集中式客運計劃編制系統的研究與實現

傅曉英

（北京經緯信息技術有限公司，北京 100081）

隨著鐵路客運列車（尤其是動車、高鐵）開行數量的增多，對于客運服務質量提出了更高的要求，鐵路客運智能化是提升客運服務質量的重要保障[1]。作為客運組織的核心部門客運調度部門，更是需要組織創新、管理變革，在全面信息化發展的基礎上實現智能客車運輸組織[2]。

目前，鐵路客運計劃編制工作采用非集中式的方法，以鐵路局集團公司（簡稱：鐵路局）為計劃編制主體，因此存在以下問題：

（1）鐵路局分別掌握自己客車開行計劃，客車缺乏全程管理，當各鐵路局發現客運計劃出行沖突時，往往都是客車已經在運行中，調整成本會很高[3]。

（2）各鐵路局技教室需各自維護對數表和基本圖，存在大量重復、冗余的工作。

（3）相鄰鐵路局客運計劃存在矛盾，鐵路局間客運計劃交換存在問題。

（4）客運計劃未能提前多天上圖，客運計劃與貨車計劃、施工計劃等經常會出現沖突。

（5）中國國家鐵路集團有限公司（簡稱：國鐵集團）客調一直未能掌握全路客車情況，未能實現客車全程追蹤、明細查詢、分類匯總、統計分析。

（6）現有系統未能實現運行圖直接導入和客調命令的直接下達，客調業務部門工作復雜性較高，出錯率較大。

集中式編制為客運計劃編制開拓了新思路，提供全路客車從運行圖直接導入，到計劃命令下達的一站式實現，對于提高鐵路客運調度指揮效率、減輕作業人員工作強度發揮了重要作用。研究重點為：

（1）在國鐵集團建立集中客運計劃編制平臺，依托此平臺，集中生成客車全程唯一運行線。

（2）實現對客車開行計劃與客車運行線統一管理，提供客車開行計劃編制、審核等功能，實現對全路客車開行計劃的全程管理。

（3）通過該平臺實現調度命令的管理，將客車開行計劃和調整計劃以調度命令方式發送給各鐵路局，實現計劃的上下融匯貫通[4]。

1 業務分析

1.1 業務需求分析

（1）基本圖審核。讀取客車基本圖信息、時刻信息，可審核、修改本局管轄范圍內基本圖信息，可進行智能核對和批量確認，可按始發、終到、客車類型等多種方式查詢信息。可按照表格、圖形方式查詢基本圖信息[5]。

（2）對數表管理。導入Excel格式的對數表文件生成對數表交路原型，提供按表格、圖形方式查詢對數表信息，可進行編輯修改。

（3）交路單元管理。根據對數表原型信息，計算交路單元信息，可修改組間間隔和站序。

（4）圖定客車開行計劃編制。根據交路單元信息、生成起始日期、生成天數，批量鋪畫圖定客車開行計劃草案。可實現新舊方案計劃的交替和接續，滾動鋪畫后續圖定客車開行計劃草案?？蓪D定客車開行計劃在開行、備用、停運狀態間轉換。根據已生成的客車開行計劃發布生成“一列客車一條線”[2]。

（5）臨時客車開行計劃編制。根據臨客命令信息，補充時刻信息后生成臨時客車開行計劃。通過對文件電報錄入、編輯，生成臨時客車開行計劃。可對臨時客車開行計劃在開行、備用、停運狀態間轉換。

（6）運行線落成。將客車開行計劃與對應的“一列客車一條線”信息進行校驗，并將通過校驗的客車開行計劃對應的“一列客車一條線”落成到路局MQ服務器。

（7）高鐵交路計劃編制。根據高鐵開行計劃自動加載生成本局相關的交路計劃，可拆解、重組交路計劃。建立線臺字典管理，可分調度臺、鐵路線管理交路計劃。

（8）高鐵車底運用計劃編制。動車所填報本所擔當的交路的車底信息，動車臺審核本臺管轄范圍內的交路的車底信息。

（9）乘務計劃編制。根據開行計劃，客運段填報次日車長乘務計劃，機務段填報次日司機乘務計劃，動車所填報次日機械師乘務計劃?？蓪?、導出Excel，可人工錄入填報，能與開行計劃自動校驗。

（10）日計劃下達。將日計劃命令文本信息交換至調度命令系統，日計劃命令文本格式分高鐵和普速兩種。

（11）消息發送與接收。查詢本崗位收到的消息，要求區分新消息和歷史消息，簽收本崗位收到的消息，要求記錄簽收日志。向指定崗位發送消息并同時記錄日志，查詢本崗位發出的消息，要求查詢顯示簽收狀態、簽收人和簽收時間。

1.2 業務流程設計

根據集中式客運計劃編制業務需求的分析，按照技術資料準備、開行計劃管理、次日開行計劃編制、統計分析和消息管理5個場景來進行業務流程的描述。具體的流程設計，如圖1所示。

（1）技術資料準備過程包含生成基本交路、生成交路單元2個場景。a.單個客車基本信息（客車時刻表、開行計劃等）要從基本圖編制系統導出基本圖文件，經過審核形成集中基本圖；b.客車交路的車底擔當情況（車底交路、組數、對數等）需要整理形成調度所對數表文件，再由外局補充形成完整對數表文件。集中基本圖和對數表結合生成鐵路局基本交路，基本交路經過確認和拆分形成交路單元。

（2）開行計劃管理場景包含圖定開行計劃編制、臨客開行計劃編制和發布計劃等3個功能模塊。圖定開行計劃編制模塊根據交路單元信息、生成起始日期、生成天數，批量鋪畫圖定客車開行計劃草案，后續每天滾動鋪畫；臨客開行計劃編制模塊通過讀取調度命令系統中的臨客命令信息或錄入的文件電報信息，生成臨客開行計劃；發布計劃模塊根據已編制完成的開行計劃，生成“一列客車一條線”數據[6]。

（3）次日開行計劃編制場景包含車底交路(高鐵)、落成計劃和差別計劃等3個功能模塊。

（4）統計分析場景包含日班計劃、一列客車一條線和應急處理3個功能模塊。這3個模塊主要是根據客車開行計劃按照始發、終到、接入交出等狀態分析客車開行情況。

（5）消息管理場景包含收到的和發出的消息。

1.3 數據流程設計

數據流圖表中不僅反映了與外部系統的數據關系，展示了系統所涉及的功能模塊與數據庫之間的數據關系，反映了系統所包含的功能模塊之間的數據關系。根據業務流程中涉及的信息，得到數據流圖[7]，如圖2所示。

圖1 業務流程圖

2 系統總體架構

系統架構圖描述了本系統和其它外部系統之間的關系，定義了系統整體的結構和系統與外界系統之間的交互接口。系統的總體架構，如圖3所示。

圖2 數據流圖

應用功能模塊

系統功能復雜、模塊眾多，能完成客運調度計劃編制的一系列工作，主要功能模塊[8]，如圖4所示。

4 網絡架構

網絡結構對整個系統的網絡類型、結構進行了描述，對于接入方式進行了規定。整體系統分為國鐵集團、鐵路局級的網絡結構，鐵路局與國鐵集團之間通過路由器連接。

圖4 應用功能模塊圖

（1）在國鐵集團級的網絡環境中，國鐵集團的應用服務器和數據服務器通過防火墻與國鐵集團的以太網進行連接。

（2）在鐵路局級的網絡環境中，鐵路局的以太網根據自己的IP定義規則設定IP，鐵路局的應用服務器和數據服務器通過防火墻與鐵路局的以太網進行連接；鐵路局技術教育室、客運調度、高鐵計劃調等部門直接連接至鐵路局以太網。

（3）站段直接連接到所屬鐵路局的以太網，或者通過路由器連接到鐵路局的以太網。

5 平臺架構

為了支撐集中式客運計劃編制系統各項功能的相關要求，對系統相關的數據庫服務器和應用服務器進行了集群設計，其中，數據庫服務器采用RAC并行模式，應用服務器負載均衡采用了F5技術。對系統相關服務器上的應用部署的描述，如圖5所示。

圖5 應用部署圖

6 運行控制

通過視圖訪問對外接口的用戶，在數據庫級建立專用用戶，提供字典共享內容。通過報表將推算結果提供給具有查詢權限的用戶，由用戶直接調用WebService服務共享字典內容。

每個用戶具有自己的口令，通過用戶認證才能登錄系統；用戶登錄系統之后，根據每個用戶權限內容進行具體權限分配。使用時，將使用調度系統的用戶管理系統進行管理。

7 應用效果

集中式客運計劃編制系統通過客車運行圖的無縫式接入、調度命令的三級貫通、客車開行計劃的超前編制以及次日班計劃的自動落成，最終實現客車的全程追蹤以及全生命周期管理。客運調度部門通過本系統的應用，以下問題得到了有效解決。

（1）國鐵集團客運調度通過本系統可以掌握全路范圍的：客車基本圖、客車開行計劃、動車交路計劃、車底運用計劃、乘務計劃、編組計劃，從而實現客車全程追蹤、明細查詢、分類匯總和統計分析。

（2）集中編制后各鐵路局技教室共同維護一份全路對數表、基本圖，只需檢查維護本鐵路局擔當或管內的信息，將減輕工作量，提高準確率。

（3）全路客車徑路字典維護是一項耗時耗力且容易出錯的工作，集中式客運計劃系統根據基本圖自動生成，將減輕維護工作量。

（4）各鐵路局客運調度無需維護所有途徑本鐵路局的計劃，只需擔當局維護一次，其他鐵路局核查即可，減輕客調工作量。

（5）鐵路局客運調度可直接轉發國鐵集團格式化的命令，提高效率，減少錯誤概率。

（6）集中編制可實現客運計劃提前多天上運行圖，為貨運計劃和施工計劃的編制提供參考。

該系統先后在國鐵集團、北京鐵路局、濟南鐵路局和上海鐵路局等進行試運行。集中式客運計劃編制系統功能完善、操作便捷，界面友好美觀，能顯著提高客運調度工作效率，獲得用戶充分肯定。

8 結束語

高鐵時代的到來對客運調度工作效率的提升有了更高要求。集中式客運計劃編制系統在為客運調度提高工作效率的同時，重點解決了全路一列客車一條線的問題，為全路客車全生命周期管理和全路客車統計分析提供了重要手段，也為鐵路局客運調度部門的計劃編制工作提供了安全有效的新思路。在實際完成過程中，該方案需要根據實際情況進行優化和完善，如：在基本圖導入步驟實現自動核對信息，減少人工核對工作量；在臨客加開停運計劃編制時可做性能優化，讓用戶的操作更加便捷、局間協作編制更加暢通，以期在調度指揮業務中起到更好、更大的實際作用。