企業(yè)鐵路運輸調(diào)度管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

周曉妮 楊建輝 曹宇航 龔君梅 于海峰

【摘要】? ? 鐵路運輸向來是工業(yè)制造企業(yè)物流運輸?shù)氖滓x擇，對于鐵路重車在到達企業(yè)內(nèi)部之后的調(diào)度管理也是企業(yè)內(nèi)部物流調(diào)度管理很重要的組成部分，鐵路重車在企業(yè)內(nèi)部的調(diào)度管理效率直接影響著企業(yè)內(nèi)部物流調(diào)度的效率和運輸成本，因此，鐵路車輛在企業(yè)內(nèi)部的運輸調(diào)度管理對于分析和提升企業(yè)物流成本，實現(xiàn)提質(zhì)增效目標具有重要意義。

【關鍵詞】? ? 鐵路運輸? ? 車輛調(diào)度? ? 設計開發(fā)? ? 管理系統(tǒng)? ? asp.net

引言：

鐵路運輸調(diào)度管理系統(tǒng)開發(fā)遵循以“車輛為主線，軌道為載體，編組為核心，分析為升華”的設計思想和邏輯，是基于企業(yè)內(nèi)鐵路運輸調(diào)度管理全業(yè)務流程而設計開發(fā)的一款信息系統(tǒng)，系統(tǒng)開發(fā)采用asp.net core web api + angular 框架技術，系統(tǒng)功能設計運用自動識別技術實現(xiàn)車輛從工業(yè)站取車開始至工業(yè)站送車結(jié)束的全程跟蹤，實時了解車輛位置、狀態(tài)、裝卸情況等，系統(tǒng)功能覆蓋全面，界面友好，對系統(tǒng)性的分析企業(yè)內(nèi)鐵路運輸成本提供了數(shù)據(jù)支持，極大的提升了企業(yè)內(nèi)鐵路運輸車輛調(diào)度的工作效率和管理水平。

一、實現(xiàn)技術

系統(tǒng)開發(fā)采用asp.net core web api + angular 框架進行功能和用戶界面開發(fā)，B/S架構(gòu)模式， WEB中間件IIS，數(shù)據(jù)庫：MySQL 8.0。

二、需求分析

經(jīng)過對企業(yè)內(nèi)鐵路車輛運輸調(diào)度管理現(xiàn)狀了解，目前，鐵路車輛在企業(yè)內(nèi)的運輸、組織和調(diào)度均通過電話和對講機方式來溝通完成，各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及表單都以手工方式進行記錄和傳遞。企業(yè)內(nèi)鐵路車輛分布、編組情況無系統(tǒng)性全局視圖，不利于鐵路車輛的調(diào)度指揮工作，對車輛運行軌跡跟蹤追溯比較困難。車輛在企業(yè)內(nèi)的運行軌跡分為：工業(yè)站取車、調(diào)車作業(yè)計劃執(zhí)行、工業(yè)站送車三個環(huán)節(jié)，主要業(yè)務有鐵路運輸計劃的編制上報、鐵路取送車作業(yè)和車輛在企業(yè)內(nèi)的編組調(diào)度以及相關信息及票據(jù)的傳遞等。車輛在企業(yè)內(nèi)的實際作業(yè)任務具有裝卸作業(yè)點分散，車輛編組作業(yè)頻繁、周轉(zhuǎn)時間長、各時間節(jié)點數(shù)據(jù)統(tǒng)計難度大等特點，因此，系統(tǒng)功能設計需滿足以下需求：

（一）通過系統(tǒng)實現(xiàn)鐵路車輛相關信息的數(shù)據(jù)共享，對鐵路車輛車號及車型等基礎數(shù)據(jù)進行自動識別。

（二）對于到達重車實現(xiàn)鐵路貨票信息的自動識別和導入。

（三）根據(jù)車輛基本信息實現(xiàn)鐵路車輛自動編組方案推薦功能。

（四）實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)鐵路車輛各環(huán)節(jié)作業(yè)時間統(tǒng)計分析功能。

（五）實現(xiàn)鐵路車輛在企業(yè)內(nèi)運行軌跡跟蹤和車輛分布情況全局性視圖展示。

（六）實現(xiàn)企業(yè)鐵路車輛全業(yè)務流程及運輸調(diào)度的系統(tǒng)化管理。

三、系統(tǒng)設計

系統(tǒng)架構(gòu)設計包含數(shù)據(jù)收集層，系統(tǒng)功能實現(xiàn)層和數(shù)據(jù)展示層。

系統(tǒng)設計涵蓋四大業(yè)務流程：工業(yè)站取車、調(diào)車作業(yè)計劃下達、調(diào)車作業(yè)計劃執(zhí)行和工業(yè)站送車。

（一）工業(yè)站取車主要完成到達車輛的車輛順序、貨票信息的維護和傳遞。列車到達工業(yè)站具備取車條件后，由專用線值班員將到達車輛的信息維護到系統(tǒng)中，包括車號、發(fā)站、貨物信息、收貨單位、車輛順序等，車輛調(diào)度人員可通過系統(tǒng)訪問查看車輛到站情況，減少電話溝通核對環(huán)節(jié)。

（二）調(diào)車作業(yè)計劃下達主要完成調(diào)車作業(yè)計劃的編制、修改和下達。車輛調(diào)度人員根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)的車輛信息，按照列車位置以及作業(yè)順序?qū)Φ竭_車輛進行計劃編組，在系統(tǒng)內(nèi)下達調(diào)車作業(yè)計劃，調(diào)車作業(yè)計劃下達按股道線路在系統(tǒng)內(nèi)展現(xiàn)，方便用戶直觀可靠的完成作業(yè)計劃下達和傳遞。同時，根據(jù)實際需要調(diào)度人員可對已編制的作業(yè)計劃進行修改、增加、刪除等，并通過系統(tǒng)重新下達調(diào)車作業(yè)計劃。企業(yè)內(nèi)車輛信息通過全局視圖、預期視圖等多種方式體現(xiàn)，現(xiàn)車的停放根據(jù)調(diào)車作業(yè)計劃的編制和執(zhí)行情況隨時變化。

（三）調(diào)車作業(yè)計劃執(zhí)行主要完成系統(tǒng)調(diào)車作業(yè)計劃的接收和確認?，F(xiàn)場人員在接到系統(tǒng)內(nèi)下達的機車調(diào)度作業(yè)計劃后，打印相關單據(jù)并嚴格按照調(diào)車作業(yè)計劃進行作業(yè)，作業(yè)指令完成后需由車輛調(diào)度人員在系統(tǒng)內(nèi)進行確認，實時更新廠內(nèi)車輛分布情況及狀態(tài)。

（四）工業(yè)站送車主要完成送車信息的核對、維護和送車作業(yè)執(zhí)行。車輛調(diào)度人員根據(jù)各裝卸點作業(yè)情況，對列車進行編組后在系統(tǒng)內(nèi)下達送車作業(yè)計劃，專用線工作人員對送出車輛信息進行核對、確認并根據(jù)實際情況在系統(tǒng)內(nèi)維護車輛相關信息。

系統(tǒng)功能設計包含六個主要模塊，大屏展示模塊、工業(yè)站模塊、調(diào)度管理模塊、機車班模塊、查詢統(tǒng)計模塊和系統(tǒng)管理模塊，功能覆蓋視圖展現(xiàn)、業(yè)務流程管理和統(tǒng)計分析。具體模塊功能如下：

（一）大屏展示模塊可以實時全景展示企業(yè)鐵路軌道及車輛的分布情況，是掌握鐵路車輛在企業(yè)內(nèi)運行軌跡和分布情況的全局性視圖。鐵路車輛實時分布圖以矢量圖形式展示在企業(yè)調(diào)度大屏，按照企業(yè)內(nèi)鐵路股道線路布局實時顯示鐵路車輛位置、車型及裝卸情況，不同車型用不同顏色標識，車輛位置根據(jù)車輛移動情況實時分布在鐵路股道矢量圖上。當月取送車數(shù)據(jù)統(tǒng)計、當月車輛裝卸情況統(tǒng)計、待卸車輛數(shù)據(jù)統(tǒng)計等多圖表展示分別從不同需求和維度實時展示了當月企業(yè)鐵路車輛的裝卸及使用情況。對于企業(yè)鐵路車輛的調(diào)度管理提供了全局視角和數(shù)據(jù)支持。

（二）工業(yè)站模塊為業(yè)務流程工業(yè)站接車、工業(yè)站送車的系統(tǒng)實現(xiàn)模塊，是系統(tǒng)的核心模塊之一，主要功能是完成到達車輛的進出管理、鐵路貨運單管理及相關數(shù)據(jù)的采集等。工業(yè)站模塊下設有五個二級菜單，分別是到達重車管理、接車管理、送車管理、車號自動識別和到達車輛現(xiàn)場分布，主要功能是完成到達列車的信息收集、貨運單管理，接車管理和送車管理。五個二級菜單互相銜接、相互協(xié)同完成鐵路車輛從工業(yè)站取車到工業(yè)站送車的全過程跟蹤和數(shù)據(jù)收集，到達車輛現(xiàn)場分布可清晰直觀的展示企業(yè)內(nèi)各鐵路股道車輛分布及裝卸情況，有效提升企業(yè)內(nèi)鐵路車輛調(diào)度的工作效率。另外，此模塊車號自動識別功能的設計融合了車輛信息自動采集設備和車輪傳感器設備，在列車經(jīng)過時自動識別和上傳鐵路車輛的車號及編組信息，創(chuàng)新了原有的數(shù)據(jù)提取和存儲方式，運用自動識別技術實現(xiàn)了鐵路車輛車號和編組信息的自動識別及上傳，提升了信息采集準確性及效率，極大的提升系統(tǒng)的實時性和用戶體驗。

（三）調(diào)度管理模塊為業(yè)務流程調(diào)車作業(yè)計劃下達、調(diào)車作業(yè)執(zhí)行的系統(tǒng)實現(xiàn)模塊，是系統(tǒng)的核心模塊之一，主要功能是完成調(diào)車作業(yè)計劃的創(chuàng)建下達、執(zhí)行，以及當班作業(yè)日志的創(chuàng)建等。調(diào)度管理模塊下設有企業(yè)內(nèi)現(xiàn)場分布查詢功能，用戶可根據(jù)自身權限查看車輛在企業(yè)內(nèi)各股道線路上的分布情況和裝卸情況。二級菜單當班作業(yè)日志根據(jù)用戶需求定制開發(fā)，為車輛調(diào)度管理提供了數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計的平臺，徹底改變了原有的紙質(zhì)單據(jù)傳遞模式，提升了車輛調(diào)度作業(yè)的工作效率和信息化水平。

（四）機車班模塊為系統(tǒng)主要業(yè)務查詢模塊，方便調(diào)度人員隨時掌握車輛在企業(yè)內(nèi)的分布、裝卸和各鐵路股道的占用情況，以及作業(yè)人員的當班日志查詢等。工業(yè)站模塊、調(diào)度管理模塊和機車班模塊三個模塊協(xié)同貫通實現(xiàn)鐵路車輛從工業(yè)站取車、調(diào)車作業(yè)計劃下達、調(diào)車作業(yè)計劃執(zhí)行到工業(yè)站送車全業(yè)務跟蹤管理，實時了解掌握企業(yè)鐵路車輛分布、裝卸情況。

（五）查詢統(tǒng)計模塊是系統(tǒng)設計的綜合性模塊，包括運輸量查詢、作業(yè)鉤數(shù)查詢、取送車查詢和車輛軌跡查詢等，通過多維度和多表格的查詢統(tǒng)計分析實現(xiàn)了鐵路車輛在企業(yè)內(nèi)運行軌跡和周轉(zhuǎn)時間的自動跟蹤和記錄，為系統(tǒng)性的分析鐵路運輸車輛在企業(yè)內(nèi)的運輸成本組成和原因提供了理論依據(jù)。

（六）系統(tǒng)管理模塊是任何系統(tǒng)設計都有的必要模塊，對于系統(tǒng)用戶賬號管理、權限管理、組織機構(gòu)管理和基礎數(shù)據(jù)管理至關重要。本系統(tǒng)中的系統(tǒng)管理模塊主要有用戶管理、部門管理、車型管理和發(fā)站管理等，用于存儲系統(tǒng)使用中用戶和車輛的基礎信息，是系統(tǒng)高效運行的基礎模塊。

四、結(jié)束語

企業(yè)鐵路運輸調(diào)度管理系統(tǒng)的設計實現(xiàn)充分結(jié)合了企業(yè)內(nèi)鐵路調(diào)度管理的現(xiàn)狀特點和需求，從根本上改變了企業(yè)內(nèi)原有鐵路重車為鐵路重車在企業(yè)內(nèi)部的運輸管理提供了信息化處理平臺，更好的滿足了企業(yè)提質(zhì)增效管理目標，特別是自動識別技術與軟件開發(fā)相結(jié)合的系統(tǒng)功能設計極大的減輕了現(xiàn)場工作人員的工作量，數(shù)據(jù)質(zhì)量和工作效率的提升使企業(yè)的信息化發(fā)展邁上了新的臺階。

作者單位：周曉妮? ? 楊建輝? ? 曹宇航? ? 龔君梅? ? 于海峰

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