鐵路客運(yùn)車輛調(diào)度信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

吳自民，潘云松

（昆明鐵路局 信息化處，昆明 650011）

鐵路客運(yùn)車輛調(diào)度管理是客運(yùn)生產(chǎn)組織中的一種重要環(huán)節(jié)，包括客車車輛庫(kù)信息維護(hù)、交路圖編制、車組車底編制、具體車次編掛及分析考核等具體工作。隨著昆明鐵路局新線的逐步開(kāi)通，客車將會(huì)達(dá)到1 500輛左右，基于現(xiàn)有的車號(hào)牌顯示板方式難以滿足管理需求，本系統(tǒng)基于圖形化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了客車動(dòng)態(tài)圖形化顯示，交路圖和車底信息維護(hù)，具體車次車底模板維護(hù)和編掛，此外系統(tǒng)還具有操作監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)分析、自動(dòng)報(bào)警等功能。

1 現(xiàn)狀

目前，昆明鐵路局客調(diào)人員仍然使用 “客車車底動(dòng)態(tài)顯示板”（以下簡(jiǎn)稱顯示板）進(jìn)行管理，采用塑料板車號(hào)牌的方式人工手動(dòng)維護(hù)，這種方式存在以下不足：

（1）缺少圖定“編組表”信息。按照技術(shù)規(guī)章要求，圖定車次都有對(duì)應(yīng)的編組表，其中規(guī)定了順號(hào)、車廂編號(hào)、車種、定員、欠編等信息，車底顯示板缺少此信息，難以校對(duì)編掛情況。

（2）編組人工校對(duì)?？蛙嚲幗M與圖定“編組表”的比對(duì)校驗(yàn)只能人工校對(duì)，效率不高，容易出錯(cuò)。

（3）車輛查找困難。顯示板包含1 500多個(gè)車號(hào)牌，查找工作只能依賴人工，效率不高。

（4）難以擴(kuò)展性。顯示板已經(jīng)占據(jù)客調(diào)室整個(gè)墻面，隨著玉蒙線等新線開(kāi)通，以及廣州車等車次新增，顯示板已經(jīng)沒(méi)有位置可以擺放車號(hào)牌。

（5）維護(hù)困難。由于顯示板面積太大，開(kāi)車日期以及編掛操作維護(hù)比較困難。

（6）車輛信息修改麻煩。由于車號(hào)牌是特殊定制的，對(duì)新增以及修改車輛信息比較麻煩。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 功能性設(shè)計(jì)

在充分調(diào)研客運(yùn)車輛運(yùn)用調(diào)度管理需求的基礎(chǔ)上，確定了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能圖1。

圖1 客車車輛調(diào)度管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

2.2 質(zhì)量指標(biāo)設(shè)計(jì)

針對(duì)客調(diào)工作實(shí)時(shí)性強(qiáng)、人員輪流倒班，系統(tǒng)24 h運(yùn)行的特點(diǎn)，系統(tǒng)質(zhì)量指標(biāo)設(shè)計(jì)如下：

（1）可靠性?？驼{(diào)要求系統(tǒng)要能24 h不間斷運(yùn)行，客車車輛數(shù)據(jù)、系統(tǒng)硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)、要有容災(zāi)備份恢復(fù)機(jī)制。

（2）安全性。具有完善的用戶管理功能，確保系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)的安全性，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）可擴(kuò)展性。采用合理的技術(shù)和軟件架構(gòu)，使系統(tǒng)不因功能的增加，而需進(jìn)行大的改動(dòng)。

（4）交互性。直觀、簡(jiǎn)單、方便和快捷。

2.3 運(yùn)行保障平臺(tái)

為了確保系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠，特別是數(shù)據(jù)庫(kù)的穩(wěn)定，該系統(tǒng)使用當(dāng)前運(yùn)用非常廣泛Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)組件采用專門為.net開(kāi)發(fā)的ODP的產(chǎn)品，硬件使用了雙小型機(jī)設(shè)備、AIX操作系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 圖形化顯示板的實(shí)現(xiàn)

圖形化顯示板的使用的人員是車輛調(diào)度和客車車輛段?；趫D形的直接拖拉方式，實(shí)現(xiàn)從車輛庫(kù)挑選車輛，編成具體車次，顯示所有客車車次車組的編組（含欠編）情況，完全替代了原來(lái)替客調(diào)使用的“客車車底動(dòng)態(tài)顯示板”。如果編掛和車底模板不符，會(huì)標(biāo)注出來(lái)。如圖2所示。

3.1.1 圖形顯示技術(shù)的程序?qū)崿F(xiàn)

在設(shè)計(jì)圖形化的編掛模塊時(shí)，大量使用GDI（Graphics Device Interface，圖形設(shè)備接口）。在C#.NET中，使用GDI+處理二維（2D）的圖形和圖像，使用DirectX處理三維（3D）的圖形圖像,本項(xiàng)目用到的主要命名空間是System .Drawing，主要有Graphics類、Bitmap類，從Brush類繼承的類、Font類、Icon類、Image類、Pen類、Color類等。

3.1.2 自動(dòng)校驗(yàn)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

在做客車編掛作業(yè)前，維護(hù)人員先對(duì)該客車車次的車底進(jìn)行維護(hù)，車底中包含了客車編組順序位客車車底的編掛要求。如T62,第1位為行李車；3位～7位為硬座車，定員為118。如果第3位客車被更換下來(lái)，就必須換上118個(gè)定員的硬座車。如果編掛作業(yè)換上116個(gè)定員車，或貨換上不同型號(hào)的車時(shí)，系統(tǒng)將阻止該操作，并進(jìn)行提示，避免人為失誤引起事故發(fā)生。工作原理是系統(tǒng)將掛上的客車與車底信息（車型、定員）進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)差異就進(jìn)行報(bào)警；系統(tǒng)在每次編掛作業(yè)都自動(dòng)判斷是當(dāng)前使用車輛庫(kù)中是否有重復(fù)車號(hào)，發(fā)現(xiàn)則進(jìn)行報(bào)警提示。

圖2 圖形化顯示板截圖

3.2 客車交路圖的實(shí)現(xiàn)

以一個(gè)實(shí)際交路為例，圖3顯示了T62T61車次的交路維護(hù)操作。

圖3 交路維護(hù)操作界面截圖

此功能主要供客調(diào)度人員使用。實(shí)現(xiàn)客車交路圖和車底模板維護(hù)。界面左側(cè)區(qū)域?qū)⒖蛙囬_(kāi)行車次按照臨時(shí)、圖定、專運(yùn)進(jìn)行分類；右側(cè)針對(duì)具體客車車次交路進(jìn)行維護(hù)。圖3展示了T62T61車次的交路信息：（1）客車信息包括開(kāi)行區(qū)段、運(yùn)行周期、圖定屬性；（2）交路圖包含客車走行車次和時(shí)刻表；T62T61有4組車，每組車從昆明始發(fā)時(shí)間，這個(gè)時(shí)間由系統(tǒng)自動(dòng)生成；（3）車組車底配置要求：T62T61每組車有16個(gè)車廂，1位～16位所配備的車型和定員要求，為編制具體車次車組提供模板。

本系統(tǒng)中交路圖維護(hù)的客車車組的開(kāi)行日期是通過(guò)開(kāi)行周期自動(dòng)推算出來(lái),如T62的1組系統(tǒng)確認(rèn)已在8月5日開(kāi)出,將根據(jù)4天的周期,推算出下次開(kāi)出時(shí)間為在8月9日。這個(gè)計(jì)算是通過(guò)Oracle定時(shí)任務(wù)完成的。如果出現(xiàn)因特殊情況客車停開(kāi)，維護(hù)人員可手動(dòng)對(duì)客車開(kāi)行時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，使系統(tǒng)兼顧了自動(dòng)和靈活特點(diǎn)。

3.3 車輛信息庫(kù)維護(hù)

該功能主要是車輛調(diào)度和客車車輛段使用。實(shí)現(xiàn)對(duì)全局車輛庫(kù)的維護(hù)。包括增加、刪除、修改等。

4 結(jié)束語(yǔ)

鐵路客運(yùn)車輛調(diào)度信息系統(tǒng)自2012年在昆明鐵路局投入使用以來(lái)，通過(guò)采集車輛段運(yùn)用客車的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)，揀牌操作便捷高效，豐富了車輛管理信息內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了在途列車?yán)ッ鞒霭l(fā)日期的自動(dòng)跳轉(zhuǎn)，能夠?qū)θ藛T操作進(jìn)行審計(jì)，有利于事后的責(zé)任劃分和統(tǒng)計(jì)分析，能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)與編組計(jì)劃不符的有關(guān)事項(xiàng)，并報(bào)警提示，進(jìn)一步減輕了工作量，節(jié)約制作車號(hào)牌的資源，適用性和準(zhǔn)確性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了原定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)和功能，目前，正在研究利用GIS技術(shù)反映開(kāi)行客車信息的方法。

［1］（美）Ying Bai.C＃數(shù)據(jù)庫(kù)編程實(shí)戰(zhàn)經(jīng)典[M].施宏斌，譯.北京：清華大學(xué)出版社，2011，11.

［2］(美) Michael McLanughlin. Oracle Database llg P L/SQL程序設(shè)計(jì)[M]張 云，王海濤，譯. 北京：清華大學(xué)出版社，2009，4