客運段乘務管理決策輔助信息系統的開發與應用

付加磊 中國鐵路上海局集團有限公司合肥客運段

1 引言

隨著旅客列車開行對數不斷增加，開行規律不斷靈活復雜，單純依靠經驗主義已難以對當前的乘務工作做出科學決策，迫切地需要基于生產大數據的分析結果予以支撐。而當前客運段已有的信息系統，多是對生產數據的采集與上報，缺乏系統間的數據共享與整合，對數據的統計和分析仍處于人工處理階段，存在工作量大、出錯率高、結果運用范圍小等問題，迫切需要運用信息化手段予以改善。

2 系統概述

本系統是基于客運段生產實際特點，充分利用計算機網絡在實現對列車開行、列車編組等運輸組織信息和列車晚點、列車超員、突發事件等現場事件信息模塊化、自動化統計的基礎上，充分調用客車統計系統、勞資考勤系統、列車補票系統等系統的生產數據，實現生產指標的綜合分析，為科學地乘務管理決策提供有力支撐。

3 系統結構

本系統主要有前臺用戶瀏覽模塊和后臺數據處理模塊兩個部分組成，總體架構有用戶層、業務層、服務層和數據層，系統總體結構如圖1所示。

圖1 乘務管理決策輔助信息系統結構

系統程序采用SSH架構，Oracle數據庫，開發語言采用Java。系統設計堅持數據、管理、服務、應用相分離的架構思想，在保持具有良好的可擴展性和可移植性前提下，實現基礎數據的管理與共享，實現現有資源數據的整合、共享與交換。

系統采用B/S（瀏覽器/服務器）模式,極少數事務邏輯在前端實現，主要操作在服務器端實現，簡化了客戶端電腦載荷，減輕了系統維護與升級的成本和工作量。

系統的前臺瀏覽模塊是系統對外顯示的模塊，包括系統導航區和功能顯示區兩個部分。系統的后臺是數據處理模塊，主要用于數據的存儲、交換和檢索。系統通過建立“定時調度服務”和“數據緩存服務”，實現前臺用戶瀏覽模塊對各類數據的快速調用。

4 系統功能模塊

系統包括圖定列車概況、每日列車開行、列車編組調整、現場生產管理、乘務綜合日報、生產指標分析、乘務決策輔助、基礎數據維護等功能模塊。

4.1 圖定列車概況

本模塊主要是對圖定擔當列車情況進行統計分析，包括圖定列車擔當現狀和圖定列車擔當對比兩個部分。

圖定列車擔當現狀是將現行基本圖擔當的各等級旅客列車對數、運用車底組數、列車運行方向、圖定乘務工作量等指標，通過圖、文、表相結合的方式直觀地顯示出來，方便用戶查看。

圖定列車擔當對比是將歷年基本圖的擔當變化情況通過圖、文、表相結合的方式直觀地顯示出來，方便用戶查看。同時，系統能夠實現基本圖間的擔當情況對比，既可對任意時間段內的多個基本圖進行對比，也可對任選的兩個基本圖進行對比，方便用戶查看。

4.2 每日列車開行

本模塊主要是對每日開行列車情況進行實時分類統計。根據運輸組織變化，系統將列車開行情況分為圖定列車正常開行、圖定列車變更開行、臨時旅客列車開行、旅游列車開行、軍運列車開行、熱備列車開行、其他列車開行（含通勤列車、折返列車等）以及圖定列車停運等八類，并能夠對各類列車的開行情況按日、月、季、年等不同時限進行統計，便于用戶查看與分析。

系統能夠根據已維護的開行規律、開行時限等開行條件，自動判斷列車開行狀態是“即將開行”、“正在開行”還是“開行結束”，并自動生成開行概況和各類開行明細表，便于用戶查看與分析。同時，系統能夠根據已維護的開行優先規律和開行車次唯一性原則，自動對各類開行情況進行核驗，杜絕同一車次重復開行或處于不同開行狀態。

4.3 列車編組調整

本模塊主要是對列車編組調整進行實時維護和分類統計。根據運輸組織變化，系統將列車編組調整分為普速加掛、普速欠編、動車組重聯和動車組縮編四類，并能夠對各類編組調整情況按日、月、季、年等不同時限進行統計，便于用戶查看與分析。

系統能夠根據已維護的列車編組調整類型、調整時限、調整范圍等條件，自動判斷該編組調整的執行期限是“長期”還是“短期”，執行狀態是“即將執行”“正在執行”“執行完成”還是“執行取消”，執行范圍是“該交路的所有車次”還是“單個車次”，并精準執行相關調整。系統能夠將“正在執行”的編組調整內容，實時顯示在每日列車開行模塊中，便于用戶查看與分析。

4.4 現場生產管理

本模塊主要是對現場發生問題進行實時采集并分類統計，便于用戶從問題發生次數、類型、時段、區間、崗位等不同維度去認識現場問題，進而制定有針對性的措施，減少或杜絕類似問題發生。

同時，系統建立了現場問題發生預警機制，對單一類別問題或單一車隊均設立了問題發生閾值，一旦單一類別問題發生次數超過閾值或單一車隊發生問題總次數超過閾值，系統就會發出提示預警，從而能夠便于專業管理人員及時干預，制定、補強措施，進而從根本上提升現場的工作標準和水平。

4.5 乘務綜合日報

本模塊是將當日運輸生產經營情況以報表的形式顯示出來，方便用戶查看與掌握。日報內容主要包括當日列車開行對數、車底運用組數和列車編組調整輛數等運輸組織信息，車補收入、旅客輸送人數、行包輸送批件數等運輸經營情況以及列車晚點、列車超員、上級檢查、列車突發事件、旅客意外傷害、旅客表揚情況、旅客投訴情況等現場生產信息。

4.6 生產指標分析

本模塊主要是對旅客輸送量、行包輸送量、乘務工作量等生產指標進行多維度分析，滿足不同層次用戶的數據分析需求。

4.6.1 旅客輸送量分析

系統能夠從統計周期、統計類別等不同維度對具體車次、車站進行旅客輸送量統計。在統計周期上，系統可對每日、每月、每年或任選時段的旅客輸送量進行統計；在統計類別上，系統可對輸送總人數、普速人數、高鐵人數、圖定列車人數、臨客列車人數等類別的旅客輸送量進行統計。在具體車次上，系統可對數據進行實時處理，并形成單一車次各站輸送量走勢圖、單一車次日輸送量走勢圖、單一車次日輸送量環比圖、單一車次日輸送量同比圖等圖表；在具體車站上，系統可對數據進行實時處理，并形成單一車站各次列車乘降人數圖、各車站乘降人數對比圖等，便于用戶查看。

4.6.2 行包輸送量分析

系統能夠從統計周期、統計類別等不同維度對各次旅客列車行包輸送量進行統計。在統計周期上，系統可對每日、每月、每年或任選時段的行包輸送量進行統計；在統計類別上，系統可按車次、交路、車隊等進行分類統計；在具體車次上，系統可對各次列車的行包密度情況進行直觀展示，便于用戶查看。

4.6.3 乘務工作量分析

系統能夠周期調用客車統計系統中的乘務工作量報表，并對報表按車隊進行分類統計與分析，為后續人均乘務工作量（勞效）計算奠定基礎。

系統建立了乘務工作量統計質量復核機制。系統能夠根據每日列車開行和列車編組調整情況，生成乘務工作量理論值，并通過對比乘務工作量報表，逐車隊、逐車次、逐日查找、分析異常數據及產生原因并及時改正，以不斷提高乘務工作量的統計質量。

4.7 乘務決策輔助

4.7.1 乘務工作量完成進度分析

乘務工作量是客運段各項指標中最重要、最直接的生產經營指標，是客運生產安排的重要依據。

系統能夠根據歷年乘務工作量完成情況形成乘務工作量分劈規律，并自動對年度經營業績指標按月進行分劈，形成指標分劈計劃。

系統能夠根據日常采集的生產數據自動生成經營業績實際完成值，并自動與指標分劈計劃進行對比，實時顯示出經營指標的完成進度。同時，系統可結合分劈規律較為準確的預測出，在當前已知的運輸調整條件下，全年可能完成的實際經營業績，并就未完成的情況還可進一步提供了解決方案，供各級用戶參考。

4.7.2人均乘務工作量排序

系統能夠實時調用勞資考勤數據，準確計算出車隊人均乘務工作量（即勞效）作為職工收入分配依據，同時系統可對各車隊勞效進行排序，作為臨時運輸任務分配和勞動用工調整的依據，提高運輸任務分配的科學性，切實杜絕任務分配靠經驗的慣性做法。

4.7.3 旅客列車經營效益排序

系統能夠實時調用列車補票數據，并結合旅客輸送量、乘務工作量指標對各次旅客列車經營效益進行單一指標或綜合指標排序。綜合指標排序時，系統對各指標設置不同的權重，綜合計算各次旅客列車的經營效益并形成排序。各級用戶可將排序情況作為日常列車查堵、后勤物資配備以及乘務擔當調整的重要參考，減少工作的盲目性，提高工作的科學性與針對性。

4.8 基礎數據維護

本模塊主要時對系統的基礎數據進行維護，系統基礎數據包括業務基礎數據和系統基礎數據。其中業務基礎數據維護，主要是對車隊、班組、車底、車次、車型、列車等級、交路標識、業務參數、事件類型等進行添加、修改、刪除操作。系統基礎數據維護，主要是對部門、用戶、角色（如管理員、工作人員等角色）的添加、修改、刪除等，并對不同角色分配不同權限。

5 技術關鍵

系統是在對數據采集環節進行深度優化的基礎上，對系統功能進行了模塊化設計，對相關業務進行了智能化的處理。本系統主要的關鍵技術有以下四點：

5.1 設計模塊化

通過Java面向對象的程序設計思想，高內聚，低耦合，實現功能業務的模塊化，以MVC設計模式為基礎，實現視圖、數據、業務邏輯的層次分離，保障系統的健壯性、可擴展性和可維護性，使系統能夠適應不斷變化的管理需求。

5.2 業務智能化

在充分考慮客運段乘務管理實際的基礎上，通過預先編制業務規則，讓系統充分發揮準時、準確、自動執行的優勢，系統在保證業務準確性的前提下，優化了數據采集流程，改善了數據分析模式，提升了數據分析質量和智能化水平，提高了乘務管理工作效率。

5.3 定時調度任務及歷史數據存檔管理

系統定時調度任務機制為系統的智能化提供技術框架支撐，確保數據能夠實時更新和定時更新。系統能夠對已執行的歷史數據另行存檔，并與現有數據庫隔離，確保歷史運輸生產數據不受運行圖調整或車次、車班等基礎數據調整而產生變化，保證了系統數據的準確完整，同時也便于對歷史數據的實時調用。

5.4 系統安全性高

系統通過用戶認證方式為不同用戶設置不同權限，后臺鎖定用戶IP，確保系統安全。通過https協議及oauth2.0認證機制，實現有效的數據加密傳輸及安全控制。

6 結束語

本系統應用以來，取消了大量的手工統計報表，實現了運輸生產數據的采集、統計和分析的模塊化與自動化，提高了統計分析工作效率與質量，大幅減輕了各級管理人員的工作強度。同時強化了數據整合，數據共享更加高效，信息查詢更為便捷，為生產安排、乘務管理、費用結算和指標設置等工作提供了量化的依據，改變了傳統的基于經驗的乘務管理決策模式，提高了客運段的乘務管理決策水平。