戴猛， 杜懿佳， 潘金山

（1. 國能包神鐵路集團(tuán)有限責(zé)任公司 調(diào)度指揮中心，內(nèi)蒙古 包頭 014010；2. 西南交通大學(xué) 交通運(yùn)輸與物流學(xué)院，四川 成都 610031）

0 引言

目前，國能包神鐵路集團(tuán)有限責(zé)任公司（簡稱包神鐵路集團(tuán)）機(jī)車統(tǒng)計(jì)均以《鐵路機(jī)車統(tǒng)計(jì)規(guī)則》規(guī)定的相關(guān)指標(biāo)為依據(jù)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)大多來源于司機(jī)報(bào)單等人工填記類報(bào)表和機(jī)車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置導(dǎo)出數(shù)據(jù)，經(jīng)層層統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、上報(bào)，最終形成各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)報(bào)表指標(biāo)。該種機(jī)車統(tǒng)計(jì)模式存在系列問題，影響機(jī)車統(tǒng)計(jì)效率和質(zhì)量，為適應(yīng)我國鐵路系統(tǒng)的智能化發(fā)展趨勢，有必要分析包神鐵路集團(tuán)機(jī)車統(tǒng)計(jì)目前存在的問題，設(shè)計(jì)需求導(dǎo)向的包神鐵路集團(tuán)機(jī)車統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)需求分析

1.1 包神鐵路集團(tuán)機(jī)車統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)概況

包神鐵路集團(tuán)目前機(jī)車統(tǒng)計(jì)以司機(jī)報(bào)單、運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置導(dǎo)出數(shù)據(jù)等為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，采用手工錄入與計(jì)算機(jī)計(jì)算相結(jié)合的方式，按下屬甘泉鐵路公司、包神鐵路公司、神朔鐵路公司分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，機(jī)務(wù)分公司根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)將部分機(jī)車運(yùn)用指標(biāo)按日、月、年分別向調(diào)度指揮中心上報(bào)，調(diào)度指揮中心匯總后納入調(diào)度日、月、年報(bào)等。

1.2 機(jī)車統(tǒng)計(jì)存在問題分析

（1）數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不高。由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于紙質(zhì)司機(jī)報(bào)單，填記錯(cuò)誤多，機(jī)務(wù)統(tǒng)計(jì)人員錄入時(shí)也時(shí)有出錯(cuò)。即使是運(yùn)行監(jiān)控記錄IC 卡導(dǎo)出的數(shù)據(jù)，也存在操作錯(cuò)漏等情況。

（2）數(shù)據(jù)及時(shí)性不能保證。司機(jī)報(bào)單由司機(jī)在本段退勤后交到機(jī)務(wù)統(tǒng)計(jì)人員后再進(jìn)行核對錄入，無法保證及時(shí)性。而且由于機(jī)車交路所限，報(bào)單到統(tǒng)計(jì)人員處需2～3 d，即使有電子報(bào)單也未能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確傳輸。此外，需司機(jī)退勤后機(jī)務(wù)統(tǒng)計(jì)人員才能從運(yùn)行監(jiān)控記錄IC卡中獲取數(shù)據(jù)，時(shí)間也相對滯后。

（3）數(shù)據(jù)無法反映當(dāng)天實(shí)際情況。由于數(shù)據(jù)獲取環(huán)節(jié)多，客觀上18 點(diǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)造成了每日統(tǒng)計(jì)報(bào)表的指標(biāo)數(shù)據(jù)大多不是當(dāng)日實(shí)際運(yùn)用機(jī)車數(shù)據(jù)。只能以一段時(shí)間數(shù)據(jù)變化趨勢進(jìn)行定性分析，無法實(shí)現(xiàn)按日或班進(jìn)行精確分析，分析數(shù)據(jù)指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)的意義不大。

1.3 系統(tǒng)功能需求分析

通過對既有機(jī)車統(tǒng)計(jì)方法和存在問題進(jìn)行分析，從機(jī)務(wù)分公司和調(diào)度指揮中心角度探討機(jī)車統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)功能需求。

（1）基于機(jī)車周轉(zhuǎn)圖的信息集成與數(shù)據(jù)處理。①基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、處理自動化。機(jī)務(wù)分公司進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)，首先需根據(jù)司機(jī)手填報(bào)單進(jìn)行人工錄入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)或根據(jù)運(yùn)行監(jiān)控記錄導(dǎo)出數(shù)據(jù)，容易出現(xiàn)錯(cuò)漏。系統(tǒng)應(yīng)支持所有數(shù)據(jù)均無需人工干預(yù)，并設(shè)置與現(xiàn)車、貨運(yùn)調(diào)度系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)接口，可從其他系統(tǒng)和機(jī)車周轉(zhuǎn)圖讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，生成相關(guān)接口文件、歷史文件等，同時(shí)也可向其他系統(tǒng)輸出接口文件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)調(diào)用、外部信息接續(xù)與轉(zhuǎn)換、共享信息轉(zhuǎn)換與輸出等。針對機(jī)車周轉(zhuǎn)圖中獲取數(shù)據(jù)的處理，由于機(jī)車周轉(zhuǎn)圖具有時(shí)間和距離2 方面數(shù)據(jù)信息，是統(tǒng)計(jì)機(jī)車數(shù)據(jù)的關(guān)鍵，通常根據(jù)機(jī)調(diào)臺劃分來進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的包神鐵路集團(tuán)不同機(jī)調(diào)臺業(yè)務(wù)范圍和交路形式，從輸入的機(jī)車周轉(zhuǎn)圖中自動獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。②數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新。由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)操作過程繁瑣，無法保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，系統(tǒng)應(yīng)支持按不同運(yùn)輸種別、不同修程對機(jī)車狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同時(shí)與調(diào)度命令聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)動態(tài)記錄機(jī)車各種狀態(tài)功能，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲?。?］。

（2）自動計(jì)算機(jī)車統(tǒng)計(jì)指標(biāo)?；跈C(jī)車周轉(zhuǎn)圖的指標(biāo)計(jì)算方法，系統(tǒng)能夠根據(jù)從機(jī)車周轉(zhuǎn)圖及其他調(diào)度系統(tǒng)中獲取的數(shù)據(jù)信息，自動計(jì)算反映機(jī)車效率的指標(biāo)。

（3）報(bào)表輸出。系統(tǒng)應(yīng)能夠根據(jù)需求，按照日期（日、月、年）、車站、交接口分別輸出統(tǒng)計(jì)報(bào)表，并能在輸出報(bào)表時(shí)提供多形式、多格式輸出樣式，以滿足調(diào)度指揮中心的各種格式要求。

（4）查詢和導(dǎo)出數(shù)據(jù)。為方便用戶對歷史數(shù)據(jù)的存儲和后期查看，系統(tǒng)應(yīng)支持對復(fù)雜且龐大數(shù)據(jù)集進(jìn)行自動分類統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、各模塊數(shù)據(jù)集、單個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的查詢及歷史統(tǒng)計(jì)報(bào)表和相關(guān)信息的查詢。

2 機(jī)車統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

基于現(xiàn)有機(jī)車周轉(zhuǎn)圖及現(xiàn)車系統(tǒng)、貨運(yùn)調(diào)度系統(tǒng)等建立數(shù)據(jù)接口，以實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)機(jī)車統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)的集成，并充分利用共享數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)車統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的自動計(jì)算，使調(diào)度員能夠?qū)崟r(shí)掌握精確的機(jī)車運(yùn)用狀態(tài)、機(jī)車運(yùn)用組織效率，保證包神鐵路集團(tuán)機(jī)車統(tǒng)計(jì)高效開展。具體目標(biāo)如下：

（1）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動集成處理和實(shí)時(shí)更新。解決傳統(tǒng)機(jī)車統(tǒng)計(jì)方法中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺失、準(zhǔn)確率較低等問題，改變以往通過人工填寫和監(jiān)控導(dǎo)入來收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的作業(yè)方式，通過數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)與機(jī)車周轉(zhuǎn)圖、現(xiàn)車系統(tǒng)、貨運(yùn)調(diào)度系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸與共享，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的自動實(shí)時(shí)獲取。

（2）滿足自動統(tǒng)計(jì)輔以人工交互的機(jī)車指標(biāo)統(tǒng)計(jì)方式。全面掌握包神鐵路集團(tuán)機(jī)車動態(tài)運(yùn)用組織情況，機(jī)車在機(jī)務(wù)段的停留及運(yùn)行時(shí)間、機(jī)車速度等相關(guān)指標(biāo)。根據(jù)采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)的指標(biāo)計(jì)算方法，自動高效計(jì)算機(jī)車統(tǒng)計(jì)指標(biāo)結(jié)果，提高統(tǒng)計(jì)工作效率。為了更好貼合用戶需求，系統(tǒng)應(yīng)在指標(biāo)統(tǒng)計(jì)各環(huán)節(jié)提供人機(jī)交互功能，以便用戶獲得所需報(bào)表［2］。

2.2 系統(tǒng)總體框架

基于包神鐵路集團(tuán)機(jī)車統(tǒng)計(jì)需求分析及系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)機(jī)車統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)總體架構(gòu)（見圖1）。包神鐵路集團(tuán)機(jī)車統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)總體架構(gòu)包括用戶訪問層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層、平臺層，各層間功能與結(jié)構(gòu)相對獨(dú)立，下一層結(jié)構(gòu)與功能為上一層提供支持與服務(wù)。

圖1 包神鐵路集團(tuán)機(jī)車統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)總體架構(gòu)

（1）用戶訪問層。在完成機(jī)車統(tǒng)計(jì)任務(wù)的過程中，根據(jù)用戶數(shù)據(jù)信息，為不同類型用戶設(shè)置相應(yīng)操作權(quán)限，使機(jī)車統(tǒng)計(jì)涉及的專業(yè)技術(shù)人員、機(jī)務(wù)統(tǒng)計(jì)人員和調(diào)度指揮中心在統(tǒng)一管理和協(xié)調(diào)下，進(jìn)行可靠、實(shí)時(shí)的交互和協(xié)商，高效、高質(zhì)量進(jìn)行機(jī)車相關(guān)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)。

（2）應(yīng)用層。根據(jù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)車統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)可分為數(shù)據(jù)管理，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集成、處理與維護(hù)，機(jī)車運(yùn)用效率指標(biāo)統(tǒng)計(jì)和統(tǒng)計(jì)報(bào)表輸出4 個(gè)模塊。由于機(jī)車統(tǒng)計(jì)對機(jī)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、精準(zhǔn)度要求較高，還需提供與機(jī)車周轉(zhuǎn)圖數(shù)據(jù)和鐵路調(diào)度信息系統(tǒng)中計(jì)劃、現(xiàn)車等子系統(tǒng)的對外接口［3］。

（3）數(shù)據(jù)層。主要服務(wù)于機(jī)車統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)所需數(shù)據(jù)資源的開發(fā)和利用。根據(jù)機(jī)車統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)需求可包括數(shù)據(jù)規(guī)劃、分類、集成、整合和輸出等功能，并通過該數(shù)據(jù)層級實(shí)現(xiàn)機(jī)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)的一致性管理與維護(hù)［4］。

（4）平臺層。具體指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺層，能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供所需的軟硬件平臺。根據(jù)運(yùn)行需求可劃分為系統(tǒng)軟件平臺、數(shù)據(jù)庫平臺、服務(wù)器及存儲平臺、接口系統(tǒng)平臺。

2.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

包神鐵路集團(tuán)機(jī)車統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集成處理和維護(hù)、機(jī)車運(yùn)用效率指標(biāo)統(tǒng)計(jì)和統(tǒng)計(jì)報(bào)表輸出4個(gè)部分，其系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 包神鐵路集團(tuán)機(jī)車統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

2.3.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理

系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理模塊是對包括用戶信息、歷史統(tǒng)計(jì)報(bào)表等的系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和管理，包括用戶管理、數(shù)據(jù)庫管理、歷史統(tǒng)計(jì)報(bào)表管理3個(gè)部分。

（1）用戶管理：提供對用戶字典（包括用戶ID、密碼、用戶類別（查詢/數(shù)據(jù)管理/審計(jì)）、用戶所屬部門等）數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入、刪除、修改，針對不同用戶類別，系統(tǒng)呈現(xiàn)不同功能操作。

（2）數(shù)據(jù)庫管理：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫新建、打開、初始化、關(guān)閉、保存和備份以及數(shù)據(jù)庫修改日志生成等功能。

（3）歷史統(tǒng)計(jì)報(bào)表管理：實(shí)現(xiàn)歷史報(bào)表文件的管理與查詢。具體包括查看歷史報(bào)表存放目錄、按日期查詢及修改報(bào)表文件（報(bào)表名稱、類型、創(chuàng)建日期、修改日期等）以及對選定報(bào)表的合并與分解，從而實(shí)現(xiàn)日、月、年報(bào)表的相互轉(zhuǎn)換。

2.3.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集成處理和維護(hù)

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集成處理和維護(hù)模塊是對包括機(jī)調(diào)臺信息、機(jī)車周轉(zhuǎn)圖、貨運(yùn)車輛和貨運(yùn)數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成、處理和維護(hù)，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理3個(gè)部分。

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出：實(shí)現(xiàn)通過設(shè)置的相應(yīng)接口，設(shè)置更新間隔（6、12、24 h），實(shí)時(shí)更新貨運(yùn)車輛、貨運(yùn)數(shù)據(jù)（車列自質(zhì)量、載質(zhì)量等）、機(jī)車周轉(zhuǎn)圖、列車運(yùn)行數(shù)據(jù)、機(jī)車動態(tài)表及調(diào)度命令等，并以運(yùn)行線ID 或列車車次等關(guān)鍵字段為匹配條件，實(shí)現(xiàn)機(jī)調(diào)系統(tǒng)與計(jì)劃、CTC、貨運(yùn)、現(xiàn)車等系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)的集成和處理［5］；支持?jǐn)?shù)據(jù)庫、Excel 形式的數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入，同時(shí)能夠快速輸出選中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的Excel文件。

（2）數(shù)據(jù)處理：①支持根據(jù)計(jì)劃系統(tǒng)獲取列車開行計(jì)劃的運(yùn)行線和CTC 中獲取的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)對機(jī)車周轉(zhuǎn)圖進(jìn)行同步，并從該機(jī)車周轉(zhuǎn)圖中實(shí)現(xiàn)時(shí)間與距離數(shù)據(jù)的集成。②支持按照不同機(jī)調(diào)臺（以交路方式劃分）對機(jī)車臺數(shù)、機(jī)車周轉(zhuǎn)圖數(shù)據(jù)進(jìn)行分解。③能夠基于獲取的調(diào)度命令對每日機(jī)車動態(tài)表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到時(shí)間與狀態(tài)數(shù)據(jù)，用于后續(xù)自動計(jì)算機(jī)車臺日。④對實(shí)時(shí)更新的貨運(yùn)車輛和貨運(yùn)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，得到每日的貨運(yùn)車輛、貨運(yùn)數(shù)據(jù)總統(tǒng)計(jì)表。

（3）數(shù)據(jù)管理：提供對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的刪除、修改、插入、順序調(diào)整等操作，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)一致性自動維護(hù)，即對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)修改后，能自動修改其后續(xù)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)合法性和完備性檢查，并支持人工交互維護(hù)功能。此外還支持對復(fù)雜且龐大數(shù)據(jù)集按照規(guī)定進(jìn)行自動分類統(tǒng)計(jì)。

2.3.3 機(jī)車運(yùn)用效率指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

機(jī)車運(yùn)用效率指標(biāo)統(tǒng)計(jì)模塊是對反映機(jī)車運(yùn)用組織的10 項(xiàng)過程數(shù)據(jù)和11 項(xiàng)總體數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并繪制相應(yīng)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)圖，包括過程指標(biāo)統(tǒng)計(jì)、總體數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和指標(biāo)統(tǒng)計(jì)圖繪制3個(gè)部分。

（1）過程指標(biāo)統(tǒng)計(jì)：系統(tǒng)能夠基于在機(jī)車周轉(zhuǎn)圖上獲取的機(jī)車數(shù)據(jù)及運(yùn)行線相關(guān)數(shù)據(jù)，按照不同交路方式計(jì)算每臺機(jī)車的（全）周轉(zhuǎn)時(shí)間、折返時(shí)間，得到不同機(jī)調(diào)臺的周轉(zhuǎn)計(jì)算表；同時(shí)支持針對每臺機(jī)車計(jì)算相應(yīng)的機(jī)車走行公里、牽引總質(zhì)量及載質(zhì)量等過程指標(biāo)，生成機(jī)車工作量統(tǒng)計(jì)表；此外能夠提供利用機(jī)車周轉(zhuǎn)圖獲取的上下行各列車相關(guān)數(shù)據(jù)，分別計(jì)算每列車的旅行時(shí)間、中間站停留時(shí)間、純運(yùn)行時(shí)間、旅行速度、技術(shù)速度，生成相應(yīng)計(jì)算表。并將單列車、每臺機(jī)車計(jì)算的過程數(shù)據(jù)作為分行別、機(jī)型等進(jìn)行單獨(dú)或組合計(jì)算旅行速度、技術(shù)速度的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（2）總體數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：實(shí)現(xiàn)自動遍歷周轉(zhuǎn)圖上機(jī)車的數(shù)據(jù)，根據(jù)調(diào)度命令，按不同調(diào)度臺、不同運(yùn)輸種別分別計(jì)算機(jī)車臺日；自動生成基于過程指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的各機(jī)調(diào)臺機(jī)車統(tǒng)計(jì)指標(biāo)結(jié)果，并能按線路統(tǒng)計(jì)區(qū)段、機(jī)車動力類別進(jìn)行計(jì)算。

（3）指標(biāo)統(tǒng)計(jì)圖繪制：能夠針對統(tǒng)計(jì)的指標(biāo)結(jié)果，根據(jù)用戶選中的劃分類別（分機(jī)車動力類別、機(jī)調(diào)臺、線路區(qū)段等）自動繪制指標(biāo)對比圖表。

2.3.4 機(jī)車統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析

（1）交、直流機(jī)車運(yùn)用能效分析：系統(tǒng)支持交、直流機(jī)車各項(xiàng)運(yùn)用能效數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)，特別是在實(shí)行輪乘制改革后，為了滿足提質(zhì)增效的節(jié)能管理要求，系統(tǒng)可將機(jī)車能耗分析進(jìn)一步細(xì)化到單臺機(jī)車的能耗統(tǒng)計(jì)并形成分析報(bào)表，可為乘務(wù)員提供列車在不同線路情況下的列車能耗，乘務(wù)員可隨時(shí)掌握機(jī)車耗電量，進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)車操縱［6］。

（2）人員勞動時(shí)間分析：系統(tǒng)可根據(jù)時(shí)間、車型、擔(dān)當(dāng)牽引任務(wù)列車、列車運(yùn)行區(qū)間等條件供行管人員進(jìn)行勞時(shí)統(tǒng)計(jì)查詢，可自動根據(jù)過站信息及乘務(wù)員各輔助作業(yè)時(shí)間，自動分析出超勞時(shí)間及原因，并生成分析報(bào)表，實(shí)現(xiàn)超勞分析的精確化，進(jìn)而有效防止乘務(wù)員超勞現(xiàn)象發(fā)生。

2.3.5 統(tǒng)計(jì)報(bào)表輸出

統(tǒng)計(jì)報(bào)表輸出模塊實(shí)現(xiàn)指標(biāo)結(jié)果以報(bào)表形式輸出，包括參數(shù)設(shè)置、指標(biāo)報(bào)表輸出、生成接口文件3個(gè)部分。

（1）參數(shù)設(shè)置：可對報(bào)表列間距、行間距、布局及字符元素字體、大小、顏色進(jìn)行設(shè)置，并能自由選擇報(bào)表輸出的內(nèi)容（分機(jī)調(diào)臺、線路區(qū)段、機(jī)車動力類別等）。

（2）指標(biāo)報(bào)表輸出：支持報(bào)表時(shí)間范圍的設(shè)置（日、月、年報(bào)），其中月、年報(bào)通過在系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理模塊對歷史文件進(jìn)行合并生成；此外系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)指標(biāo)報(bào)表打印預(yù)覽、打印機(jī)選定及報(bào)表打印功能，并支持Excel、PDF、JPG格式輸出［7］。

（3）生成接口文件：為了方便與調(diào)度中心的數(shù)據(jù)共享，系統(tǒng)能夠生成專門的接口文件，方便傳輸和調(diào)度中心使用。

2.4 指標(biāo)計(jì)算方法

設(shè)計(jì)各調(diào)度臺的機(jī)車統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，包括機(jī)車工作時(shí)間、機(jī)車運(yùn)用指標(biāo)等21項(xiàng)（見圖3）。

圖3 機(jī)車統(tǒng)計(jì)指標(biāo)分類

在機(jī)車統(tǒng)計(jì)指標(biāo)中，過程指標(biāo)通過從周轉(zhuǎn)圖上獲取每列車的數(shù)據(jù)并做求和計(jì)算得到，是計(jì)算總體指標(biāo)的基礎(chǔ)；總體指標(biāo)的具體定義及計(jì)算參照《鐵路機(jī)車統(tǒng)計(jì)規(guī)則》，從周轉(zhuǎn)圖獲取每列車的數(shù)據(jù)，形成計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并計(jì)算結(jié)果。

2.4.1 機(jī)車（全）周轉(zhuǎn)時(shí)間與機(jī)車折返停留時(shí)間

機(jī)車平均（全）周轉(zhuǎn)時(shí)間是測算一定任務(wù)量（給定開行列車數(shù)）下所需機(jī)車臺數(shù)最直接的指標(biāo)之一，機(jī)車平均折返停留時(shí)間是反映站車組織效率的重要指標(biāo)。2項(xiàng)指標(biāo)從時(shí)間維度反映日常機(jī)車運(yùn)用組織的優(yōu)劣。

計(jì)算方法：為計(jì)算上述2項(xiàng)指標(biāo)，可按機(jī)車周轉(zhuǎn)全過程寫實(shí)的思路，在機(jī)車周轉(zhuǎn)圖上獲取機(jī)車運(yùn)行軌跡，從而對每臺機(jī)車的（全）周轉(zhuǎn)時(shí)間、折返時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，再通過組合求解得到不同機(jī)調(diào)臺、線路區(qū)段的機(jī)車平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和折返時(shí)間。

就包神鐵路集團(tuán)而言，具備3種不同交路的機(jī)車運(yùn)用（見圖4—圖6），因此按交路分別定義和計(jì)算上述2 項(xiàng)指標(biāo)（見表1）。

表1 機(jī)調(diào)周轉(zhuǎn)計(jì)算

圖4 肩回式交路形式

圖5 循環(huán)式交路形式

圖6 單肩回式交路形式

2.4.2 機(jī)車臺日

參考《鐵路機(jī)車統(tǒng)計(jì)規(guī)則》并結(jié)合包神鐵路集團(tuán)實(shí)際，運(yùn)用機(jī)車按照運(yùn)輸種別分為客運(yùn)（通勤）、貨運(yùn)、小運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)車工作及其他工作（包括考試、技術(shù)比武等），并與機(jī)車動態(tài)表劃分維度同步［8］。

計(jì)算方法：機(jī)車臺日為實(shí)際機(jī)車臺小時(shí)數(shù)除以24所得。其中機(jī)車實(shí)際臺小時(shí)可根據(jù)報(bào)告期（18∶00—次日18∶00）內(nèi)以轉(zhuǎn)換機(jī)車狀態(tài)的調(diào)度命令時(shí)間為節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，得到機(jī)車實(shí)際臺小時(shí)后可按不同調(diào)度臺、不同運(yùn)輸種別分別計(jì)算機(jī)車臺日。

2.4.3 機(jī)車臺日產(chǎn)量與機(jī)車日車公里

（1）機(jī)車臺日產(chǎn)量。指平均每臺機(jī)車一晝夜內(nèi)生產(chǎn)的總重噸公里。根據(jù)統(tǒng)計(jì)維度不同或分析側(cè)重點(diǎn)不同，又分為運(yùn)用（不同運(yùn)種）機(jī)車日產(chǎn)量和支配機(jī)車日產(chǎn)量。運(yùn)用機(jī)車日產(chǎn)量能夠綜合反映機(jī)車效能發(fā)揮和調(diào)度組織效率等情況。

（2）機(jī)車日車公里。指平均每臺運(yùn)用機(jī)車一晝夜內(nèi)走行的公里。機(jī)車日車公里能夠定量反映機(jī)車“走”與“?！钡臓顟B(tài)，與機(jī)車日產(chǎn)量一起可作為分析調(diào)度組織效率的重要指標(biāo)。

計(jì)算方法：首先遍歷機(jī)車周轉(zhuǎn)圖，從運(yùn)行線上提取相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算，形成機(jī)車工作量統(tǒng)計(jì)表，該表為每臺機(jī)車的實(shí)際工作寫實(shí)，是計(jì)算上述2項(xiàng)指標(biāo)的過程數(shù)據(jù)匯總。根據(jù)機(jī)車工作量統(tǒng)計(jì)表，機(jī)車臺日產(chǎn)量與機(jī)車日車公里2項(xiàng)指標(biāo)的計(jì)算方法見表2。

表2 機(jī)車臺日產(chǎn)量與機(jī)車日車公里計(jì)算方法

2.4.4 機(jī)車平均牽引總質(zhì)量

機(jī)車平均牽引總質(zhì)量為每臺機(jī)車平均牽引列車的總質(zhì)量，是體現(xiàn)機(jī)車運(yùn)用效能的另一指標(biāo)。計(jì)算平均牽引總質(zhì)量需分別按不同交路、不同線路區(qū)段、不同機(jī)型等維度進(jìn)行，才能做到準(zhǔn)確分析。

計(jì)算方法：利用過程指標(biāo)“牽引總重噸公里”及每臺機(jī)車的走行公里，通過“機(jī)車平均牽引總質(zhì)量=總重噸公里之和/（走行公里之和-單機(jī)走行公里之和）”計(jì)算不同維度組合的機(jī)車平均牽引總質(zhì)量。

2.4.5 機(jī)車旅行速度與技術(shù)速度

速度為運(yùn)行距離與時(shí)間的比值，對于某列車而言，周轉(zhuǎn)圖上要計(jì)算某班/某日該列車的平均速度，即平均速度能夠體現(xiàn)調(diào)度員組織優(yōu)劣和司機(jī)操縱水平高低。

計(jì)算方法：在實(shí)際計(jì)算中，遍歷周轉(zhuǎn)圖數(shù)據(jù)，從周轉(zhuǎn)圖上分別取上下行各列車相關(guān)數(shù)據(jù)，分別計(jì)算每列車的旅行時(shí)間、中間站停留時(shí)間、純運(yùn)行時(shí)間、旅行速度、技術(shù)速度，計(jì)算方法見表3。單列車計(jì)算的過程數(shù)據(jù)又作為周轉(zhuǎn)圖計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。有了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)就可分行別、機(jī)型等進(jìn)行單獨(dú)或組合計(jì)算旅行速度、技術(shù)速度。

表3 機(jī)車旅行速度和技術(shù)速度計(jì)算方法

2.4.6 其他指標(biāo)

（1）單機(jī)率。在機(jī)車周轉(zhuǎn)圖上，單機(jī)走行公里與總走行公里的比率，能從一定意義上反映機(jī)車使用效能。

（2）機(jī)車周轉(zhuǎn)次數(shù)。在機(jī)車周轉(zhuǎn)圖上，機(jī)車每完成1 次周轉(zhuǎn)或全周轉(zhuǎn)為1 次。該指標(biāo)可根據(jù)機(jī)車（全）周轉(zhuǎn)時(shí)間計(jì)算得到，反映機(jī)車在固定交路上往返頻次，同時(shí)也體現(xiàn)開行列車對數(shù)。

（3）機(jī)車平均（全）周轉(zhuǎn)距離。在機(jī)車周轉(zhuǎn)圖上，機(jī)車每完成1次周轉(zhuǎn)或全周轉(zhuǎn)累積走行公里數(shù)，為機(jī)車走行公里之和與周轉(zhuǎn)次數(shù)的比值。機(jī)車平均（全）周轉(zhuǎn)距離可反映機(jī)車在某一交路或線路區(qū)段周轉(zhuǎn)距離長短，側(cè)面反映機(jī)車運(yùn)用效能。

2.4.7 與既有指標(biāo)計(jì)算方法的區(qū)別

上述指標(biāo)計(jì)算方法參照《鐵路機(jī)車統(tǒng)計(jì)規(guī)則》，從包神鐵路集團(tuán)機(jī)務(wù)實(shí)際情況出發(fā)進(jìn)行定義。與《鐵路機(jī)車統(tǒng)計(jì)規(guī)則》中規(guī)定的機(jī)車統(tǒng)計(jì)指標(biāo)計(jì)算方法相比，主要差異在于前者僅針對各類指標(biāo)的基本計(jì)算方法進(jìn)行定義，未結(jié)合具體實(shí)際的調(diào)度臺別、運(yùn)輸種別分別進(jìn)行定義，在系統(tǒng)實(shí)際計(jì)算中可能出現(xiàn)計(jì)算效率低、計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確等問題，且僅能得到總體指標(biāo)結(jié)果，無法直接得到不同機(jī)調(diào)臺、機(jī)車類型的計(jì)算結(jié)果；系統(tǒng)利用基于包神鐵路集團(tuán)機(jī)務(wù)實(shí)際情況的指標(biāo)計(jì)算方法，能夠高效得到滿足用戶多樣化指標(biāo)計(jì)算輸出需求，使管理者能夠基于以上數(shù)據(jù)合理組織機(jī)車，逐步達(dá)到機(jī)車使用效率的最大化，為下一步經(jīng)營決策提供有力依據(jù)。

3 結(jié)論與展望

包神鐵路集團(tuán)機(jī)車統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)目前已在實(shí)際作業(yè)中應(yīng)用推廣，考慮到該系統(tǒng)與鐵路調(diào)度信息系統(tǒng)各子系統(tǒng)的頻繁數(shù)據(jù)交互需求，機(jī)車統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)采用面向服務(wù)并獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言的體系結(jié)構(gòu)（SOA），能夠提供良好的接口同其他系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)，并基于Web Service 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，保證實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的機(jī)車統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來源。此外，系統(tǒng)采用Oracle數(shù)據(jù)庫技術(shù)能夠高效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)指標(biāo)的查詢分析功能［9］。相較于既有人工主導(dǎo)的包神鐵路集團(tuán)機(jī)車統(tǒng)計(jì)模式，系統(tǒng)解決了機(jī)車統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確性問題，彌補(bǔ)了指標(biāo)計(jì)算過程的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺失問題，實(shí)現(xiàn)了超勞指標(biāo)和運(yùn)用能效指標(biāo)等的實(shí)時(shí)分析、生產(chǎn)過程的及時(shí)精準(zhǔn)反饋指導(dǎo)與糾偏等。

下一步將繼續(xù)優(yōu)化鐵路調(diào)度相關(guān)系統(tǒng)間信息交互，實(shí)現(xiàn)機(jī)車在本段或折返段停留時(shí)間及本段或折返段所在站停留時(shí)間的自動精準(zhǔn)計(jì)算，使數(shù)據(jù)分析更加深入細(xì)致［10］。同時(shí)，以時(shí)空網(wǎng)絡(luò)研究視角為基點(diǎn)，利用5G、云數(shù)據(jù)、衛(wèi)星通信等多種信息化技術(shù)反映調(diào)車機(jī)車調(diào)車作業(yè)的動態(tài)作業(yè)過程，實(shí)現(xiàn)作業(yè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的自動采集，便于精確計(jì)算調(diào)車機(jī)車?yán)寐省?/p>