高鐵客調命令管理系統的開發研究

摘 要：結合高鐵客運調度管理系統的現狀，以智能化技術為引擎開發了高鐵客調命令系統。通過對調令需求進行調研分析，對系統框架和主要功能進行了開發設計。系統依托TDMS，用戶可以將客調命令提前錄入高鐵客調命令管理系統，以為車次在之后一段時間內的信息變更做好調令生成計劃。借助旅客服務系統平臺的數據源，完成車次階段性數據變更，實現高鐵客調命令自動錄入、數據自動流轉、數據可視化。系統投入應用后，實際運行效果良好。

關鍵詞：高速鐵路；運行圖；客調命令；TDMS

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2024）13-0116-05

Development Research on High-speed Railway Dispatching Command Management System

JIANG Libo

（Suzhou Boyuan Rongtian Information Technology Co.， Ltd.， Suzhou 215163， China）

Abstract： Based on the current situation of high-speed rail passenger dispatching management system， a high-speed rail passenger dispatching command system has been developed using intelligent technology as the engine. By conducting research and analysis on the dispatching requirements， the system framework and main functions are developed and designed. The system relies on TDMS， and users can input passenger dispatching commands into the high-speed rail passenger dispatching command system in advance to prepare a dispatching generation plan for information changes of train numbers in the following period of time. By utilizing the data source of the passenger service system platform， it completes the phased data changes of train numbers， achieve automatic input of high-speed rail passenger dispatching commands， automatic data circulation， and data visualization. The actual operation effect is good after the system is put into application.

Keywords： high-speed railway; train diagram; passenger dispatching command; TDMS

0 引 言

隨著各大鐵路局管理的車次數量越來越多，車次調度[1]情況越來越復雜。除了TRS（Transportation Railway Service）進行大面積調圖以及TDMS（Technical Document Management System）的實時信息變更外[2]，還會出現階段性的信息變更，這些對于車次的調度與客運任務是一大考驗。為保證現有車次的業務良好、有序地進行，必須加快信息化管理進程，一方面為操作員節省出更多時間來更加專注地觀察車次實時動態，另一方面保證車次相關信息變更后的正確執行。

客調命令管理系統應用后，操作員可以將客調命令提前錄入并做好管理，可大大降低綜控員的工作量，提高車次運行數據的準確率，依托旅客服務系統平臺，為各路局的車次運行提供必要的技術支持[3]。

1 設計依據及原則

客調命令管理系統從現有車站對高鐵調度信息[4]缺少自動化管理的實際出發，采用業界先進、實用且成熟的技術，并充分考慮今后技術和應用的發展，同時根據實際需求考慮系統的延續性、整體性及可擴展擴充性，使其既能適應高速鐵路的大站（如上海虹橋、廣州南）的需求又能滿足普速鐵路復雜業務[5-6]變更的要求。

1.1 統一平臺原則

系統設計充分考慮到客調命令的業務需要，保證數據的共享和功能互操作，以及良好的可維護性和擴展性。因此，系統采用統一的基礎平臺（SOAS平臺）以避免不必要的系統間數據的轉換、功能的接口，以及系統升級擴展時大量的維護工作量，保證系統的一致性和穩定性。

1.2 良好的可擴充性原則

對未來技術的發展要有一定的前瞻性，隨著網絡技術及其應用不斷發展，現有系統須具備足夠的擴充能力，以適應發展的需要。應采用標準的接口協議，確保鐵路與其他第三方系統的互聯互通，允許有接口關系的其他系統接入，并對其實施統一管理，客調命令管理系統和其他系統在標準的網絡通信協議下可以交換數據信息。

1.3 系統的安全性原則

通過邏輯劃分、用戶認證、訪問控制、地址過濾和網絡安全保密等技術措施，保證網絡及信息安全。在網絡接口設計過程中，對于非安全通信采用標準的TCP/IP協議接口方式進行系統間的信息交換，對于安全通信則采用相應的安全保護措施。

1.4 人工智能技術原則

考慮到客調命令文件形式比較復雜、文件格式多種多樣，對命令等作業文本需要采用智能化技術進行識別和分析，實現客調命令按一定關鍵字組成、拆分、分析和歸檔。

1.5 系統的優勢

系統的設計具備整合系統資源、統一平臺、統一數據、系統聯動、統一調度與指揮[7]，以及多級管控、綜合業務管理等功能。系統采用人工智能、智能匹配算法、大數據分析、SaaS服務等技術，具備大規模、多層級、全流程、全要素的智慧管理的優勢。并且具備云計算服務框架、大數據挖掘引擎、人工智能引擎、集成開發環境、二次開發便捷等優勢。

2 系統的基本架構

2.1 總體設計思想

客調命令管理是智能車站軟件的組成部分，采用MyBatis [8]與Spark作為數據庫的訪問組件。Spark提供人員信息、組織結構、崗位角色、權限等方面的基礎業務服務。采用MVC（Model-View-Controller）模式[9]、Web Service [10]作為數據交互通道軟件與第三方軟件進行通信。如ISP的數據交換基于Web Service的方式，Web Service采用Microsoft Internet Information Service（IIS）作為Web服務[10]。

系統框架要實現即插即用的高擴展和松耦合，要從軟件設計上確保軟件組件的工業標準化，明確軟件組件作為插入件的方式。系統外部以二進制的機器代碼方式提供接口，進行封裝。系統框架需要提供對組件的工作支持，提供消息傳輸機制、業務支持、信息數據支持和資源使用分配，并能實現各組件在框架上的協調工作機制。總體框架如圖1所示。

具體介紹如下：

1）Spark組件。與MyBatis組件協同工作，完成與數據庫的交互，提供人員賬號、組織架構、人員角色等基礎信息服務。

2）MyBatis組件。與數據庫進行數據交互，完成數據的增刪改查功能。

3）日志組件Log4Net。記錄軟件所產生的日志，包括系統日志、用戶操作日志等。

4）MVC模式。智能車站軟件基于MVC三層架

構，實現Model、View與Controller三層分離。用戶發出操作請求，Controller接收用戶的請求，并決定應該調用哪個Model來進行處理，然后Model用業務邏輯來處理用戶的請求并返回數據，最后Controller用相應的View格式化Model返回的數據，并通過表示層呈現給用戶。

5）Ext.NET展示組件。實現用戶前端展示界面，提高友好性、美觀性與用戶體驗性。

6）客調命令管理。作為智能車站的功能組成部分，實現對客調命令的管理，包括客調命令原文管理、階段性計劃管理、日計劃管理、簽收管理等一系列功能。

7）系統管理。為用戶提供軟件身份驗證、用戶維護、角色維護、權限維護、審核流程、組織機構維護、車站人員的管理，以及日志、菜單的管理功能。

2.2 軟件結構設計

目前使用較多的兩種數據庫應用模式是：Client/Server（C/S）結構與Browser/Server（B/S）結構。因該系統是通過路局專網運行，使用客戶多，客戶端分布廣，升級頻繁，與路局數據接口較多，因此，采用B/S架構進行開發。

2.3 功能結構設計

該系統主要包括前臺管理模塊和后臺管理模塊。

前臺管理模塊是客運站計劃員、計劃負責人、值班站長、客運車間計劃員及其注冊的用戶使用的平臺，包括：客調命令原文管理、簽收和階段性計劃生成、審核、查詢及日計劃生成、簽收。

后臺管理模主要是為用戶提供權限管理，包括：用戶與權限、組織機構、菜單、日志管理。

高鐵客調命令管理系統功能架構如圖2所示。

3 數據庫設計

通過數據字典、使用的數據庫管理系統和系統開發工具，設計數據庫以及各個數據表的結構。高鐵客調命令管理軟件的開發，采用的數據庫環境為SQL Server 2008 R2，數據庫設計工具為PowerDesigner 16，后臺存儲過程的編程工具采用Microsoft SQL Server Management，前臺開發工具采用Visual Studio 2010。

3.1 軟件實體分析

對業務實體進行分析，系統管理業務的實體包括：

1）用戶信息：用戶編號、員工編號、用戶名、密碼（初始密碼）。

2）人員基本信息：員工編號、部門編號、姓名、年齡、性別、電話、出生年月、在職狀態（職、離職、退休三種）。

3）組織機構信息：部門編號、部門名稱、部門主負責人、部門副負責人、部門地址、郵編、上級部門、分管領導、部門描述。

4）角色信息：角色編號、角色名稱、備注。

5）權限信息：用戶編號、角色編號、具備的菜單編號、具備的功能項編號、不具備的菜單編號、不具備的功能項編號、允許刪除、允許編輯。

客調命令管理業務實體包括：

1）車站客調命令信息：調令發令日期、調令號、發令人、調令類別、調令明細內容、是否軍運、受令處所、局別、分項、受令人、受令時間、會簽、簽發。

2）車站客調命令簽收情況：調令號、發令時間、發令單位、轉發時間、閱讀時間、簽收時間、簽收人。

3）階段計劃信息：階段計劃編號、調令號、工作明細內容、調整方案、當前審核角色、核對狀態、開始日期、結束日期、創建時間、創建人。

4）階段計劃審核：階段計劃編號、調令號、調令類型、開始日期、結束日期、周期、審核角色、審核狀態。

5）日計劃：日計劃ID、階段計劃編號、調令號、計劃車間標識、日期、日計劃內容、創建時間、創建日期。

6）日簽收情況：日計劃ID、簽收角色、簽收人、簽收狀態、簽收時間。

3.2 重要邏輯結構設計

客調命令管理模塊數據庫表主要包括：局發調令原文表、調令原文明細表、原始調度命令部門表、階段工作計劃表、日計劃表等。

3.2.1 局發調令原文表

局發調令原文表（TB_OM_OrigOrder）是存放調令原文信息的數據表，用來記錄調令原文信息，是調令的主表。主要包括調令發令日期、調令號、發令人、調令的類別、調令來源（TDMS、人工錄入）、審核狀態、創建人等信息，其中OrderID是主鍵，不允許為空。OrderNO代表調令號，是鐵路部門調令的統一編號，不能為空。CreateTime字段默認值是“getdate（）”，表示默認獲取當前日期和時間。

3.2.2 調令原文明細表

調令原文明細表（TB_OM_ContentDetail）是存放調令原文基本信息的數據表，其中OrderID、SeqNO是聯合主鍵，OrderID是外鍵（TB_OM_AcceptUnitDetail表），不允許為空。在刪除某一客調命令時，對應的此表一同刪除，有了該聯合主健可以使記錄保持唯一性。CreateTime字段默認值是“getdate（）”，表示默認獲取當前日期和時間。

3.2.3 原始調度命令部門表

一個調令號，與多個相關局、部門相關，原始調度命令部門表（TB_OM_AcceptUnitDetail）記錄一個調令所涉及的相關局、部門及該局受令人、簽收時間信息。字段OrderID、SortNO是該表記錄的聯合主健，OrderID是外鍵。CreateTime字段默認值是“getdate（）”，表示默認獲取當前日期和時間。

3.2.4 階段工作計劃表

值班站長對調令進行篩選，并對篩選的調令生成階段計劃，并可以發布該計劃，階段工作計劃表（TB_OM_SectionPlan）記錄篩選并生成階段計劃的調令信息。SectionPlanID是該表的主鍵，OrderID、SeqNO是外鍵，均不能為空。

3.2.5 日計劃表

客運車間計劃員對簽收的階段計劃進行篩選，并按日生成日計劃，對生成的日計劃可以發布，日計劃表（TB_OM_DayPlan）記錄篩選并生成日計劃的調令信息。DayplanID是該表的主鍵，SectionPlanID、OrderID是外鍵，均不能為空。RowSeq是日計劃順序號，用于對日計劃排序。

4 系統功能實現

系統的功能包括客調命令原文的錄入及導入、客調命令的簽收、階段計劃的生成及審核、日計劃的生成及簽收，以及系統管理中的用戶、權限、組織機構、菜單、日志的管理，下文重點論述客調命令原文的管理及階段計劃的生成、查詢功能的實現。

4.1 客調命令原文

用戶登錄成功后進入客調命令原文界面，選擇“導入Excel”功能，即可將原始的客調命令Excel格式文件導入數據庫，并實現在界面的動態展示。頁面如圖3所示。

除導入Excel外，系統支持手動添加功能，根據調度電話、傳真、公函等形式的調度信息，進行手工錄入。點擊客調命令管理界面的添加按鈕來添加客調命令。輸入調令號及調令名稱、發令人及受令人，選擇調令日期及受令時間，設置定時提醒功能，完成后點擊保存按鈕。添加定時提醒功能的調令，系統會自動根據設定的提醒時間及受令人自動彈出提醒信息。

4.2 階段計劃

階段計劃生成是根據導入的Excel數據及電話、傳真、公函等調度信息，判斷是否是本站數據。如果是本站數據，車間計劃員進行簽收，并對原文進行數據整理匯總，翻譯為車站可執行的客調命令格式，完成后進行自審，提交審核，審核通過后系統自動生成階段計劃。

系統生成階段計劃失敗時，要向用戶反饋失敗原因，并將失敗信息記入操作日志。界面如圖4所示。

當選擇并提交生成某一階段計劃時，軟件會判斷該計劃是否已經提交，如果已經提交將提示該計劃已經提交的信息，如果未提交則保存至數據庫。

4.3 日計劃

車間計劃員根據階段計劃匯總信息，可以設置按時間或手動生成日計劃功能。日計劃生成后，根據工作流自動轉發給配置的值班站長及客運值班員，值班站長及客運值班員自動簽收，根據日班計劃開展當日的客運業務。

4.4 客調命令原文查詢

客調命令原文查詢模塊主要功能是用于查詢調度命令原文。查詢支持按發令起始結束日期、調令類別、調令號、調令狀態、忽略狀態、命令有效期、簽收人、計劃內容、命令狀態等進行查詢。界面如圖5所示。

4.5 系統管理

根據現場用戶角色的不同需求，系統管理提供訪問權限控制、用戶密碼修改、密碼有效期、密碼復雜度、用戶登錄次數設置功能，提供菜單維護、組織機構維護等功能。不同角色登錄系統后只能進行權限范圍內的操作權限。其中審核流程采用工作流實現，支持多級審核；用戶管理支持Excel導入功能。

5 結 論

針對高鐵客運車站的客調命令管理的智能化、信息共享、減少手工操作易錯等需求，設計了高鐵客運調度管理系統。通過對調令需求進行全面調研分析，梳理出要實現的功能，完成了對系統框架及主要功能的開發設計。本系統已經在部分路局和車站應用，運行情況良好，大大減低了客運工作人員的工作量，為客調命令的執行提供了強有力的信息化支持。有助于鐵路部分更好地完成車次的調度與客運任務，為提升鐵路信息的互聯互通、信息化、智能化及信息的閉環管理提供了有力的支撐。

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作者簡介：姜麗波（1975—），女，漢族，江蘇蘇州人，中級工程師，學士學位，研究方向：計算機應用技術。