廈門地鐵乘務(wù)排班問題的策略優(yōu)化研究

張峰歌

摘 要：伴隨進一步加快的城市化進程，交通擁擠愈發(fā)嚴重，因此地鐵等軌道交通的出現(xiàn)成為緩解交通擁堵的關(guān)鍵工具，而且在城市公共交通中起到不可或缺的作用?，F(xiàn)階段，因為乘務(wù)人員在整體運營支出中的占比偏高，所以提高乘務(wù)排班科學(xué)性，控制值乘成本是一個重點研究問題。對此，本文將立足廈門地鐵現(xiàn)狀，針對乘務(wù)排班存在的問題及其相關(guān)優(yōu)化策略加以簡要分析。

關(guān)鍵詞：乘務(wù)排班;地鐵;問題;策略;研究分析

0 引言

依據(jù)軌道交通對方面運營需要，應(yīng)確保高效且科學(xué)地乘務(wù)配合，在確保提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的基礎(chǔ)上，進一步提高乘務(wù)人員使用率并降低相應(yīng)的費用支出，其針對促進運營效率提高，減少運營成本投入等方面尤為重要。若想降低這筆費用則需要制定科學(xué)的乘務(wù)計劃，由此可見乘務(wù)計劃是一項核心環(huán)節(jié)，能夠科學(xué)安排休息時間與乘務(wù)任務(wù)，因此，乘務(wù)排班問題會對廈門地鐵運營效率造成直接影響。

1 簡析廈門地鐵乘務(wù)排班問題特征

第一，較低的求解效率。從本質(zhì)上來講此問題即為優(yōu)化組合的一個過程，應(yīng)以地鐵運行圖為基礎(chǔ)重新優(yōu)化組合乘務(wù)任務(wù)，對此應(yīng)科學(xué)分解地鐵運行圖。針對作為城市軌道交通工具的地鐵而言，在發(fā)站和到站彼此間頻繁來往，因此排班計劃的編排需要拆分全天列車運行圖，而完成拆分的有關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容相對龐大。并且編制繁雜且規(guī)模較大的數(shù)據(jù)時，會耗費很多物力與人力，同時計劃要盡可能滿足不同部門的現(xiàn)實要求，降低相應(yīng)的運營成本投入。另外，還存在一些乘務(wù)規(guī)則、約束條件等在不同程度上約束問題，由此使求解困難程度更高。地鐵是重要的公共設(shè)施之一，需要隨時應(yīng)對一些特殊性與突發(fā)性狀況，因為計劃編制應(yīng)依據(jù)具體運營情況及時進行調(diào)整，這樣也導(dǎo)致編制難度提高，針對求解時間及求解效率提出嚴格要求。

第二，多元化的目標(biāo)。地鐵問題優(yōu)化通常會面對以下幾種情況：（1）乘務(wù)班次及人數(shù)是明確的，乘務(wù)人員僅需保證工作時間均勻合理、進一步提高工作效率即可，因此編制排班計劃要求高質(zhì)量。（2）乘務(wù)班次與人數(shù)不明確，目標(biāo)為運輸任務(wù)所有值乘完成，盡可能少的需要乘務(wù)人員或是投入較低的乘務(wù)總費用?？墒窃诰唧w運營過程中，絕大多數(shù)運營單位一方面有利目標(biāo)可以直接到達期望，另一方面間接目標(biāo)也希望能達到預(yù)期值，更希望將負面因素的影響降到最低水平，例如減少乘務(wù)人員數(shù)量，雖然看起來會降低乘務(wù)整體成本，可是因為人員數(shù)量相對有限，自然會造成工作時間無法不均衡，讓地鐵乘務(wù)人員感到工作超勞，進一步加大了安全運營風(fēng)險發(fā)生機率;另外，由此也會出現(xiàn)加班，提高了加班成本。因此，乘務(wù)排班問題實際上正朝著綜合性、多目標(biāo)的方向有效發(fā)展。

2 簡析優(yōu)化地鐵乘務(wù)排班的相關(guān)策略

第一，依據(jù)地鐵運營最早時刻起采取順序排列?？梢詫⑦\行圖作為底圖，通過輪乘點實現(xiàn)底圖的有效分割并形成相應(yīng)的乘務(wù)片段，并讓其順次變?yōu)樽鳂I(yè)段。在較多的作業(yè)段數(shù)據(jù)當(dāng)中，依據(jù)開始時刻的順序依次編號，最早運營時刻通常與之相應(yīng)的是首個作業(yè)段，而最晚時刻則是和最后作業(yè)段相對性。由首個作業(yè)段起和其他作業(yè)段逐次進行組合，到最后的作業(yè)段也被組合。需要注意的是，在組合時應(yīng)關(guān)注相應(yīng)的約束條件，比如就餐與休息時間等，可是這一過程不會針對最后的班次方案展開調(diào)整，僅是尋找和上一個作業(yè)段距離最近的下個作業(yè)段，至于獨立的作業(yè)段自己成為一個班次。

第二，依據(jù)地鐵運營結(jié)束最后時刻采取逆序排列。這種策略和順序排列很相似，首先需要分割底圖讓其形成各個乘務(wù)作業(yè)段，然后對作業(yè)段編號。對于全部作業(yè)段，由最終的作業(yè)段起進行編排，和其他乘務(wù)作業(yè)段進行逐次組合，由此形成班次，到首個作業(yè)段也被組合。在實際進行排班時，雖然逆排和順排擁有不同的數(shù)據(jù)起點，可是應(yīng)用方法以及處理約束方法卻是相同的。

第三，依據(jù)地鐵運營最早及最晚時刻采取同時排列方式。起始于時刻兩端展架對向排列屬于結(jié)合順逆編排方式的一種混合編排方式，一般由首個作業(yè)段進行順排，與此同時由最后作業(yè)段進行逆排，相遇在某個時段進而產(chǎn)生最后的排班方案。在該思想指導(dǎo)下，通過選取適合的車次、時間段將順排部分有效結(jié)合逆排部分。在運行高峰期實現(xiàn)接合，能夠降低一些不合理班次。

3 簡析乘務(wù)排班優(yōu)化策略的具體應(yīng)用

第一，針對部分時段或者是運行任務(wù)存在特別需求。首先采取策略2然后和策略1相結(jié)合進行編排。在列車實際運行時，相關(guān)編制人員希望能夠確保部分運行任務(wù)被有序地執(zhí)行，也可能針對乘務(wù)人員執(zhí)行有關(guān)任務(wù)提出較為特別的要求。那么，針對存在需求或者是特殊要求的場景，應(yīng)通過有關(guān)策略約束?？蓮木唧w工作情況來看，編制人員往通常首先針對這一時段或相應(yīng)的運輸任務(wù)采取逆向編排，確保在時段內(nèi)可以合理形成班次，然后順次編排其他任務(wù)。豐富的人工經(jīng)驗是處理特殊要求場景的主要依據(jù)，從而形成首先采取策略2然后在結(jié)合策略1的科學(xué)策略。

關(guān)于此場往往會出現(xiàn)很多情況，因為部分原因和下一個作業(yè)段之間需要較長的接續(xù)時間，乘務(wù)員要花費較長的等待時間才可以完成任務(wù)。但實際上乘務(wù)員不希望等待時間過長，從某種角度來講這是低效率的表現(xiàn)。出于防止車輛段和輪乘點之間的值乘造成影響，讓能夠減少下一個作業(yè)段執(zhí)行所需的等待時間，針對一些時段內(nèi)的作業(yè)段應(yīng)采取策略2進行逆排，盡可能滿足這一時段全部一天的任務(wù)要求，然后針對其他作業(yè)段通過策略1組合，從而形成最佳的班次。

第二，夜班提出較高要求，出于有效降低高峰壓力，在采取混合班制條件合理排班，建議采取策略3。比如，休息時間過長、工作時間不足等情況。特別是夜班因為時間較晚，很有可能出現(xiàn)不合理班次，而且過長的休息時間會在一定程度上讓乘務(wù)人員感到更多的疲憊。因為工作時間不足會增多班次及人員數(shù)量，所以不僅會導(dǎo)致乘務(wù)資源不必要的浪費，而且加大了工作難度。依據(jù)數(shù)據(jù)模擬與人工經(jīng)驗，建議通過順逆結(jié)合模式進行編排。

在策略具體應(yīng)用時，同時進行順排以及逆排，相遇在運營的高峰期，而剩余作業(yè)段可以形成獨立的每個班次。例如日勤組結(jié)合單一班制可以提高執(zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)的靈活性。引入日勤組和白班的上班時間大致相同，可是輪班方式和白班、早班以及夜班存在差別，日勤組的上班時間是周一到周五不涉及倒班。在高峰時期每個班次都可以加入日勤組，這有利于分擔(dān)繁重的工作任務(wù)，這一場景的排班模式尤為適合增添日勤組。對于該場景的相關(guān)需求。由首個作業(yè)段起進行順向編排，與此同時最后的作業(yè)段需要逆排，若交接時間為晚高峰期，可以避免夜班與白班發(fā)生類型重疊。因為在作業(yè)端在高峰期的數(shù)量偏多，此排班模式會對結(jié)構(gòu)類型造成影響，為指派日勤組各項工作創(chuàng)造便利將日勤組功能作用充分發(fā)揮出來。

4 結(jié)束語

以往采用的數(shù)學(xué)模型難以將人工編制以及調(diào)整的具體經(jīng)驗?zāi)M出來。有時其中的變化因素難以轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的約束條件，最終獲得的模型最終結(jié)果也未必是實際現(xiàn)場最佳方案。基于此，為填補以往模型的缺陷，更好地實現(xiàn)人工編制模擬并高度還原編制意愿，應(yīng)提高自動編制的適用范圍以及應(yīng)變能力，這樣才能讓結(jié)果擁有廣泛的實踐空間。

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