智能化條件下鐵路站段管理體系優化研究

孫文橋，劉啟鋼，李 想，曾湘毅，江曉勇

(1.中國鐵道科學研究院集團有限公司 運輸及經濟研究所，北京 100081；2.中國鐵路南寧局集團有限公司 柳州車站，廣西 柳州 545007；3.中國鐵路南寧局集團有限公司 柳州貨運中心，廣西 柳州 545007)

1 智能化條件下鐵路站段管理體系現狀

1.1 管理體系結構現狀

鐵路站段作為鐵路運營3 級管理體系中的最基層一級，是實施和保障鐵路運營的基礎單位，其內部作業和管理效率直接影響著鐵路客貨運服務質量以及路網運輸的能力和效率。目前，我國鐵路站段管理體系屬于典型的科層制管理體系，具有以下特征：一是根據組織目標進行勞動分工并實現專業化。依據不同的業務需求，設定特定的崗位，并聘用有特定知識背景的技術人員完成相應工作，使得每一個員工都能有效履行各自的職責。二是通過實行等級制原則建立合法權威。從站(段)長到科長、車間主任、班組長，層層設置，并且其權利與責任根據規章制度按照職務的階梯方式確立。三是通過穩定的規章程序運作，實現規范化管理。生產組織中每個成員的行為都應嚴格遵循鐵路技術管理規程、鐵路行車組織規則、車站行車工作細則等規章制度[1]。

我國的鐵路站段一般管轄范圍較大，以車務站段為例，不僅需要管理以貨運業務為主的編組站、區段站，可能還需要同時管理以客運業務為主的大、中型客運站[2]，同時還需要兼顧管理周邊的部分中間站，達到上千人甚至數千人的人員規模。管理體系設置比較復雜，一般會設置站(段)長、分管副站(段)長、專業科室、車間、班組等組織管理結構，最下一層為一線工人，共涉及到6 級管理層級。車間是站段生產現場的直接管理層，是班組的直接組織者和領導者，受專業科室的領導，組織班組的一線工人完成具體的生產作業任務。以某鐵路車站為例，鐵路車站科層制管理體系結構如圖1 所示。該車站管轄范圍包含1 個一等客運站、1 個特等編組站，以及13 個中間站。在站長下設置7 個副站長，分別管理運輸、客貨、安全、后勤、職教和中間站；在管理機構上，設置有安全科、技術科、設備科、安全指揮中心以及職教科等其他相關專業科室共9 個，下設13 個車間和110 個班組，共有工人約1 200 人。

1.2 智能技術應用現狀

我國鐵路從設計、建造、裝備、運營、維護等方面，已經開始步入智能化時代，鐵路運輸的安全和效率水平得到有效提升。從鐵路站段運營管理的角度來看，智能化的特點為：信息自主感知、作業自動組織、管理數據決策[3]。隨著物聯網、大數據、人工智能、北斗衛星導航等新型技術手段的成熟和應用，給鐵路站段運營管理帶來以下改變。

（1）生產管理信息獲取途徑多元化。信息的獲取不再單一依靠人工層層上報，衛星、攝像頭和傳感器等均可以成為數據源點并自動獲取數據。例如，通過北斗高精度定位可以獲取機車、車輛和作業人員的精準位置數據；通過視頻監控和圖像識別等技術，可以有效獲取現場音視頻數據，智能判斷作業質量；通過物聯網傳感器，能夠實時獲取設備狀態信息，及時準確判斷設備運行情況，提供異常報警。

圖1 鐵路車站科層制管理體系結構Fig.1 Management system structure of railway station

（2）生產管理信息基礎數據精細化。原有的以班組、列車和區段等為基礎的數據，均可以精細到車輛、經緯度和作業人員等維度。例如，北斗高精度衛星定位的使用，使得原有區段-分鐘級的數據粒度提升至米-秒級，人員作業過程精確到個人、位置和事件，為精細化運營管理提供有效支撐。

（3）生產管理信息分割壁壘打破化。原來條塊分割的信息有所整合，同一數據人工多次重復錄入的現象正逐步減少，而且涵蓋范圍更加廣泛。例如，貨票電子化與運統1 電子化的應用，在一定程度上打通以車輛為單位的數據鏈路；地對車安全監控預警系統、機車車載安全防護系統、鐵路旅客服務系統等系統的應用，使智能化管理范圍逐步覆蓋作業過程、作業裝備和服務對象等的方方面面[4]。

2 智能化條件下鐵路站段管理體系存在問題及原因分析

2.1 存在問題

盡管現有科層制管理體系下，鐵路站段管理有著分工明確、責任清晰的優點，但在業務辦理、現場作業和人員崗位設置等方面，受到現有信息傳遞與管理體系的限制，仍然存在以下問題。

（1）業務處理中心化。科室、車間領導是業務信息傳遞的中心節點，沒有其授權不能辦理對上和對外業務。以車站設備管理為例，所有相關信息需要經過設備科的中轉或處理，其對上需要向主管設備的副站長匯報，對下需要管理設備車間并完成相應的設備維護等工作[5]。

（2）管理跨度難以擴大。管理跨度以5～ 8 人為宜，跨度再增大會由于信息傳遞和處理不及時，影響管理業務運作。以專業科室為例，一般設置有1 個科室主任，1～ 2 個科室副主任，以及4～ 8 個科室職員。

（3）智能應用發揮不足。隨著智能技術手段的應用，信息獲取更加直接、信息流轉更加便捷，而管理體系依舊要求信息的逐級匯報，管理層級和機構設置仍然維持原狀，新技術手段應用所帶來的作業環節減少、人員崗位減少等優勢還沒有有效發揮。

（4）生產管理缺乏統一。生產管理指揮大腦是站段業務數據信息和業務處理規則的集合體，能夠實現業務數據的高度共享、簡單業務判斷和復雜問題調度處理。在缺乏統一的生產管理指揮大腦前提下，信息無法做到實時準確對稱，無法綜合站段管理、作業和計劃等數據進行合理調配任務。

2.2 原因分析

鐵路站段業務處理，表現為管理體系中相關崗位對于某一事項的分析、判斷，并提出處理意見的過程。業務處理的實質是業務信息處理，業務流轉的實質是業務信息流轉。如存在問題分析所述，在現有科層制管理體系當中，業務處理具有中心化特點。每個業務處理意見的提出，尤其是對上和對外的業務處理意見，都需要本層級主要領導同意批準，因此出現層層請示、層層匯報的現象，導致整個體系運行效率相對較低。

圖2 現有科層制管理體系業務信息流轉過程Fig.2 Information flow process of the current management system

這種現象，既是科層制管理體系確立負責人職位權威的需要，也是信息傳遞和處理技術不足造成的問題。在目前“人盯人”的管理模式下，管理層獲取業務信息的渠道主要來自直接下級的匯報。以鐵路站段安全事項的信息流轉流程為例，工人發現的問題需要通過班組、車間、安全科、分管副站(段)長、站(段)長的層級逐層上報，每一層級的負責人判斷該問題是直接處理結束、處理并上報還是等待上級處理指示等。現有科層制管理體系業務信息流轉過程如圖2 所示[6-7]。在一線工人將事項匯報至站(段)長的過程中，需要經過5 次匯報，每個層級都需要負責人充分了解事項詳情、做出判斷。在此流程下，不僅信息處理的流程長、效率低，而且絕大部分信息會在不同的層級結止，車站分管領導和站(段)長對相關信息難以知曉，在該條件下保障車站作業管理的高效，尤其是安全管理的高效，就需要每個層級的負責人對其接收的信息有快速且精準的判斷，在以人的主觀經驗判斷為基礎的現有管理體系下難度很大。因此，需要以現代智能技術集成應用為前提，采用信息傳遞數據化替代人工信息傳遞、機器決策替代人工決策，解決車站業務處理的中心化問題，進而推動鐵路站段管理體系扁平化和業務流程再造。

3 智能化條件下鐵路站段管理體系優化設計

3.1 去中心化業務信息流轉設計

依靠匯報、電話和報表等手段進行信息流轉，是科層制管理體系存在的技術背景[8]。傳統的信息傳遞方式存在效率較低、容易出錯和過程細節追溯困難的缺點，在智能技術逐漸成熟的背景下，引入智能技術可以完善數據來源，實現數據共享，降低車站業務信息流轉成本。鐵路站段管理體系優化的前提，是業務處理流程的優化，實際是信息流轉過程的優化。針對現有科層制管理體系信息處理中心化的問題，建立以智能技術為支撐的鐵路站段生產管理指揮大腦，實現業務信息自動采集、傳遞和決策的流轉模式。

去中心化優化業務信息流轉過程如圖3 所示，業務事項發起人需要向鐵路站段生產管理指揮大腦提出業務請求信息，鐵路站段生產管理指揮大腦依據站段規章制度和作業流程將能夠直接處理的問題直接給出處理意見并返回，如果遇到比較復雜、需要相關專業科室和負責人判斷處理的問題，鐵路站段生產管理指揮大腦根據業務類型、重要程度等作出調度處理，將業務事項及涉及該事項的相關數據信息推送給相關部門或關鍵崗位人員，由其進行判斷處理，并在取得處理結果后返回給發起人。同時，所有提起上報的信息和處理過程會同步推送至相關崗位人員系統中，可以隨時進行查詢和監督，能夠減少信息流轉的環節，提高信息流轉的速度，讓相關崗位工作人員在事項發生的第一時間獲取信息、快速反應、做出決斷。這些流程設計可以實現業務處理過程信息的匯集、分析和共享，使得最大限度簡化匯報溝通環節、最大限度完備信息和最大限度減少時間。

3.2 鐵路站段扁平化管理架構設計

圖3 去中心化優化業務信息流轉過程Fig.3 Decentralized information flow process

通過去中心化的業務信息流轉過程設計，使得業務管理的過程簡化、效率提升，從而具備優化站段科層制管理體系的條件。從站段業務管理來看，車間作為一級管理機構，而不是基本的作業組織單元，其職能與站段的管理職能是重合的。在信息高度對稱和業務自動處理的條件下，站段層級領導的管理跨度將不再受到傳統5～ 8 人的跨度限制，因此在傳統站段科層制管理體系基礎上，優化去掉車間層級的管理機構，不僅不會影響生產作業管理質量，相反還能提高管理效率。鐵路站段扁平化優化管理架構設計如圖4 所示，包含站(段)長、分管副站(段)長、專業科室、班組、工人5 個層級，由班組直接對一線員工進行管理和調度，同時向上匯報需要處理解決的問題。由于智能化手段的加入，信息傳遞、判斷和回饋等工作由系統替代人工完成，車間的職能將由系統和專業科室替代，由系統輔助專業科室完成班組人員和作業的調配指導工作。

圖4 鐵路站段扁平化優化管理架構設計Fig.4 Flat and optimized management framework for railway stations and depots

鐵路站段管理體系扁平化有2 個方面的含義。一是在形式上實現扁平化。在原有科層制管理體系6級管理體系的基礎上，優化減少車間一級的管理機構，形成5 級管理體系。二是在流程設計上實現扁平化。在站段生產作業管理的信息流程設計上，改變傳統分層逐級匯報的信息流轉機制，實現各層級在業務處理中獲取信息時間的同步性和內容的一致性，壓縮信息流轉的成本，這也是對科層制管理體系最大的優化。

4 結束語

通過使用智能化手段，構建鐵路站段生產管理指揮大腦，實現站段作業管理過程信息采集、傳遞和決策的去中心化流轉模式，可以有效壓縮信息流轉的成本。鐵路站段管理架構扁平化的實現，能夠從形式上和作業信息流轉上優化鐵路站段管理體系，有助于鐵路深化生產組織和勞動組織改革。智能化條件下鐵路站段管理體系還可以優化站段作業流程，減少人工作業環節；規范管理流程，實現事項處理處處留痕，精細化作業管理過程；提升人員勞動效率，擴大管理人員管理跨度，減少作業人員工作量，實現減員并崗，提升鐵路站段管理效率。