集中式客運計劃編制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)

傅曉英

（北京經(jīng)緯信息技術有限公司，北京 100081）

隨著鐵路客運列車（尤其是動車、高鐵）開行數(shù)量的增多，對于客運服務質(zhì)量提出了更高的要求，鐵路客運智能化是提升客運服務質(zhì)量的重要保障[1]。作為客運組織的核心部門客運調(diào)度部門，更是需要組織創(chuàng)新、管理變革，在全面信息化發(fā)展的基礎上實現(xiàn)智能客車運輸組織[2]。

目前，鐵路客運計劃編制工作采用非集中式的方法，以鐵路局集團公司（簡稱：鐵路局）為計劃編制主體，因此存在以下問題：

（1）鐵路局分別掌握自己客車開行計劃，客車缺乏全程管理，當各鐵路局發(fā)現(xiàn)客運計劃出行沖突時，往往都是客車已經(jīng)在運行中，調(diào)整成本會很高[3]。

（2）各鐵路局技教室需各自維護對數(shù)表和基本圖，存在大量重復、冗余的工作。

（3）相鄰鐵路局客運計劃存在矛盾，鐵路局間客運計劃交換存在問題。

（4）客運計劃未能提前多天上圖，客運計劃與貨車計劃、施工計劃等經(jīng)常會出現(xiàn)沖突。

（5）中國國家鐵路集團有限公司（簡稱：國鐵集團）客調(diào)一直未能掌握全路客車情況，未能實現(xiàn)客車全程追蹤、明細查詢、分類匯總、統(tǒng)計分析。

（6）現(xiàn)有系統(tǒng)未能實現(xiàn)運行圖直接導入和客調(diào)命令的直接下達，客調(diào)業(yè)務部門工作復雜性較高，出錯率較大。

集中式編制為客運計劃編制開拓了新思路，提供全路客車從運行圖直接導入，到計劃命令下達的一站式實現(xiàn)，對于提高鐵路客運調(diào)度指揮效率、減輕作業(yè)人員工作強度發(fā)揮了重要作用。研究重點為：

（1）在國鐵集團建立集中客運計劃編制平臺，依托此平臺，集中生成客車全程唯一運行線。

（2）實現(xiàn)對客車開行計劃與客車運行線統(tǒng)一管理，提供客車開行計劃編制、審核等功能，實現(xiàn)對全路客車開行計劃的全程管理。

（3）通過該平臺實現(xiàn)調(diào)度命令的管理，將客車開行計劃和調(diào)整計劃以調(diào)度命令方式發(fā)送給各鐵路局，實現(xiàn)計劃的上下融匯貫通[4]。

1 業(yè)務分析

1.1 業(yè)務需求分析

（1）基本圖審核。讀取客車基本圖信息、時刻信息，可審核、修改本局管轄范圍內(nèi)基本圖信息，可進行智能核對和批量確認，可按始發(fā)、終到、客車類型等多種方式查詢信息?？砂凑毡砀瘛D形方式查詢基本圖信息[5]。

（2）對數(shù)表管理。導入Excel格式的對數(shù)表文件生成對數(shù)表交路原型，提供按表格、圖形方式查詢對數(shù)表信息，可進行編輯修改。

（3）交路單元管理。根據(jù)對數(shù)表原型信息，計算交路單元信息，可修改組間間隔和站序。

（4）圖定客車開行計劃編制。根據(jù)交路單元信息、生成起始日期、生成天數(shù)，批量鋪畫圖定客車開行計劃草案?？蓪崿F(xiàn)新舊方案計劃的交替和接續(xù)，滾動鋪畫后續(xù)圖定客車開行計劃草案?？蓪D定客車開行計劃在開行、備用、停運狀態(tài)間轉(zhuǎn)換。根據(jù)已生成的客車開行計劃發(fā)布生成“一列客車一條線”[2]。

（5）臨時客車開行計劃編制。根據(jù)臨客命令信息，補充時刻信息后生成臨時客車開行計劃。通過對文件電報錄入、編輯，生成臨時客車開行計劃?？蓪εR時客車開行計劃在開行、備用、停運狀態(tài)間轉(zhuǎn)換。

（6）運行線落成。將客車開行計劃與對應的“一列客車一條線”信息進行校驗，并將通過校驗的客車開行計劃對應的“一列客車一條線”落成到路局MQ服務器。

（7）高鐵交路計劃編制。根據(jù)高鐵開行計劃自動加載生成本局相關的交路計劃，可拆解、重組交路計劃。建立線臺字典管理，可分調(diào)度臺、鐵路線管理交路計劃。

（8）高鐵車底運用計劃編制。動車所填報本所擔當?shù)慕宦返能嚨仔畔?，動車臺審核本臺管轄范圍內(nèi)的交路的車底信息。

（9）乘務計劃編制。根據(jù)開行計劃，客運段填報次日車長乘務計劃，機務段填報次日司機乘務計劃，動車所填報次日機械師乘務計劃?？蓪?、導出Excel，可人工錄入填報，能與開行計劃自動校驗。

（10）日計劃下達。將日計劃命令文本信息交換至調(diào)度命令系統(tǒng)，日計劃命令文本格式分高鐵和普速兩種。

（11）消息發(fā)送與接收。查詢本崗位收到的消息，要求區(qū)分新消息和歷史消息，簽收本崗位收到的消息，要求記錄簽收日志。向指定崗位發(fā)送消息并同時記錄日志，查詢本崗位發(fā)出的消息，要求查詢顯示簽收狀態(tài)、簽收人和簽收時間。

1.2 業(yè)務流程設計

根據(jù)集中式客運計劃編制業(yè)務需求的分析，按照技術資料準備、開行計劃管理、次日開行計劃編制、統(tǒng)計分析和消息管理5個場景來進行業(yè)務流程的描述。具體的流程設計，如圖1所示。

（1）技術資料準備過程包含生成基本交路、生成交路單元2個場景。a.單個客車基本信息（客車時刻表、開行計劃等）要從基本圖編制系統(tǒng)導出基本圖文件，經(jīng)過審核形成集中基本圖；b.客車交路的車底擔當情況（車底交路、組數(shù)、對數(shù)等）需要整理形成調(diào)度所對數(shù)表文件，再由外局補充形成完整對數(shù)表文件。集中基本圖和對數(shù)表結(jié)合生成鐵路局基本交路，基本交路經(jīng)過確認和拆分形成交路單元。

（2）開行計劃管理場景包含圖定開行計劃編制、臨客開行計劃編制和發(fā)布計劃等3個功能模塊。圖定開行計劃編制模塊根據(jù)交路單元信息、生成起始日期、生成天數(shù)，批量鋪畫圖定客車開行計劃草案，后續(xù)每天滾動鋪畫；臨客開行計劃編制模塊通過讀取調(diào)度命令系統(tǒng)中的臨客命令信息或錄入的文件電報信息，生成臨客開行計劃；發(fā)布計劃模塊根據(jù)已編制完成的開行計劃，生成“一列客車一條線”數(shù)據(jù)[6]。

（3）次日開行計劃編制場景包含車底交路(高鐵)、落成計劃和差別計劃等3個功能模塊。

（4）統(tǒng)計分析場景包含日班計劃、一列客車一條線和應急處理3個功能模塊。這3個模塊主要是根據(jù)客車開行計劃按照始發(fā)、終到、接入交出等狀態(tài)分析客車開行情況。

（5）消息管理場景包含收到的和發(fā)出的消息。

1.3 數(shù)據(jù)流程設計

數(shù)據(jù)流圖表中不僅反映了與外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)關系，展示了系統(tǒng)所涉及的功能模塊與數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)關系，反映了系統(tǒng)所包含的功能模塊之間的數(shù)據(jù)關系。根據(jù)業(yè)務流程中涉及的信息，得到數(shù)據(jù)流圖[7]，如圖2所示。

圖1 業(yè)務流程圖

2 系統(tǒng)總體架構(gòu)

系統(tǒng)架構(gòu)圖描述了本系統(tǒng)和其它外部系統(tǒng)之間的關系，定義了系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)與外界系統(tǒng)之間的交互接口。系統(tǒng)的總體架構(gòu)，如圖3所示。

圖2 數(shù)據(jù)流圖

應用功能模塊

系統(tǒng)功能復雜、模塊眾多，能完成客運調(diào)度計劃編制的一系列工作，主要功能模塊[8]，如圖4所示。

4 網(wǎng)絡架構(gòu)

網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)對整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡類型、結(jié)構(gòu)進行了描述，對于接入方式進行了規(guī)定。整體系統(tǒng)分為國鐵集團、鐵路局級的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，鐵路局與國鐵集團之間通過路由器連接。

圖4 應用功能模塊圖

（1）在國鐵集團級的網(wǎng)絡環(huán)境中，國鐵集團的應用服務器和數(shù)據(jù)服務器通過防火墻與國鐵集團的以太網(wǎng)進行連接。

（2）在鐵路局級的網(wǎng)絡環(huán)境中，鐵路局的以太網(wǎng)根據(jù)自己的IP定義規(guī)則設定IP，鐵路局的應用服務器和數(shù)據(jù)服務器通過防火墻與鐵路局的以太網(wǎng)進行連接；鐵路局技術教育室、客運調(diào)度、高鐵計劃調(diào)等部門直接連接至鐵路局以太網(wǎng)。

（3）站段直接連接到所屬鐵路局的以太網(wǎng)，或者通過路由器連接到鐵路局的以太網(wǎng)。

5 平臺架構(gòu)

為了支撐集中式客運計劃編制系統(tǒng)各項功能的相關要求，對系統(tǒng)相關的數(shù)據(jù)庫服務器和應用服務器進行了集群設計，其中，數(shù)據(jù)庫服務器采用RAC并行模式，應用服務器負載均衡采用了F5技術。對系統(tǒng)相關服務器上的應用部署的描述，如圖5所示。

圖5 應用部署圖

6 運行控制

通過視圖訪問對外接口的用戶，在數(shù)據(jù)庫級建立專用用戶，提供字典共享內(nèi)容。通過報表將推算結(jié)果提供給具有查詢權(quán)限的用戶，由用戶直接調(diào)用WebService服務共享字典內(nèi)容。

每個用戶具有自己的口令，通過用戶認證才能登錄系統(tǒng)；用戶登錄系統(tǒng)之后，根據(jù)每個用戶權(quán)限內(nèi)容進行具體權(quán)限分配。使用時，將使用調(diào)度系統(tǒng)的用戶管理系統(tǒng)進行管理。

7 應用效果

集中式客運計劃編制系統(tǒng)通過客車運行圖的無縫式接入、調(diào)度命令的三級貫通、客車開行計劃的超前編制以及次日班計劃的自動落成，最終實現(xiàn)客車的全程追蹤以及全生命周期管理?？瓦\調(diào)度部門通過本系統(tǒng)的應用，以下問題得到了有效解決。

（1）國鐵集團客運調(diào)度通過本系統(tǒng)可以掌握全路范圍的：客車基本圖、客車開行計劃、動車交路計劃、車底運用計劃、乘務計劃、編組計劃，從而實現(xiàn)客車全程追蹤、明細查詢、分類匯總和統(tǒng)計分析。

（2）集中編制后各鐵路局技教室共同維護一份全路對數(shù)表、基本圖，只需檢查維護本鐵路局擔當或管內(nèi)的信息，將減輕工作量，提高準確率。

（3）全路客車徑路字典維護是一項耗時耗力且容易出錯的工作，集中式客運計劃系統(tǒng)根據(jù)基本圖自動生成，將減輕維護工作量。

（4）各鐵路局客運調(diào)度無需維護所有途徑本鐵路局的計劃，只需擔當局維護一次，其他鐵路局核查即可，減輕客調(diào)工作量。

（5）鐵路局客運調(diào)度可直接轉(zhuǎn)發(fā)國鐵集團格式化的命令，提高效率，減少錯誤概率。

（6）集中編制可實現(xiàn)客運計劃提前多天上運行圖，為貨運計劃和施工計劃的編制提供參考。

該系統(tǒng)先后在國鐵集團、北京鐵路局、濟南鐵路局和上海鐵路局等進行試運行。集中式客運計劃編制系統(tǒng)功能完善、操作便捷，界面友好美觀，能顯著提高客運調(diào)度工作效率，獲得用戶充分肯定。

8 結(jié)束語

高鐵時代的到來對客運調(diào)度工作效率的提升有了更高要求。集中式客運計劃編制系統(tǒng)在為客運調(diào)度提高工作效率的同時，重點解決了全路一列客車一條線的問題，為全路客車全生命周期管理和全路客車統(tǒng)計分析提供了重要手段，也為鐵路局客運調(diào)度部門的計劃編制工作提供了安全有效的新思路。在實際完成過程中，該方案需要根據(jù)實際情況進行優(yōu)化和完善，如：在基本圖導入步驟實現(xiàn)自動核對信息，減少人工核對工作量；在臨客加開停運計劃編制時可做性能優(yōu)化，讓用戶的操作更加便捷、局間協(xié)作編制更加暢通，以期在調(diào)度指揮業(yè)務中起到更好、更大的實際作用。