潞安礦區(qū)鐵路貨運(yùn)管理系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

張致達(dá)

（潞安鐵運(yùn)公司電務(wù)段，山西 長治 046000）

1 系統(tǒng)目標(biāo)

市場上的貨運(yùn)管理系統(tǒng)是針對國鐵貨運(yùn)組織模式的。潞安礦業(yè)集團(tuán)行車指揮、貨運(yùn)組織都有其明顯的企業(yè)特點。潞安礦業(yè)集團(tuán)鐵路運(yùn)營公司所轄地方鐵路的運(yùn)輸和貨運(yùn)組織模式與國鐵運(yùn)輸組織模式存在差異，具體作業(yè)內(nèi)容比較單純，關(guān)注點不同，主要體現(xiàn)在以下內(nèi)容。

調(diào)度指揮方面。鐵路運(yùn)營公司調(diào)度員不僅關(guān)注于列車的運(yùn)行，而且更多的精力關(guān)注于車輛的運(yùn)行。對于現(xiàn)車的了解是其指揮列車運(yùn)行的主要方式之一。

整個列車的指揮運(yùn)行基本分成路車以及自備車兩部分：一是自備車部分，其運(yùn)輸組織比較靈活；二是路車部分，青町口列車需要依照運(yùn)銷處分配的去向等因素編組開車。

根據(jù)礦區(qū)的基本任務(wù)要求，結(jié)合以上具體的業(yè)務(wù)需求分析，潞安礦區(qū)鐵路貨運(yùn)管理信息系統(tǒng)構(gòu)建的主要目標(biāo)是利用計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，為行車調(diào)度員和車站值班員提供運(yùn)輸組織依據(jù)和車站現(xiàn)車分布及編組信息，并提升各站現(xiàn)車編組調(diào)車等詳細(xì)信息查詢及操作的效率，使調(diào)度員和值班員能夠及時、準(zhǔn)確地獲取列車、機(jī)車、車輛等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，同時，能高效對重車、空車、壞車分布信息進(jìn)行查詢和管理。通過對鐵路運(yùn)輸過程中的有關(guān)信息進(jìn)行收集、處理、存儲和傳遞，為行車調(diào)度員和車站值班員提供更加準(zhǔn)確的現(xiàn)車及編組信息。

系統(tǒng)主要目標(biāo)包括以下幾點內(nèi)容：

首先，改變原來人工攜帶手工貨票作業(yè)方式，實現(xiàn)電子貨票、貨運(yùn)結(jié)算功能，提高勞動生產(chǎn)效率，改善勞動條件。

其次，通過系統(tǒng)建設(shè)構(gòu)成信息共享平臺，改變原來信息匯總不及時的狀況或者不同系統(tǒng)間存在的信息壁壘，使得各級業(yè)務(wù)或決策機(jī)構(gòu)可以實時地、方便地了解現(xiàn)場作業(yè)、計劃完成等情況，并根據(jù)需要提供詳細(xì)的統(tǒng)計分析報表，為科學(xué)決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

再次，系統(tǒng)可以幫助生產(chǎn)指揮人員準(zhǔn)確掌握車站的作業(yè)狀況、倉存、機(jī)車和車輛使用狀態(tài)、各車輛裝卸車狀態(tài)以及各車站存車實時狀態(tài)等，更好地提高計劃調(diào)整的主動性，準(zhǔn)確計劃和執(zhí)行的兌現(xiàn)率，為各級調(diào)度人員和管理人員提供有效的指揮和管理工具。

最后，通過貨運(yùn)系統(tǒng)的實施，調(diào)度精確掌握生產(chǎn)的實時情況，安排優(yōu)化的調(diào)度方案，大大減少路車的停時，提高自備車的周轉(zhuǎn)利用率，提高運(yùn)輸效率。

2 系統(tǒng)流程分析與軟件設(shè)計

系統(tǒng)設(shè)計采用自上向下基本思想將整個系統(tǒng)劃分為若干個模塊子系統(tǒng)，模塊子系統(tǒng)再自上而下逐步設(shè)計。根據(jù)數(shù)據(jù)流程分析可劃分為：交接站列車錄入、貨運(yùn)員貨運(yùn)作業(yè)錄入、發(fā)出列車交接站錄入三部分[1]。根據(jù)軟件模塊化開發(fā)設(shè)計思想可劃分為：現(xiàn)車分布模塊、到發(fā)編組模塊、調(diào)車作業(yè)模塊、裝卸車模塊、站場顯示模塊、統(tǒng)計分析模塊。

2.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程分析

系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程分析主要利用計算機(jī)運(yùn)算和儲存性能的優(yōu)勢，在交接站基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入的情況下，對整個系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)完成流向、計算、統(tǒng)計等處理，快速準(zhǔn)確地將統(tǒng)計信息及各類輸出報表反饋給調(diào)度人員及車站工作人員。相關(guān)數(shù)據(jù)流程如圖1。

圖1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程分析

到達(dá)交接站錄入主要為從國鐵交接站進(jìn)入礦區(qū)錄入的相關(guān)車輛信息，此車輛信息進(jìn)入本系統(tǒng)現(xiàn)車信息庫中。貨運(yùn)員貨運(yùn)作業(yè)錄入的信息主要包括自備車、路用車相關(guān)的裝卸車信息；發(fā)出列車交接站錄入主要包括從礦區(qū)進(jìn)入國鐵交接站的相關(guān)車輛信息。

2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)采用客戶/服務(wù)器（Client/Server）模式架構(gòu)設(shè)計，客戶端及后臺服務(wù)軟件采用跨平臺技術(shù)進(jìn)行編程，實現(xiàn)跨平臺、跨操作系統(tǒng)運(yùn)行。為提高系統(tǒng)的高可靠性，按照面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)流分析和設(shè)計思想，采用面向?qū)ο蟮腣isual Studio.NET 核心開發(fā)工具和編程技術(shù)，運(yùn)用多線程、連接池、Sockets通信、Web 服務(wù)等關(guān)鍵技術(shù)，以提高系統(tǒng)性能和效率。系統(tǒng)軟件主要結(jié)構(gòu)如圖2。

圖2 系統(tǒng)軟件子模塊結(jié)構(gòu)圖

2.2.1 系統(tǒng)軟件子模塊的設(shè)計思想

（1）現(xiàn)車管理界面終端包括現(xiàn)車分布管理模塊、到發(fā)編組管理、調(diào)車作業(yè)管理模塊，裝卸車管理模塊、站場顯示模塊、統(tǒng)計分析模塊，各個模塊之間采用獨立化設(shè)計，保持系統(tǒng)模塊間的低耦合性?，F(xiàn)車管理界面終端負(fù)責(zé)將本站的現(xiàn)車分布、到發(fā)編組、調(diào)車計劃信息、裝卸車信息、站場圖呈現(xiàn)在軟件界面[2]。

（2）后臺應(yīng)用服務(wù)程序為前臺應(yīng)用程序提供后臺數(shù)據(jù)存儲服務(wù)，從而保證當(dāng)前臺業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)的故障情況下不影響其他應(yīng)用服務(wù)功能的正常使用。同時，后臺應(yīng)用程序直接接入數(shù)據(jù)庫，由數(shù)據(jù)庫為前臺應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

2.2.2 軟件子模塊的設(shè)計原則

（1）系統(tǒng)各個軟件模塊界面友好，相關(guān)提示清晰，具有在線幫助功能，操作簡單。

（2）系統(tǒng)采用自上而下的模塊化的開發(fā)方法，各功能模塊之間相對獨立，耦合性低，保證系統(tǒng)模塊內(nèi)高內(nèi)聚和低耦合度。

（3）系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)語言實現(xiàn)模塊相關(guān)功能，采用公用組件技術(shù)和繼承關(guān)系，降低編碼量，提高程序的可維護(hù)性。

（4）系統(tǒng)分析、設(shè)計、編碼、測試、維護(hù)等階段提供統(tǒng)一的質(zhì)量保證規(guī)范，并且制定完善、合理的軟件工具編碼規(guī)范，提高編碼的可讀性和可維護(hù)性。

（5）系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)遵循統(tǒng)一的基本數(shù)據(jù)字典格式和公用數(shù)據(jù)訪問接口，并且適當(dāng)保留冗余數(shù)據(jù)。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 主要功能

3.1.1 主要功能

潞安礦區(qū)鐵路貨運(yùn)管理系統(tǒng)涵蓋的主要功能：

（1）與集團(tuán)運(yùn)銷處開發(fā)的倉存、裝車系統(tǒng)實現(xiàn)信息互通，提高信息系統(tǒng)的實用性。

（2）現(xiàn)車管理。通過現(xiàn)車管理系統(tǒng)，中心調(diào)度員和車站值班員可以實時了解車站的現(xiàn)車分布及變化情況以及股道上車輛的綜合信息，即車輛的匯總信息。信息內(nèi)容包括：股道序號、股道名稱、車輛分類、空重狀態(tài)、檢修狀態(tài)等描述，并能夠查看各股道現(xiàn)車車輛的詳細(xì)信息。車輛信息實時保存在數(shù)據(jù)庫中，可實時查詢?nèi)我廛囂栐谌我鈺r間的詳細(xì)信息，同時，提供現(xiàn)車與裝卸車數(shù)據(jù)同步功能、現(xiàn)車與編組自動轉(zhuǎn)換功能等。

（3）實現(xiàn)貨運(yùn)系統(tǒng)列車寫實功能。通過運(yùn)行圖以及貨運(yùn)人員填記“六個時間”自動計算統(tǒng)計技術(shù)作業(yè)時間（車輛等待作業(yè)時間、裝卸車時間、總停留時間、原因分析等），通過系統(tǒng)自動統(tǒng)計計算貨車使用費(fèi)，并可以實時查詢寫實情況，提供導(dǎo)出數(shù)據(jù)功能。

（4）實現(xiàn)貨運(yùn)系統(tǒng)同國鐵交接站車號采集系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。除采集車號信息外同時采集時間信息，并對車輛進(jìn)行跟蹤、注銷，適時反映專用線內(nèi)C 車現(xiàn)車存車情況，并實現(xiàn)現(xiàn)車根據(jù)不同停留時長分不同顏色顯示（例如24 h 內(nèi)白色；24～48 h 綠色；48 h以上紅色等），自動統(tǒng)計C 車專用線停留車小時，并實現(xiàn)月度、旬、跨時段統(tǒng)計分析功能。

（5）車號查詢功能。實現(xiàn)多車號全系統(tǒng)車號查詢功能。

（6）實現(xiàn)電子運(yùn)單和電子貨票功能，取消人工攜帶手工貨票。

（7）統(tǒng)計功能。包括運(yùn)量統(tǒng)計、停時統(tǒng)計和機(jī)車運(yùn)用統(tǒng)計。

（8）其他功能。TDCS 與貨運(yùn)系統(tǒng)實現(xiàn)信息交換與共享。

3.1.2 系統(tǒng)操作流程

行車調(diào)度員下達(dá)調(diào)度及編組計劃到車站，車站值班員收到計劃后，現(xiàn)車系統(tǒng)給出相應(yīng)的提示信息，值班員根據(jù)此提示信息準(zhǔn)備進(jìn)行接發(fā)車作業(yè)。列車實際到達(dá)車站后，現(xiàn)車管理系統(tǒng)將上一站的出發(fā)編組信息轉(zhuǎn)換為本站現(xiàn)車信息呈現(xiàn)在現(xiàn)車分布界面中，如果本站存在相關(guān)的調(diào)車作業(yè)，則值班員在調(diào)車作業(yè)管理界面編制作業(yè)單。調(diào)車作業(yè)執(zhí)行過程中，相關(guān)調(diào)車勾計劃會隨著調(diào)機(jī)位置變化自動執(zhí)行同時改變股道現(xiàn)車分布。如果貨運(yùn)員需要登記裝卸車信息，則可以在貨運(yùn)管理界面進(jìn)行登記。最后，值班員根據(jù)行車調(diào)度員的調(diào)度計劃對車站現(xiàn)車進(jìn)行列車編組、發(fā)車。此時，現(xiàn)車管理系統(tǒng)會將本站相關(guān)的現(xiàn)車信息轉(zhuǎn)變?yōu)樵撎塑嚨某霭l(fā)編組[3-4]。通過現(xiàn)車管理系統(tǒng)相關(guān)軟件的實施，提高了行車調(diào)度員和車站值班員、貨運(yùn)員的工作效率，相關(guān)的車站作業(yè)更加流程化、規(guī)范化，并且所有的作業(yè)內(nèi)容在現(xiàn)車系統(tǒng)均有詳細(xì)歷史記錄。具體作業(yè)流程如圖3。

圖3 礦區(qū)鐵路現(xiàn)車管理作業(yè)流程

3.2 系統(tǒng)應(yīng)用

潞安礦區(qū)鐵路貨運(yùn)管理系統(tǒng)從2019 年4 月起在鐵運(yùn)公司所有車站得到推廣使用。通過該系統(tǒng)的應(yīng)用，中心調(diào)度員可以實時獲取各站現(xiàn)車分布情況和裝卸車進(jìn)度，無需采用手動的方式記錄各個車站的現(xiàn)車，使調(diào)度員更好地專注執(zhí)行調(diào)度編組調(diào)車計劃的下達(dá)。同時，車站值班員在列車接發(fā)車作業(yè)過程中，無需再按照傳統(tǒng)的記錄現(xiàn)車牌和手寫調(diào)車計劃單進(jìn)行作業(yè)，原來落后的作業(yè)方式均可通過貨運(yùn)管理系統(tǒng)替代完成，大大降低了值班員和貨運(yùn)員的勞動強(qiáng)度和作業(yè)出錯率。潞安礦業(yè)集團(tuán)鐵路貨運(yùn)系統(tǒng)的建設(shè)，在實現(xiàn)貨運(yùn)管理信息化、經(jīng)營管理現(xiàn)代化、提高運(yùn)輸效率、擴(kuò)大運(yùn)輸能力、提高服務(wù)質(zhì)量、提升管理水平方面發(fā)揮明顯作用，為鐵路運(yùn)營公司跨越式發(fā)展提供技術(shù)支撐與保障。

4 結(jié) 語

本文從礦區(qū)鐵路貨運(yùn)管理系統(tǒng)實現(xiàn)目標(biāo)入手，詳細(xì)描述了系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程分析及軟件子模塊設(shè)計方法，同時介紹了系統(tǒng)的主要實現(xiàn)功能及操作流程方法。通過該系統(tǒng)的投入運(yùn)用，實現(xiàn)了鐵路運(yùn)輸現(xiàn)車的自動化管理，提高了運(yùn)輸組織和調(diào)度水平，為全線提供了準(zhǔn)確的運(yùn)輸生產(chǎn)信息，使傳統(tǒng)的作業(yè)方式得到了優(yōu)化，在確保運(yùn)輸安全的前提下，提高了鐵路運(yùn)輸?shù)墓ぷ髻|(zhì)量，減輕了勞動強(qiáng)度并降低了作業(yè)出錯率。