劉 蕾 楊 柳

(石家莊信息工程職業(yè)學院，河北省石家莊市，050035)

近年來，煤炭企業(yè)通過對各運輸節(jié)點的技術(shù)裝備進行改造，綜合利用傳感技術(shù)、紅外技術(shù)和RFID技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對運輸環(huán)節(jié)實施管控。然而，技術(shù)改造與應用的主要目的是為了規(guī)范運輸業(yè)務，減少運輸過程中的 “跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象造成的經(jīng)濟損失。然而，煤炭企業(yè)運輸業(yè)務具有一定的復雜性，運輸作業(yè)的完成需要通過調(diào)度指令來進行調(diào)節(jié)，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用的背景下，設計一套能夠?qū)\輸作業(yè)進行合理調(diào)度的管理系統(tǒng)具有現(xiàn)實意義。本文設計的運輸調(diào)度管理系統(tǒng)可面向具有多個運輸節(jié)點和多種運輸業(yè)務的煤炭企業(yè)集團。

1 煤炭企業(yè)運輸業(yè)務分析

煤炭企業(yè)的運輸作業(yè)源自企業(yè)的生產(chǎn)計劃和銷售合同。企業(yè)的生產(chǎn)計劃不僅決定了煤炭產(chǎn)品的產(chǎn)量，也決定了以原煤為原材料的煤化工、煤炭洗選加工等作業(yè)對煤炭產(chǎn)品的需求量；企業(yè)的銷售合同則直接決定了一定時期內(nèi)企業(yè)需要完成的對外發(fā)運量。因此，根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)計劃和銷售合同，煤炭企業(yè)可以制定出一定時期內(nèi)的企業(yè)運輸計劃，一般主要包括滿足銷售需求的地銷發(fā)運計劃和鐵路發(fā)運計劃以及滿足內(nèi)部供應鏈下級需求的內(nèi)部調(diào)運計劃。

運輸計劃是一定時期內(nèi)進行運輸作業(yè)的主要依據(jù)，煤炭企業(yè)可以根據(jù)實際情況制定月度計劃或每日的運輸計劃。然而，在計劃的執(zhí)行過程中，企業(yè)往往面臨著更為復雜的實際情況。比如企業(yè)可能需要優(yōu)先滿足某些重點客戶的購煤需求，或者需要優(yōu)先滿足內(nèi)部調(diào)運需求。因此，煤炭企業(yè)在實際執(zhí)行運輸作業(yè)時，通常需要通過下發(fā)調(diào)度指令對運輸計劃做出及時調(diào)節(jié)，以滿足生產(chǎn)作業(yè)和銷售的需求。

因此，煤炭企業(yè)的運輸業(yè)務是一個根據(jù)生產(chǎn)計劃、銷售合同、運輸計劃和調(diào)度指令來完成運輸作業(yè)的動態(tài)過程，煤炭企業(yè)運輸業(yè)務流程圖如圖1所示。

圖1 煤炭企業(yè)運輸業(yè)務流程圖

2 煤炭運輸調(diào)度管理系統(tǒng)設計

2.1 功能設計

根據(jù)對煤炭企業(yè)運輸業(yè)務的分析，煤炭運輸管理系統(tǒng)應覆蓋煤炭運輸管理過程中的銷售合同、運輸計劃、運輸調(diào)度和運輸作業(yè)等要素。煤炭運輸調(diào)度管理系統(tǒng)功能設計如圖2所示。

2.1.1 基礎設置

該模塊提供系統(tǒng)各功能模塊需要的基礎信息的維護功能，包括系統(tǒng)用戶和操作權(quán)限的設置、各運輸節(jié)點的定義和信息維護以及數(shù)據(jù)字典通用項目信息的設置。

2.1.2 銷售合同管理

該模塊提供對銷售合同信息的維護功能，主要包括客戶信息管理、合同信息維護以及對銷售的合同執(zhí)行情況進行監(jiān)控。

2.1.3 運輸計劃管理

該模塊提供對運輸計劃信息的維護功能，主要包括編制地銷發(fā)運、內(nèi)部調(diào)運和鐵路發(fā)運等各類運輸形式的發(fā)運計劃，以及對運輸計劃執(zhí)行情況進行監(jiān)控。

2.1.4 運輸作業(yè)管理

該模塊對各運輸節(jié)點收發(fā)煤炭產(chǎn)品提供支持，除了對承運人管理、運輸工具管理、運輸收發(fā)作業(yè)外，還可在通訊異常和調(diào)度異常等情況下發(fā)起異常處理的請求，該模塊一般采用分布式方式部署于各運輸節(jié)點。

2.1.5 運輸調(diào)度管理

圖2 煤炭運輸調(diào)度管理系統(tǒng)功能設計

該模塊提供對運輸調(diào)度指令的下達、修改、刪除和監(jiān)控等功能，可下達調(diào)度指令并設置調(diào)度邏輯和處理異常請求，并可對調(diào)度指令的執(zhí)行情況進行監(jiān)控。

2.2 調(diào)度指令設計

調(diào)度指令是運輸調(diào)度管理系統(tǒng)的核心，調(diào)度系統(tǒng)依據(jù)調(diào)度指令判斷運輸作業(yè)的合規(guī)性。為了提高調(diào)度系統(tǒng)的適用性，滿足運輸調(diào)度業(yè)務的需求，需要對調(diào)度指令進行合理設計。

對于調(diào)度指令的設計，最為關(guān)鍵的是對調(diào)度指令屬性的設計，調(diào)度指令屬性是指每一條調(diào)度指令所包含的基本要素，包含調(diào)度日程、銷售合同、調(diào)度作業(yè)量、調(diào)度作業(yè)類型、指令判斷結(jié)論、指令狀態(tài)以及優(yōu)先級等基本要素，調(diào)度指令屬性的名稱及其解釋見表1。

為了便于下達調(diào)度指令，提高用戶體驗，對于調(diào)度指令屬性中可以以組為形式下達指令的屬性，系統(tǒng)應提供該屬性組的單獨定義功能，即提供銷售合同、承運單位、司機、運輸目的地和運輸工具的組定義功能。

表1 調(diào)度指令屬性列表

2.3 調(diào)度邏輯設計

由于調(diào)度業(yè)務本身具有復雜性，在煤炭企業(yè)實際運輸調(diào)度管理中，經(jīng)常面對多條調(diào)度指令并存的情況，因此，運輸調(diào)度管理系統(tǒng)的設計需要對調(diào)度邏輯進行合理設計。

2.3.1 同優(yōu)先級調(diào)度指令并行處理邏輯

當具有相同優(yōu)先級的多條調(diào)度指令同時有效時，系統(tǒng)需要為并行的調(diào)度指令提供處理邏輯。系統(tǒng)應提供執(zhí)行 “AND”或 “OR”操作的設置。當同優(yōu)先級調(diào)度指令處理邏輯設置為 “AND”時，只有處于同優(yōu)先級的全部調(diào)度指令均給出允許判斷時，系統(tǒng)才在該優(yōu)先級下做出允許判斷；當同優(yōu)先級調(diào)度指令處理邏輯設置為 “OR”時，只要處于同優(yōu)先級的全部調(diào)度指令中有一條給出允許判斷時，系統(tǒng)就在該優(yōu)先級下做出允許判斷。

2.3.2 跨優(yōu)先級調(diào)度指令并行處理邏輯

對同時適用于不同優(yōu)先級下多條調(diào)度指令的運輸作業(yè)，系統(tǒng)優(yōu)先執(zhí)行具有較高優(yōu)先級的調(diào)度指令給出的判斷。

2.3.3 作業(yè)量調(diào)度邏輯

涉及到作業(yè)量的調(diào)度指令還需要進行特殊的邏輯設計。當基于作業(yè)量的調(diào)度指令的判斷結(jié)論設置為禁止時，表示符合該指令屬性且累計作業(yè)量超過指令設置作業(yè)量的運輸作業(yè)將在指令生效期間禁止執(zhí)行；當基于作業(yè)量的調(diào)度指令的判斷結(jié)論設置為允許時，該指令具有排他性，表示運輸作業(yè)將優(yōu)先滿足符合該指令屬性的運輸作業(yè)直至累計作業(yè)量超過指令設置的作業(yè)量。

2.3.4 調(diào)度指令基礎執(zhí)行規(guī)則

調(diào)度指令往往不會覆蓋全部運輸作業(yè)，對于一項任何調(diào)度指令都沒有給出判斷的運輸作業(yè)，系統(tǒng)應提供基礎執(zhí)行規(guī)則。系統(tǒng)的基礎執(zhí)行規(guī)則有兩項可選項:凡是不適用全部生效調(diào)度指令的運輸作業(yè)允許執(zhí)行、凡是不適用全部生效調(diào)度指令的運輸作業(yè)禁止執(zhí)行。

2.4 分布式調(diào)度指令管理系統(tǒng)設計

由于煤炭企業(yè)運輸節(jié)點分布較為分散，不同節(jié)點的網(wǎng)絡穩(wěn)定性不同，因此，考慮到煤炭企業(yè)的實際情況，應將調(diào)度指令管理系統(tǒng)進行分布式設計。由中心平臺統(tǒng)一下達調(diào)度指令，并且通過指令交換平臺與各運輸節(jié)點指令管理平臺進行數(shù)據(jù)同步。同時，也可通過中心平臺對各運輸節(jié)點的調(diào)度邏輯進行個性化設置，以實現(xiàn)不同的管理需求。

3 煤炭運輸調(diào)度管理系統(tǒng)調(diào)度作業(yè)應用

通過對調(diào)度指令、調(diào)度邏輯和分布式調(diào)度指令管理系統(tǒng)的設計，滿足了一個高度柔性的運輸調(diào)度管理系統(tǒng)的設計需求。該系統(tǒng)可以應用于不同的復雜煤炭運輸調(diào)度場景下。

3.1 優(yōu)先滿足重點客戶或限制部分客戶

在某種產(chǎn)品供應緊張的情況下，可通過調(diào)度系統(tǒng)實現(xiàn)對重點客戶購煤需求的優(yōu)先滿足。如下達調(diào)度指令 “煤礦Ⅰ／客戶 A／精煤／地銷／10萬t／允許”，則煤礦Ⅰ只有在為客戶A完成地銷精煤10萬t后才可為其他用戶地銷精煤。還可通過調(diào)度系統(tǒng)實現(xiàn)對部分客戶購煤業(yè)務的限制。如下達調(diào)度指令 “煤礦Ⅱ／客戶 B／原煤／鐵路／5萬t／禁止”，則煤礦Ⅱ在滿足客戶B鐵路發(fā)運原煤5萬t需求后將不再為該客戶發(fā)運原煤。

3.2 優(yōu)先滿足內(nèi)部調(diào)運量

煤炭企業(yè)出于優(yōu)先滿足內(nèi)部供應鏈需求的考慮，經(jīng)常需要做出優(yōu)先滿足 內(nèi)部調(diào)運的調(diào)度計劃。這種情況下達的調(diào)度指令類似于優(yōu)先滿足重點客戶下達的調(diào)度指令，如 “煤礦Ⅲ／化工廠／原煤／10萬t／允許”，則煤礦Ⅲ只有在滿足化工廠10萬t原煤需求后才可以再進行其他運輸作業(yè)。

3.3 下達復合調(diào)度指令

更多情況下，煤炭企業(yè)需要下達多條調(diào)度指令來實現(xiàn)某一管理目的。比如禁止煤礦Ⅳ地銷精煤，但客戶C的需求除外，同時，內(nèi)調(diào)和鐵路發(fā)運不受影響。為滿足該調(diào)度管理需求，可進行下述設置和指令下達:

(1)調(diào)度指令基礎執(zhí)行規(guī)則設置為 “凡是不適用全部生效調(diào)度指令的運輸作業(yè)禁止執(zhí)行”。

(2)下達調(diào)度指令 “煤礦Ⅳ／地銷／精煤／禁止／優(yōu)先級50”。

(3)下達調(diào)度指令 “煤礦Ⅳ／地銷／精煤／客戶C／允許／優(yōu)先級100”。

(4)下達調(diào)度指令 “煤礦Ⅳ／內(nèi)調(diào)／允許／優(yōu)先級0”和 “煤礦Ⅳ／鐵路／允許／優(yōu)先級0”。

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