng)實現(xiàn)如圖6所示，將代碼從上至下依次分為Controller層（控制層）、Service層（業(yè)務(wù)層）、Dao層（持久層）、Model層（實體層）。Controller層：控制層是位于應(yīng)用架構(gòu)最上端的層級，向外面提供Restful API接口。該層作用是控制具體業(yè)務(wù)模塊流程，當(dāng)接收到來自接口調(diào)用請求，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，通過調(diào)用業(yè)務(wù)層的接口對業(yè)務(wù)流程的控制，針對具體的業(yè)務(wù)流程使用不同的控制器。Service層：該層位于控制層和持久層之間，主要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)模塊的邏輯設(shè)計。在系統(tǒng)開發(fā)時，首先需要設(shè)計接口，再設(shè)計對應(yīng)實現(xiàn)類，最后在配置文件中進(jìn)行配置其實現(xiàn)的關(guān)聯(lián)。該做法的好處在于封裝Service層業(yè)務(wù)邏輯有利于通用的業(yè)務(wù)邏輯的獨立性和復(fù)用性。Dao層：該層為數(shù)據(jù)持久層，對數(shù)據(jù)庫做持久化操作。它的作用為訪問數(shù)據(jù)庫，向數(shù)據(jù)庫發(fā)送SQL語句，完成數(shù)據(jù)庫的增刪改查操作。Model層：該層為數(shù)據(jù)庫實體層，是應(yīng)用框架的最底層，存放的是實體類。當(dāng)數(shù)據(jù)持久層從數(shù)據(jù)庫得到數(shù)據(jù)的請求，會在該層進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝，之后傳入上層。反之，可將實例化的對象信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)并將其存入數(shù)據(jù)庫。

“車智匯”管理系統(tǒng)的流程設(shè)計器通過使用Vue和JsPlumb技術(shù)實現(xiàn)，Vue是構(gòu)建用戶界面的漸進(jìn)式框架，JsPlumb是一個強(qiáng)大的繪圖軟件。該流程設(shè)計器不僅具有輕量級優(yōu)勢，而且擴(kuò)展性強(qiáng)、二次開發(fā)難度低、畫布渲染速度快。通過flowConfig.js配置文件可以擴(kuò)展流程流轉(zhuǎn)方式、擴(kuò)展流程節(jié)點、操作方式以及擴(kuò)展監(jiān)聽事件等。flowConfig.js 配置文件中節(jié)點菜單包括開始節(jié)點、起草節(jié)點、審批節(jié)點、條件分支、啟動子流程、回收子流程、并發(fā)分支、抄送節(jié)點、機(jī)器人節(jié)點以及結(jié)束節(jié)點等，不同節(jié)點屬性存在差異，其中審批節(jié)點包括節(jié)點名稱、節(jié)點類型、節(jié)點圖標(biāo)、下一節(jié)點排除模式狀態(tài)、下一節(jié)點類型、下一節(jié)點連線最大限制、上一節(jié)點最大連線設(shè)置等屬性。

借助工作流平臺，其他業(yè)務(wù)應(yīng)用通過調(diào)用工作流平臺開放接口即可輕松實現(xiàn)項目中流程流轉(zhuǎn)等相關(guān)的功能操作，真正意義上實現(xiàn)流程快速開發(fā)。

三、具體應(yīng)用

（一）車輛管理模塊

車輛管理模塊可提供車輛基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入、車輛臺賬管理、車管業(yè)務(wù)、用車申請、加油登記管理、加油管理、車輛維修保養(yǎng)、車輛保險年檢、車輛異常預(yù)警等功能。通過車輛管理模塊實現(xiàn)多方位的業(yè)務(wù)整合，抓緊、抓實、抓細(xì)用車和修車的各個環(huán)節(jié)，確保用車、修車等業(yè)務(wù)源頭可溯、流程可查、檔案留痕，實現(xiàn)業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流的深度融合，從而提高全局用車效率，提升執(zhí)法執(zhí)勤車輛精細(xì)化管理水平。

（二）“車智匯”APP

“車智匯”APP提供用車申請、用車歸還、車輛調(diào)度、油卡管理、車輛維修功能移動端應(yīng)用。目前，南京市局及所屬單位已使用“車智匯”APP如圖7所示，結(jié)合智能鑰匙柜提供全天候的用車審批和車輛領(lǐng)用歸還操作，方便各單位車輛管理員管理車輛。“車智匯”APP的推廣使得民警用車還車所耗時間大大減少，顯著提高了執(zhí)法執(zhí)勤車輛的使用效率，也在一定程度上減少了腐敗現(xiàn)象的發(fā)生。

（三）智能鑰匙柜

智能鑰匙柜主要基于人臉識別、RFID等技術(shù)實現(xiàn)車輛鑰匙無人值守，同時通過系統(tǒng)對車輛使用者的權(quán)限進(jìn)行管理并自動記錄車輛使用情況。智能鑰匙柜的推廣使用能從客觀上準(zhǔn)確控制車輛使用情況，避免人為因素造成的管理隱患，從而實現(xiàn)車輛智能化管理，智能鑰匙柜外型如圖8所示。

通過“車智匯”APP與智能鑰匙柜組合使用，可以讓民警隨時隨地通過手機(jī)發(fā)起用車申請，領(lǐng)導(dǎo)可通過手機(jī)隨時審批，用車申請數(shù)據(jù)與智能鑰匙柜集成，實現(xiàn)自助取還車。

（四）可視化監(jiān)控

“車智匯”管理系統(tǒng)安裝車輛智能監(jiān)測設(shè)備，對全局車輛概況、用車情況、維修情況、加油情況、異常預(yù)警、日常待辦提醒等進(jìn)行全局預(yù)覽。可視化監(jiān)控構(gòu)建車輛多維分析模型，動態(tài)生成多維度車輛畫像，實現(xiàn)車輛的立體、全景展示和分析，為車輛管理提供靈活的統(tǒng)計分析服務(wù)，為管理者實現(xiàn)圖上指揮。

四、成果運用

智能用車和智慧監(jiān)管，是南京市公安局打造的“車智匯”用車管理兩大核心價值。針對之前執(zhí)法執(zhí)勤車輛管理中的用車流程繁瑣、信息調(diào)度不暢、運營管理粗糙、車輛監(jiān)管困難等問題，“車智匯”管理系統(tǒng)建設(shè)了手機(jī)端、電腦端、大屏端三大應(yīng)用平臺。民警在手機(jī)端申請用車、還車、修車等事項，無需再填寫紙質(zhì)單據(jù)，并通過實時短信提醒，實現(xiàn)全程線上智能化管理，大幅精簡流程、簡化手續(xù)。電腦端主要用于監(jiān)控管理，通過業(yè)務(wù)功能分類整合，實現(xiàn)業(yè)務(wù)域數(shù)據(jù)整合利用；通過數(shù)據(jù)報表、異常預(yù)警提醒等輔助功能進(jìn)一步加強(qiáng)車輛規(guī)范管理。大屏端依托數(shù)據(jù)分析模型和可視化大屏技術(shù)，監(jiān)控車輛管理關(guān)鍵環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)車輛管理圖上指揮，大幅提升車輛管理效率。

對外數(shù)據(jù)對接上，“車智匯”管理系統(tǒng)打通了中石化、中石油、修理廠、ETC卡、加油卡、違章記錄等外部系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息流的互聯(lián)互通，獲取真實可靠的第一手?jǐn)?shù)據(jù)，為業(yè)務(wù)預(yù)警、預(yù)測提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐。同時，通過連接智能鑰匙柜，實現(xiàn)警車鑰匙無人值守、無感記錄、無憂使用，大幅提高了民警用車還車的便捷性。

“車智匯”管理系統(tǒng)覆蓋車輛管理全流程、全要素、全周期，系統(tǒng)自2020年7月正式上線以來，累計管理車輛5500余輛次，形成8.4萬張用車申請單，獲取2.7萬條維修數(shù)據(jù)及33萬條加油數(shù)據(jù)。同時，生成發(fā)送年檢逾期、保險逾期、加油卡異常、用車超時、取車超時等預(yù)警短信1.65萬條，大幅提高了車輛精細(xì)化管理水平。目前，江蘇省各地市正計劃全面推廣應(yīng)用“車智匯”管理系統(tǒng)，其中徐州市、揚(yáng)州市、鹽城市、宿遷市等市公安局已直接引入南京模式上線試運行。

五、結(jié)語

南京市公安局將繼續(xù)探索踐行執(zhí)法執(zhí)勤車輛數(shù)字化管理新模式，持續(xù)圍繞警務(wù)用車場景，對“車智匯”管理系統(tǒng)持續(xù)升級改進(jìn)，不斷豐富車輛數(shù)字化應(yīng)用場景，打破固有管理理念，提升數(shù)據(jù)分析能力，為管理、決策提供支撐，真正提高執(zhí)法執(zhí)勤車輛利用率和工作實效，從而實現(xiàn)單位公務(wù)車輛配置的最大效率。