鐵路客運站客調(diào)命令解讀系統(tǒng)分析與設(shè)計

湯心宇，李季濤

（大連交通大學(xué) 交通運輸工程學(xué)院，大連 116028）

鐵路大型客運站有大量的始發(fā)、終到、中途列車在站作業(yè)和車底出入庫作業(yè)，運輸指揮人員通過編制調(diào)車作業(yè)計劃指揮車站日常運輸生產(chǎn)，其計劃編制的水平和效率是影響運輸質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一[1-2]。自上世紀(jì)50年代，發(fā)達國家開始將計算機應(yīng)用于鐵路運輸生產(chǎn)管理中，利用先進的現(xiàn)代信息技術(shù)改造內(nèi)部組織模式，客調(diào)系統(tǒng)的智能化水平不斷提高[3-4]，例如文獻[5]介紹的日本YACS系統(tǒng)，該系統(tǒng)將每日調(diào)度的所有類型的列車、相應(yīng)作業(yè)內(nèi)容、利用的設(shè)備綜合形成“位模式”表，根據(jù)具體車流生成日計劃文件后，通過修改調(diào)度命令，形成調(diào)車計劃。

現(xiàn)階段國內(nèi)針對客調(diào)命令系統(tǒng)的開發(fā)主要采用架構(gòu)方法、建模語言、計算機技術(shù)相結(jié)合的方法，例如文獻[6]提出了基于SOA架構(gòu)的調(diào)度命令系統(tǒng)模型；文獻[7]提出的基于企業(yè)應(yīng)用集成（EAI）設(shè)計理念，應(yīng)用圖形化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能化編制算法，研制開發(fā)的智能化編制系統(tǒng)。這些研究大多集中于命令的下達及傳輸過程中實現(xiàn)自動化，即大系統(tǒng)的自動化，專門針對客調(diào)命令自動解讀的研究較少。而客運站調(diào)車作業(yè)計劃是根據(jù)客調(diào)命令文件中的內(nèi)容編制的，命令是否能被及時準(zhǔn)確的解讀，直接關(guān)系到計劃編制質(zhì)量和效率的高低[8]。此外由于客運站的運輸組織模式、作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)要求等方面有諸多不同之處，對于國外已趨于成熟的客調(diào)命令的解讀系統(tǒng)并不能生搬硬套，需根據(jù)實際需要開發(fā)系統(tǒng)。

本文基于對現(xiàn)行系統(tǒng)特點的分析，建立B/S結(jié)構(gòu)的客調(diào)命令解讀系統(tǒng)，通過客調(diào)命令的自動解讀，為客運站調(diào)車作業(yè)計劃編制提供規(guī)范的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)調(diào)車作業(yè)計劃由人工編制向計算機輔助編制轉(zhuǎn)變以及客調(diào)命令任務(wù)的閉環(huán)管理。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 調(diào)車作業(yè)計劃編制依據(jù)

運輸指揮人員通過編制調(diào)車作業(yè)計劃指揮車站日常運輸生產(chǎn)，由調(diào)車區(qū)長依據(jù)運行圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)所提供的列車計劃到發(fā)時刻、鐵路局客運調(diào)度員下達的客調(diào)命令、車輛段下達的日協(xié)調(diào)會記錄文件、客整所的線路使用具體情況，以及車號員通過查詢列車確報系統(tǒng)后提供的列車編組的相關(guān)信息，進行編制。

由于車站設(shè)備和列車運行圖相對固定，并且可以由車站站細和列車運行圖中的數(shù)據(jù)直接提供，因此可以看做是靜態(tài)數(shù)據(jù)[9]；線路現(xiàn)車數(shù)據(jù)和列車編組信息是動態(tài)數(shù)據(jù)，實時地反映出調(diào)車作業(yè)計劃的執(zhí)行結(jié)果，同時也是下一次計劃編制的約束條件，但由于實際情況中的不可控因素，很難做出優(yōu)化；鐵路局客調(diào)命令和車輛段調(diào)車計劃是動態(tài)數(shù)據(jù)，規(guī)定車站每班必須完成的運輸任務(wù)，調(diào)車作業(yè)計劃必須嚴(yán)格按照每日收到的客調(diào)命令內(nèi)容進行編制。因此，調(diào)車作業(yè)計劃編制的重點是對客調(diào)命令和日協(xié)調(diào)會記錄文件中的內(nèi)容進行解讀，快速準(zhǔn)確地讀取其中的數(shù)據(jù)，防止命令錯編漏編。

1.2 客調(diào)命令發(fā)布流程

以大連站作為參考，客調(diào)命令發(fā)布過程中涉及到的人員包括：鐵路局調(diào)度所客運調(diào)度員，車輛段調(diào)度員和車站調(diào)車區(qū)長。客調(diào)命令的發(fā)布流程如圖1所示。

圖1 大連站客調(diào)命令發(fā)布流程

鐵路局客運調(diào)度員及車輛調(diào)度員分別向調(diào)車區(qū)長下達客調(diào)命令及客整所日協(xié)調(diào)會記錄，不僅車站的調(diào)車區(qū)長會收到客調(diào)命令文件，鐵路局客運調(diào)度員還會將客調(diào)命令傳回車輛段調(diào)度員處，客整所日協(xié)調(diào)會記錄是根據(jù)實際需求的情況和客調(diào)命令編制的，與鐵路局下達的客調(diào)命令有許多重復(fù)之處，而調(diào)車區(qū)長需要根據(jù)兩份文件下達的調(diào)車任務(wù)編制調(diào)車作業(yè)計劃，一天的編制作業(yè)的工作量巨大，有時難免會有遺漏。同時，由于調(diào)度命令的超前性，調(diào)車區(qū)長下達較早的命令很可能會由于時間過長而遺忘，存在安全隱患，車輛段調(diào)度員由于不能及時掌握相關(guān)任務(wù)的完成情況，無法及時提出調(diào)車申請，影響整個作業(yè)效率。

1.3 客調(diào)命令解讀方式

以大連站作為參考，客調(diào)命令下達后，調(diào)車區(qū)長需要經(jīng)過簽收、查詢、解讀摘錄等操作，才能據(jù)此編制調(diào)車作業(yè)計劃，現(xiàn)階段操作流程如圖2所示。

圖2 大連站客調(diào)命令操作流程

調(diào)車區(qū)長需要通過本站的調(diào)度命令系統(tǒng)對所下達的客調(diào)命令進行簽收，并將簽收結(jié)果再反饋到鐵路局客運調(diào)度員處，確保命令已及時下達并被接收；已簽收的客調(diào)命令內(nèi)容被存入系統(tǒng)中，需要編制調(diào)車作業(yè)計劃時，再按照命令號，命令日期等內(nèi)容查詢客調(diào)命令文件；導(dǎo)出文件后，調(diào)車區(qū)長需人工摘錄出與本站相關(guān)的內(nèi)容，而后開始編制調(diào)車作業(yè)計劃通知單。客調(diào)命令的篩選、解讀都是由調(diào)車區(qū)長人工操作完成，不僅工作量巨大，及時性和準(zhǔn)確性也無法得到保障。

1.4 客調(diào)命令內(nèi)容

客調(diào)命令的內(nèi)容分為3級。1級：發(fā)令日期，命令號，發(fā)令人、命令項號。2級：本級別的數(shù)據(jù)內(nèi)容需要在調(diào)車作業(yè)計劃編制中必須完成的任務(wù)，指具體調(diào)度命令中的列車到達（出發(fā)）的日期、到站（發(fā)站）、車次。3級：主要說明需要進行此項調(diào)車作業(yè)的原因。

調(diào)車區(qū)長接收客調(diào)命令后，需要提取出客調(diào)命令的3級內(nèi)容，并將其存入系統(tǒng)。

2 客調(diào)命令自動解讀系統(tǒng)功能需求

提高客調(diào)系統(tǒng)的自動化水平和工作效率，關(guān)鍵在于實現(xiàn)車站調(diào)車區(qū)長對客調(diào)命令的篩選、解讀過程的自動化，提高作業(yè)效率。系統(tǒng)的主要功能需求如下。

（1）命令解讀：導(dǎo)入客調(diào)命令文件后，系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確快速地篩選出與車站相關(guān)的客調(diào)命令文件；在調(diào)車區(qū)長選擇后，系統(tǒng)能迅速提取客調(diào)命令的重點，自動摘錄出1級內(nèi)容；調(diào)車區(qū)長根據(jù)命令內(nèi)容的預(yù)覽，只需直接進行勾選，選擇車次、具體調(diào)車作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)班次，即可完成2級命令的提取；系統(tǒng)顯示待解讀和已解讀完成加封但還未進行審驗的客調(diào)命令，以防遺漏和混淆。

（2）命令審驗：客調(diào)命令解讀完成后，需要車站的值班主任或車號員對已解讀的命令內(nèi)容進行查驗。系統(tǒng)能夠自動列出本車間待審驗命令，并顯示命令詳情，車站的值班站長或車號員根據(jù)命令內(nèi)容對車次、終到站、班次、工作項及執(zhí)行日期等進行審驗，防止有錯誤的部分，審驗無誤后，點擊審驗通過，調(diào)度命令的解讀便徹底完成，解讀后的調(diào)度命令存入系統(tǒng)中。

（3）任務(wù)執(zhí)行情況監(jiān)控：系統(tǒng)應(yīng)具備對編制計劃完成任務(wù)情況的監(jiān)控與提醒功能。用戶能夠根據(jù)1級內(nèi)容的命令號、發(fā)令日期或2級命令的執(zhí)行日期，查詢調(diào)度命令的完成情況及詳情。現(xiàn)場若已完成此項作業(yè)內(nèi)容，并核對無誤后，將結(jié)果及時反饋至調(diào)車區(qū)長處，幫助調(diào)車區(qū)長及時有效掌握現(xiàn)場作業(yè)計劃的完成情況，以便更好利用調(diào)機等其他設(shè)備，提高設(shè)備利用率，同時督促現(xiàn)場及時完成各項作業(yè)內(nèi)容，防止任務(wù)的遺漏。此外，利用調(diào)度命令日志，系統(tǒng)能夠顯示各項工作進行的時間，命令現(xiàn)階段的狀態(tài)及操作人，明確責(zé)任歸屬。

（4）命令查詢與導(dǎo)出：用戶可以根據(jù)命令號、發(fā)令日期、執(zhí)行日期、工作班次或命令狀態(tài)查詢客調(diào)命令文件，對于已解讀完成的調(diào)度命令，可以根據(jù)具體需要導(dǎo)出，調(diào)車區(qū)長根據(jù)客調(diào)命令文件進行調(diào)車作業(yè)計劃的編制。

（5）系統(tǒng)設(shè)置功能：用戶根據(jù)實際情況，選取車站名、所經(jīng)列車的車次編輯關(guān)鍵字和排除字，對車次、終到站名進行編輯和刪除，系統(tǒng)根據(jù)用戶編輯的關(guān)鍵字，自動篩選出于本站相關(guān)的調(diào)度命令。用戶還可以對作業(yè)項、命令備注類型進行編輯和刪除，設(shè)置查詢級別和命令顯示級別，并進行人員管理、班組調(diào)整。

3 客調(diào)命令自動解讀系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)是一個針對客調(diào)命令的解讀和管理的Web系統(tǒng)，屬于管理運行平臺，采用B/S結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，如圖3所示[10]。

圖3 體系結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)提供了一個事先設(shè)定好的統(tǒng)一資源定位符（URL），用戶可以通過這個地址到系統(tǒng)的登陸頁面，通過瀏覽器向Web服務(wù)器發(fā)出請求，服務(wù)器對瀏覽器請求進行處理，將用戶所需的信息返回到瀏覽器，對數(shù)據(jù)庫的訪問等工作也由Web 服務(wù)器完成[11]；數(shù)據(jù)層直接對數(shù)據(jù)進行操作，包括數(shù)據(jù)的存取、備份及安全防護等。

3.2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

根據(jù)客調(diào)命令的發(fā)布、解讀等作業(yè)流程，結(jié)合具體需求，客調(diào)命令自動解讀系統(tǒng)應(yīng)包括命令摘錄、系統(tǒng)設(shè)置、組織結(jié)構(gòu)配置3個模塊，功能結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 客調(diào)命令自動解讀系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

3.3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.3.1 系統(tǒng)運行和開發(fā)技術(shù)

（1）系統(tǒng)運行環(huán)境

客戶端：標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器；

Web服務(wù)器：Apache Tomcat 7.0；

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器： Microsoft SQL Server。

（2）系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)

Web客戶端技術(shù)：Javascript語言開發(fā)，Ajax使網(wǎng)頁實現(xiàn)異步更新。

客運命令解讀系統(tǒng)的關(guān)鍵在于實現(xiàn)瀏覽器和Web服務(wù)器之間異步數(shù)據(jù)傳輸以及對日期、命令號、命令內(nèi)容的自動摘錄。系統(tǒng)運用Ajax技術(shù)，獲取調(diào)度命令的詳細信息，數(shù)據(jù)交換使用json格式。

3.3.2 數(shù)據(jù)庫同步復(fù)制和更新

系統(tǒng)屬于調(diào)度管理系統(tǒng)，每日都會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，需要實時更新數(shù)據(jù)庫，供車站各部門查詢使用。目前，數(shù)據(jù)庫采用的是SQL Server，利用數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)來實現(xiàn)同步更新。

3.4 系統(tǒng)技術(shù)特色

客調(diào)命令自動解讀系統(tǒng)具有命令的自動傳達與接收功能，實現(xiàn)了對命令內(nèi)容的自動解讀和調(diào)車作業(yè)計劃盡量的自動編制，減少了人工錄入的內(nèi)容。還實現(xiàn)了對調(diào)度命令的按日提醒，對編制計劃中完成任務(wù)情況的自動校驗與防漏辦提醒功能,能夠自動顯示任務(wù)完成狀況，讓調(diào)度員實時掌握工作的完成情況，降低失誤發(fā)生的幾率，避免任務(wù)的遺漏。具體的技術(shù)特色說明如下。

3.4.1 實現(xiàn)閉環(huán)管理

運用本系統(tǒng)之后，基于客調(diào)命令信息化的再造流程如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)工作流程

通過客調(diào)命令解讀系統(tǒng)的使用，不僅極大減少手工錄入的內(nèi)容，導(dǎo)出文件內(nèi)容從整個客調(diào)命令文件轉(zhuǎn)換為具體的每條調(diào)度命令內(nèi)容，還實現(xiàn)了針對客調(diào)命令的閉環(huán)管理：（1）調(diào)車區(qū)長及時反饋客調(diào)命令接收情況，保證命令傳輸?shù)恼_性；（2）加入了命令審驗功能，提高了命令解讀、計劃編制的正確性；（3）現(xiàn)場工作完成狀態(tài)的及時反饋，有助于調(diào)車區(qū)長及時掌握任務(wù)完成情況，有效緩解了車站工作人員的信息交流不暢等問題，提高了調(diào)車作業(yè)計劃編制的效率，最大程度利用車站調(diào)車設(shè)備，提高作業(yè)效率。

3.4.2 客調(diào)命令自動解讀

在導(dǎo)入Excel、Word、PDF或圖片形式的調(diào)度命令文件后，系統(tǒng)根據(jù)用戶設(shè)置關(guān)鍵字和排除字，自動篩選出與本站相關(guān)的調(diào)度命令，并對摘錄出的客調(diào)命令文件內(nèi)容進行自動解讀，提取發(fā)令日期、發(fā)令號及命令項號；調(diào)車區(qū)長對調(diào)度命令內(nèi)容進行詳細解讀時，只需關(guān)聯(lián)相關(guān)數(shù)據(jù)庫直接選填列車車次、到站、作業(yè)項、執(zhí)行日期等基本內(nèi)容，如需備注，則選擇相應(yīng)備注項即可。界面還將自動統(tǒng)計、顯示車間待處理文件、車間已摘錄但未審驗的命令。設(shè)計界面如圖6所示。

圖6 客調(diào)命令解讀系統(tǒng)命令解讀界面

3.4.3 客調(diào)命令完成情況自動校驗與提示

系統(tǒng)實現(xiàn)了計劃編制中任務(wù)完成情況自動校驗，計劃編制后執(zhí)行情況自動校驗，幫助各部門可以及時掌握現(xiàn)場作業(yè)計劃完成狀況。而且系統(tǒng)能自動統(tǒng)計未摘錄命令、待審驗命令、已審驗命令和待重做命令，并給出提示，防止命令的漏編、錯編。此外，系統(tǒng)還會顯示今日和次日作業(yè)項、未來一個月作業(yè)項，統(tǒng)計出各個工作項目的數(shù)量，幫助調(diào)車區(qū)長掌握工作需求，及時安排好各類型的調(diào)車作業(yè)，更加充分地利用好調(diào)車設(shè)備。

4 結(jié)束語

本文分析了客運站客調(diào)命令的內(nèi)容、發(fā)布流程、解讀方式和調(diào)車作業(yè)計劃編制的工作特性，根據(jù)系統(tǒng)功能需求分析，運用計算機技術(shù)，建立基于B/S結(jié)構(gòu)的客調(diào)命令解讀系統(tǒng)，提出再造后的客調(diào)命令解讀系統(tǒng)的工作流程，實現(xiàn)客調(diào)命令的自動解讀、任務(wù)閉環(huán)管理、監(jiān)控與防漏辦提醒、調(diào)車作業(yè)計劃由人工編制向計算機輔助編制轉(zhuǎn)變。通過在大連站和沈陽站的應(yīng)用表明，系統(tǒng)能夠有效提升客運站客調(diào)命令解讀和計劃編制的效率。另外，還需增進調(diào)車作業(yè)計劃的智能實時調(diào)整功能，并將行車系統(tǒng)與計劃系統(tǒng)有機結(jié)合，加強車站與鐵路局調(diào)度命令系統(tǒng)和車輛段計劃系統(tǒng)間的信息實時交互研究，最終實現(xiàn)鐵路客調(diào)系統(tǒng)的全面自動化和智能化建設(shè)。