赫海泉,蘇浩天
( 北京經(jīng)緯信息技術(shù)有限公司,北京 100081 )
為滿足日益增長的運(yùn)輸需求,同時保證運(yùn)行安全,機(jī)務(wù)段對機(jī)車乘務(wù)員日常乘務(wù)作業(yè)制定了更加嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行科學(xué)化管理。包括乘務(wù)員作業(yè)的各個環(huán)節(jié),如待乘、出勤、退勤等。
由于鐵路的快速發(fā)展,乘務(wù)員的作業(yè)方式、相關(guān)的火車操縱規(guī)范和要求、火車上的安全設(shè)備等都產(chǎn)生了對應(yīng)的變化,鐵路相關(guān)規(guī)章制度和列控系統(tǒng)的變更,對動車組司機(jī)及機(jī)車乘務(wù)員(簡稱:乘務(wù)員)的工作提出更高的要求[1]。現(xiàn)有機(jī)務(wù)運(yùn)用安全管理信息系統(tǒng)(簡稱:運(yùn)安系統(tǒng))主要實(shí)現(xiàn)了對機(jī)車乘務(wù)員在出退勤、出入寓等固定乘務(wù)作業(yè)點(diǎn)的作業(yè)管控,對機(jī)車乘務(wù)員、運(yùn)用安全管理人員在移動狀態(tài)下的管控還有欠缺;乘務(wù)員的非正常處理能力不強(qiáng)、指導(dǎo)司機(jī)日常管理效率低以及乘務(wù)員的學(xué)習(xí)方式單一等問題。針對以上問題,本文以機(jī)務(wù)乘務(wù)作業(yè)動態(tài)管理應(yīng)用系統(tǒng)為研究對象,以基于Android 系統(tǒng)的高效智能搜索引擎技術(shù)[2]、手持終端數(shù)據(jù)安全性保障技術(shù)[3]、無線組網(wǎng)技術(shù)、虛擬專用數(shù)據(jù)網(wǎng)(VPDN)組網(wǎng)技術(shù)[4]、Web 技術(shù)[5]為軟件基礎(chǔ),以乘務(wù)員手持終端、服務(wù)器、管理工作站和無線路由器為硬件支撐,設(shè)計機(jī)務(wù)乘務(wù)作業(yè)動態(tài)管理應(yīng)用系統(tǒng),該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)司機(jī)、機(jī)車乘務(wù)員和運(yùn)用管理人員三者之間的交互,機(jī)車乘務(wù)員可以快速及時地接受機(jī)務(wù)運(yùn)用管理信息,以電子化的方式對相關(guān)的規(guī)章資料進(jìn)行管理,使指導(dǎo)司機(jī)的管理更加科學(xué)化,在某種程度上不僅提高了乘務(wù)員對指導(dǎo)司機(jī)的卡控效率,而且能夠提高運(yùn)輸效率,確保行車的安全。
系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)包括終端層、移動服務(wù)層、業(yè)務(wù)邏輯層和基礎(chǔ)設(shè)施層[6]。系統(tǒng)的應(yīng)用框架,如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)應(yīng)用框架圖
1.1.1 基礎(chǔ)設(shè)施層
搭建統(tǒng)一的管理平臺。以既有站段網(wǎng)絡(luò)設(shè)施為基礎(chǔ),建立獨(dú)立的應(yīng)用、數(shù)據(jù)服務(wù)器,為整個系統(tǒng)的各個關(guān)鍵性業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)設(shè)施共享服務(wù)。
1.1.2 業(yè)務(wù)邏輯層
負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)中多個業(yè)務(wù)邏輯的集中處理,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、資料查詢、記名傳達(dá)等基礎(chǔ)功能的業(yè)務(wù)辦理。
1.1.3 移動服務(wù)層
通過移動流量卡(運(yùn)營商)或無線Wi-Fi 提供系統(tǒng)所需的技術(shù)服務(wù), 如:數(shù)據(jù)實(shí)時推送、系統(tǒng)自動更新、功能插件更新安裝和文檔智能解析等。也可通過鐵路移動傳輸統(tǒng)一平臺(MTUP),將數(shù)據(jù)上傳至路網(wǎng)服務(wù)器。
1.1.4 終端層
負(fù)責(zé)終端用戶的人機(jī)交互,為終端用戶提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)錄入、視頻采集、資料查詢和記錄上傳等交互操作。
為了更好地滿足用戶的要求,該系統(tǒng)由乘務(wù)員輔助值乘管理子系統(tǒng)、指導(dǎo)司機(jī)運(yùn)用管理子系統(tǒng)和綜合信息管理子系統(tǒng)構(gòu)成。
在出勤時,乘務(wù)員和指導(dǎo)司機(jī)可以分別通過乘務(wù)員輔助值乘管理子系統(tǒng)和指導(dǎo)司機(jī)運(yùn)用管理子系統(tǒng),在綜合信息管理子系統(tǒng)上下載各級規(guī)章制度、行車資料和機(jī)班人員信息等資料(這些資料都是各職能科室通過綜合信息管理平臺進(jìn)行維護(hù)),完成安全關(guān)鍵和記名式傳達(dá)的閱讀簽認(rèn)。
值乘時,乘務(wù)員、指導(dǎo)司機(jī)通過移動終端記錄作業(yè)過程,并能夠?qū)⑦@些信息及時地上傳到綜合信息管理子系統(tǒng)上。管理干部也能夠?qū)崟r地查閱乘務(wù)員和指導(dǎo)司機(jī)上傳的數(shù)據(jù)。整個系統(tǒng)的部署結(jié)構(gòu),如圖2 所示。

圖2 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖
1.2.1 乘務(wù)員輔助值乘管理子系統(tǒng)
在出勤時, 乘務(wù)員需要攜帶移動辦公終端,利用無線路由器能夠?qū)崿F(xiàn)各級規(guī)章制度、行車資料和機(jī)班人員信息等資料的實(shí)時更新,在移動終端上也能夠完成安全關(guān)鍵和記名式傳達(dá)的閱讀簽認(rèn)的操作[7]。在值乘過程中,通過司機(jī)電子手冊及時掌握途中運(yùn)行揭示信息,列車時刻表信息,系統(tǒng)對乘務(wù)員進(jìn)行相關(guān)的提醒操作以杜絕漏輸、錯輸現(xiàn)象,退勤轉(zhuǎn)儲后形成完整的報單數(shù)據(jù)。
1.2.2 指導(dǎo)司機(jī)運(yùn)用管理子系統(tǒng)
指導(dǎo)司機(jī)和管理干部通過采用移動辦公終端,可以解決遇到的在外添乘時無法補(bǔ)錄臺賬的問題,可實(shí)現(xiàn)司機(jī)臺賬實(shí)時記錄。指導(dǎo)司機(jī)也可利用手持終端填寫《添乘指導(dǎo)簿》、《乘務(wù)員一次乘務(wù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》、《呼喚應(yīng)答作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》等。在月末可以形成月工作考核記錄簿和各種相關(guān)的匯總分析報表。指導(dǎo)司機(jī)臺賬和報表的電子化,減少了指導(dǎo)司機(jī)的工作量,以便他們可以對現(xiàn)場的操縱進(jìn)行更好地卡控。與此同時也可自動統(tǒng)計指導(dǎo)添乘、抽查等作業(yè)生成指導(dǎo)司機(jī)月度安全評比,為指導(dǎo)司機(jī)考核管理提供依據(jù)。
1.2.3 綜合信息管理子系統(tǒng)
在機(jī)務(wù)段信息中心部署數(shù)據(jù)庫服務(wù)器:(1)可以對乘務(wù)員的所有作業(yè)記錄和相關(guān)的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行存儲;(2)通過采用自動推送的技術(shù)實(shí)時地對數(shù)據(jù)資料的變化情況進(jìn)行監(jiān)控。
如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有變化,可以及時地更新,并將最新的數(shù)據(jù)推送到各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備進(jìn)行各種作業(yè)記錄和數(shù)據(jù)資料的存儲,采用自動推送技術(shù),實(shí)時檢測數(shù)據(jù)資料變化,將更新的數(shù)據(jù)以分布式的方法推送至各個派班室網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲設(shè)備(NAS)中,減輕了網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。
在該系統(tǒng)中,職能科室可以實(shí)現(xiàn)管理文電資料、各級規(guī)章規(guī)則、機(jī)車基礎(chǔ)資料信息的維護(hù)。根據(jù)平臺上設(shè)置的權(quán)限機(jī)務(wù)段的相關(guān)部門,如運(yùn)用科、安全科和教育科,可按所屬部門分級發(fā)布通知公告、故障處理方法等資料[7]。與此同時,段、車間管理人員通過該系統(tǒng)不僅能夠?qū)Τ藙?wù)員、指導(dǎo)司機(jī)的工作記錄進(jìn)行查詢、審批,而且能夠進(jìn)行各種運(yùn)用,例如安全、預(yù)警、查詢、分析、統(tǒng)計等工作,有效地掌握乘務(wù)員、指導(dǎo)司機(jī)運(yùn)用動態(tài),從而能夠確保運(yùn)輸安全,提高運(yùn)輸效率。
機(jī)務(wù)乘務(wù)作業(yè)動態(tài)管理應(yīng)用系統(tǒng)的功能主要從《乘務(wù)員輔助值乘管理子系統(tǒng)》、《指導(dǎo)司機(jī)運(yùn)用管理子系統(tǒng)》和《綜合信息管理子系統(tǒng)》3 個方面實(shí)現(xiàn),其每個子系統(tǒng)的主要功能結(jié)構(gòu),如圖3 所示[8]。

圖3 系統(tǒng)主要功能結(jié)構(gòu)圖
2.1.1 機(jī)車故障和非正常行車的緊急處理
當(dāng)機(jī)車出現(xiàn)故障或者途中發(fā)生突發(fā)行車狀況,乘務(wù)員通過查閱手持終端設(shè)備可以快速尋找緊急處理的方法進(jìn)行相關(guān)處置,也可通過應(yīng)急指揮與指導(dǎo)司機(jī)或者指揮中心進(jìn)行遠(yuǎn)程通信,通過語音以及視頻的方式對非正常行車或機(jī)車故障進(jìn)行解決,為應(yīng)急處理建立了一個比較完善的體系。
2.1.2 機(jī)車車次卡控功能
由列車時刻表以及車次、站點(diǎn)的注意事項、站場示意圖和站場細(xì)則綜合在一起,形成一個直觀的運(yùn)行簽點(diǎn)界面,同時實(shí)現(xiàn)到站前5 min 語音提醒,提醒信息包括下一站機(jī)車對標(biāo)部位、下一站是否需要吸污作業(yè)、下一站是否辦理客運(yùn)信息,提醒、規(guī)范乘務(wù)員作業(yè)情況。
2.1.3 機(jī)車乘務(wù)員手帳電子化
機(jī)車乘務(wù)員出勤時進(jìn)行資料下載,通過電子手賬會獲取乘務(wù)員的出勤計劃,根據(jù)出勤計劃內(nèi)的車型,車次等基礎(chǔ)信息,系統(tǒng)自動提取列車時刻表車站作為途中運(yùn)行車站,輸入出勤時間開始出勤,自動接收運(yùn)行揭示調(diào)度命令等信息,乘務(wù)員在手冊中進(jìn)行出勤傳達(dá)資料閱讀;乘務(wù)員途中進(jìn)行簽點(diǎn)記錄,列車編組填寫,施工車站過站運(yùn)行揭示銷號,退勤后上傳手帳數(shù)據(jù),系統(tǒng)自動生成司機(jī)報單(機(jī)統(tǒng)3)。
2.1.4 機(jī)車乘務(wù)員出勤傳達(dá)自動化
依據(jù)機(jī)車乘務(wù)員一次乘務(wù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),出勤前領(lǐng)取的《司機(jī)報單》、《安全風(fēng)險提示卡》、《司機(jī)手冊》、《添乘指導(dǎo)薄》、《列車時刻表》、《交付揭示》、《施工行車安全明示圖》[9-10],乘務(wù)員通過手持終端并結(jié)合“機(jī)務(wù)運(yùn)行揭示輔助管理系統(tǒng)” 可在出勤前自動獲取前述內(nèi)容,并閱讀段上發(fā)布的安全通報、出勤指導(dǎo),實(shí)現(xiàn)電子簽認(rèn),并在值乘任務(wù)結(jié)束后生成乘務(wù)員安全信息記名傳達(dá)臺帳記錄。
2.1.5 站場信息查詢
可以查看擔(dān)當(dāng)牽引任務(wù)范圍內(nèi)關(guān)鍵車站的站場示意圖。
2.1.6 業(yè)務(wù)培訓(xùn)考試功能
(1)利用手持終端設(shè)備乘務(wù)員能夠以答題的方式進(jìn)行日常學(xué)習(xí)和模擬考試,如果出現(xiàn)答錯的情況,系統(tǒng)可以自動提示正確答案,很大程度上能夠滿足乘務(wù)員的業(yè)務(wù)知識和對其進(jìn)行測評的需求。
(2)職教科可以按照不同分類將近期重點(diǎn)問題以試題模式上傳到信息平臺,并定期組織考試,乘務(wù)員在手持終端進(jìn)行答題,會將考試結(jié)果上傳至信息平臺,手持終端會自動記錄回答錯誤的試題,可以讓乘務(wù)員更有針對性的對業(yè)務(wù)知識進(jìn)行練習(xí)。
2.1.7 行車相關(guān)資料、規(guī)章制度、基礎(chǔ)資料的管理、 存儲和查閱
按照鐵路局、機(jī)務(wù)段、車間、車隊和指導(dǎo)組的組織結(jié)構(gòu)發(fā)布行車資料,規(guī)章制度,通知通告等文件。在出勤時,乘務(wù)員可以通過手持終端能夠自動進(jìn)行內(nèi)容資料的更新,利用關(guān)鍵字和目錄的方式快速定位檢索相關(guān)功能。
2.1.8 列車時刻表在線查詢
能夠上傳新版列車時間表,系統(tǒng)支持新舊列車時刻表混用問題(通過版本號區(qū)分)。乘務(wù)員下載資料時自動下載列車時刻表信息,途中隨時打開列車時刻表實(shí)現(xiàn)快捷查詢。
2.1.9 影像采集
影像采集包含錄音、錄像、拍照和音視頻瀏覽4 個功能,乘務(wù)員可現(xiàn)場采集音視頻文件并上傳至服務(wù)器,方便管理員管理。
2.2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一次填寫全程復(fù)用
以機(jī)車乘務(wù)員一次乘務(wù)作業(yè)為任務(wù)主線,以司機(jī)手冊填寫為數(shù)據(jù)源頭,出勤填寫 “機(jī)車型號、車次、出勤日期、司機(jī)、副司機(jī)” 等基礎(chǔ)信息,根據(jù)列車時刻表自動生成運(yùn)行信息,途中進(jìn)行簽點(diǎn)、列車編組填寫。后期其他表單中涉及到需要填寫的機(jī)車和乘務(wù)員相關(guān)的信息均不需重復(fù)錄入,全部從司機(jī)手冊獲取。
2.2.2 工作考核、工作記錄臺賬電子化
指導(dǎo)司機(jī)手持終端作為便攜式裝備,可以實(shí)現(xiàn)規(guī)章、《添乘信息單》、《添乘指導(dǎo)簿》、《安全巡視表》等臺帳的電子化,保證信息傳遞及時性和準(zhǔn)確性,有效地提高現(xiàn)場工作效率。形成行車指導(dǎo)及時、規(guī)章處理迅速、信息更新快捷的乘務(wù)員出勤學(xué)習(xí)新模式,加強(qiáng)指導(dǎo)司機(jī)的日常運(yùn)用管理,減輕乘務(wù)員日常負(fù)擔(dān),實(shí)現(xiàn)臺賬科學(xué)管理。
2.2.3 班組管理
班組管理實(shí)現(xiàn)了本組人員、季度跟班、班組自然狀況、班組安全記事、年休假、缺勤和日常請銷假記錄和安全分析會記錄,崗位實(shí)作技能演練記錄,政治學(xué)習(xí)記錄等功能。指導(dǎo)司機(jī)可以管理本組的人員,添加一個司機(jī)到本組或?qū)⒁粋€司機(jī)移除本組。季度跟班記錄本組司機(jī)上次添乘日期和計算當(dāng)天距上次添乘間隔多少天,幫助指導(dǎo)司機(jī)管理本組的添乘情況。
2.2.4 移動辦公
移動辦公包括6A 視頻、6A 語音、 記事本和LKJ 監(jiān)控分析等功能,指導(dǎo)司機(jī)即使在家或外公寓也能進(jìn)行6A 音視頻分析(特定格式)、LKJ 運(yùn)行記錄文件分析,方便了指導(dǎo)司機(jī)的管理。
綜合信息管理子系統(tǒng)[11-12]主要是對乘務(wù)員、指導(dǎo)司機(jī)通過手持終端上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲,統(tǒng)計,進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析,形成可視化圖表。各職能部門可以通過該子系統(tǒng)對資料、通知通告、試題等進(jìn)行日常維護(hù),查看乘務(wù)員日常作業(yè),審核指導(dǎo)司機(jī)日常的添乘、抽查等作業(yè)。
2.3.1 指導(dǎo)司機(jī)日常工作記錄統(tǒng)一管理
利用平板或網(wǎng)頁上的編輯功能,指導(dǎo)司機(jī)可以對月工作小結(jié)、機(jī)破臨修記錄等進(jìn)行編輯,管理干部也可隨時隨地進(jìn)行查看和審批,最后按《安規(guī)》規(guī)定格式自動生成月工作考核記錄薄,支持導(dǎo)出打印功能。
2.3.2 干部、指導(dǎo)司機(jī)運(yùn)用動態(tài)管理
通過主動定位功能,使車間能及時了解指導(dǎo)司機(jī)位置,使指導(dǎo)司機(jī)工作(添乘)交路電子化,為掌握指導(dǎo)司機(jī)工作狀態(tài)、統(tǒng)籌安排車間工作提供更大的便利。
2.3.3 指導(dǎo)司機(jī)添乘覆蓋情況、工作勞動時間統(tǒng)計 分析
根據(jù)電子化的工作記錄表,實(shí)現(xiàn)自動計算干部、指導(dǎo)司機(jī)添乘覆蓋情況、工作勞動時間的統(tǒng)計分析;實(shí)現(xiàn)對指導(dǎo)司機(jī)月度工作質(zhì)量和安全實(shí)效的評價考核,按時間段進(jìn)行排名;實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)司機(jī) “月考評、排序”;實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)司機(jī)的動態(tài)管理,對指導(dǎo)組添乘計劃、行車安全裝備分析,對計劃未兌現(xiàn)進(jìn)行預(yù)警提示。
2.3.4 安全預(yù)警提醒
自動匯總后臺數(shù)據(jù),生成當(dāng)日安全信息簡報,總覽當(dāng)日安全管理狀況,根據(jù)設(shè)定的預(yù)警規(guī)則,對當(dāng)日新發(fā)生的安全事件自動彈出報警,自動匯集相關(guān)原始數(shù)據(jù),展現(xiàn)實(shí)際安全風(fēng)險控制過程,警示異常信息。
根據(jù)設(shè)定的周期,自動分析后臺數(shù)據(jù),生成對各安全風(fēng)險源的趨勢分析、發(fā)現(xiàn)安全管理規(guī)律;能夠按照受控部門生成部門的分布統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)重點(diǎn)管控對象;能夠按照安全風(fēng)險源生成風(fēng)險源的分布統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)安全焦點(diǎn)。
2.3.5 指導(dǎo)司機(jī)評比
指導(dǎo)司機(jī)評比是對指導(dǎo)司機(jī)工作情況的數(shù)字化、量化考核管理,該功能與工作計劃相結(jié)合,可根據(jù)指導(dǎo)司機(jī)添乘、抽查、LKJ 分析、6A 分析、語音分析等工作進(jìn)行量化評估,根據(jù)各機(jī)務(wù)段制定的管理考核規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn),手動加自動進(jìn)行綜合分析,計算出月度考核分值,作為干部、指導(dǎo)司機(jī)管理考核的依據(jù)。
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基于Android 系統(tǒng)對于常見文字資料、圖文混編資料的文字識別,將資料轉(zhuǎn)換成特定網(wǎng)頁文本格式,通過自制的Android 文本閱讀器,建立了多層索引,能夠快速進(jìn)行單關(guān)鍵字檢索、多關(guān)鍵字檢索、精確查找和模糊搜索,支持全文檢索。
市場上常用的手持終端因?yàn)槎际敲嫦騻€人用戶開發(fā)的,強(qiáng)調(diào)娛樂性、開放性和功能多樣化,對于乘務(wù)員作為專用設(shè)備在安全性上存在諸多問題。通過對Android 系統(tǒng)的深入研究,在技術(shù)層面對原生安卓系統(tǒng)進(jìn)行裁剪,刪除所有娛樂功能,刪除菜單鍵,Home 鍵,只保留返回鍵,屏蔽下拉菜單,當(dāng)手持終端開機(jī)時,可以自動啟動該系統(tǒng),從技術(shù)上防止了乘務(wù)員修改內(nèi)部存儲的數(shù)據(jù),以及使用游戲等娛樂功能,確保手持終端只能在限定的狀態(tài)下運(yùn)行[13]。
在利用機(jī)務(wù)段既有辦公網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,增設(shè)無線AP 設(shè)備,實(shí)現(xiàn)各個派班室、公寓的無線網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋,各點(diǎn)無線AP 采用相同的classid,采用一致的安全策略,實(shí)現(xiàn)在各個覆蓋范圍內(nèi)的無縫漫游,不給乘務(wù)員增加任何額外操作。
基于現(xiàn)有段內(nèi)局域網(wǎng),采用VPDN 技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)加密通信協(xié)議搭建一個虛擬安全專用的網(wǎng)站。通過該網(wǎng)站指導(dǎo)司機(jī)可以在全國的任何地方通過鐵路專用3G 網(wǎng)絡(luò)訪問機(jī)務(wù)乘務(wù)作業(yè)動態(tài)管理應(yīng)用系統(tǒng),確保了系統(tǒng)的安全性。
本系統(tǒng)為機(jī)務(wù)段對乘務(wù)員的管理提供了一個完整的解決方案。(1)通過機(jī)務(wù)乘務(wù)作業(yè)動態(tài)管理應(yīng)用系統(tǒng),將司機(jī)手冊、規(guī)章制度和行車資料等儲存在便于攜帶的掌上手持終端中,實(shí)現(xiàn)了各種資料的快速查詢顯示;(2)實(shí)現(xiàn)了途中操縱提示卡的動態(tài)提醒和操縱示意圖、施工明示圖、站場示意圖的快速查詢顯示;(3)實(shí)現(xiàn)了非正常行車辦法和機(jī)車故障應(yīng)急處理辦法的快速搜索查詢和現(xiàn)場的音視頻錄制功能;(4)實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)知識學(xué)習(xí)和考試功能。盡管該系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到很多的機(jī)務(wù)段,如:濟(jì)南機(jī)務(wù)段、武昌南機(jī)務(wù)段等,在某種程度上有效地提升乘務(wù)員應(yīng)對機(jī)車故障、非正常情況下行車等突發(fā)事件的處理能力等,但是對該系統(tǒng)的下載更新仍然比較困難,仍需要采用新技術(shù)對其進(jìn)行優(yōu)化和研究。