高速鐵路客運(yùn)乘務(wù)排班信息系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

胡傳云　上海鐵路局合肥客運(yùn)段

1　引言

鐵路高鐵客運(yùn)乘務(wù)具有列車覆蓋范圍廣、乘務(wù)交路多、人員數(shù)量大、變動因素復(fù)雜等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的人工排班程序繁瑣、工作量大、易出錯，掣肘高鐵乘務(wù)管理質(zhì)量的提升，迫切需要采用信息化手段予以解決。高鐵客運(yùn)乘務(wù)排班信息系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)自動排班、自動統(tǒng)計工時等功能，而且可以通過該系統(tǒng)實(shí)時掌握各次列車工時利用率、乘務(wù)人員勞動強(qiáng)度，為合理安排乘務(wù)交路、優(yōu)化使用勞力資源提供決策依據(jù)。

2　系統(tǒng)目標(biāo)

高鐵客運(yùn)乘務(wù)排班信息系統(tǒng)是根據(jù)高鐵動車組列車交路特點(diǎn)，利用接續(xù)乘務(wù)優(yōu)化組合，按需求統(tǒng)計乘務(wù)工時，選擇較短工時優(yōu)先排班，并對出退勤、備班、特殊乘務(wù)等事項(xiàng)綜合管理的信息系統(tǒng)。系統(tǒng)主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編制乘務(wù)計劃、調(diào)整乘務(wù)交路、進(jìn)行勞力管理、分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)等。

2.1　自動編制乘務(wù)計劃

系統(tǒng)以計算機(jī)為輔助工具，根據(jù)高鐵動車組列車車組的運(yùn)用規(guī)律搭配乘務(wù)班組，將乘務(wù)交路劃定若干乘務(wù)組合，通過邏輯運(yùn)算，編制階段性乘務(wù)計劃。

2.2　便捷調(diào)整交路

系統(tǒng)根據(jù)高鐵動車組列車開行密度大，周末、小長假、春暑運(yùn)等高峰時段乘務(wù)變化大等特點(diǎn)，建立靈活的人機(jī)對話界面，支持管理終端便捷調(diào)整乘務(wù)計劃。

2.3　自動進(jìn)行數(shù)據(jù)分析

2.4　智能選備班擇

系統(tǒng)根據(jù)同日退勤班組的值乘線路、乘務(wù)工作量、備班次數(shù)等綜合因素，自動選擇乘務(wù)工作量相對較少、工時較短、備班次數(shù)較少的班組進(jìn)行備班。

2.5　自動識別考勤

系統(tǒng)利用生物識別技術(shù)，判定乘務(wù)人員出退勤狀態(tài)，以避免乘務(wù)人員漏乘或非正常退出乘務(wù)。Studio.NET2005。系統(tǒng)總體設(shè)計堅(jiān)持?jǐn)?shù)據(jù)、管理、服務(wù)、應(yīng)用相分離的架構(gòu)思想，在保持靈活性和擴(kuò)展性的前提下，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理和共享，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有資源數(shù)據(jù)的整合、共享和交換。

系統(tǒng)采用B/S（瀏覽器/服務(wù)器）模式，極少數(shù)事務(wù)邏輯在前端實(shí)現(xiàn)，主要的操作和功能在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)，形成3-tier結(jié)構(gòu)，簡化了客戶端電腦載荷，減輕了系統(tǒng)維護(hù)與升級的成本和工作量。系統(tǒng)的前臺瀏覽模塊是系統(tǒng)對外顯示的模塊，包括系統(tǒng)導(dǎo)航區(qū)和功能顯示區(qū)兩個部分，主要用于用戶瀏覽、查找相關(guān)內(nèi)容并顯示出來。系統(tǒng)的后臺是數(shù)據(jù)處理模塊，主要用于數(shù)據(jù)的存儲、交換和檢索，以快速響應(yīng)前臺瀏覽模塊傳遞過來的各項(xiàng)命令。

3　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

高鐵客運(yùn)乘務(wù)排班信息系統(tǒng)主要由前臺瀏覽模塊和后臺數(shù)據(jù)處理模塊兩大部分組成。系統(tǒng)總體架構(gòu)由表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層三個層次結(jié)構(gòu)組成。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3.1　系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)程序采用asp.Net架構(gòu)、SQL2005數(shù)據(jù)庫，開發(fā)工具采用Visual

圖1　高鐵客運(yùn)乘務(wù)排班信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.2　數(shù)據(jù)流程

系統(tǒng)建立了排班、出退勤、備班、工時計算、報表查詢等業(yè)務(wù)流程。

系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫中讀取調(diào)用班組、交路、人員等相關(guān)信息，根據(jù)設(shè)定的邏輯自動生成乘務(wù)交路，編輯排班表；根據(jù)基礎(chǔ)排班信息，結(jié)合實(shí)際出勤狀況，進(jìn)行班組狀態(tài)干預(yù)調(diào)整，確保系統(tǒng)出勤人員信息與實(shí)際出勤人員信息保持一致；系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前備班需求，自動篩選備班班組，將備班工時存儲到SQL數(shù)據(jù)庫中；在班組乘務(wù)交路完成后，系統(tǒng)核驗(yàn)班組退勤信息（包括每個乘務(wù)人員完成的交路情況、工時的核加（核）減情況），核算趟乘務(wù)工時，存儲到SQL數(shù)據(jù)庫中；系統(tǒng)自動將趟工時累加計算出月度工時，并完成乘務(wù)人員勞動工時對比統(tǒng)計。

樞紐及防洪配套工程年運(yùn)行費(fèi)按投資2.5%計，后續(xù)灌區(qū)配套工程按其投資4%計，防洪、養(yǎng)殖等配套工程按其投資5%計［2］，則正常年份年運(yùn)行費(fèi)32.77萬元。

4　系統(tǒng)功能

高鐵客運(yùn)乘務(wù)排班信息系統(tǒng)主要包括排班管理、出勤管理、退勤管理、備班管理、審核管理、工時統(tǒng)計等六大功能。

4.1　排班管理

系統(tǒng)的排班管理功能是根據(jù)數(shù)據(jù)維護(hù)中錄入的班組信息和交路信息來確定的。設(shè)計乘務(wù)組完成某個動車組車組的完整交路循環(huán)，要考慮班組乘務(wù)與休班交替時間、出退勤地點(diǎn)的選擇、勞力利用效率等因素。例如：設(shè)計合肥南-長沙南-青島乘務(wù)交路在合肥南站出退勤（如圖2所示）。

圖2　合肥南-長沙南-青島乘務(wù)交路示意圖

在確定了乘務(wù)交路后，需要考慮動車組列車一趟完整乘務(wù)交路所包含的各種變量，設(shè)計通用的公式計算乘務(wù)綜合工時，從而確定完成乘務(wù)交替值乘的班組數(shù)量。影響乘務(wù)綜合工時的變量包括：運(yùn)行區(qū)段、始發(fā)（終到）時刻、始發(fā)準(zhǔn)備時間、出退勤時間、折返時間、待勤時間及可能發(fā)生的列車晚點(diǎn)時間等。

其中：

T綜：班組月度乘務(wù)綜合工時；t運(yùn)：動車組列車始發(fā)終到運(yùn)行時間；t始：動車組列車始發(fā)準(zhǔn)備時間；t折：動車組列車折返準(zhǔn)備時間；t附：班組在動車組列車始發(fā)前、終到后及其他因素附加時間；

t備：某乘務(wù)組備班折算工時；

n：工時計算月內(nèi)擔(dān)當(dāng)乘務(wù)交路個數(shù)。

一般情況下：在調(diào)整旅客列車運(yùn)行圖時，管理終端操作人員只要輸入高鐵動車組列車完整交路的接續(xù)車次、運(yùn)行區(qū)段、始發(fā)和終到時刻、出勤和退勤日期，系統(tǒng)能夠自動添加附加時間，從而準(zhǔn)確計算出各個乘務(wù)組的實(shí)際工時；將實(shí)際乘務(wù)工時與鐵路企業(yè)核定的乘務(wù)月工時 174h±5%（165.3h～182.7h）進(jìn)行對比，即可得出某乘務(wù)交路所需成為班組數(shù)。

4.2　出勤管理

出勤管理主要分為正常出勤、熱備出勤和特殊出勤三個部分。

4.2.1正常出勤

系統(tǒng)在完成自動排班后，系統(tǒng)需要在管理終端進(jìn)行人工核對，根據(jù)職工臨時調(diào)班、病事假等因素進(jìn)行崗位人員添加或移除，確保系統(tǒng)在派工單上生成的人員信息與實(shí)際出勤人員信息保持一致。

4.2.2備班出勤

備班出勤分為備班待勤和備班乘務(wù)兩種情形。備班待勤時，系統(tǒng)按照每天8小時折算乘務(wù)工時；備班乘務(wù)時，系統(tǒng)按照實(shí)際備班折算工時和實(shí)際乘務(wù)工時合并計算乘務(wù)綜合工時。

4.2.3特殊出勤

結(jié)合高鐵乘務(wù)組可能遇到專運(yùn)乘務(wù)、臨客乘務(wù)、新線試運(yùn)行等因素，系統(tǒng)對于特殊出勤的工時計算基于正常乘務(wù)算法，給出從出勤乘務(wù)到退勤乘務(wù)終了的乘務(wù)工時計算公式，管理終端只須錄入相應(yīng)日期、時刻及附加時間，系統(tǒng)就能自動計算綜合工時。

4.3　退勤管理

班組在完成退勤操作后，系統(tǒng)根據(jù)班組出退勤情況，計算乘務(wù)員當(dāng)趟交路實(shí)際工時。正常情況下，列車長直接完成退勤核對操作即可完成退勤管理。如遇加班套開列車或列車晚點(diǎn)等特殊情況，需列車長對相應(yīng)人員工時進(jìn)行核加（減）操作，確保乘務(wù)人員當(dāng)趟交路工時的準(zhǔn)確性。如圖二示，若蚌埠南-合肥南G7435區(qū)間列車運(yùn)行晚點(diǎn)35min，列車長應(yīng)在G245到達(dá)合肥南站班組退勤時，對本班全體乘務(wù)員核加35min勞動工時。

4.4　備班管理

備班管理主要是對備班班組和備班班組人員進(jìn)行選擇和調(diào)整。備班班組或班組人員在備班期間有臨時變動時，系統(tǒng)利用備班管理功能對備班人員進(jìn)行添加、變更或移除，確保系統(tǒng)備班人員和實(shí)際備班人員信息一致。

4.5　審核管理

為保證乘務(wù)交路安排科學(xué)、勞力使用得當(dāng)、乘務(wù)工時計算準(zhǔn)確，系統(tǒng)提供了審核管理功能。乘務(wù)班組在完成出勤操作、退勤操作以及備班操作后，都必須經(jīng)過管理終端審核驗(yàn)證方能有效。審核的內(nèi)容包括出勤班組與出勤人數(shù)是否正確、備班班組與備班人數(shù)是否達(dá)到應(yīng)急要求、工時的核加與核減是否符合標(biāo)準(zhǔn)等。

4.6　工時統(tǒng)計

工時統(tǒng)計功能主要是根據(jù)各班組出退勤及備班信息，綜合統(tǒng)計全體乘務(wù)人員的乘務(wù)工時。系統(tǒng)根據(jù)出退勤信息確定各乘務(wù)組整趟乘務(wù)完成情況，讀取每個乘務(wù)人員的正常乘務(wù)工時；根據(jù)退勤管理的工時核加（減）數(shù)據(jù)，讀取附加工時信息，進(jìn)而進(jìn)行綜合工時統(tǒng)計。系統(tǒng)工時統(tǒng)計提供了每日工時統(tǒng)計、月度按工時長短排序統(tǒng)計、月度按班組組別工時統(tǒng)計、單項(xiàng)核加（減）工時特殊統(tǒng)計等。

5　技術(shù)關(guān)鍵

高鐵客運(yùn)乘務(wù)排班信息系統(tǒng)將動車組列車乘務(wù)交路利用與勞力資源利用相結(jié)合，突出高鐵客運(yùn)乘務(wù)交路緊湊性、勞力使用合理性和勞力組織靈活性的特點(diǎn)，利用了流程自動、接口協(xié)同、生物識別等技術(shù)關(guān)鍵。

5.1　流程自動

系統(tǒng)設(shè)計了自動排班流程，操作人員只須按照給定的交路規(guī)律錄入出勤日期，系統(tǒng)就能自動計算正常班組的退勤時間；只須在退勤管理界面上傳退勤交路及附加數(shù)據(jù)，系統(tǒng)就能準(zhǔn)確計算乘務(wù)工時，進(jìn)行勞力使用情況的排序計算。

5.2　接口協(xié)同

系統(tǒng)基于局域網(wǎng)設(shè)計，實(shí)現(xiàn)一個終端錄入信息多個終端共享信息資源。系統(tǒng)乘務(wù)排班的數(shù)據(jù)集成可與勞資考勤、工資計件同步協(xié)同，實(shí)現(xiàn)工資清算與乘務(wù)排班之間信息共享。

5.3　生物識別

系統(tǒng)設(shè)計使用生物識別技術(shù)，施行指紋考勤或人臉識別考勤。考勤子系統(tǒng)考慮了系統(tǒng)斷網(wǎng)時的數(shù)據(jù)處理，在網(wǎng)路中斷的情況下，基于本地存儲進(jìn)行數(shù)據(jù)累積，網(wǎng)絡(luò)接通后自動上傳數(shù)據(jù)至服務(wù)器。生物識別技術(shù)避免了人工錄入考勤可能發(fā)生的主客觀差錯，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。

6　系統(tǒng)安全

系統(tǒng)直接運(yùn)用與生產(chǎn)一線，終端客戶多，系統(tǒng)安全性至關(guān)重要。本系統(tǒng)采用B/S模式，在系統(tǒng)安全方面采取如下方法：客戶端和服務(wù)器端的Windows系統(tǒng)安裝病毒防火墻，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)過濾；用戶使用系統(tǒng)時，必須提供正確的用戶名和口令才能登錄；對不同的用戶設(shè)置不同的權(quán)限，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的權(quán)限管理，沒有賦予權(quán)限的菜單無法訪問；系統(tǒng)采用SQL數(shù)據(jù)庫，并存儲于服務(wù)器中，由于服務(wù)器均采用Raid-5磁盤鏡像冗余技術(shù)，即使單個硬盤損壞也不會丟失數(shù)據(jù)。

7　結(jié)束語

高鐵客運(yùn)乘務(wù)排班信息系統(tǒng)的使用能夠大大提升高鐵乘務(wù)管理科學(xué)化、信息化、自動化水平。對于加強(qiáng)高鐵乘務(wù)管理、優(yōu)化高鐵乘務(wù)組織、準(zhǔn)確計算乘務(wù)工作量提供了高效的管理平臺。如系統(tǒng)與勞資部門的考勤管理系統(tǒng)對接、與財務(wù)部門的工資清算系統(tǒng)對接，其優(yōu)越性會更加顯現(xiàn)。系統(tǒng)具有流程科學(xué)、操作簡單、人機(jī)對話靈活的特點(diǎn)，適用于所有高鐵客運(yùn)乘務(wù)客運(yùn)段高效管理的需求。