旅客列車運行圖新舊交替管理系統(tǒng)研究與設(shè)計

王永成，張 倫，潘金山

（1.北京鐵路局 運輸處，北京 100860；2.西南交通大學(xué) 交通運輸與物流學(xué)院，成都 610031）

旅客列車運行圖新舊交替管理系統(tǒng)研究與設(shè)計

王永成1，張 倫1，潘金山2

（1.北京鐵路局 運輸處，北京 100860；2.西南交通大學(xué) 交通運輸與物流學(xué)院，成都 610031）

分析我國鐵路旅客列車運行圖新舊交替管理現(xiàn)狀，充分了解鐵路局對旅客列車運行圖新舊交替管理的需求，針對實際管理工作中存在的問題進行詳細(xì)研究，研制并開發(fā)了適應(yīng)我國旅客列車運行圖新舊交替管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了旅客列車運行圖新舊交替計劃的信息化管理，為“新圖過渡”的安全實施提供支持，規(guī)范了運輸統(tǒng)計，高效利用人力資源，提高了工作效率。

列車運行圖；數(shù)據(jù)管理；B/S；C/S

列車運行圖規(guī)定了各次列車占用區(qū)間的程序、列車在各車站的到達(dá)和出發(fā)（或通過）時刻、列車在區(qū)間的運行時間、列車在車站的停站時間以及機車交路等。它是鐵路運輸企業(yè)實現(xiàn)列車安全、正點運行和經(jīng)濟有效地組織鐵路運輸工作的列車運行生產(chǎn)計劃，是鐵路運輸企業(yè)向社會提供運輸供應(yīng)能力的一種有效形式。為了適應(yīng)不同時期的市場需求及鐵路發(fā)展的需要，鐵路部門編制了基本圖與分號圖。

由此，將會造成在新圖開始執(zhí)行時，舊圖還未執(zhí)行完成，舊運行圖與新運行圖互相交織在一起的交替時期，在新舊圖交替時期，運輸處、調(diào)度所及各運輸指揮部門，對當(dāng)前新舊圖的具體情況均需要準(zhǔn)確掌握，為保證列車安全有序運行，必須編制旅客列車新舊交替計劃。

隨著高速鐵路的逐漸完善、適應(yīng)市場需求的運輸產(chǎn)品深入開發(fā)，運行圖種類越來越多，運行圖交替情況會出現(xiàn)得越來越頻繁，因此，需要頻繁編制旅客列車新舊交替計劃。

1 旅客列車運行圖新舊交替管理現(xiàn)狀

目前，在新圖編制完成之后，由人工手工編制旅客列車新舊交替計劃，新舊交替計劃的編制結(jié)果通過電文的形式公布，調(diào)度所、站段及其他不同運輸指揮層級通過人工的方式從公布的電文中進行摘錄，將其關(guān)心的列車時刻、徑路和停站等變化情況記錄下來。

當(dāng)前的管理方式存在如下問題。

（1）新舊交替方式手工編制任務(wù)繁重

人工編制旅客列車新舊交替計劃需要比對新圖和舊圖之間的區(qū)別，比較出新增、停運、變點及變更編組等變化情況，再將變化情況記錄下來，在旅客列車運行圖變化范圍比較大時，編制交替計劃的工作將會變得異常繁重，容易出錯且效率低下。

（2）缺乏快速有效的信息發(fā)布機制

新舊交替計劃通過文電的形式公布，調(diào)度所、運輸站段等不同運輸指揮層級部門通過人工的方式處理文電，文電傳遞需要的時間較長，而且如果前面的交替計劃修改或調(diào)整后又需要通過文電的形式進行公布，信息發(fā)布的效率有待改進。

（3）缺乏統(tǒng)一的統(tǒng)計分析口徑

新舊交替計劃通過文電公布全局范圍內(nèi)的新舊交替計劃，各調(diào)度所、運輸站段等不同運輸指揮層級部門獲取之后，通過人工摘錄的方式摘取各自關(guān)心的變化內(nèi)容，在新舊交替計劃中包含了大量的旅客列車時刻、徑路和停站等變化內(nèi)容，需要對變化內(nèi)容進行歸類和統(tǒng)計分析，各部門的統(tǒng)計口徑各不相同，容易出現(xiàn)差錯。

上述問題給旅客列車運行圖新舊交替期間的運輸生產(chǎn)工作帶來了重大的安全隱患，因此，建立管理信息系統(tǒng)，將新舊交替計劃的編制、信息發(fā)布、交替計劃的查詢等工作進行信息化管理就顯得尤其重要。

2 旅客列車運行圖新舊交替管理流程分析

根據(jù)鐵路局對旅客列車運行圖新舊交替管理的需求，圖1為新舊交替計劃管理流程，在新圖編制完成之后，新舊交替計劃編制人員對舊圖和新圖數(shù)據(jù)進行比較分析，形成新舊圖變化數(shù)據(jù)，變化內(nèi)容包括新增、停運、變更時刻和變更編組等，新舊交替計劃編制人員按照始發(fā)站、終到站和中間站編制新舊交替計劃，確定新圖每列車及舊圖停運列車始發(fā)站及沿途各站變化日期及變化內(nèi)容，將生成的結(jié)果存儲到新舊交替計劃數(shù)據(jù)庫，標(biāo)識出新舊圖變化情況。

3 系統(tǒng)功能設(shè)計

系統(tǒng)可以劃分為如圖2所示的幾個組成部分。

3.1 運行圖數(shù)據(jù)版本管理

圖1 新舊交替方案管理流程圖

圖2 系統(tǒng)組成

新舊交替計劃的編制需要在舊圖和新圖的基礎(chǔ)上進行處理，在系統(tǒng)中需要同時加載兩個階段的旅客列車運行圖數(shù)據(jù)，按照這種需求，將不同階段的旅客列車運行圖數(shù)據(jù)納入同一個數(shù)據(jù)庫進行管理，對于每個階段的列車運行圖數(shù)據(jù)加上版本信息進行區(qū)分。

運行圖的版本信息包括：運行圖版本ID、運行圖版本名稱、基本圖文號、執(zhí)行起止時間、基本圖執(zhí)行說明、運行圖新舊標(biāo)識和發(fā)布鐵路局。

3.2 運行圖數(shù)據(jù)發(fā)布

在完成旅客列車運行圖的編制之后，需要將列車運行圖數(shù)據(jù)進行發(fā)布，供新舊交替計劃編制所用。在編制旅客列車運行圖時，先在全路范圍內(nèi)進行聯(lián)網(wǎng)編制，形成的是全路旅客列車數(shù)據(jù)庫。對于鐵路局運輸處來說，他們所關(guān)心的是鐵路局管內(nèi)部分的數(shù)據(jù)，在發(fā)布數(shù)據(jù)時，只發(fā)布鐵路局管內(nèi)部分的數(shù)據(jù)，形成多階段運行圖數(shù)據(jù)庫，支撐新舊交替計劃編制功能。

3.3 用戶管理

系統(tǒng)應(yīng)該具備完備的用戶管理功能，登陸本系統(tǒng)的用戶均需要進行系統(tǒng)驗證，只有經(jīng)過驗證的用戶才能使用本系統(tǒng)的功能。

3.4 系統(tǒng)權(quán)限管理

考慮到系統(tǒng)的安全性，登陸用戶的角色不同對系統(tǒng)需求不同，制定了本系統(tǒng)的權(quán)限管理機制，用戶要成功登陸系統(tǒng)需要滿足兩個條件：（1）系統(tǒng)用戶注冊之后經(jīng)管理員用戶激活；（2）登陸系統(tǒng)所在客戶端IP地址與限定IP地址需要能完全匹配。如果對應(yīng)用戶沒有設(shè)置綁定IP地址，則第2條限制條件將不存在。

在滿足上述兩個條件之后，用戶能成功登陸系統(tǒng)，但并不是所有功能均能使用，系統(tǒng)將根據(jù)用戶登陸的角色限定其使用的功能范圍。簡要來說，鐵路局運輸處具有系統(tǒng)的全部功能，調(diào)度所、運輸站段等其他查詢用戶只具備新舊交替計劃查詢功能。

3.5 部門管理

本系統(tǒng)的用戶所屬部門比較多，將部門信息管理起來的好處是：（1）對系統(tǒng)用戶所屬部門信息一目了然；（2）目前權(quán)限管理大致分為管理權(quán)限用戶和查詢權(quán)限用戶，建立部門信息管理便于將來功能的擴展。

3.6 新舊旅客列車運行圖比較分析

新舊交替計劃的編制要判別出新圖和現(xiàn)圖的變化情況，再針對變化情況編制新舊交替計劃。

對于新增、停運、變點和變更停站等變化情況，系統(tǒng)能根據(jù)現(xiàn)圖和新圖數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動判別。對于變更編組情況，在列車運行圖編制系統(tǒng)中沒有納入這個信息，而客運處維護的編組表中有此信息，因此本系統(tǒng)據(jù)此信息，通過人工方式標(biāo)記發(fā)生變化了的列車編組。

3.7 新舊交替計劃編制

新舊交替計劃編制的對象是存在變化的列車，根據(jù)新圖車次的執(zhí)行情況，按照從始發(fā)站、終到站、中間某站開始，選定新圖列車執(zhí)行日期進行新舊交替計劃的編制。

3.8 新舊交替計劃發(fā)布及查詢

在編制新舊交替計劃過程中，確定了變化列車各站的執(zhí)行日期及變化情況，在編制的過程中，數(shù)據(jù)還不完整，這時候為了避免此時查詢用戶查詢到的數(shù)據(jù)內(nèi)容存在問題，設(shè)定該發(fā)布機制，只有在編制完所有新舊交替計劃之后，發(fā)布生成交替數(shù)據(jù)，此時查詢用戶查詢到的才是最終、完整、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

根據(jù)查詢用戶的需求，在查詢新舊交替時一般存在4種查詢方式：按日期、列車、車站和鐵路局進行查詢。

（1）按日期查詢：查詢設(shè)定日全局范圍內(nèi)的變化情況，其中，時刻變化應(yīng)能體現(xiàn)出通過變停車、停車變通過的情況；

（2）按列車查詢：查詢設(shè)定列車的所有變化情況；

（3）按車站查詢：查詢設(shè)定車站在新舊交替期的所有變化情況；

（4）按鐵路局查詢：查詢?nèi)址秶鷥?nèi)在新舊交替期的變化情況，查詢結(jié)果按日期、列車進行分類顯示。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)

本系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵功能是列車運行圖數(shù)據(jù)的管理、新舊圖數(shù)據(jù)的比較分析、新舊交替計劃編制、發(fā)布及查詢。目前，全路使用的列車運行圖編制系統(tǒng)是基于C/S模式工作，各鐵路局運輸處作為客戶端連接到全路旅客列車運行圖服務(wù)器進行旅客列車運行圖編制，服務(wù)器端存儲著全路旅客列車運行圖編制結(jié)果數(shù)據(jù)，考慮到能直接使用編制結(jié)果數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)處理的中間環(huán)節(jié)，旅客列車運行圖新舊交替計劃編制用戶作為運行圖編制系統(tǒng)中的客戶端獲取新圖數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)發(fā)布到新舊交替數(shù)據(jù)庫。

需要查詢旅客列車新舊交替計劃的部門包括調(diào)度所、運輸站段、車站，具有使用地點分散、數(shù)量眾多的特點，如果采用C/S模式，客戶端的維護工作量將會非常大。實際上，大量的管理工作只需要在服務(wù)器端統(tǒng)一進行，在客戶端查詢即可，客戶端的負(fù)擔(dān)較少，這樣采用B/S模式比較適合。

因此，本系統(tǒng)采用C/S與B/S的混合模式進行，C/S模式完成旅客列車運行圖數(shù)據(jù)管理和發(fā)布，B/S模式進行旅客列車新舊交替方案編制、發(fā)布和查詢。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，旅客列車運行圖編制和新舊交替計劃編制均由鐵路局運輸處完成，運行圖編制客戶端完成旅客列車運行圖編制之后，將新圖數(shù)據(jù)發(fā)布到新舊交替數(shù)據(jù)庫，新舊交替計劃編制用戶通過Web瀏覽器登錄新舊交替管理Web應(yīng)用服務(wù)器完成新舊交替計劃的編制和發(fā)布，新舊交替計劃查詢用戶通過Web瀏覽器進行新舊交替方案查詢，查詢結(jié)果生成Excel報表。

圖3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

本系統(tǒng)在北京鐵路局、沈陽鐵路局等運輸處、客運處以及相關(guān)車站實際應(yīng)用，該系統(tǒng)具有編制效率高、使用方便、操作簡單的特點，完全適用于基于信息化的鐵路局新舊交替計劃管理的需要。

圖4 為新舊交替計劃編制的界面。

圖4 新舊交替計劃編制界面圖

5 結(jié)束語

本系統(tǒng)為我國鐵路列車運行圖新舊交替管理工作提供信息化支持，系統(tǒng)直接使用列車運行圖編制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，在列車運行圖編制完成之后，可直接發(fā)布新圖數(shù)據(jù)，減少中間環(huán)節(jié)的處理；建立了健全的列車運行圖數(shù)據(jù)的版本管理機制，將歷次的運行圖數(shù)據(jù)納入同一數(shù)據(jù)庫進行管理，可以對新舊圖同時進行查詢；實現(xiàn)了新舊圖的自動比較分析，判別出新圖相對舊圖哪些列車發(fā)生了變化，比如：停運、新增、變點和變更編組等情況；系統(tǒng)提供了便捷的人機交互手段，方便旅客列車新舊交替計劃的編制，通過B/S完成新舊交替計劃的發(fā)布，供調(diào)度所、運輸站段等運輸指揮部門的查詢，統(tǒng)計口徑統(tǒng)一，查詢結(jié)果一致化。實現(xiàn)了新舊交替計劃編制、發(fā)布和查詢的信息化，提高了新舊交替計劃下達(dá)的高效性和正確性。

[1] 倪少權(quán)，楊明倫. 計算機編制全路直通旅客列車運行圖的研究[J]. 鐵道運輸與經(jīng)濟，2002（6）.

[2] 倪少權(quán)，呂紅霞. 全路列車運行圖管理信息系統(tǒng)設(shè)計研究[C]. 科技、工程與經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展—中國科協(xié)第五屆青年學(xué)術(shù)年會論文集，2004.

[3] 田志強，倪少權(quán)，潘金山.不固定車底條件下旅客列車新舊運行圖交替問題研究[J].鐵道運輸與經(jīng)濟，2009（12）.

[4] 沈亞威. 新舊列車運行圖交替相關(guān)問題研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2012.

[5] 張 詠，白 陽，呂紅霞，張 杰. 鐵路客圖管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計[J]. 鐵路計算機應(yīng)用，2004（5）.

[6] 呂苗苗，倪少權(quán)，陳釘鈞，張 驥. 新舊交替列車運行圖客車車底周轉(zhuǎn)圖智能編制方法研究[J].鐵道學(xué)報，2012（10）.

責(zé)任編輯 楊利明

Passenger Train Diagram Alternative Management System

WANG Yongcheng1, ZHANG Lun1, PAN Jinshan2
( 1. Department of Transportation, Beijing Railway Administration, Beijing 100860; 2. School of Transportation Logistics, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China )

This paper analyzed the alternative management situation of China's railway passenger train diagrams, and understood the alternative management needs of railway administration for railway passenger train diagrams, researched and developed a new Passenger Train Diagram Alternative Management System. The System implemented the information based management for train diagram renewal plan, provided support for the new transition security implementation, regulated the transport statistics, made use of human resources, and enhanced working eff i ciency.

train diagrams; data manager; B/S; C/S

U292.4∶TP39

A

1005-8451（2014）07-0024-04

2014-01-10

北京鐵路局2012年科研計劃項目（2012Y12）。

王永成，助理工程師；張 倫，教授級高級工程師 。