廖志林，胡文斌，方立海，唐偉忠

(1.中國鐵路蘭州局集團有限公司 信息技術所，甘肅 蘭州 730000；2.中國鐵路蘭州局集團有限公司 調(diào)度所，甘肅 蘭州 730000)

鐵路調(diào)度部門作為運輸管理和行車組織的指揮中樞，是突出把握“強基達標、提質(zhì)增效”工作主題，落實“三保三增”戰(zhàn)略，全面推進安全、質(zhì)量、人才“三大工程”的重要部門，擔負著確保運輸安全，完成運輸生產(chǎn)經(jīng)營任務和提高鐵路運輸企業(yè)效益的神圣職責[1]。近年來，隨著運輸調(diào)度相關信息系統(tǒng)的不斷升級和完善，已經(jīng)基本覆蓋了主要調(diào)度生產(chǎn)、管理崗位，主要功能初步滿足了運輸調(diào)度指揮工作需要，對提升計劃編制質(zhì)量、整體運輸效率和調(diào)度工作水平起到了積極作用。但是，由于系統(tǒng)初期設計缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，各專業(yè)著眼點和需求不同，造成系統(tǒng)條塊分割，互聯(lián)互通性不強，自動化程度較低，數(shù)據(jù)質(zhì)量不高，數(shù)據(jù)價值沒有得到有效挖掘，數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務能力不強，信息資源綜合利用程度不高，不能充分發(fā)揮信息系統(tǒng)對運輸組織的支撐作用[2]。因此，通過深度整合鐵路運輸調(diào)度相關信息資源，設計鐵路調(diào)度工作質(zhì)量評價及輔助決策系統(tǒng)，將精益管理的思想滲透到調(diào)度日常運輸生產(chǎn)的全過程，使各項工作布置到位、重點監(jiān)控到位、落實執(zhí)行到位，有效促進調(diào)度整體工作質(zhì)量與管理水平的全面提升，更好地提高鐵路調(diào)度工作質(zhì)量和運輸效率效益。

1 鐵路調(diào)度工作質(zhì)量評價及輔助決策系統(tǒng)架構(gòu)設計

1.1 系統(tǒng)目標

以運輸調(diào)度指揮作業(yè)為主線，以加快調(diào)度人才培養(yǎng)為目標，以規(guī)范調(diào)度作業(yè)行為、提升人員綜合素質(zhì)為導向，以調(diào)度指揮作業(yè)相關規(guī)章、規(guī)范、工作流程和作業(yè)標準為依據(jù)，以網(wǎng)絡接入為基礎，以信息系統(tǒng)有效集成和簡化數(shù)據(jù)采集手段為重點，強化標準化作業(yè)流程管理，突出技術創(chuàng)新與管理創(chuàng)新、源頭控制與過程控制相結(jié)合，實現(xiàn)對調(diào)度指揮作業(yè)從結(jié)果檢查向過程監(jiān)控的轉(zhuǎn)變。

（1）完善調(diào)度生產(chǎn)大數(shù)據(jù)應用構(gòu)架頂層設計。系統(tǒng)的設計應與未來鐵路智能化的發(fā)展趨勢相匹配，并遵循利舊、升級和改造的基本原則，對既有的在用調(diào)度相關信息系統(tǒng)進行深度整合與集成，減少切換操作界面、查找菜單、手工錄入等操作所耗費的時間，提升數(shù)據(jù)共享水平，解決數(shù)據(jù)孤島問題，使調(diào)度人員專注于指揮，提高調(diào)度工作效率。

（2）提高調(diào)度工作質(zhì)量和精細化指揮水平。依托信息平臺實現(xiàn)各項運輸效率指標的自動統(tǒng)計、分析，全面評價調(diào)度員的個人能力和工作業(yè)績，提高調(diào)度工作質(zhì)量，完成運輸生產(chǎn)任務。

（3）規(guī)范調(diào)度作業(yè)行為。通過系統(tǒng)嚴格規(guī)范調(diào)度指揮作業(yè)的基本工作流程和作業(yè)標準，利用信息手段促進調(diào)度標準化作業(yè)，夯實安全基礎。

（4）強化調(diào)度安全過程卡控。強化調(diào)度指揮作業(yè)過程控制監(jiān)督，由“事后分析”向“事前預防”轉(zhuǎn)變，對不合理或違反規(guī)章制度的行為進行警示，提高調(diào)度安全管控能力和水平[3]。

（5）實現(xiàn)調(diào)度大數(shù)據(jù)分析應用。實現(xiàn)計劃與實際比較分析，根據(jù)給定需求對指定內(nèi)容進行統(tǒng)計分析，便于檢查調(diào)度日(班)計劃編制執(zhí)行效果、運輸生產(chǎn)實際效率以及生產(chǎn)過程中存在的問題，為解決問題和改善管理提供較好支撐。

（6）為調(diào)度決策提供科學依據(jù)。通過優(yōu)化系統(tǒng)間的信息共享和交換，提高調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準確性、完整性和及時性，便于調(diào)度人員全面、動態(tài)、準確地掌握當前運輸生產(chǎn)信息，為調(diào)度決策提供科學依據(jù)。

1.2 總體架構(gòu)

為實現(xiàn)鐵路調(diào)度工作質(zhì)量評價及輔助決策系統(tǒng)目標，考慮到鐵路調(diào)度工作質(zhì)量評價及輔助決策系統(tǒng)需要跨多平臺、多數(shù)據(jù)庫，與多個既有的在用信息系統(tǒng)進行深度集成與協(xié)同工作，因而采用具有分布式、跨平臺、易擴展、易維護、安全性高等特性的JavaEE技術體系進行構(gòu)建[4]。鐵路調(diào)度工作質(zhì)量評價及輔助決策系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 鐵路調(diào)度工作質(zhì)量評價及輔助決策系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.1 Architecture of the evaluation and decision system of the railway scheduling command

（1）表示層。該層完成各類報表模板設計、可視化圖表分析、數(shù)據(jù)人工編輯校正、數(shù)據(jù)公共查詢等服務，為管理崗位和生產(chǎn)崗位使用各功能模塊提供個性化、簡潔、直觀的操作界面。

（2）業(yè)務邏輯層。該層針對具體的應用場景，依托數(shù)據(jù)層提供的服務，為用戶提供具體的業(yè)務應用服務。鐵路調(diào)度工作質(zhì)量評價及輔助決策系統(tǒng)主要應用功能包括安全過程卡控、工作質(zhì)量評價、列車運行圖輔助盯控及預測、施工組織管控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等多個應用場景。另外，該層還將各業(yè)務對象進行細分，構(gòu)建統(tǒng)一、規(guī)范的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為表示層提供相關的數(shù)據(jù)分析、指標統(tǒng)計等數(shù)據(jù)服務。

（3）數(shù)據(jù)層。該層完成鐵路調(diào)度工作質(zhì)量評價及輔助決策相關數(shù)據(jù)源的管理與共享，包括現(xiàn)有業(yè)務數(shù)據(jù)，如列車運行圖、車站現(xiàn)在車、調(diào)度命令、施工維修計劃、調(diào)度日班計劃等，也包括需要新納入本架構(gòu)管理的數(shù)據(jù)源，如各類生產(chǎn)指標、效率指標等。

2 鐵路調(diào)度工作質(zhì)量評價及輔助決策系統(tǒng)功能分析

影響調(diào)度工作質(zhì)量與管理水平的關鍵因素是數(shù)據(jù)質(zhì)量不高、多工種間協(xié)同性不強、調(diào)度員工作質(zhì)量無法準確量化等，因而必須技術、管理雙管齊下，對影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的各環(huán)節(jié)實施“信息聯(lián)鎖”，保證數(shù)據(jù)一致性和完整性，建立健全調(diào)度工作質(zhì)量評價體系，才能全面提升調(diào)度工作質(zhì)量和運輸效率效益水平。

2.1 基于全局視野的安全過程卡控

（1）計劃編制崗位互控?；谟媱潊f(xié)同工作約束、卡控條件和優(yōu)先級，建立車流、機車機班、貨運、施工維修等一體化的作業(yè)規(guī)范。在計劃編制過程中，實時監(jiān)測各工種計劃編制動態(tài)，對列車運行線、施工、機車以及車底交路間沖突進行預警，自動提醒沖突內(nèi)容，向各崗位分發(fā)沖突信息，并提出建議調(diào)整方案。計劃編制完成后，對計劃和機調(diào)數(shù)據(jù)進行解析和對比分析，診斷內(nèi)容缺項或不一致的列車計劃，有效降低人為因素導致的計劃內(nèi)容不完整和漏傳、錯傳幾率，從日班計劃源頭筑牢安全防線。

（2）列車運行速度等級安全卡控。通過實時監(jiān)測編組中不符合該列車速度等級的車輛車型、車號，有效防止因編組原因產(chǎn)生的列車超速問題發(fā)生。

（3）超限列車會讓計劃的邏輯檢查。將會讓條件的人工判斷改為系統(tǒng)邏輯判斷，對違反會讓限制條件的列車運行調(diào)整計劃，系統(tǒng)實時提供警示信息，提醒列車調(diào)度員正確調(diào)整，變結(jié)果控制為過程控制[5]。

（4）實時查詢旅客列車編組、車組、乘務、運行明細、旅客乘降、售票信息，方便調(diào)度員快速獲取相關信息，為正確及時應對各類非正常情況提供信息支撐。

（5）對換班登錄和下達日(班)計劃、階段計劃等作業(yè)內(nèi)容進行提醒，有效防止調(diào)度人員未及時登錄系統(tǒng)或漏發(fā)、晚發(fā)計劃問題的發(fā)生。

2.2 基于大數(shù)據(jù)架構(gòu)的調(diào)度工作質(zhì)量評價

圍繞調(diào)度效率指標、工作質(zhì)量、能力利用等建立面向計劃調(diào)度員、列車調(diào)度員、貨運調(diào)度員的工作質(zhì)量評價體系。采用數(shù)據(jù)、界面及功能集成3種策略對數(shù)據(jù)資源進行深度集成和大數(shù)據(jù)分析、運用，以班組和調(diào)度臺為網(wǎng)格化單元，通過對貨物列車旅速、日(班)計劃兌現(xiàn)率、空車走行率、貨運機車日產(chǎn)量、機車日車公里等多項質(zhì)量指標和運輸效率指標進行自動統(tǒng)計、分析、排名，從而全面評價調(diào)度員的個人能力和工作業(yè)績[6]。

同時，各項指標、數(shù)據(jù)和存在問題均以明細列表方式實時進行公開揭示，使每名調(diào)度員均清楚自身出現(xiàn)錯誤地方，實時進行整改，實現(xiàn)了調(diào)度工作質(zhì)量評價“安全生產(chǎn)前置化、問題整改實時化、過程控制程序化、統(tǒng)計分析智能化、競賽評比透明化，考核獎勵陽光化”的目標。

計劃調(diào)度員工作質(zhì)量評價統(tǒng)計如圖2所示。

2.3 跨區(qū)段、面向崗位的列車運行圖輔助盯控及預測

采用矢量繪圖和臺間拼接相關技術[7]，綜合運用數(shù)據(jù)挖掘手段，突破傳統(tǒng)調(diào)度臺的限制，基于全局一張圖的設計理念，結(jié)合不同崗位需對諸如旅客列車、五定班列、行包等特殊列車進行不同側(cè)重點盯控的作業(yè)特點，對實際列車運行圖、列車日班計劃及車流徑路系統(tǒng)進行全面整合[8]，結(jié)合列車預確報信息，采用數(shù)據(jù)提取、清洗、篩選、組合等數(shù)據(jù)挖掘手段，實現(xiàn)了跨區(qū)段、面向不同崗位、圖形化的列車在管內(nèi)運行軌跡的全程追蹤、輔助盯控、異常預警及相關信息查詢。列車運行圖輔助盯控及預測如圖3所示。

2.4 施工組織可視化管控

將施工日計劃、自輪運轉(zhuǎn)設備運行計劃、運行揭示命令、列車運行圖、車站平面圖、全局路網(wǎng)圖等數(shù)據(jù)進行深度整合，以動畫方式、全天候直觀顯示局管內(nèi)施工(含維修、慢行)整體情況和實施進度，實現(xiàn)施工作業(yè)組織關鍵流程的動態(tài)監(jiān)控和異常預警，為深度優(yōu)化天窗資源配置創(chuàng)造有利條件。施工組織可視化管控如圖4所示。

2.5 面向生產(chǎn)決策的一體化數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

對調(diào)度相關的列車運行圖、調(diào)度命令、車流計劃、軍特運、預確報、現(xiàn)在車等數(shù)據(jù)資源進行深度整合，構(gòu)建面向運輸生產(chǎn)和管理決策的多主題的數(shù)據(jù)倉庫。為生產(chǎn)崗位提供車輛實時追蹤、線路通過能力測算、局間分界口能力預警、編區(qū)站疏解能力、違編違流監(jiān)測等功能；為管理崗位提供可按日、旬、月、年進行各類數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、比對的決策報表等功能。面向生產(chǎn)決策的一體化數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析為調(diào)度各參與者全面把控運輸生產(chǎn)需求、合理調(diào)配生產(chǎn)資源、科學進行運輸決策等提供數(shù)據(jù)保障。

圖2 計劃調(diào)度員工作質(zhì)量評價統(tǒng)計Fig.2 Statistical table of work quality evaluation on staff of scheduling and command

圖3 列車運行圖輔助盯控及預測Fig.3 Supporting monitoring and prediction on the train diagram

圖4 施工組織可視化管控Fig.4 Visualized management and control on construction organization

3 結(jié)束語

鐵路調(diào)度工作質(zhì)量評價及輔助決策系統(tǒng)以人才+項目為融合點，將業(yè)務作業(yè)流程和人員納入一體化管理，應用大數(shù)據(jù)思維深度整合鐵路運輸、調(diào)度、貨運、施工、現(xiàn)車、集成平臺等鐵路局集團公司、站段兩級信息系統(tǒng)資源，突出效率指標的數(shù)字化定量分析，將精益管理思想滲透到調(diào)度日常運輸生產(chǎn)的全過程，通過信息技術手段規(guī)范調(diào)度作業(yè)行為，提升人員綜合素質(zhì)，加快人才發(fā)展體制機制創(chuàng)新，為著力建設一支忠誠干凈擔當、數(shù)量充足、充滿活力的高素質(zhì)調(diào)度專業(yè)化人才隊伍提供了技術保障，也是提升鐵路日班計劃兌現(xiàn)能力、落實三保三增戰(zhàn)略的重要手段。此外，鐵路調(diào)度工作質(zhì)量評價及輔助決策系統(tǒng)擁有良好的開放性和擴展性，可根據(jù)具體應用場景進行功能配置，具有廣闊的應用前景和推廣價值。