鐵路客運管理信息系統(tǒng)的研究與應用

廉文彬

（中國鐵路總公司運輸局，北京100844）

鐵路客運管理信息系統(tǒng)的研究與應用

廉文彬

（中國鐵路總公司運輸局，北京100844）

鐵路客運管理信息系統(tǒng)是為適應日益增長的客運業(yè)務壓力和信息化的客運管理需求而設計開發(fā)的一個信息管理平臺。從全路旅客運輸管理的角度出發(fā)，針對旅客運輸服務與管理工作的特點，結合鐵路客運信息化的現狀，提出鐵路客運管理信息系統(tǒng)的設計方案，并詳細闡述了系統(tǒng)的總體架構、主要功能、關鍵技術及創(chuàng)新點。系統(tǒng)的應用極大地提高了客運服務質量和生產管理的效率，為整個客運信息化乃至鐵路信息化系統(tǒng)提供了高效的信息共享手段。

鐵路客運；信息共享；流程再造；模塊化設計

1　鐵路客運信息化的現狀

隨著我國高速鐵路的逐步建成，鐵路對旅客運輸管理水平和服務品質的要求越來越高，同時鐵路客運管理工作涉及業(yè)務多、數據量大，迫切需要強有力的信息系統(tǒng)支撐。近年來各級鐵路客運部門在客運信息化方面開展了積極的探索，并且開發(fā)和應用了一些針對本單位客運相關業(yè)務的信息系統(tǒng)。這些信息系統(tǒng)初步實現了客運作業(yè)信息的實時化和動態(tài)化錄入、統(tǒng)計及顯示，為客運站的各項客運生產管理提供了信息化的管理手段，但普遍存在功能單一、未聯網、維護困難、無法實現客運信息互聯互通、信息共享困難等問題，難以滿足全路客運管理工作的需要[1-3]。

（1）信息共享有待提高。鐵路內部各級客運管理部門通常情況下需要同時使用多套軟件、多臺計算機、多個獨立網絡 (客票網、客服網、鐵路辦公網、互聯網等)、對多個客運相關子系統(tǒng)的數據進行大量繁瑣的人工分析，才能掌握各方情況，各子系統(tǒng)獨立運行，信息孤島現象嚴重。

（2）信息化環(huán)節(jié)有待完善。目前仍然有大量的客運工作沒有納入到信息系統(tǒng)的統(tǒng)一管理中，依舊靠人工完成。車站客運員之間的信息傳遞依靠對講機，安全卡控依靠人員互控，命令下達及任務安排依靠計算機和人工傳遞；客運段的乘務班組一旦出乘，地面管理人員只能依靠手機與列車長通話了解在途班組的現場作業(yè)及列車運行情況；列車上很多作業(yè)環(huán)節(jié)沒有實現信息化管理，如臥鋪車廂仍然采用換臥鋪卡方式記錄旅客上下車信息等。

（3）應急處置能力有待提升。由于信息溝通困難，大量信息不能依靠信息系統(tǒng)傳遞，一旦客運站、列車發(fā)生突發(fā)事件，相關單位很難第一時間了解情況，站長、列車長忙于接聽各個部門、單位打來的電話，重復匯報各種情況，沒有時間、精力處理問題，應急處置時間長，效果欠佳[4-6]，應急處置能力迫切需要得到提升。

因此，針對目前鐵路客運信息化的現狀，中國鐵路總公司 (以下簡稱“總公司”) 運輸局組織各級鐵路客運部門開展了鐵路客運信息化的統(tǒng)一規(guī)劃與設計工作。

2　鐵路客運管理信息系統(tǒng)設計

鐵路客運管理信息系統(tǒng)以全路旅客運輸管理的視角進行設計規(guī)劃，以促進鐵路客運信息共享和綜合利用為目標，覆蓋總公司、鐵路局、客運站段等層級，滿足值乘計劃管理、在途列車監(jiān)控、客運組織與作業(yè)管理、列車辦公與服務管理、規(guī)章文電管理、臺賬資料管理、安全應急管理、人員管理、客運服務質量評價、站車協(xié)同辦公及客運信息統(tǒng)計分析等業(yè)務功能需求，實現規(guī)范鐵路客運管理與服務作業(yè)流程，提高鐵路客運管理與服務效率的目的[7-8]。

2.1系統(tǒng)設計思路

鐵路客運管理信息系統(tǒng)建設不是簡單地把傳統(tǒng)手工作業(yè)模式電子化，而是在總公司信息化總體規(guī)劃的指導下，結合各級客運部門信息化的具體情況，重新梳理傳統(tǒng)手工作業(yè)模式下生產業(yè)務流程對鐵路客運信息化的制約及不利因素，提出滿足鐵路客運信息化需要的客運生產作業(yè)與管理模式創(chuàng)新、業(yè)務流程再造及精細化、規(guī)范化管理的綜合解決方案。①從最開始統(tǒng)一規(guī)劃數據共享，既能夠共享既有系統(tǒng)數據，又能夠將自身產生的數據向外部系統(tǒng)提供，避免產生新的信息孤島。②實現生產過程的流程再造，重新對生產流程信息進行梳理和改造，對傳統(tǒng)手工模式下的生產流程進行信息化改造。③用信息化手段，實現精細化、標準化管理的目標，實現對所有生產參與者、生產步驟、生產設備的管理。

2.2系統(tǒng)總體架構

鐵路客運管理信息系統(tǒng)總體結構設計采用兩級部署、三級應用，即總公司、鐵路局兩級部署，總公司、鐵路局、客運站段三級應用的模式。系統(tǒng)中全路公用基礎數據字典及核心業(yè)務數據集中存儲在總公司級服務器，鐵路局、客運站段專用的或個性化的業(yè)務信息存儲在鐵路局級服務器。鐵路客運管理信息系統(tǒng)總體結構如圖1所示。系統(tǒng)地面部分的應用程序采用 B/S 模式進行部署，總公司級用戶通過現有的鐵路綜合計算機網直接訪問總公司級服務器，鐵路局級用戶、客運站段各級用戶通過鐵路綜合計算機網訪問鐵路局級服務器，鐵路局級服務器與總公司級服務器利用專用中間件進行數據同步。列車移動辦公部分的動態(tài)數據 (列車位置、正晚點、列車突發(fā)事件、列車缺水通知、鐵路電報、客運記錄等信息) 通過現有的站車無線交互通道連接到總公司服務器，然后再通過復制技術利用中間件分發(fā)到各鐵路局服務器；列車移動辦公部分的靜態(tài)數據 (規(guī)章文件、臺賬資料、視頻圖片等信息) 直接上傳到鐵路局級服務器。

圖1　系統(tǒng)總體結構

2.3系統(tǒng)主要功能

鐵路客運管理信息系統(tǒng)由客運信息管理、生產作業(yè)管理、規(guī)章文電管理、應急指揮管理、安全管理、客運人員管理、客運物資管理、客運運營管理決策支持這 8 個子系統(tǒng)構成，各子系統(tǒng)主要功能如下。

（1）客運信息管理。實現對征信、重點旅客服務、旅客遺失物品、旅客傷害、客運監(jiān)察、遠程抽考等業(yè)務信息的管理功能。

（2）生產作業(yè)管理。實現對各級客運部門客運組織與生產作業(yè)相關業(yè)務的管理功能，涵蓋值乘計劃、調度命令、站內作業(yè)、庫內作業(yè)、培訓學習、干部添乘、站車協(xié)同辦公、列車乘務作業(yè)、工作日志等業(yè)務的管理。

（3）規(guī)章文電管理。實現對規(guī)章制度、客運電報、作業(yè)指導書、管理辦法文件、臺賬資料、重要通知及其他需要歸檔的各類文件的管理功能。

（4）應急指揮管理。實現對在途列車實時追蹤、列車綜合信息實時掌握、車地信息交互、應急事件處理等業(yè)務的管理功能。

（5）安全管理。實現對各級客運部門問題庫、安全檢查、路風投訴、專項整治活動及對客運站重點區(qū)域旅客異常行為分析、列車車門安全預警等業(yè)務的管理功能。

（6）客運人員管理。實現對各級客運部門人員檔案、考勤、績效考核、人員調整、客運職工對調、班組建設等業(yè)務的管理功能。

（7）客運物資管理。實現對客運段的臥具備品、車站的客運設備等客運物資從采購到報廢全生命周期的管理功能。

（8）客運運營管理決策支持。實現對列車開行分析、客票銷售分析、經營指標分析、盈虧分析、成本控制分析、勞動效率分析、服務質量評價與分析、旅客滿意度分析、改善服務措施分析等業(yè)務的管理功能。

3　關鍵技術創(chuàng)新及應用效果

3.1關鍵技術

系統(tǒng)采用面向服務的體系結構，展現層開發(fā)采用 XML 定義的組件技術，業(yè)務處理層開發(fā)語言選擇 C#，數據層采用開源的 MYSQL 數據庫。系統(tǒng)設計和開發(fā)過程中研究和應用了一些關鍵技術。

（1）靈活可擴展的軟件體系架構。合理運用統(tǒng)一的系統(tǒng)架構和組件化模塊設計方案來指導系統(tǒng)體系結構的設計，提高系統(tǒng)的適應性和可擴展性，使系統(tǒng)能夠根據業(yè)務需求的變化和業(yè)務流程的調整靈活地對系統(tǒng)功能進行調整，在確保用戶使用不受影響的情況下不斷適應客運管理復雜、多變的業(yè)務需求。

（2）系統(tǒng)接口規(guī)范與信息共享技術。采用標準化的系統(tǒng)接口、同步/異步 2 種數據共享機制，保證數據共享的可靠性和一致性，通過 Web 服務調用的方式實現鐵路客運管理信息系統(tǒng)與鐵路內部其他信息系統(tǒng)間的信息共享。

（3）在途列車實時追蹤技術。在無線網絡環(huán)境下，通過對在途列車上工作人員手機定位，實現在途列車實時追蹤，確保地面人員及時掌握列車位置信息。

（4）備品及客運設備全生命周期管理技術。從采購到報廢，利用二維碼編碼技術為所有備品和客運設備設置惟一的加密二維碼標簽，客運部門通過二維碼溯源系統(tǒng)隨時記錄備品及客運設備的采購批次、廠家、生產日期及使用去向、狀態(tài)、報廢情況等信息，掃描終端通過掃描二維碼可實時查看狀態(tài)，實現對備品及客運設備的全生命周期溯源追蹤管理。采用二維碼編碼方式的優(yōu)勢在于，便于加密、承載信息量大、容易制作成本低、譯碼可靠性高。

（5）值乘計劃的編制及優(yōu)化技術。根據給定的列車運行圖、乘務規(guī)則、乘務基地等條件，在乘務員乘務工時限定范圍內，以最少乘務班組和最小乘務工時為優(yōu)化目標，建立客運乘務排班模型，設計基于遺傳算法的模型求解算法，算法中采用二進制編碼方案，通過設定合適的遺傳參數，尋找所有可行交路方案中的最優(yōu)方案，以達到乘務員值乘計劃最優(yōu)，實現值乘計劃的自動生成。

3.2創(chuàng)新點

鐵路客運管理信息系統(tǒng)在技術方面的創(chuàng)新主要表現在以下方面。

（1）實現各類計劃、方案的科學合理編制。系統(tǒng)利用“回溯”算法對乘務交路、上水管理等功能模塊進行建模，運用人工智能優(yōu)化技術，首次實現了科學合理、自動編排值乘計劃，自動生成上水計劃方案，解決了手工編制值乘計劃、手工制定上水方案步驟繁瑣、易出差錯等難題，提高了工作效率。

（2）對在途列車實時追蹤定位并綜合展示車內當前信息。系統(tǒng)采用車地信息通信技術及基站定位技術，實現了對在途列車的實時定位，在全國行政區(qū)地圖上動態(tài)顯示列車位置、列車運行狀態(tài)、列車乘務班組信息。解決了地面管理人員無法及時掌握在途列車信息的難題，并為列車更好地面向旅客服務提供信息支撐。

（3）實現鐵路客運信息的集成與共享。系統(tǒng)通過與鐵路其他客運相關系統(tǒng)間的接口，實現了鐵路客運信息的集成與共享，為鐵路客運信息化的深入開展提供可靠的信息保障。

（4）確保數據采集準確、可靠。系統(tǒng)采用線程池和隊列技術實現多線程、多任務同時運行的方式獲取原始數據，充分利用服務器和網絡資源，大大提高了數據獲取的速度和效率，滿足了系統(tǒng)對數據獲取的要求。系統(tǒng)數據量龐大，部分表數據量可達27 億條，如果不采用多線程、多任務方式則查詢響應時間近 3 s，遠遠達不到 1 s 的響應需求，采用多線程、多任務方式后可將響應時間縮短至 0.7 s，大幅提高了數據獲取效率。

（5）規(guī)范管理作業(yè)流程。系統(tǒng)通過數據共享、網絡技術和可視化等信息化的技術手段，規(guī)范出一整套客運組織與生產管理工作的作業(yè)流程，實現了客運管理的精細化、規(guī)范化、智能化，從而有效地提高了工作效率。

（6）解決車地信息通信的網絡瓶頸。系統(tǒng)實現了基于信息共享與云計算技術相結合的車地一體化客運信息管理功能及基于安卓操作系統(tǒng)的列車智能辦公平臺，通過既有的站車無線交互通道解決了車地信息通信時的網絡瓶頸。

3.3系統(tǒng)應用效果

鐵路客運管理信息系統(tǒng)自 2015 年 8 月面向全路各級客運部門推廣實施以來，系統(tǒng)運行正常，對鐵路旅客運輸組織和生產業(yè)務管理起到了重要的支撐和推動作用，達到了預期的應用效果。

（1）鐵路客運管理信息系統(tǒng)的建設，統(tǒng)一了全路客運管理業(yè)務相關的應用軟件及數據接口標準，實現了鐵路客運信息的統(tǒng)一規(guī)范化建設，打破了客運信息跨局交互和跨系統(tǒng)交互的通道壁壘，達到車地間一體化協(xié)同辦公及客運信息互聯互通的目的。

（2）鐵路客運管理信息系統(tǒng)利用數據庫和網絡技術等信息化手段取代了原有紙質文件或普通電子文檔上報方式，實現各種業(yè)務生產數據的電子存儲，并且提供靈活的信息統(tǒng)計分析、打印和導出功能。隨著系統(tǒng)的推廣和實施，紙質的各種專業(yè)統(tǒng)計報表將逐步被取消，從而將大大減少紙質資料打印和保存造成的資源浪費。

（3）鐵路客運管理信息系統(tǒng)提供的統(tǒng)計分析數據及時準確，為各級客運管理人員決策分析提供有力的數據支持和信息保障，從而提高客運管理者的信息管理和決策能力，實現鐵路客運各方面業(yè)務流程的規(guī)范化科學化管理。

（4）鐵路客運管理信息系統(tǒng)的建設過程不僅涉及信息資源集成共享及相關軟硬件開發(fā)實施，還包括影響信息化過程的管理體制和創(chuàng)新認知的轉變。系統(tǒng)以信息技術創(chuàng)新應用為基礎，對鐵路客運管理業(yè)務流程中諸多環(huán)節(jié)進行改進、優(yōu)化和再造，將列車客運管理和服務水平帶入信息化的全新領域。

4　結束語

至 2016 年下半年，鐵路客運管理信息系統(tǒng)已經基本形成覆蓋全路 18 個鐵路局及其下屬客運段、客運站的客運管理網絡。系統(tǒng)通過搭建信息化的客運管理平臺，改變了原有的手工作業(yè)和分散管理模式，實現了全路車地互聯互通、資源共享，促進了鐵路客運管理的信息化進程，加強了客運監(jiān)管力度，提高了客運管理與服務的工作效率。隨著鐵路信息化進程不斷推進，鐵路客運管理信息系統(tǒng)將采用云計算、虛擬化技術，一方面動態(tài)分配計算資源，降低能源消耗，節(jié)約成本；另一方面提高信息資源的共享集成，實現各業(yè)務功能靈活整合、擴展，以滿足客運業(yè)務對信息化的需求。

[1] 廉文彬，朱殿萍，宋 超，等. 日本鐵路客運服務的啟示[J]. 鐵道運輸與經濟，2010，32(6)：14-22.

LIAN Wen-bing，ZHU Dian-ping，SONG Chao，et al. Revelation of Passenger Traffic Service of Japan Railways[J]. Railway Transport and Economy，2010，32(6)：14-22.

[2] 劉育新，張 彥，陳 靖，等. 鐵路旅客服務集成管理系統(tǒng)設計[J]. 鐵路計算機應用，2010，19(5)：17-20.

LIU Yu-xin，ZHANG Yan，CHEN Jing，et al. Design of Railway Passenger Service Integrated Management System[J]. Railway Computer Application，2010，19(5)：17-20.

[3] 劉伯鴻. 中國鐵路信息化發(fā)展研究[J]. 中國西部科技，2014(5)：7-11.

LIU Bo-hong. The Development of Chinese Railway Information[J]. Science and Technology of West China，2014(5)： 7-11.

[4] 張秋亮，周培森，方 凱，等. 基于無線 Mesh 網絡技術的旅客列車服務信息系統(tǒng)研究[J]. 鐵路計算機應用，2014，23(2)：11-13.

ZHANG Qiu-liang，ZHOU Pei-sen，FANG Kai，et al. Study on Passengers Train Service Information System based on Wireless Mesh Network Technology[J]. Railway Computer Application，2014，23(2)：11-13.

[5] 詹子寧. 中國高速鐵路客運服務系統(tǒng)建設[J]. 中國鐵路，2010(12)：67-69.

ZHAN Zi-ning. Development of Chinese High Speed Railway Passenger Transportation Service System[J]. Chinese Railways，2010(12)：67-69.

[6] 張金超，劉 健. 北京鐵路局貨運規(guī)章管理系統(tǒng)的開發(fā)與應用[J]. 鐵道貨運，2011，29(10)：24-27.

ZHANG Jin-chao，LIU Jian. Development and Application of Beijing Railway Bureau Freight Transport Rules Management System[J]. Railway Freight Transport，2011，29(10)：24-27.

[7] 張秋亮，方 凱，張秀清. 列車客運服管理信息系統(tǒng)[J].中國鐵路，2012(10)：34-36.

ZHANG Qiu-liang，FANG Kai，ZHANG Xiu-qing. Train Passenger Transportation Service Management Information System[J]. Chinese Railways，2012(10)：34-36.

[8] 張秋亮，方 凱. 列車客運服務與管理信息系統(tǒng)的設計與實現[J]. 鐵路計算機應用，2013，22(2)：17-20.

ZHANG Qiu-liang，FANG Kai. Design and Implementation of Train Passenger Transportation Service Management Information System[J]. Railway Computer Application，2013，22(2)：17-20.

責任編輯：吳文娟

Research and Application of Railway Passenger Transport Management Information System

LIAN Wen-bin

(Transportation Bureau, China Railway, Beijing 100844, China)

The Railway Passenger Transport Management Information System is an information management platform designed and developed to meet the demands of increasing passenger traffic pressure and passenger transport informatization. In view of the characteristics of passenger transport service and management, this paper comes up with a design scheme of Railway Passenger Transport Management Information System combining with the present situation of railway passenger transport informatization, and elaborates the overall structure and main functions of the system as well as its key technologies and innovations. The application of the system greatly improves the passenger service quality and the efficiency of production management. Besides, it provides efficient information sharing means for the entire passenger informationization and railway information system.

Railway Passenger Transport; Information Sharing; Process Reengineering; Modular Design

1003-1421(2016)11-0056-05

TP399：U293.3

B

10.16668/j.cnki.issn.1003-1421.2016.11.12

2016-08-15

2016-10-24

鐵道部科技研究開發(fā)計劃 (2011X014-D)