高速鐵路客運(yùn)乘務(wù)排班信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

胡傳云　上海鐵路局合肥客運(yùn)段

1　引言

鐵路高鐵客運(yùn)乘務(wù)具有列車(chē)覆蓋范圍廣、乘務(wù)交路多、人員數(shù)量大、變動(dòng)因素復(fù)雜等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的人工排班程序繁瑣、工作量大、易出錯(cuò)，掣肘高鐵乘務(wù)管理質(zhì)量的提升，迫切需要采用信息化手段予以解決。高鐵客運(yùn)乘務(wù)排班信息系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)排班、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)工時(shí)等功能，而且可以通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握各次列車(chē)工時(shí)利用率、乘務(wù)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，為合理安排乘務(wù)交路、優(yōu)化使用勞力資源提供決策依據(jù)。

2　系統(tǒng)目標(biāo)

高鐵客運(yùn)乘務(wù)排班信息系統(tǒng)是根據(jù)高鐵動(dòng)車(chē)組列車(chē)交路特點(diǎn)，利用接續(xù)乘務(wù)優(yōu)化組合，按需求統(tǒng)計(jì)乘務(wù)工時(shí)，選擇較短工時(shí)優(yōu)先排班，并對(duì)出退勤、備班、特殊乘務(wù)等事項(xiàng)綜合管理的信息系統(tǒng)。系統(tǒng)主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編制乘務(wù)計(jì)劃、調(diào)整乘務(wù)交路、進(jìn)行勞力管理、分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)等。

2.1　自動(dòng)編制乘務(wù)計(jì)劃

系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)為輔助工具，根據(jù)高鐵動(dòng)車(chē)組列車(chē)車(chē)組的運(yùn)用規(guī)律搭配乘務(wù)班組，將乘務(wù)交路劃定若干乘務(wù)組合，通過(guò)邏輯運(yùn)算，編制階段性乘務(wù)計(jì)劃。

2.2　便捷調(diào)整交路

系統(tǒng)根據(jù)高鐵動(dòng)車(chē)組列車(chē)開(kāi)行密度大，周末、小長(zhǎng)假、春暑運(yùn)等高峰時(shí)段乘務(wù)變化大等特點(diǎn)，建立靈活的人機(jī)對(duì)話界面，支持管理終端便捷調(diào)整乘務(wù)計(jì)劃。

2.3　自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析

2.4　智能選備班擇

系統(tǒng)根據(jù)同日退勤班組的值乘線路、乘務(wù)工作量、備班次數(shù)等綜合因素，自動(dòng)選擇乘務(wù)工作量相對(duì)較少、工時(shí)較短、備班次數(shù)較少的班組進(jìn)行備班。

2.5　自動(dòng)識(shí)別考勤

系統(tǒng)利用生物識(shí)別技術(shù)，判定乘務(wù)人員出退勤狀態(tài)，以避免乘務(wù)人員漏乘或非正常退出乘務(wù)。Studio.NET2005。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)堅(jiān)持?jǐn)?shù)據(jù)、管理、服務(wù)、應(yīng)用相分離的架構(gòu)思想，在保持靈活性和擴(kuò)展性的前提下，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理和共享，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有資源數(shù)據(jù)的整合、共享和交換。

系統(tǒng)采用B/S（瀏覽器/服務(wù)器）模式，極少數(shù)事務(wù)邏輯在前端實(shí)現(xiàn)，主要的操作和功能在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)，形成3-tier結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了客戶(hù)端電腦載荷，減輕了系統(tǒng)維護(hù)與升級(jí)的成本和工作量。系統(tǒng)的前臺(tái)瀏覽模塊是系統(tǒng)對(duì)外顯示的模塊，包括系統(tǒng)導(dǎo)航區(qū)和功能顯示區(qū)兩個(gè)部分，主要用于用戶(hù)瀏覽、查找相關(guān)內(nèi)容并顯示出來(lái)。系統(tǒng)的后臺(tái)是數(shù)據(jù)處理模塊，主要用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、交換和檢索，以快速響應(yīng)前臺(tái)瀏覽模塊傳遞過(guò)來(lái)的各項(xiàng)命令。

3　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

高鐵客運(yùn)乘務(wù)排班信息系統(tǒng)主要由前臺(tái)瀏覽模塊和后臺(tái)數(shù)據(jù)處理模塊兩大部分組成。系統(tǒng)總體架構(gòu)由表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問(wèn)層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)組成。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3.1　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)程序采用asp.Net架構(gòu)、SQL2005數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)發(fā)工具采用Visual

圖1　高鐵客運(yùn)乘務(wù)排班信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.2　數(shù)據(jù)流程

系統(tǒng)建立了排班、出退勤、備班、工時(shí)計(jì)算、報(bào)表查詢(xún)等業(yè)務(wù)流程。

系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取調(diào)用班組、交路、人員等相關(guān)信息，根據(jù)設(shè)定的邏輯自動(dòng)生成乘務(wù)交路，編輯排班表；根據(jù)基礎(chǔ)排班信息，結(jié)合實(shí)際出勤狀況，進(jìn)行班組狀態(tài)干預(yù)調(diào)整，確保系統(tǒng)出勤人員信息與實(shí)際出勤人員信息保持一致；系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前備班需求，自動(dòng)篩選備班班組，將備班工時(shí)存儲(chǔ)到SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中；在班組乘務(wù)交路完成后，系統(tǒng)核驗(yàn)班組退勤信息（包括每個(gè)乘務(wù)人員完成的交路情況、工時(shí)的核加（核）減情況），核算趟乘務(wù)工時(shí)，存儲(chǔ)到SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中；系統(tǒng)自動(dòng)將趟工時(shí)累加計(jì)算出月度工時(shí)，并完成乘務(wù)人員勞動(dòng)工時(shí)對(duì)比統(tǒng)計(jì)。

樞紐及防洪配套工程年運(yùn)行費(fèi)按投資2.5%計(jì)，后續(xù)灌區(qū)配套工程按其投資4%計(jì)，防洪、養(yǎng)殖等配套工程按其投資5%計(jì)［2］，則正常年份年運(yùn)行費(fèi)32.77萬(wàn)元。

4　系統(tǒng)功能

高鐵客運(yùn)乘務(wù)排班信息系統(tǒng)主要包括排班管理、出勤管理、退勤管理、備班管理、審核管理、工時(shí)統(tǒng)計(jì)等六大功能。

4.1　排班管理

系統(tǒng)的排班管理功能是根據(jù)數(shù)據(jù)維護(hù)中錄入的班組信息和交路信息來(lái)確定的。設(shè)計(jì)乘務(wù)組完成某個(gè)動(dòng)車(chē)組車(chē)組的完整交路循環(huán)，要考慮班組乘務(wù)與休班交替時(shí)間、出退勤地點(diǎn)的選擇、勞力利用效率等因素。例如：設(shè)計(jì)合肥南-長(zhǎng)沙南-青島乘務(wù)交路在合肥南站出退勤（如圖2所示）。

圖2　合肥南-長(zhǎng)沙南-青島乘務(wù)交路示意圖

在確定了乘務(wù)交路后，需要考慮動(dòng)車(chē)組列車(chē)一趟完整乘務(wù)交路所包含的各種變量，設(shè)計(jì)通用的公式計(jì)算乘務(wù)綜合工時(shí)，從而確定完成乘務(wù)交替值乘的班組數(shù)量。影響乘務(wù)綜合工時(shí)的變量包括：運(yùn)行區(qū)段、始發(fā)（終到）時(shí)刻、始發(fā)準(zhǔn)備時(shí)間、出退勤時(shí)間、折返時(shí)間、待勤時(shí)間及可能發(fā)生的列車(chē)晚點(diǎn)時(shí)間等。

其中：

T綜：班組月度乘務(wù)綜合工時(shí)；t運(yùn)：動(dòng)車(chē)組列車(chē)始發(fā)終到運(yùn)行時(shí)間；t始：動(dòng)車(chē)組列車(chē)始發(fā)準(zhǔn)備時(shí)間；t折：動(dòng)車(chē)組列車(chē)折返準(zhǔn)備時(shí)間；t附：班組在動(dòng)車(chē)組列車(chē)始發(fā)前、終到后及其他因素附加時(shí)間；

t備：某乘務(wù)組備班折算工時(shí)；

n：工時(shí)計(jì)算月內(nèi)擔(dān)當(dāng)乘務(wù)交路個(gè)數(shù)。

一般情況下：在調(diào)整旅客列車(chē)運(yùn)行圖時(shí)，管理終端操作人員只要輸入高鐵動(dòng)車(chē)組列車(chē)完整交路的接續(xù)車(chē)次、運(yùn)行區(qū)段、始發(fā)和終到時(shí)刻、出勤和退勤日期，系統(tǒng)能夠自動(dòng)添加附加時(shí)間，從而準(zhǔn)確計(jì)算出各個(gè)乘務(wù)組的實(shí)際工時(shí)；將實(shí)際乘務(wù)工時(shí)與鐵路企業(yè)核定的乘務(wù)月工時(shí) 174h±5%（165.3h～182.7h）進(jìn)行對(duì)比，即可得出某乘務(wù)交路所需成為班組數(shù)。

4.2　出勤管理

出勤管理主要分為正常出勤、熱備出勤和特殊出勤三個(gè)部分。

4.2.1正常出勤

系統(tǒng)在完成自動(dòng)排班后，系統(tǒng)需要在管理終端進(jìn)行人工核對(duì)，根據(jù)職工臨時(shí)調(diào)班、病事假等因素進(jìn)行崗位人員添加或移除，確保系統(tǒng)在派工單上生成的人員信息與實(shí)際出勤人員信息保持一致。

4.2.2備班出勤

備班出勤分為備班待勤和備班乘務(wù)兩種情形。備班待勤時(shí)，系統(tǒng)按照每天8小時(shí)折算乘務(wù)工時(shí)；備班乘務(wù)時(shí)，系統(tǒng)按照實(shí)際備班折算工時(shí)和實(shí)際乘務(wù)工時(shí)合并計(jì)算乘務(wù)綜合工時(shí)。

4.2.3特殊出勤

結(jié)合高鐵乘務(wù)組可能遇到專(zhuān)運(yùn)乘務(wù)、臨客乘務(wù)、新線試運(yùn)行等因素，系統(tǒng)對(duì)于特殊出勤的工時(shí)計(jì)算基于正常乘務(wù)算法，給出從出勤乘務(wù)到退勤乘務(wù)終了的乘務(wù)工時(shí)計(jì)算公式，管理終端只須錄入相應(yīng)日期、時(shí)刻及附加時(shí)間，系統(tǒng)就能自動(dòng)計(jì)算綜合工時(shí)。

4.3　退勤管理

班組在完成退勤操作后，系統(tǒng)根據(jù)班組出退勤情況，計(jì)算乘務(wù)員當(dāng)趟交路實(shí)際工時(shí)。正常情況下，列車(chē)長(zhǎng)直接完成退勤核對(duì)操作即可完成退勤管理。如遇加班套開(kāi)列車(chē)或列車(chē)晚點(diǎn)等特殊情況，需列車(chē)長(zhǎng)對(duì)相應(yīng)人員工時(shí)進(jìn)行核加（減）操作，確保乘務(wù)人員當(dāng)趟交路工時(shí)的準(zhǔn)確性。如圖二示，若蚌埠南-合肥南G7435區(qū)間列車(chē)運(yùn)行晚點(diǎn)35min，列車(chē)長(zhǎng)應(yīng)在G245到達(dá)合肥南站班組退勤時(shí)，對(duì)本班全體乘務(wù)員核加35min勞動(dòng)工時(shí)。

4.4　備班管理

備班管理主要是對(duì)備班班組和備班班組人員進(jìn)行選擇和調(diào)整。備班班組或班組人員在備班期間有臨時(shí)變動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)利用備班管理功能對(duì)備班人員進(jìn)行添加、變更或移除，確保系統(tǒng)備班人員和實(shí)際備班人員信息一致。

4.5　審核管理

為保證乘務(wù)交路安排科學(xué)、勞力使用得當(dāng)、乘務(wù)工時(shí)計(jì)算準(zhǔn)確，系統(tǒng)提供了審核管理功能。乘務(wù)班組在完成出勤操作、退勤操作以及備班操作后，都必須經(jīng)過(guò)管理終端審核驗(yàn)證方能有效。審核的內(nèi)容包括出勤班組與出勤人數(shù)是否正確、備班班組與備班人數(shù)是否達(dá)到應(yīng)急要求、工時(shí)的核加與核減是否符合標(biāo)準(zhǔn)等。

4.6　工時(shí)統(tǒng)計(jì)

工時(shí)統(tǒng)計(jì)功能主要是根據(jù)各班組出退勤及備班信息，綜合統(tǒng)計(jì)全體乘務(wù)人員的乘務(wù)工時(shí)。系統(tǒng)根據(jù)出退勤信息確定各乘務(wù)組整趟乘務(wù)完成情況，讀取每個(gè)乘務(wù)人員的正常乘務(wù)工時(shí)；根據(jù)退勤管理的工時(shí)核加（減）數(shù)據(jù)，讀取附加工時(shí)信息，進(jìn)而進(jìn)行綜合工時(shí)統(tǒng)計(jì)。系統(tǒng)工時(shí)統(tǒng)計(jì)提供了每日工時(shí)統(tǒng)計(jì)、月度按工時(shí)長(zhǎng)短排序統(tǒng)計(jì)、月度按班組組別工時(shí)統(tǒng)計(jì)、單項(xiàng)核加（減）工時(shí)特殊統(tǒng)計(jì)等。

5　技術(shù)關(guān)鍵

高鐵客運(yùn)乘務(wù)排班信息系統(tǒng)將動(dòng)車(chē)組列車(chē)乘務(wù)交路利用與勞力資源利用相結(jié)合，突出高鐵客運(yùn)乘務(wù)交路緊湊性、勞力使用合理性和勞力組織靈活性的特點(diǎn)，利用了流程自動(dòng)、接口協(xié)同、生物識(shí)別等技術(shù)關(guān)鍵。

5.1　流程自動(dòng)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)了自動(dòng)排班流程，操作人員只須按照給定的交路規(guī)律錄入出勤日期，系統(tǒng)就能自動(dòng)計(jì)算正常班組的退勤時(shí)間；只須在退勤管理界面上傳退勤交路及附加數(shù)據(jù)，系統(tǒng)就能準(zhǔn)確計(jì)算乘務(wù)工時(shí)，進(jìn)行勞力使用情況的排序計(jì)算。

5.2　接口協(xié)同

系統(tǒng)基于局域網(wǎng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)終端錄入信息多個(gè)終端共享信息資源。系統(tǒng)乘務(wù)排班的數(shù)據(jù)集成可與勞資考勤、工資計(jì)件同步協(xié)同，實(shí)現(xiàn)工資清算與乘務(wù)排班之間信息共享。

5.3　生物識(shí)別

系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用生物識(shí)別技術(shù)，施行指紋考勤或人臉識(shí)別考勤。考勤子系統(tǒng)考慮了系統(tǒng)斷網(wǎng)時(shí)的數(shù)據(jù)處理，在網(wǎng)路中斷的情況下，基于本地存儲(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)累積，網(wǎng)絡(luò)接通后自動(dòng)上傳數(shù)據(jù)至服務(wù)器。生物識(shí)別技術(shù)避免了人工錄入考勤可能發(fā)生的主客觀差錯(cuò)，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。

6　系統(tǒng)安全

系統(tǒng)直接運(yùn)用與生產(chǎn)一線，終端客戶(hù)多，系統(tǒng)安全性至關(guān)重要。本系統(tǒng)采用B/S模式，在系統(tǒng)安全方面采取如下方法：客戶(hù)端和服務(wù)器端的Windows系統(tǒng)安裝病毒防火墻，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)過(guò)濾；用戶(hù)使用系統(tǒng)時(shí)，必須提供正確的用戶(hù)名和口令才能登錄；對(duì)不同的用戶(hù)設(shè)置不同的權(quán)限，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的權(quán)限管理，沒(méi)有賦予權(quán)限的菜單無(wú)法訪問(wèn)；系統(tǒng)采用SQL數(shù)據(jù)庫(kù)，并存儲(chǔ)于服務(wù)器中，由于服務(wù)器均采用Raid-5磁盤(pán)鏡像冗余技術(shù)，即使單個(gè)硬盤(pán)損壞也不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。

7　結(jié)束語(yǔ)

高鐵客運(yùn)乘務(wù)排班信息系統(tǒng)的使用能夠大大提升高鐵乘務(wù)管理科學(xué)化、信息化、自動(dòng)化水平。對(duì)于加強(qiáng)高鐵乘務(wù)管理、優(yōu)化高鐵乘務(wù)組織、準(zhǔn)確計(jì)算乘務(wù)工作量提供了高效的管理平臺(tái)。如系統(tǒng)與勞資部門(mén)的考勤管理系統(tǒng)對(duì)接、與財(cái)務(wù)部門(mén)的工資清算系統(tǒng)對(duì)接，其優(yōu)越性會(huì)更加顯現(xiàn)。系統(tǒng)具有流程科學(xué)、操作簡(jiǎn)單、人機(jī)對(duì)話靈活的特點(diǎn)，適用于所有高鐵客運(yùn)乘務(wù)客運(yùn)段高效管理的需求。