國鐵貨車檢修車輔助管理系統(tǒng)研究與開發(fā)

石平剛， 徐 麗，臧 潔

（中國鐵路濟(jì)南局集團(tuán)有限公司 信息技術(shù)所，濟(jì)南 250001）

車輛部門通過扣、修檢修車，實(shí)現(xiàn)提高運(yùn)輸生產(chǎn)中運(yùn)用車技術(shù)狀態(tài)，為運(yùn)輸生產(chǎn)提供充足良好車輛的目的。我國鐵路貨車采用定期檢修方式，每個車輛段的檢修車任務(wù)由中國鐵路總公司（簡稱：總公司）按年度、月度統(tǒng)一下達(dá)[1]。目前，總公司鐵路貨車檢修網(wǎng)絡(luò)扣車管理信息系統(tǒng)[2]已在全路廣泛使用，實(shí)現(xiàn)了車輛部門對本局待檢修車狀態(tài)的實(shí)時掌控。但由于國鐵貨車檢修車扣修作業(yè)涉及多個部門協(xié)同作業(yè)、面臨車輛的多地調(diào)度[3]，車輛部門為完成檢修任務(wù)，必須到車站對到達(dá)車輛逐一核對檢修信息，并對修程到期的車輛進(jìn)行現(xiàn)場扣車、協(xié)調(diào)車站回送車輛段檢修基地。在鐵路改革不斷深化的新形勢下，這種作業(yè)模式，車務(wù)、車輛之間無法共享生產(chǎn)資源，沒有上級調(diào)度部門統(tǒng)一調(diào)配待檢修車資源，僅由車輛部門單獨(dú)扣車，使檢修車扣車作業(yè)與運(yùn)輸組織需求之間的矛盾日益突出。

為解決目前國鐵貨車待檢修車扣車作業(yè)模式存在的生產(chǎn)信息不共享造成的諸多弊端，以各相關(guān)系統(tǒng)間、系統(tǒng)內(nèi)部信息互聯(lián)互通為目標(biāo)，濟(jì)南鐵路局信息技術(shù)所與車輛處、運(yùn)輸處、調(diào)度所等相關(guān)部門共同研究，整合總公司鐵路貨車檢修網(wǎng)絡(luò)扣車管理信息系統(tǒng)、車站現(xiàn)車系統(tǒng)等，設(shè)計(jì)開發(fā)了國鐵貨車檢修車輔助管理系統(tǒng)。

1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

通過建立國鐵貨車檢修車輔助管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)定檢國鐵貨車檢修車接入局管內(nèi)信息篩查、車輛部門制定檢修計(jì)劃、調(diào)度部門制定扣車計(jì)劃、實(shí)際檢修車的必扣、預(yù)扣篩查、扣車、回送入段、入段、檢修、修竣、出段、統(tǒng)計(jì)分析的全過程。涉及調(diào)度所、計(jì)劃調(diào)度、車輛列檢、車站現(xiàn)車等部門的跨部門聯(lián)合管理工作。將所有修程的檢修車納入全過程管理，增加車站的監(jiān)控預(yù)警功能，即可使車務(wù)部門實(shí)時掌握檢修車的實(shí)際情況，提前對車輛進(jìn)行甩車作業(yè)。將檢修車扣車管理權(quán)限上移，從過去的檢修部門決定是否扣車，改為由調(diào)度所車輛調(diào)度依靠系統(tǒng)對全局?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行把握，對車輛部門提報(bào)的扣修計(jì)劃從按月控制改為按天定量控制，并發(fā)布日工作計(jì)劃給相關(guān)的車站，車站嚴(yán)格按工作計(jì)劃辦理扣車回送作業(yè)，計(jì)劃調(diào)度對車流進(jìn)行管理，車輛調(diào)度對計(jì)劃履行情況進(jìn)行考核，禁止車輛部門隨意扣車，以此杜絕車輛部門提前無序屯車、車站不能按實(shí)際情況及時甩車的現(xiàn)狀，將待檢修車均勻的輸送至車輛部門，幫助車輛部門均衡地完成檢修任務(wù)。

系統(tǒng)對檢修車在鐵路局管內(nèi)的所有作業(yè)流程記錄，建立檢修車數(shù)量及修時的全過程監(jiān)控系統(tǒng),加強(qiáng)對檢修車扣車、回送、在段維修等各環(huán)節(jié)管理，實(shí)現(xiàn)檢修車在部門之間互控互管，達(dá)到鐵路局管內(nèi)檢修車過程管理的目的。

2 接口分析

檢修車輔助管理系統(tǒng)與總公司鐵路貨車檢修網(wǎng)絡(luò)扣車管理信息系統(tǒng)、運(yùn)輸信息集成平臺、車號自動識別系統(tǒng)、車站現(xiàn)車系統(tǒng)通過Web Service交互方式[4]，進(jìn)行業(yè)務(wù)交互和數(shù)據(jù)共享。

2.1 與總公司鐵路貨車檢修網(wǎng)絡(luò)扣車管理信息系統(tǒng)交互

總公司鐵路貨車檢修網(wǎng)絡(luò)扣車管理信息系統(tǒng)對全路待檢修車進(jìn)行展示。為保證鐵路局管內(nèi)執(zhí)行檢修車扣車作業(yè)相關(guān)部門對檢修車狀態(tài)能準(zhǔn)確掌握，需保證本系統(tǒng)待檢修車數(shù)據(jù)及時準(zhǔn)確。總公司系統(tǒng)將車型、車號、修程、前次廠修（段修）時間、廠修（段修）基準(zhǔn)時間、到過期狀態(tài)、過期月份、事件時間等數(shù)據(jù)定時同步至本系統(tǒng)，保障本系統(tǒng)與總公司待檢修車數(shù)據(jù)的一致性。

2.2 與運(yùn)輸信息集成平臺交互

待檢修車在局管內(nèi)運(yùn)行時，用戶需了解車輛位置，提前準(zhǔn)備對車輛進(jìn)行扣車、甩車、編組集結(jié)作業(yè)。系統(tǒng)接收運(yùn)輸信息集成平臺提供的在途車的運(yùn)行車次、始發(fā)站、終到站、始發(fā)時間、終到時間、運(yùn)行線節(jié)點(diǎn)信息和在站車的車號、車站、到達(dá)時間、到達(dá)車次、空重狀態(tài)、運(yùn)非狀態(tài)等信息，與檢修車基礎(chǔ)數(shù)據(jù)相結(jié)合，為用戶展示檢修車在局管內(nèi)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)檢修車在局管內(nèi)的全面監(jiān)管。

2.3 與車號自動識別系統(tǒng)交互

對于進(jìn)入車輛段檢修的檢修車和已經(jīng)修竣即將出段的車輛，需對系統(tǒng)中車輛狀態(tài)進(jìn)行及時修改，使車輛段檢修部門和車站對即將接到的車輛做好準(zhǔn)備。通過車輛段車號自動識別系統(tǒng)獲取車輛車號、車型、進(jìn)段時間、出段時間，用戶可通過查詢，制定車輛入段計(jì)劃和車輛出段計(jì)劃。

2.4 與車站現(xiàn)車系統(tǒng)交互

為保證車站系統(tǒng)在運(yùn)輸作業(yè)過程中能及時掌握檢修車狀態(tài)，本系統(tǒng)將車號、車型、修程信息、運(yùn)行車次信息、在站停留信息傳遞給車站現(xiàn)車系統(tǒng)，使各車站對停留本站或即將運(yùn)行至本站的檢修車能及時掌握，保證扣車的及時性，減少對運(yùn)輸生產(chǎn)產(chǎn)生影響。

3 業(yè)務(wù)流程

系統(tǒng)將既有外部系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行接入、清洗、加工、標(biāo)記[5]，形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對局管內(nèi)待檢修車按檢修時間區(qū)分不同狀態(tài)，供用戶查詢使用。

3.1 檢修車回送流程

每個月，車輛段通過系統(tǒng)上報(bào)下月檢修計(jì)劃，調(diào)度所車輛調(diào)度根據(jù)系統(tǒng)提示，將計(jì)劃和局管內(nèi)各狀態(tài)檢修車的分布統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，定量的對可以參加運(yùn)輸生產(chǎn)的待檢修車組織預(yù)留，并向相關(guān)車站下達(dá)未到期檢修車預(yù)留組列計(jì)劃的調(diào)度命令，中間站和普通技術(shù)站按命令組織車輛向規(guī)定組列的技術(shù)站回送，并在系統(tǒng)中對相關(guān)車輛進(jìn)行標(biāo)記，為其他部門工作進(jìn)行預(yù)警。

相關(guān)技術(shù)站將到達(dá)待檢修車組成預(yù)留列車，并在系統(tǒng)中將相關(guān)車輛進(jìn)行編組、標(biāo)記預(yù)留，調(diào)度部門根據(jù)運(yùn)輸需要組織預(yù)留列車參與生產(chǎn)，防止待修車在車站積壓，同時根據(jù)待檢修車保有量預(yù)警，均衡局管內(nèi)的待檢修車保有量，為下月檢修工作的順利進(jìn)行儲備待檢修車資源。系統(tǒng)追蹤預(yù)留車的組列、運(yùn)行情況，對車站完成情況進(jìn)行考核。

3.2 檢修車扣車流程

檢修車扣車工作流程是本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)。

每月月底，系統(tǒng)將車輛段下月度生產(chǎn)計(jì)劃自動平分至各工作日，并允許車輛段段調(diào)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要進(jìn)行修正，將確認(rèn)后的日需求車計(jì)劃上報(bào)調(diào)度所。

調(diào)度所車輛調(diào)度參照上報(bào)的日需求車計(jì)劃和當(dāng)前的局管內(nèi)檢修車分布圖，對待檢修車去向進(jìn)行均衡安排，在系統(tǒng)中下達(dá)次日車站工作計(jì)劃，填報(bào)普通技術(shù)站回送車數(shù)量和回送方向，以及檢修基地所在站扣車數(shù)量，并由系統(tǒng)向相關(guān)車站預(yù)警。

車站每日根據(jù)日工作計(jì)劃和系統(tǒng)的車輛到站預(yù)警，對檢修車按要求進(jìn)行操作。當(dāng)不能參加運(yùn)輸生產(chǎn)的必修車在站或即將到站時，系統(tǒng)進(jìn)行提示，對該車進(jìn)行回檢操作，根據(jù)車流將該車發(fā)往距離最近的檢修基地所在站。到達(dá)檢修基地所在站后，車站對其甩車并站扣。對于參加運(yùn)輸生產(chǎn)的待檢修車，根據(jù)日工作計(jì)劃對在站或即將到站車進(jìn)行預(yù)扣。回送至檢修基地所在站的車，車站對其甩車并站扣。沒有完成計(jì)劃的車站，在系統(tǒng)每日考核表中輸入未完成原因，由調(diào)度所輛調(diào)對各車站每日計(jì)劃完成情況進(jìn)行考核。

3.3 檢修車檢修流程

對于已經(jīng)在系統(tǒng)中標(biāo)記站扣的車輛，車輛段列檢對車輛進(jìn)行確認(rèn)，填記CT-23，辦理扣車手續(xù)，執(zhí)行輛扣操作。檢修基地所在站對于已經(jīng)標(biāo)記輛扣的車，填寫送車計(jì)劃，并對車輛段進(jìn)行預(yù)警，方便車輛段進(jìn)行修車前的準(zhǔn)備工作。車輛進(jìn)入車輛段后，車輛段檢修車間對車輛進(jìn)行檢修，修竣完成后填寫車輛出車計(jì)劃，并對檢修基地所在站進(jìn)行預(yù)警。

4 系統(tǒng)功能

國鐵檢修車輔助系統(tǒng)的主要用戶為鐵路局調(diào)度所、車輛處、運(yùn)輸處、車輛段、車站，功能包括檢修車分布查詢、檢修車計(jì)劃制定、檢修車預(yù)留、扣車、出入段管理、綜合查詢等幾部分,系統(tǒng)功能體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能體系結(jié)構(gòu)

（1）檢修車分布查詢：實(shí)現(xiàn)鐵路局各部門對檢修車的實(shí)時監(jiān)控。將定檢到過期車以列表和地圖的方式發(fā)布給各級用戶，通過不同的查詢條件、不同的用戶權(quán)限對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，能夠準(zhǔn)確定位所需車輛情況。通過定時處理在途車、在站車的數(shù)據(jù)，生成新增的在途數(shù)據(jù)、在站數(shù)據(jù)，減輕現(xiàn)場人員數(shù)據(jù)比對的工作量。車輛部門通過對預(yù)留車底的標(biāo)記，實(shí)現(xiàn)局管內(nèi)預(yù)留車底的追蹤查詢。通過該模塊，實(shí)現(xiàn)定檢到過期車信息在車輛部門與車務(wù)部門的數(shù)據(jù)共享。

（2）檢修計(jì)劃管理：對檢修車扣修進(jìn)行提前計(jì)劃。各檢修基地按時完成日、周、月度檢修工作計(jì)劃制定，并上報(bào)鐵路局調(diào)度所車輛調(diào)度，由車輛調(diào)度進(jìn)行審核、調(diào)整并下達(dá)。另外調(diào)度所車輛調(diào)度根據(jù)管內(nèi)所有待扣修車的修程情況及其運(yùn)行狀態(tài)和分布情況，結(jié)合下達(dá)的月、日檢修車計(jì)劃，制訂各技術(shù)站的預(yù)留、扣車計(jì)劃、回送計(jì)劃。

（3）預(yù)留管理：各部門對檢修車進(jìn)行預(yù)留標(biāo)記。根據(jù)本月局管內(nèi)未過期檢修車數(shù)量和調(diào)度所下達(dá)計(jì)劃，由檢修基地對檢修車進(jìn)行標(biāo)記，調(diào)度所計(jì)劃調(diào)度保證被標(biāo)記車輛在局管內(nèi)運(yùn)行，為下月局管內(nèi)檢修車扣修做好準(zhǔn)備。

（4）扣車管理：各部門對檢修車進(jìn)行扣車標(biāo)記。將檢修車扣修權(quán)限上移至鐵路局調(diào)度所，根據(jù)調(diào)度所下達(dá)的扣修計(jì)劃，由各車站對檢修車進(jìn)行標(biāo)記，并將標(biāo)記的車輛送往各檢修基地進(jìn)行集結(jié)檢修。

（5）出入段管理：對車輛段檢修車狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。通過系統(tǒng)與車輛段車號識別系統(tǒng)接口，實(shí)現(xiàn)對車輛出入車輛段檢修基地的實(shí)時管理，使車站、調(diào)度實(shí)時掌握車輛段內(nèi)存量及檢修進(jìn)度。

（6）綜合查詢：綜合查詢模塊主要是根據(jù)車調(diào)度、車輛和車站等各部門的實(shí)際需求，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并對各部門的計(jì)劃實(shí)現(xiàn)情況進(jìn)行考核。

（7）字典維護(hù)模塊：實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)所用到的基礎(chǔ)參數(shù)的維護(hù)。

（8）系統(tǒng)管理模塊：實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的用戶權(quán)限、功能權(quán)限、菜單權(quán)限的管理。

5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

5.1 邏輯架構(gòu)

系統(tǒng)基于鐵路生產(chǎn)網(wǎng)架設(shè)，面向鐵路局、站段、車間3級用戶，各級用戶通過瀏覽器，統(tǒng)一訪問鐵路局端Web應(yīng)用，逐級進(jìn)行信息交互。系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖

（1）用戶訪問層：用戶訪問層使用jqgrid表格插件提升用戶界面的友好性，實(shí)現(xiàn)報(bào)表展示及導(dǎo)出打印[6]等功能。用戶使用瀏覽器接入系統(tǒng)，通過前端用戶界面交互，發(fā)送用戶請求。

（2）既有外部系統(tǒng)支撐層：主要包括集成平臺數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)扣車接口數(shù)據(jù)庫、車輛段車號識別數(shù)據(jù)庫。這些系統(tǒng)為本系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)支撐。通過WebService接口方式定時獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，清洗后對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。

（3）應(yīng)用服務(wù)層：應(yīng)用服務(wù)器接到用戶請求，對用戶進(jìn)行統(tǒng)一的身份認(rèn)證和權(quán)限管理。用戶權(quán)限得到確認(rèn)后，用戶請求通過服務(wù)接口進(jìn)入服務(wù)實(shí)現(xiàn)部分。服務(wù)實(shí)現(xiàn)根據(jù)接口傳入的請求，訪問數(shù)據(jù)存儲層的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)加工處理并進(jìn)行封裝，將封裝的結(jié)果對用戶進(jìn)行展示[7]。另外，服務(wù)實(shí)現(xiàn)部分還定時地對通過既有外部系統(tǒng)支撐層接口獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，將符合要求的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲層；通過接口將數(shù)據(jù)存儲層中的數(shù)據(jù)共享給外部應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)信息共享。

（4）數(shù)據(jù)存儲層：將數(shù)據(jù)處理結(jié)果存儲到數(shù)據(jù)庫。

5.2 技術(shù)架構(gòu)

系統(tǒng)采用B/S模式，使用基于J2EE體系的MVC架構(gòu)，采用構(gòu)件化軟件開發(fā)方法。前端頁面交互使用JQuery框架開發(fā)，使用Oracle11g作為生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫[8]，后臺使用Struts2.0、Spring3.0和Hibernate3.2（SSH）作為MVC開發(fā)框架[9-10]，Web服務(wù)器中間件采用WebLogic，選用MyEclipse集成開發(fā)環(huán)境進(jìn)行編程。

系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)如圖3所示。

6 實(shí)用價值

（1）解決車輛部門扣車與運(yùn)輸生產(chǎn)的矛盾。

系統(tǒng)在局管內(nèi)應(yīng)用過程中扣車及時，檢修生產(chǎn)組織有序、均衡，順利完成貨車段修任務(wù)。根據(jù)車輛段扣車計(jì)劃需求，鐵路局調(diào)度依據(jù)系統(tǒng)提示的到過期信息和運(yùn)輸計(jì)劃，向有檢修資質(zhì)的檢修基地安排配送扣車計(jì)劃，改變原有的車輛運(yùn)用人員直接扣車作業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)車站有針對性的按計(jì)劃配送，既能保證檢修生產(chǎn)扣車，又能提高運(yùn)輸計(jì)劃兌現(xiàn)率，真正的在運(yùn)輸生產(chǎn)組織中做到雙贏。實(shí)現(xiàn)了對局管內(nèi)待檢修車保有量的有效控制。

（2）壓縮無調(diào)中轉(zhuǎn)列車在站停留時間，提高運(yùn)輸效率。

圖3 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)圖

系統(tǒng)使用后，車輛扣修權(quán)限由車輛部門“直接扣修”轉(zhuǎn)為車務(wù)部門“配送檢修”，車站 “配送”作業(yè)能夠結(jié)合階段運(yùn)輸實(shí)際合理、靈活地安排，由被動轉(zhuǎn)為主動，最大限度地避免了無調(diào)中轉(zhuǎn)列車進(jìn)行面監(jiān)控，由于界面友好、操作簡單、車流展示直觀、運(yùn)行穩(wěn)定，得到了各使用單位的一致認(rèn)可，對鐵路局管內(nèi)定檢到過期車的維修、使用及運(yùn)輸組織產(chǎn)生較大的實(shí)際影響，對增加車輛使用在運(yùn)輸組織安全層面的保障因素、實(shí)現(xiàn)車輛檢修效益和車務(wù)運(yùn)輸生產(chǎn)組織效益“雙贏”的目標(biāo)發(fā)揮了重大作用。該系統(tǒng)的使用提升了運(yùn)輸效率，優(yōu)化了運(yùn)輸組織，保證了運(yùn)輸秩序，實(shí)現(xiàn)了跨專業(yè)系統(tǒng)的信息整合利用。甩車作業(yè)，壓縮了無調(diào)中轉(zhuǎn)列車在站停留時間，使階段計(jì)劃兌現(xiàn)率得以提高。

（3）車站改編能力有效利用，釋放車站線路能力。

系統(tǒng)使用后，車站整理作業(yè)減少，從而減少了調(diào)車作業(yè)時間，使車站改編能力得以有效利用；車輛部門不再提前扣下月到期車，檢修基地車站待檢修車存量大幅減少，因而車站分類線占用減少，緩解了主要技術(shù)站線路運(yùn)用緊張的矛盾，釋放了車站線路能力。

（4）優(yōu)化了車輛作業(yè)人員調(diào)配模式，降低了職工勞動強(qiáng)度。

系統(tǒng)使用后，車輛部門不需現(xiàn)場進(jìn)行扣車作業(yè)，車輛段將扣車人員充實(shí)到檢修作業(yè)中，解決了現(xiàn)場檢修作業(yè)人員不足的困難。將各檢修基地段修資質(zhì)與檢修車匹配，提高了扣車準(zhǔn)確性。

7 結(jié)束語

國鐵貨車檢修車輔助管理系統(tǒng)在濟(jì)南鐵路局管內(nèi)使用以來，滿足了檢修車扣修作業(yè)管理需求，具有合理的系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)了檢修車在局管內(nèi)作業(yè)的全