客運段乘務管理決策輔助信息系統(tǒng)的開發(fā)與應用

付加磊 中國鐵路上海局集團有限公司合肥客運段

1 引言

隨著旅客列車開行對數(shù)不斷增加，開行規(guī)律不斷靈活復雜，單純依靠經(jīng)驗主義已難以對當前的乘務工作做出科學決策，迫切地需要基于生產大數(shù)據(jù)的分析結果予以支撐。而當前客運段已有的信息系統(tǒng)，多是對生產數(shù)據(jù)的采集與上報，缺乏系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享與整合，對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析仍處于人工處理階段，存在工作量大、出錯率高、結果運用范圍小等問題，迫切需要運用信息化手段予以改善。

2 系統(tǒng)概述

本系統(tǒng)是基于客運段生產實際特點，充分利用計算機網(wǎng)絡在實現(xiàn)對列車開行、列車編組等運輸組織信息和列車晚點、列車超員、突發(fā)事件等現(xiàn)場事件信息模塊化、自動化統(tǒng)計的基礎上，充分調用客車統(tǒng)計系統(tǒng)、勞資考勤系統(tǒng)、列車補票系統(tǒng)等系統(tǒng)的生產數(shù)據(jù)，實現(xiàn)生產指標的綜合分析，為科學地乘務管理決策提供有力支撐。

3 系統(tǒng)結構

本系統(tǒng)主要有前臺用戶瀏覽模塊和后臺數(shù)據(jù)處理模塊兩個部分組成，總體架構有用戶層、業(yè)務層、服務層和數(shù)據(jù)層，系統(tǒng)總體結構如圖1所示。

圖1 乘務管理決策輔助信息系統(tǒng)結構

系統(tǒng)程序采用SSH架構，Oracle數(shù)據(jù)庫，開發(fā)語言采用Java。系統(tǒng)設計堅持數(shù)據(jù)、管理、服務、應用相分離的架構思想，在保持具有良好的可擴展性和可移植性前提下，實現(xiàn)基礎數(shù)據(jù)的管理與共享，實現(xiàn)現(xiàn)有資源數(shù)據(jù)的整合、共享與交換。

系統(tǒng)采用B/S（瀏覽器/服務器）模式,極少數(shù)事務邏輯在前端實現(xiàn)，主要操作在服務器端實現(xiàn)，簡化了客戶端電腦載荷，減輕了系統(tǒng)維護與升級的成本和工作量。

系統(tǒng)的前臺瀏覽模塊是系統(tǒng)對外顯示的模塊，包括系統(tǒng)導航區(qū)和功能顯示區(qū)兩個部分。系統(tǒng)的后臺是數(shù)據(jù)處理模塊，主要用于數(shù)據(jù)的存儲、交換和檢索。系統(tǒng)通過建立“定時調度服務”和“數(shù)據(jù)緩存服務”，實現(xiàn)前臺用戶瀏覽模塊對各類數(shù)據(jù)的快速調用。

4 系統(tǒng)功能模塊

系統(tǒng)包括圖定列車概況、每日列車開行、列車編組調整、現(xiàn)場生產管理、乘務綜合日報、生產指標分析、乘務決策輔助、基礎數(shù)據(jù)維護等功能模塊。

4.1 圖定列車概況

本模塊主要是對圖定擔當列車情況進行統(tǒng)計分析，包括圖定列車擔當現(xiàn)狀和圖定列車擔當對比兩個部分。

圖定列車擔當現(xiàn)狀是將現(xiàn)行基本圖擔當?shù)母鞯燃壜每土熊噷?shù)、運用車底組數(shù)、列車運行方向、圖定乘務工作量等指標，通過圖、文、表相結合的方式直觀地顯示出來，方便用戶查看。

圖定列車擔當對比是將歷年基本圖的擔當變化情況通過圖、文、表相結合的方式直觀地顯示出來，方便用戶查看。同時，系統(tǒng)能夠實現(xiàn)基本圖間的擔當情況對比，既可對任意時間段內的多個基本圖進行對比，也可對任選的兩個基本圖進行對比，方便用戶查看。

4.2 每日列車開行

本模塊主要是對每日開行列車情況進行實時分類統(tǒng)計。根據(jù)運輸組織變化，系統(tǒng)將列車開行情況分為圖定列車正常開行、圖定列車變更開行、臨時旅客列車開行、旅游列車開行、軍運列車開行、熱備列車開行、其他列車開行（含通勤列車、折返列車等）以及圖定列車停運等八類，并能夠對各類列車的開行情況按日、月、季、年等不同時限進行統(tǒng)計，便于用戶查看與分析。

系統(tǒng)能夠根據(jù)已維護的開行規(guī)律、開行時限等開行條件，自動判斷列車開行狀態(tài)是“即將開行”、“正在開行”還是“開行結束”，并自動生成開行概況和各類開行明細表，便于用戶查看與分析。同時，系統(tǒng)能夠根據(jù)已維護的開行優(yōu)先規(guī)律和開行車次唯一性原則，自動對各類開行情況進行核驗，杜絕同一車次重復開行或處于不同開行狀態(tài)。

4.3 列車編組調整

本模塊主要是對列車編組調整進行實時維護和分類統(tǒng)計。根據(jù)運輸組織變化，系統(tǒng)將列車編組調整分為普速加掛、普速欠編、動車組重聯(lián)和動車組縮編四類，并能夠對各類編組調整情況按日、月、季、年等不同時限進行統(tǒng)計，便于用戶查看與分析。

系統(tǒng)能夠根據(jù)已維護的列車編組調整類型、調整時限、調整范圍等條件，自動判斷該編組調整的執(zhí)行期限是“長期”還是“短期”，執(zhí)行狀態(tài)是“即將執(zhí)行”“正在執(zhí)行”“執(zhí)行完成”還是“執(zhí)行取消”，執(zhí)行范圍是“該交路的所有車次”還是“單個車次”，并精準執(zhí)行相關調整。系統(tǒng)能夠將“正在執(zhí)行”的編組調整內容，實時顯示在每日列車開行模塊中，便于用戶查看與分析。

4.4 現(xiàn)場生產管理

本模塊主要是對現(xiàn)場發(fā)生問題進行實時采集并分類統(tǒng)計，便于用戶從問題發(fā)生次數(shù)、類型、時段、區(qū)間、崗位等不同維度去認識現(xiàn)場問題，進而制定有針對性的措施，減少或杜絕類似問題發(fā)生。

同時，系統(tǒng)建立了現(xiàn)場問題發(fā)生預警機制，對單一類別問題或單一車隊均設立了問題發(fā)生閾值，一旦單一類別問題發(fā)生次數(shù)超過閾值或單一車隊發(fā)生問題總次數(shù)超過閾值，系統(tǒng)就會發(fā)出提示預警，從而能夠便于專業(yè)管理人員及時干預，制定、補強措施，進而從根本上提升現(xiàn)場的工作標準和水平。

4.5 乘務綜合日報

本模塊是將當日運輸生產經(jīng)營情況以報表的形式顯示出來，方便用戶查看與掌握。日報內容主要包括當日列車開行對數(shù)、車底運用組數(shù)和列車編組調整輛數(shù)等運輸組織信息，車補收入、旅客輸送人數(shù)、行包輸送批件數(shù)等運輸經(jīng)營情況以及列車晚點、列車超員、上級檢查、列車突發(fā)事件、旅客意外傷害、旅客表揚情況、旅客投訴情況等現(xiàn)場生產信息。

4.6 生產指標分析

本模塊主要是對旅客輸送量、行包輸送量、乘務工作量等生產指標進行多維度分析，滿足不同層次用戶的數(shù)據(jù)分析需求。

4.6.1 旅客輸送量分析

系統(tǒng)能夠從統(tǒng)計周期、統(tǒng)計類別等不同維度對具體車次、車站進行旅客輸送量統(tǒng)計。在統(tǒng)計周期上，系統(tǒng)可對每日、每月、每年或任選時段的旅客輸送量進行統(tǒng)計；在統(tǒng)計類別上，系統(tǒng)可對輸送總人數(shù)、普速人數(shù)、高鐵人數(shù)、圖定列車人數(shù)、臨客列車人數(shù)等類別的旅客輸送量進行統(tǒng)計。在具體車次上，系統(tǒng)可對數(shù)據(jù)進行實時處理，并形成單一車次各站輸送量走勢圖、單一車次日輸送量走勢圖、單一車次日輸送量環(huán)比圖、單一車次日輸送量同比圖等圖表；在具體車站上，系統(tǒng)可對數(shù)據(jù)進行實時處理，并形成單一車站各次列車乘降人數(shù)圖、各車站乘降人數(shù)對比圖等，便于用戶查看。

4.6.2 行包輸送量分析

系統(tǒng)能夠從統(tǒng)計周期、統(tǒng)計類別等不同維度對各次旅客列車行包輸送量進行統(tǒng)計。在統(tǒng)計周期上，系統(tǒng)可對每日、每月、每年或任選時段的行包輸送量進行統(tǒng)計；在統(tǒng)計類別上，系統(tǒng)可按車次、交路、車隊等進行分類統(tǒng)計；在具體車次上，系統(tǒng)可對各次列車的行包密度情況進行直觀展示，便于用戶查看。

4.6.3 乘務工作量分析

系統(tǒng)能夠周期調用客車統(tǒng)計系統(tǒng)中的乘務工作量報表，并對報表按車隊進行分類統(tǒng)計與分析，為后續(xù)人均乘務工作量（勞效）計算奠定基礎。

系統(tǒng)建立了乘務工作量統(tǒng)計質量復核機制。系統(tǒng)能夠根據(jù)每日列車開行和列車編組調整情況，生成乘務工作量理論值，并通過對比乘務工作量報表，逐車隊、逐車次、逐日查找、分析異常數(shù)據(jù)及產生原因并及時改正，以不斷提高乘務工作量的統(tǒng)計質量。

4.7 乘務決策輔助

4.7.1 乘務工作量完成進度分析

乘務工作量是客運段各項指標中最重要、最直接的生產經(jīng)營指標，是客運生產安排的重要依據(jù)。

系統(tǒng)能夠根據(jù)歷年乘務工作量完成情況形成乘務工作量分劈規(guī)律，并自動對年度經(jīng)營業(yè)績指標按月進行分劈，形成指標分劈計劃。

系統(tǒng)能夠根據(jù)日常采集的生產數(shù)據(jù)自動生成經(jīng)營業(yè)績實際完成值，并自動與指標分劈計劃進行對比，實時顯示出經(jīng)營指標的完成進度。同時，系統(tǒng)可結合分劈規(guī)律較為準確的預測出，在當前已知的運輸調整條件下，全年可能完成的實際經(jīng)營業(yè)績，并就未完成的情況還可進一步提供了解決方案，供各級用戶參考。

4.7.2人均乘務工作量排序

系統(tǒng)能夠實時調用勞資考勤數(shù)據(jù)，準確計算出車隊人均乘務工作量（即勞效）作為職工收入分配依據(jù)，同時系統(tǒng)可對各車隊勞效進行排序，作為臨時運輸任務分配和勞動用工調整的依據(jù)，提高運輸任務分配的科學性，切實杜絕任務分配靠經(jīng)驗的慣性做法。

4.7.3 旅客列車經(jīng)營效益排序

系統(tǒng)能夠實時調用列車補票數(shù)據(jù)，并結合旅客輸送量、乘務工作量指標對各次旅客列車經(jīng)營效益進行單一指標或綜合指標排序。綜合指標排序時，系統(tǒng)對各指標設置不同的權重，綜合計算各次旅客列車的經(jīng)營效益并形成排序。各級用戶可將排序情況作為日常列車查堵、后勤物資配備以及乘務擔當調整的重要參考，減少工作的盲目性，提高工作的科學性與針對性。

4.8 基礎數(shù)據(jù)維護

本模塊主要時對系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)進行維護，系統(tǒng)基礎數(shù)據(jù)包括業(yè)務基礎數(shù)據(jù)和系統(tǒng)基礎數(shù)據(jù)。其中業(yè)務基礎數(shù)據(jù)維護，主要是對車隊、班組、車底、車次、車型、列車等級、交路標識、業(yè)務參數(shù)、事件類型等進行添加、修改、刪除操作。系統(tǒng)基礎數(shù)據(jù)維護，主要是對部門、用戶、角色（如管理員、工作人員等角色）的添加、修改、刪除等，并對不同角色分配不同權限。

5 技術關鍵

系統(tǒng)是在對數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)進行深度優(yōu)化的基礎上，對系統(tǒng)功能進行了模塊化設計，對相關業(yè)務進行了智能化的處理。本系統(tǒng)主要的關鍵技術有以下四點：

5.1 設計模塊化

通過Java面向對象的程序設計思想，高內聚，低耦合，實現(xiàn)功能業(yè)務的模塊化，以MVC設計模式為基礎，實現(xiàn)視圖、數(shù)據(jù)、業(yè)務邏輯的層次分離，保障系統(tǒng)的健壯性、可擴展性和可維護性，使系統(tǒng)能夠適應不斷變化的管理需求。

5.2 業(yè)務智能化

在充分考慮客運段乘務管理實際的基礎上，通過預先編制業(yè)務規(guī)則，讓系統(tǒng)充分發(fā)揮準時、準確、自動執(zhí)行的優(yōu)勢，系統(tǒng)在保證業(yè)務準確性的前提下，優(yōu)化了數(shù)據(jù)采集流程，改善了數(shù)據(jù)分析模式，提升了數(shù)據(jù)分析質量和智能化水平，提高了乘務管理工作效率。

5.3 定時調度任務及歷史數(shù)據(jù)存檔管理

系統(tǒng)定時調度任務機制為系統(tǒng)的智能化提供技術框架支撐，確保數(shù)據(jù)能夠實時更新和定時更新。系統(tǒng)能夠對已執(zhí)行的歷史數(shù)據(jù)另行存檔，并與現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫隔離，確保歷史運輸生產數(shù)據(jù)不受運行圖調整或車次、車班等基礎數(shù)據(jù)調整而產生變化，保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準確完整，同時也便于對歷史數(shù)據(jù)的實時調用。

5.4 系統(tǒng)安全性高

系統(tǒng)通過用戶認證方式為不同用戶設置不同權限，后臺鎖定用戶IP，確保系統(tǒng)安全。通過https協(xié)議及oauth2.0認證機制，實現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)加密傳輸及安全控制。

6 結束語

本系統(tǒng)應用以來，取消了大量的手工統(tǒng)計報表，實現(xiàn)了運輸生產數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計和分析的模塊化與自動化，提高了統(tǒng)計分析工作效率與質量，大幅減輕了各級管理人員的工作強度。同時強化了數(shù)據(jù)整合，數(shù)據(jù)共享更加高效，信息查詢更為便捷，為生產安排、乘務管理、費用結算和指標設置等工作提供了量化的依據(jù)，改變了傳統(tǒng)的基于經(jīng)驗的乘務管理決策模式，提高了客運段的乘務管理決策水平。