客運(yùn)段調(diào)令管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

楊 光 ，吳國(guó)軍，羅雨欣

（中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司 南京客運(yùn)段，南京 210011）

隨著市場(chǎng)主體地位日趨確立，圍繞市場(chǎng)開(kāi)車(chē)，向市場(chǎng)要效益，調(diào)圖日益頻繁。而客運(yùn)變化以調(diào)令形式下達(dá)，各單位完全無(wú)誤地執(zhí)行，方可保證安全運(yùn)輸。 對(duì)于全路各客運(yùn)段而言，每日大量接收到動(dòng)車(chē)組的車(chē)底更換、單組重聯(lián)、熱備啟用、普速客車(chē)甩掛車(chē)的調(diào)令，特別在暑期、黃金周運(yùn)輸、高峰線、施工日等情況下，調(diào)令的數(shù)量激增，南京客運(yùn)段一天接收的調(diào)令可達(dá)120余條，上?？瓦\(yùn)段一天接收的調(diào)令可達(dá)170余條。

目前，全路各客運(yùn)段調(diào)令的內(nèi)部處理主要依賴安全生產(chǎn)指揮系統(tǒng)。但在實(shí)際生產(chǎn)中，此系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程架構(gòu)與信息處理模塊過(guò)于簡(jiǎn)單。人員操作主要依賴于手工作業(yè)，無(wú)輔助手段做好每日調(diào)令的發(fā)送統(tǒng)計(jì)工作。

因此，本文旨在基于安全生產(chǎn)指揮系統(tǒng)，研發(fā)客運(yùn)段調(diào)令管理系統(tǒng)，對(duì)調(diào)令傳遞過(guò)程加以規(guī)范，細(xì)化、深化各車(chē)隊(duì)及業(yè)務(wù)部門(mén)調(diào)令管理的需求和風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)點(diǎn)[1]，改進(jìn)調(diào)令流轉(zhuǎn)中的信息化技術(shù)手段，同時(shí)借助移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，研發(fā)基于移動(dòng)終端的調(diào)令客戶端（“調(diào)令通”APP），實(shí)現(xiàn)調(diào)令移動(dòng)化管理，提升辦公生產(chǎn)效率。

1 現(xiàn)乘務(wù)單位調(diào)令傳輸流程中存在問(wèn)題

通過(guò)對(duì)南京、上海、武漢等客運(yùn)段的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，調(diào)令到達(dá)車(chē)隊(duì)后，在接令后的內(nèi)部傳閱、交路安排、乘務(wù)組織[2]和強(qiáng)化落實(shí)上，主要存在以下問(wèn)題：

（1）長(zhǎng)效調(diào)令缺乏監(jiān)管，缺乏跟蹤；

（2）一些加開(kāi)命令生效時(shí)間與調(diào)令下發(fā)的時(shí)間間隔較久；

（3）車(chē)隊(duì)值班員利用微信群、電話等傳統(tǒng)手段向車(chē)長(zhǎng)傳達(dá)調(diào)令，手動(dòng)記錄信息，內(nèi)容不易保存、調(diào)閱，易導(dǎo)致工作內(nèi)容傳達(dá)不準(zhǔn)確，同時(shí)調(diào)令內(nèi)容在公網(wǎng)上公開(kāi)，無(wú)法保障信息安全；

（4）車(chē)隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)僅通過(guò)短信知曉本車(chē)隊(duì)的各項(xiàng)調(diào)令內(nèi)容，對(duì)執(zhí)行完成情況缺少系統(tǒng)、直觀、全面的掌握。

如圖1所示，依靠安全生產(chǎn)指揮系統(tǒng)，只能實(shí)現(xiàn)在辦公區(qū)域?qū)⒄{(diào)令由段總值班室向各車(chē)隊(duì)值班室的單項(xiàng)傳遞。

圖1 安全生產(chǎn)指揮系統(tǒng)調(diào)令傳遞過(guò)程示意圖

2 客運(yùn)段調(diào)令管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

客運(yùn)段調(diào)令管理系統(tǒng)分為一級(jí)部署三級(jí)應(yīng)用。即服務(wù)器統(tǒng)一部署在客運(yùn)段，客運(yùn)段、車(chē)隊(duì)、班組三級(jí)應(yīng)用，總體架構(gòu)如圖2所示。

圖2 客運(yùn)段調(diào)令管理系統(tǒng)總體架構(gòu)

客運(yùn)段調(diào)令管理系統(tǒng)部署在鐵路信息網(wǎng)中，客運(yùn)段終端實(shí)現(xiàn)對(duì)集團(tuán)公司下達(dá)的調(diào)令的分配和監(jiān)管，其中，乘務(wù)科終端負(fù)責(zé)調(diào)令執(zhí)行情況的總體盯控與跟蹤。車(chē)隊(duì)終端主要把客運(yùn)段分配的調(diào)令任務(wù)，根據(jù)乘務(wù)資源，轉(zhuǎn)換成準(zhǔn)確無(wú)誤、公平有序的乘務(wù)組織，確保每條調(diào)令布置具體、完成到位。班組終端為生產(chǎn)單元，由列車(chē)長(zhǎng)負(fù)責(zé)簽領(lǐng)閱讀調(diào)令，帶領(lǐng)班組成員按令開(kāi)展乘務(wù)作業(yè)?；ヂ?lián)網(wǎng)中部署接口、映射服務(wù)器，為客運(yùn)段移動(dòng)終端、車(chē)隊(duì)移動(dòng)終端、班組移動(dòng)終端提供移動(dòng)辦公需要。鐵路信息網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)安全通過(guò)網(wǎng)閘、防火墻來(lái)提供保障。

2.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和對(duì)應(yīng)的功能上可分為3級(jí)應(yīng)用，分別為對(duì)鐵路辦公網(wǎng)安全生產(chǎn)指揮系統(tǒng)的升級(jí)改造后的調(diào)令分揀層；互聯(lián)網(wǎng)上為針對(duì)段-車(chē)隊(duì)-車(chē)班管理模式設(shè)計(jì)的調(diào)令流轉(zhuǎn)層；以及鐵路辦公網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)之間的調(diào)令信息映射、解析的中間層?？瓦\(yùn)段調(diào)令管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，如圖3所示。

2.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

上述3級(jí)系統(tǒng)的服務(wù)設(shè)備目前均部署于客運(yùn)段信息機(jī)房，并部署了 Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、日志審計(jì)服務(wù)器[4]、防火墻等設(shè)備，用于響應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的業(yè)務(wù)請(qǐng)求以及網(wǎng)絡(luò)完整性的安全保護(hù)。

系統(tǒng)軟件方面，研發(fā)了基于IOS、Android兩大移動(dòng)操作系統(tǒng)的終端應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)辦公。分管乘務(wù)的副隊(duì)長(zhǎng)在外添乘時(shí)，遇到當(dāng)日加開(kāi)臨客的調(diào)令，可以在值乘途中通過(guò)移動(dòng)終端快速閱讀，排交路，定班組，并及時(shí)下發(fā)至相關(guān)車(chē)長(zhǎng)。車(chē)長(zhǎng)在外值乘、在家休息時(shí)也能登錄系統(tǒng)，進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，加快了調(diào)令的流轉(zhuǎn)速度，不受地域限制，更好地適應(yīng)乘務(wù)工作。

此系統(tǒng)以信息手段將一條純文本的調(diào)令輸入逐步分解成了客運(yùn)目標(biāo)輸出。合理的系統(tǒng)服務(wù)構(gòu)架，配合移動(dòng)終端軟件，注重業(yè)務(wù)流程再造和職業(yè)用戶體驗(yàn)，很好地適應(yīng)了客運(yùn)段點(diǎn)多線長(zhǎng)的工作環(huán)境，契合了復(fù)雜條件下專業(yè)化管理的要求。且此框架可被移植復(fù)制，為納入集團(tuán)公司互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用群平臺(tái)，客運(yùn)處統(tǒng)一推廣應(yīng)用提供了可行性。

圖3 客運(yùn)段調(diào)令管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

2.4 系統(tǒng)功能

客運(yùn)段調(diào)令管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程，如圖4所示。

2.4.1 調(diào)令編輯

目前，上級(jí)客調(diào)命令由5位數(shù)字的調(diào)令號(hào)和兩位數(shù)字的項(xiàng)號(hào)組合作為標(biāo)識(shí)，后接具體調(diào)令內(nèi)容。調(diào)令主要分為兩種類型，以“11”開(kāi)頭的調(diào)令號(hào)中內(nèi)容涉及交路的變更、加開(kāi)臨客、延長(zhǎng)縮短值乘區(qū)間等；“10”開(kāi)頭的調(diào)令號(hào)中內(nèi)容僅涉及車(chē)底變化，例如：車(chē)型的改變、普速列車(chē)的甩車(chē)加掛等調(diào)整。車(chē)隊(duì)需要以調(diào)令內(nèi)容和乘務(wù)資源為依據(jù)細(xì)化工作要求，做好交代與解釋，例如：加班交路中要注明何時(shí)車(chē)隊(duì)點(diǎn)名、如何站臺(tái)交接、入住何處公寓等關(guān)鍵信息。

2.4.2 調(diào)令分發(fā)

對(duì)“11” 開(kāi)頭的調(diào)令，一般由車(chē)隊(duì)副隊(duì)長(zhǎng)排定交路、車(chē)班后編輯臨時(shí)交路表上傳，交隊(duì)長(zhǎng)審核，如遇副隊(duì)長(zhǎng)休假或重大交路調(diào)整，隊(duì)長(zhǎng)則可以直接操作。系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的車(chē)長(zhǎng)表，提取表中的車(chē)長(zhǎng)姓名，自動(dòng)關(guān)聯(lián)，經(jīng)車(chē)隊(duì)值班員校對(duì)無(wú)誤后，分發(fā)給各車(chē)長(zhǎng)簽收。

以“10”開(kāi)頭的日常調(diào)令，由各車(chē)隊(duì)值班員負(fù)責(zé)處理（普速車(chē)隊(duì)由于調(diào)令總數(shù)量不多統(tǒng)一由副隊(duì)長(zhǎng)處理），發(fā)送給當(dāng)班的列車(chē)長(zhǎng)簽收。

2.4.3 調(diào)令監(jiān)督

“調(diào)令通”APP以個(gè)人手機(jī)號(hào)為帳號(hào)登錄，車(chē)長(zhǎng)簽收命令后，車(chē)長(zhǎng)姓名用橙色顯示，未簽收的為白色，已過(guò)期的為灰色。車(chē)隊(duì)及段管理人員可以根據(jù)簽收情況及時(shí)了解調(diào)令布置的回饋情況，并可以在應(yīng)用內(nèi)點(diǎn)開(kāi)其手機(jī)號(hào)直接呼叫溝通，縮短了調(diào)令傳遞形成閉環(huán)的周期。

圖4 客運(yùn)段調(diào)令管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖

2.4.4 調(diào)令提醒

此外，系統(tǒng)還加入了三重提醒機(jī)制，分別在編令前、執(zhí)令前和執(zhí)令時(shí)做到及時(shí)提醒。即處理調(diào)令的人員在遇到長(zhǎng)效調(diào)令（接收日期與生效日期間隔較久）時(shí)，提醒自己在調(diào)令生效前幾日編排最為合適的乘務(wù)計(jì)劃；調(diào)令下發(fā)簽收后，提醒車(chē)長(zhǎng)在執(zhí)令前某時(shí)刻再次關(guān)注此條調(diào)令；以及車(chē)長(zhǎng)在執(zhí)令過(guò)程中，對(duì)自己擔(dān)當(dāng)交路的日程提醒。通過(guò)精確地設(shè)定提醒時(shí)間，調(diào)令的執(zhí)行過(guò)程得到了有效防控。

2.4.5 系統(tǒng)拓展

車(chē)隊(duì)每日發(fā)送次日排班表，是對(duì)日生產(chǎn)計(jì)劃[5]的雙重確認(rèn)，保證每天車(chē)次的乘務(wù)運(yùn)輸組織在開(kāi)行前得到最終的兌現(xiàn)?？瓦\(yùn)段調(diào)令管理系統(tǒng)延續(xù)原有的表格設(shè)計(jì)模式，將表格內(nèi)容與車(chē)長(zhǎng)自動(dòng)關(guān)聯(lián)，車(chē)長(zhǎng)可在手機(jī)上閱讀時(shí)以圖片形式查看表格中自己次日的交路，完成簽收。車(chē)隊(duì)還可以通過(guò)此系統(tǒng)平臺(tái)，統(tǒng)一下發(fā)重點(diǎn)學(xué)習(xí)文件、會(huì)議紀(jì)要和需要簽收的通知。

3 客運(yùn)段調(diào)令管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 調(diào)令跨網(wǎng)絡(luò)映射傳輸技術(shù)

跨系統(tǒng)、跨網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容傳輸需符合相關(guān)的法律規(guī)定和企業(yè)政策。根據(jù)國(guó)家頒布實(shí)施的《網(wǎng)絡(luò)安全法》，以及鐵路總公司對(duì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、內(nèi)外網(wǎng)通信的嚴(yán)格要求[6]，局域網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)必須物理隔離。因此嘗試?yán)枚S碼掃描的方式將內(nèi)網(wǎng)的調(diào)令的文字內(nèi)容轉(zhuǎn)換成二維碼圖片信息，外網(wǎng)使用掃碼槍為識(shí)別設(shè)備，讀取拼接調(diào)令。

此映射為單向光學(xué)信息傳遞，非網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，保證數(shù)據(jù)的通信成功率尤其重要。經(jīng)試驗(yàn)，調(diào)令批量下發(fā)，待處理調(diào)令池信息積壓，最長(zhǎng)的文本信息解析需8 s，而掃碼槍的捕捉率為100次/s，故內(nèi)網(wǎng)端每隔10 s形成一張二維碼，外網(wǎng)端的掃碼槍波特率設(shè)為9 600，編碼方式設(shè)為UTF-8，則調(diào)令池中的調(diào)令可被逐條捕獲而不發(fā)生遺漏。此傳輸方式通過(guò)安全論證[7]。

3.2 調(diào)令簽發(fā)自動(dòng)化技術(shù)

通過(guò)維護(hù)車(chē)隊(duì)-車(chē)次表，調(diào)令文字中經(jīng)常出現(xiàn)的車(chē)次數(shù)據(jù)得到結(jié)構(gòu)化的提取分析，特別注意識(shí)別空送車(chē)底車(chē)次，如0G7398次，以及區(qū)別相似車(chē)次，如K8500次與K850次。由此設(shè)計(jì)正則表達(dá)式的匹配原則，系統(tǒng)可直接推薦分發(fā)，并在調(diào)令中自動(dòng)加上車(chē)隊(duì)信息的屬性。此外，上級(jí)調(diào)令集中處理時(shí)，為避免漏發(fā)，段值班員需核對(duì)發(fā)送的機(jī)構(gòu)數(shù)量和簽收數(shù)量是否一致，系統(tǒng)加入了篩選核對(duì)功能，將簽收結(jié)果與發(fā)送列表比對(duì)，減少了值班員的重復(fù)勞動(dòng)。

3.3 調(diào)令精準(zhǔn)推送技術(shù)

移動(dòng)端以及Web端建立與服務(wù)器的長(zhǎng)鏈接，并采用心跳機(jī)制[8]保證長(zhǎng)鏈接的有效性，用戶每登錄系統(tǒng)時(shí)，即注冊(cè)到實(shí)時(shí)推送的服務(wù)接口。一旦服務(wù)器識(shí)別到新的調(diào)令進(jìn)入調(diào)令池，調(diào)用推送服務(wù)接口，根據(jù)客戶終端心跳機(jī)制下的POST請(qǐng)求，響應(yīng)并推送相關(guān)的調(diào)令信息給目標(biāo)用戶。數(shù)據(jù)請(qǐng)求和推送的一致性由調(diào)令信息的標(biāo)簽化決定，服務(wù)器自動(dòng)根據(jù)設(shè)定的業(yè)務(wù)流程識(shí)別下一步流轉(zhuǎn)的角色標(biāo)簽，最終通過(guò)推送的形式提示參令人員繼續(xù)加工或簽收調(diào)令。

3.4 基于A*算法的快速搜索技術(shù)

系統(tǒng)基于A*算法對(duì)調(diào)令進(jìn)行快速搜索，可根據(jù)調(diào)令號(hào)（項(xiàng)號(hào)）、發(fā)布時(shí)間、調(diào)令的大致內(nèi)容精準(zhǔn)快速搜索。在數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)中，因?yàn)檎{(diào)令日積月累，上級(jí)調(diào)令號(hào)循環(huán)使用，所以增加了調(diào)令狀態(tài)的分類、分配元組ID等屬性，提高了A*搜索算法效率，優(yōu)化檢索性能。

3.5 安全加密技術(shù)

由于調(diào)令具有一定保密性，系統(tǒng)對(duì)下發(fā)調(diào)令進(jìn)行加密，客戶端對(duì)接收調(diào)令進(jìn)行解密，保證了數(shù)據(jù)安全。具體表現(xiàn)在系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分段編碼，再利用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)（AES）算法對(duì)文本數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，得到全英文組合的字符串。AES加密算法基于排列和置換運(yùn)算，使用不同的方法執(zhí)行運(yùn)算。數(shù)據(jù)接收后反向AES解密，準(zhǔn)確還原出初始的數(shù)據(jù)組合，由Unicode信息轉(zhuǎn)化為漢字。AES作為新一代的數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)匯聚了安全性強(qiáng)、性能高、易用靈活等優(yōu)點(diǎn)，在個(gè)別重要調(diào)令和文件的互聯(lián)網(wǎng)傳遞中，保證了關(guān)鍵數(shù)據(jù)不遭泄露。

4 客運(yùn)段調(diào)令管理系統(tǒng)應(yīng)用

現(xiàn)“調(diào)令通”APP在南京客運(yùn)段各個(gè)車(chē)隊(duì)的車(chē)長(zhǎng)和管理人員手機(jī)上安裝覆蓋率已達(dá)100%。使用1年多以來(lái)，應(yīng)用信息技術(shù)進(jìn)行調(diào)令傳輸已形成常態(tài)化，調(diào)令執(zhí)行不僅完全準(zhǔn)確無(wú)誤，還省去了每日大量的口頭通知、微信辦公和紙質(zhì)臺(tái)賬，提高了多目標(biāo)并發(fā)處理能力，網(wǎng)絡(luò)資源服務(wù)能力最大化。同時(shí)節(jié)約了大量的時(shí)間成本，提取并統(tǒng)計(jì)過(guò)去一年高鐵車(chē)隊(duì)調(diào)令（通知、交路核對(duì)表）的平均簽收完成時(shí)間，如表1所示。

表1 調(diào)令平均簽收響應(yīng)時(shí)間表（單位：min）

分析表1可知，每月各車(chē)隊(duì)的平均簽收完成時(shí)間不會(huì)超過(guò)45 min。原模式下，日均38條調(diào)令，據(jù)統(tǒng)計(jì)平均每條調(diào)令對(duì)應(yīng)4位車(chē)長(zhǎng)，值班員與每位車(chē)長(zhǎng)溝通平均耗時(shí)1 min10 s，這樣每日完成布置的時(shí)間共約177 min，達(dá)到了近3 h。而客運(yùn)段調(diào)令管理系統(tǒng)同步處理這些信息，0.5 h內(nèi)值班人員就可以完成信息的發(fā)送和收集，并可以有條件的選擇未簽收的車(chē)長(zhǎng)，做針對(duì)性交代。

此外，在排班上可以綜合調(diào)令信息，統(tǒng)籌優(yōu)化乘務(wù)交路，合理安排車(chē)班的作息時(shí)間。車(chē)長(zhǎng)也一改過(guò)去被動(dòng)調(diào)遣的模式，可以自助查詢今后的乘務(wù)工作變化，留出提前量做好車(chē)班的針對(duì)性安排，提升在崗處置能力。相關(guān)科室與部門(mén)也會(huì)接收到與其有關(guān)的調(diào)令，做好補(bǔ)票、反恐、考勤等一系列保障和準(zhǔn)備工作，互相聯(lián)動(dòng)配合，調(diào)令的傳遞與執(zhí)行無(wú)死角、無(wú)障礙。

5 結(jié)束語(yǔ)

客運(yùn)段調(diào)令管理系統(tǒng)自研發(fā)使用以來(lái)，在乘務(wù)作業(yè)、定制信息、組織生產(chǎn)、減輕人員勞動(dòng)強(qiáng)度、合理分配應(yīng)用資源等方面看到了成效。執(zhí)令人員的快速響應(yīng)和回饋，使得各車(chē)隊(duì)值班室與分散的乘務(wù)人員信息交換的痛點(diǎn)迎刃而解，面對(duì)復(fù)雜的乘務(wù)變化，實(shí)現(xiàn)了高鐵在大量開(kāi)行情況下，運(yùn)輸圍繞著市場(chǎng)轉(zhuǎn)，不斷提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

下一步，將在調(diào)令解析的智能化方面再進(jìn)行有益的探索，會(huì)針對(duì)調(diào)令內(nèi)容，做領(lǐng)域本體建模[9]，深化自然語(yǔ)言處理，判斷出調(diào)令的特征、屬性，形成結(jié)構(gòu)化的調(diào)令信息[10]，以便更好地被共享、分析和集成。