智能化條件下鐵路站段管理體系優(yōu)化研究

孫文橋，劉啟鋼，李 想，曾湘毅，江曉勇

(1.中國鐵道科學研究院集團有限公司 運輸及經(jīng)濟研究所，北京 100081；2.中國鐵路南寧局集團有限公司 柳州車站，廣西 柳州 545007；3.中國鐵路南寧局集團有限公司 柳州貨運中心，廣西 柳州 545007)

1 智能化條件下鐵路站段管理體系現(xiàn)狀

1.1 管理體系結構現(xiàn)狀

鐵路站段作為鐵路運營3 級管理體系中的最基層一級，是實施和保障鐵路運營的基礎單位，其內(nèi)部作業(yè)和管理效率直接影響著鐵路客貨運服務質量以及路網(wǎng)運輸?shù)哪芰托?。目前，我國鐵路站段管理體系屬于典型的科層制管理體系，具有以下特征：一是根據(jù)組織目標進行勞動分工并實現(xiàn)專業(yè)化。依據(jù)不同的業(yè)務需求，設定特定的崗位，并聘用有特定知識背景的技術人員完成相應工作，使得每一個員工都能有效履行各自的職責。二是通過實行等級制原則建立合法權威。從站(段)長到科長、車間主任、班組長，層層設置，并且其權利與責任根據(jù)規(guī)章制度按照職務的階梯方式確立。三是通過穩(wěn)定的規(guī)章程序運作，實現(xiàn)規(guī)范化管理。生產(chǎn)組織中每個成員的行為都應嚴格遵循鐵路技術管理規(guī)程、鐵路行車組織規(guī)則、車站行車工作細則等規(guī)章制度[1]。

我國的鐵路站段一般管轄范圍較大，以車務站段為例，不僅需要管理以貨運業(yè)務為主的編組站、區(qū)段站，可能還需要同時管理以客運業(yè)務為主的大、中型客運站[2]，同時還需要兼顧管理周邊的部分中間站，達到上千人甚至數(shù)千人的人員規(guī)模。管理體系設置比較復雜，一般會設置站(段)長、分管副站(段)長、專業(yè)科室、車間、班組等組織管理結構，最下一層為一線工人，共涉及到6 級管理層級。車間是站段生產(chǎn)現(xiàn)場的直接管理層，是班組的直接組織者和領導者，受專業(yè)科室的領導，組織班組的一線工人完成具體的生產(chǎn)作業(yè)任務。以某鐵路車站為例，鐵路車站科層制管理體系結構如圖1 所示。該車站管轄范圍包含1 個一等客運站、1 個特等編組站，以及13 個中間站。在站長下設置7 個副站長，分別管理運輸、客貨、安全、后勤、職教和中間站；在管理機構上，設置有安全科、技術科、設備科、安全指揮中心以及職教科等其他相關專業(yè)科室共9 個，下設13 個車間和110 個班組，共有工人約1 200 人。

1.2 智能技術應用現(xiàn)狀

我國鐵路從設計、建造、裝備、運營、維護等方面，已經(jīng)開始步入智能化時代，鐵路運輸?shù)陌踩托仕降玫接行嵘?。從鐵路站段運營管理的角度來看，智能化的特點為：信息自主感知、作業(yè)自動組織、管理數(shù)據(jù)決策[3]。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、北斗衛(wèi)星導航等新型技術手段的成熟和應用，給鐵路站段運營管理帶來以下改變。

（1）生產(chǎn)管理信息獲取途徑多元化。信息的獲取不再單一依靠人工層層上報，衛(wèi)星、攝像頭和傳感器等均可以成為數(shù)據(jù)源點并自動獲取數(shù)據(jù)。例如，通過北斗高精度定位可以獲取機車、車輛和作業(yè)人員的精準位置數(shù)據(jù)；通過視頻監(jiān)控和圖像識別等技術，可以有效獲取現(xiàn)場音視頻數(shù)據(jù)，智能判斷作業(yè)質量；通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器，能夠實時獲取設備狀態(tài)信息，及時準確判斷設備運行情況，提供異常報警。

圖1 鐵路車站科層制管理體系結構Fig.1 Management system structure of railway station

（2）生產(chǎn)管理信息基礎數(shù)據(jù)精細化。原有的以班組、列車和區(qū)段等為基礎的數(shù)據(jù)，均可以精細到車輛、經(jīng)緯度和作業(yè)人員等維度。例如，北斗高精度衛(wèi)星定位的使用，使得原有區(qū)段-分鐘級的數(shù)據(jù)粒度提升至米-秒級，人員作業(yè)過程精確到個人、位置和事件，為精細化運營管理提供有效支撐。

（3）生產(chǎn)管理信息分割壁壘打破化。原來條塊分割的信息有所整合，同一數(shù)據(jù)人工多次重復錄入的現(xiàn)象正逐步減少，而且涵蓋范圍更加廣泛。例如，貨票電子化與運統(tǒng)1 電子化的應用，在一定程度上打通以車輛為單位的數(shù)據(jù)鏈路；地對車安全監(jiān)控預警系統(tǒng)、機車車載安全防護系統(tǒng)、鐵路旅客服務系統(tǒng)等系統(tǒng)的應用，使智能化管理范圍逐步覆蓋作業(yè)過程、作業(yè)裝備和服務對象等的方方面面[4]。

2 智能化條件下鐵路站段管理體系存在問題及原因分析

2.1 存在問題

盡管現(xiàn)有科層制管理體系下，鐵路站段管理有著分工明確、責任清晰的優(yōu)點，但在業(yè)務辦理、現(xiàn)場作業(yè)和人員崗位設置等方面，受到現(xiàn)有信息傳遞與管理體系的限制，仍然存在以下問題。

（1）業(yè)務處理中心化?？剖?、車間領導是業(yè)務信息傳遞的中心節(jié)點，沒有其授權不能辦理對上和對外業(yè)務。以車站設備管理為例，所有相關信息需要經(jīng)過設備科的中轉或處理，其對上需要向主管設備的副站長匯報，對下需要管理設備車間并完成相應的設備維護等工作[5]。

（2）管理跨度難以擴大。管理跨度以5～ 8 人為宜，跨度再增大會由于信息傳遞和處理不及時，影響管理業(yè)務運作。以專業(yè)科室為例，一般設置有1 個科室主任，1～ 2 個科室副主任，以及4～ 8 個科室職員。

（3）智能應用發(fā)揮不足。隨著智能技術手段的應用，信息獲取更加直接、信息流轉更加便捷，而管理體系依舊要求信息的逐級匯報，管理層級和機構設置仍然維持原狀，新技術手段應用所帶來的作業(yè)環(huán)節(jié)減少、人員崗位減少等優(yōu)勢還沒有有效發(fā)揮。

（4）生產(chǎn)管理缺乏統(tǒng)一。生產(chǎn)管理指揮大腦是站段業(yè)務數(shù)據(jù)信息和業(yè)務處理規(guī)則的集合體，能夠實現(xiàn)業(yè)務數(shù)據(jù)的高度共享、簡單業(yè)務判斷和復雜問題調(diào)度處理。在缺乏統(tǒng)一的生產(chǎn)管理指揮大腦前提下，信息無法做到實時準確對稱，無法綜合站段管理、作業(yè)和計劃等數(shù)據(jù)進行合理調(diào)配任務。

2.2 原因分析

鐵路站段業(yè)務處理，表現(xiàn)為管理體系中相關崗位對于某一事項的分析、判斷，并提出處理意見的過程。業(yè)務處理的實質是業(yè)務信息處理，業(yè)務流轉的實質是業(yè)務信息流轉。如存在問題分析所述，在現(xiàn)有科層制管理體系當中，業(yè)務處理具有中心化特點。每個業(yè)務處理意見的提出，尤其是對上和對外的業(yè)務處理意見，都需要本層級主要領導同意批準，因此出現(xiàn)層層請示、層層匯報的現(xiàn)象，導致整個體系運行效率相對較低。

圖2 現(xiàn)有科層制管理體系業(yè)務信息流轉過程Fig.2 Information flow process of the current management system

這種現(xiàn)象，既是科層制管理體系確立負責人職位權威的需要，也是信息傳遞和處理技術不足造成的問題。在目前“人盯人”的管理模式下，管理層獲取業(yè)務信息的渠道主要來自直接下級的匯報。以鐵路站段安全事項的信息流轉流程為例，工人發(fā)現(xiàn)的問題需要通過班組、車間、安全科、分管副站(段)長、站(段)長的層級逐層上報，每一層級的負責人判斷該問題是直接處理結束、處理并上報還是等待上級處理指示等?，F(xiàn)有科層制管理體系業(yè)務信息流轉過程如圖2 所示[6-7]。在一線工人將事項匯報至站(段)長的過程中，需要經(jīng)過5 次匯報，每個層級都需要負責人充分了解事項詳情、做出判斷。在此流程下，不僅信息處理的流程長、效率低，而且絕大部分信息會在不同的層級結止，車站分管領導和站(段)長對相關信息難以知曉，在該條件下保障車站作業(yè)管理的高效，尤其是安全管理的高效，就需要每個層級的負責人對其接收的信息有快速且精準的判斷，在以人的主觀經(jīng)驗判斷為基礎的現(xiàn)有管理體系下難度很大。因此，需要以現(xiàn)代智能技術集成應用為前提，采用信息傳遞數(shù)據(jù)化替代人工信息傳遞、機器決策替代人工決策，解決車站業(yè)務處理的中心化問題，進而推動鐵路站段管理體系扁平化和業(yè)務流程再造。

3 智能化條件下鐵路站段管理體系優(yōu)化設計

3.1 去中心化業(yè)務信息流轉設計

依靠匯報、電話和報表等手段進行信息流轉，是科層制管理體系存在的技術背景[8]。傳統(tǒng)的信息傳遞方式存在效率較低、容易出錯和過程細節(jié)追溯困難的缺點，在智能技術逐漸成熟的背景下，引入智能技術可以完善數(shù)據(jù)來源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，降低車站業(yè)務信息流轉成本。鐵路站段管理體系優(yōu)化的前提，是業(yè)務處理流程的優(yōu)化，實際是信息流轉過程的優(yōu)化。針對現(xiàn)有科層制管理體系信息處理中心化的問題，建立以智能技術為支撐的鐵路站段生產(chǎn)管理指揮大腦，實現(xiàn)業(yè)務信息自動采集、傳遞和決策的流轉模式。

去中心化優(yōu)化業(yè)務信息流轉過程如圖3 所示，業(yè)務事項發(fā)起人需要向鐵路站段生產(chǎn)管理指揮大腦提出業(yè)務請求信息，鐵路站段生產(chǎn)管理指揮大腦依據(jù)站段規(guī)章制度和作業(yè)流程將能夠直接處理的問題直接給出處理意見并返回，如果遇到比較復雜、需要相關專業(yè)科室和負責人判斷處理的問題，鐵路站段生產(chǎn)管理指揮大腦根據(jù)業(yè)務類型、重要程度等作出調(diào)度處理，將業(yè)務事項及涉及該事項的相關數(shù)據(jù)信息推送給相關部門或關鍵崗位人員，由其進行判斷處理，并在取得處理結果后返回給發(fā)起人。同時，所有提起上報的信息和處理過程會同步推送至相關崗位人員系統(tǒng)中，可以隨時進行查詢和監(jiān)督，能夠減少信息流轉的環(huán)節(jié)，提高信息流轉的速度，讓相關崗位工作人員在事項發(fā)生的第一時間獲取信息、快速反應、做出決斷。這些流程設計可以實現(xiàn)業(yè)務處理過程信息的匯集、分析和共享，使得最大限度簡化匯報溝通環(huán)節(jié)、最大限度完備信息和最大限度減少時間。

3.2 鐵路站段扁平化管理架構設計

圖3 去中心化優(yōu)化業(yè)務信息流轉過程Fig.3 Decentralized information flow process

通過去中心化的業(yè)務信息流轉過程設計，使得業(yè)務管理的過程簡化、效率提升，從而具備優(yōu)化站段科層制管理體系的條件。從站段業(yè)務管理來看，車間作為一級管理機構，而不是基本的作業(yè)組織單元，其職能與站段的管理職能是重合的。在信息高度對稱和業(yè)務自動處理的條件下，站段層級領導的管理跨度將不再受到傳統(tǒng)5～ 8 人的跨度限制，因此在傳統(tǒng)站段科層制管理體系基礎上，優(yōu)化去掉車間層級的管理機構，不僅不會影響生產(chǎn)作業(yè)管理質量，相反還能提高管理效率。鐵路站段扁平化優(yōu)化管理架構設計如圖4 所示，包含站(段)長、分管副站(段)長、專業(yè)科室、班組、工人5 個層級，由班組直接對一線員工進行管理和調(diào)度，同時向上匯報需要處理解決的問題。由于智能化手段的加入，信息傳遞、判斷和回饋等工作由系統(tǒng)替代人工完成，車間的職能將由系統(tǒng)和專業(yè)科室替代，由系統(tǒng)輔助專業(yè)科室完成班組人員和作業(yè)的調(diào)配指導工作。

圖4 鐵路站段扁平化優(yōu)化管理架構設計Fig.4 Flat and optimized management framework for railway stations and depots

鐵路站段管理體系扁平化有2 個方面的含義。一是在形式上實現(xiàn)扁平化。在原有科層制管理體系6級管理體系的基礎上，優(yōu)化減少車間一級的管理機構，形成5 級管理體系。二是在流程設計上實現(xiàn)扁平化。在站段生產(chǎn)作業(yè)管理的信息流程設計上，改變傳統(tǒng)分層逐級匯報的信息流轉機制，實現(xiàn)各層級在業(yè)務處理中獲取信息時間的同步性和內(nèi)容的一致性，壓縮信息流轉的成本，這也是對科層制管理體系最大的優(yōu)化。

4 結束語

通過使用智能化手段，構建鐵路站段生產(chǎn)管理指揮大腦，實現(xiàn)站段作業(yè)管理過程信息采集、傳遞和決策的去中心化流轉模式，可以有效壓縮信息流轉的成本。鐵路站段管理架構扁平化的實現(xiàn)，能夠從形式上和作業(yè)信息流轉上優(yōu)化鐵路站段管理體系，有助于鐵路深化生產(chǎn)組織和勞動組織改革。智能化條件下鐵路站段管理體系還可以優(yōu)化站段作業(yè)流程，減少人工作業(yè)環(huán)節(jié)；規(guī)范管理流程，實現(xiàn)事項處理處處留痕，精細化作業(yè)管理過程；提升人員勞動效率，擴大管理人員管理跨度，減少作業(yè)人員工作量，實現(xiàn)減員并崗，提升鐵路站段管理效率。