旅客列車運行圖新舊交替管理系統研究與設計

王永成，張 倫，潘金山

（1.北京鐵路局 運輸處，北京 100860；2.西南交通大學 交通運輸與物流學院，成都 610031）

旅客列車運行圖新舊交替管理系統研究與設計

王永成1，張 倫1，潘金山2

（1.北京鐵路局 運輸處，北京 100860；2.西南交通大學 交通運輸與物流學院，成都 610031）

分析我國鐵路旅客列車運行圖新舊交替管理現狀，充分了解鐵路局對旅客列車運行圖新舊交替管理的需求，針對實際管理工作中存在的問題進行詳細研究，研制并開發了適應我國旅客列車運行圖新舊交替管理系統。該系統實現了旅客列車運行圖新舊交替計劃的信息化管理，為“新圖過渡”的安全實施提供支持，規范了運輸統計，高效利用人力資源，提高了工作效率。

列車運行圖；數據管理；B/S；C/S

列車運行圖規定了各次列車占用區間的程序、列車在各車站的到達和出發（或通過）時刻、列車在區間的運行時間、列車在車站的停站時間以及機車交路等。它是鐵路運輸企業實現列車安全、正點運行和經濟有效地組織鐵路運輸工作的列車運行生產計劃，是鐵路運輸企業向社會提供運輸供應能力的一種有效形式。為了適應不同時期的市場需求及鐵路發展的需要，鐵路部門編制了基本圖與分號圖。

由此，將會造成在新圖開始執行時，舊圖還未執行完成，舊運行圖與新運行圖互相交織在一起的交替時期，在新舊圖交替時期，運輸處、調度所及各運輸指揮部門，對當前新舊圖的具體情況均需要準確掌握，為保證列車安全有序運行，必須編制旅客列車新舊交替計劃。

隨著高速鐵路的逐漸完善、適應市場需求的運輸產品深入開發，運行圖種類越來越多，運行圖交替情況會出現得越來越頻繁，因此，需要頻繁編制旅客列車新舊交替計劃。

1 旅客列車運行圖新舊交替管理現狀

目前，在新圖編制完成之后，由人工手工編制旅客列車新舊交替計劃，新舊交替計劃的編制結果通過電文的形式公布，調度所、站段及其他不同運輸指揮層級通過人工的方式從公布的電文中進行摘錄，將其關心的列車時刻、徑路和停站等變化情況記錄下來。

當前的管理方式存在如下問題。

（1）新舊交替方式手工編制任務繁重

人工編制旅客列車新舊交替計劃需要比對新圖和舊圖之間的區別，比較出新增、停運、變點及變更編組等變化情況，再將變化情況記錄下來，在旅客列車運行圖變化范圍比較大時，編制交替計劃的工作將會變得異常繁重，容易出錯且效率低下。

（2）缺乏快速有效的信息發布機制

新舊交替計劃通過文電的形式公布，調度所、運輸站段等不同運輸指揮層級部門通過人工的方式處理文電，文電傳遞需要的時間較長，而且如果前面的交替計劃修改或調整后又需要通過文電的形式進行公布，信息發布的效率有待改進。

（3）缺乏統一的統計分析口徑

新舊交替計劃通過文電公布全局范圍內的新舊交替計劃，各調度所、運輸站段等不同運輸指揮層級部門獲取之后，通過人工摘錄的方式摘取各自關心的變化內容，在新舊交替計劃中包含了大量的旅客列車時刻、徑路和停站等變化內容，需要對變化內容進行歸類和統計分析，各部門的統計口徑各不相同，容易出現差錯。

上述問題給旅客列車運行圖新舊交替期間的運輸生產工作帶來了重大的安全隱患，因此，建立管理信息系統，將新舊交替計劃的編制、信息發布、交替計劃的查詢等工作進行信息化管理就顯得尤其重要。

2 旅客列車運行圖新舊交替管理流程分析

根據鐵路局對旅客列車運行圖新舊交替管理的需求，圖1為新舊交替計劃管理流程，在新圖編制完成之后，新舊交替計劃編制人員對舊圖和新圖數據進行比較分析，形成新舊圖變化數據，變化內容包括新增、停運、變更時刻和變更編組等，新舊交替計劃編制人員按照始發站、終到站和中間站編制新舊交替計劃，確定新圖每列車及舊圖停運列車始發站及沿途各站變化日期及變化內容，將生成的結果存儲到新舊交替計劃數據庫，標識出新舊圖變化情況。

3 系統功能設計

系統可以劃分為如圖2所示的幾個組成部分。

3.1 運行圖數據版本管理

圖1 新舊交替方案管理流程圖

圖2 系統組成

新舊交替計劃的編制需要在舊圖和新圖的基礎上進行處理，在系統中需要同時加載兩個階段的旅客列車運行圖數據，按照這種需求，將不同階段的旅客列車運行圖數據納入同一個數據庫進行管理，對于每個階段的列車運行圖數據加上版本信息進行區分。

運行圖的版本信息包括：運行圖版本ID、運行圖版本名稱、基本圖文號、執行起止時間、基本圖執行說明、運行圖新舊標識和發布鐵路局。

3.2 運行圖數據發布

在完成旅客列車運行圖的編制之后，需要將列車運行圖數據進行發布，供新舊交替計劃編制所用。在編制旅客列車運行圖時，先在全路范圍內進行聯網編制，形成的是全路旅客列車數據庫。對于鐵路局運輸處來說，他們所關心的是鐵路局管內部分的數據，在發布數據時，只發布鐵路局管內部分的數據，形成多階段運行圖數據庫，支撐新舊交替計劃編制功能。

3.3 用戶管理

系統應該具備完備的用戶管理功能，登陸本系統的用戶均需要進行系統驗證，只有經過驗證的用戶才能使用本系統的功能。

3.4 系統權限管理

考慮到系統的安全性，登陸用戶的角色不同對系統需求不同，制定了本系統的權限管理機制，用戶要成功登陸系統需要滿足兩個條件：（1）系統用戶注冊之后經管理員用戶激活；（2）登陸系統所在客戶端IP地址與限定IP地址需要能完全匹配。如果對應用戶沒有設置綁定IP地址，則第2條限制條件將不存在。

在滿足上述兩個條件之后，用戶能成功登陸系統，但并不是所有功能均能使用，系統將根據用戶登陸的角色限定其使用的功能范圍。簡要來說，鐵路局運輸處具有系統的全部功能，調度所、運輸站段等其他查詢用戶只具備新舊交替計劃查詢功能。

3.5 部門管理

本系統的用戶所屬部門比較多，將部門信息管理起來的好處是：（1）對系統用戶所屬部門信息一目了然；（2）目前權限管理大致分為管理權限用戶和查詢權限用戶，建立部門信息管理便于將來功能的擴展。

3.6 新舊旅客列車運行圖比較分析

新舊交替計劃的編制要判別出新圖和現圖的變化情況，再針對變化情況編制新舊交替計劃。

對于新增、停運、變點和變更停站等變化情況，系統能根據現圖和新圖數據實現自動判別。對于變更編組情況，在列車運行圖編制系統中沒有納入這個信息，而客運處維護的編組表中有此信息，因此本系統據此信息，通過人工方式標記發生變化了的列車編組。

3.7 新舊交替計劃編制

新舊交替計劃編制的對象是存在變化的列車，根據新圖車次的執行情況，按照從始發站、終到站、中間某站開始，選定新圖列車執行日期進行新舊交替計劃的編制。

3.8 新舊交替計劃發布及查詢

在編制新舊交替計劃過程中，確定了變化列車各站的執行日期及變化情況，在編制的過程中，數據還不完整，這時候為了避免此時查詢用戶查詢到的數據內容存在問題，設定該發布機制，只有在編制完所有新舊交替計劃之后，發布生成交替數據，此時查詢用戶查詢到的才是最終、完整、準確的數據。

根據查詢用戶的需求，在查詢新舊交替時一般存在4種查詢方式：按日期、列車、車站和鐵路局進行查詢。

（1）按日期查詢：查詢設定日全局范圍內的變化情況，其中，時刻變化應能體現出通過變停車、停車變通過的情況；

（2）按列車查詢：查詢設定列車的所有變化情況；

（3）按車站查詢：查詢設定車站在新舊交替期的所有變化情況；

（4）按鐵路局查詢：查詢全局范圍內在新舊交替期的變化情況，查詢結果按日期、列車進行分類顯示。

4 系統實現

本系統實現的關鍵功能是列車運行圖數據的管理、新舊圖數據的比較分析、新舊交替計劃編制、發布及查詢。目前，全路使用的列車運行圖編制系統是基于C/S模式工作，各鐵路局運輸處作為客戶端連接到全路旅客列車運行圖服務器進行旅客列車運行圖編制，服務器端存儲著全路旅客列車運行圖編制結果數據，考慮到能直接使用編制結果數據，減少數據處理的中間環節，旅客列車運行圖新舊交替計劃編制用戶作為運行圖編制系統中的客戶端獲取新圖數據，將數據發布到新舊交替數據庫。

需要查詢旅客列車新舊交替計劃的部門包括調度所、運輸站段、車站，具有使用地點分散、數量眾多的特點，如果采用C/S模式，客戶端的維護工作量將會非常大。實際上，大量的管理工作只需要在服務器端統一進行，在客戶端查詢即可，客戶端的負擔較少，這樣采用B/S模式比較適合。

因此，本系統采用C/S與B/S的混合模式進行，C/S模式完成旅客列車運行圖數據管理和發布，B/S模式進行旅客列車新舊交替方案編制、發布和查詢。

系統結構圖如圖3所示，旅客列車運行圖編制和新舊交替計劃編制均由鐵路局運輸處完成，運行圖編制客戶端完成旅客列車運行圖編制之后，將新圖數據發布到新舊交替數據庫，新舊交替計劃編制用戶通過Web瀏覽器登錄新舊交替管理Web應用服務器完成新舊交替計劃的編制和發布，新舊交替計劃查詢用戶通過Web瀏覽器進行新舊交替方案查詢，查詢結果生成Excel報表。

圖3 系統結構圖

本系統在北京鐵路局、沈陽鐵路局等運輸處、客運處以及相關車站實際應用，該系統具有編制效率高、使用方便、操作簡單的特點，完全適用于基于信息化的鐵路局新舊交替計劃管理的需要。

圖4 為新舊交替計劃編制的界面。

圖4 新舊交替計劃編制界面圖

5 結束語

本系統為我國鐵路列車運行圖新舊交替管理工作提供信息化支持，系統直接使用列車運行圖編制系統的數據，在列車運行圖編制完成之后，可直接發布新圖數據，減少中間環節的處理；建立了健全的列車運行圖數據的版本管理機制，將歷次的運行圖數據納入同一數據庫進行管理，可以對新舊圖同時進行查詢；實現了新舊圖的自動比較分析，判別出新圖相對舊圖哪些列車發生了變化，比如：停運、新增、變點和變更編組等情況；系統提供了便捷的人機交互手段，方便旅客列車新舊交替計劃的編制，通過B/S完成新舊交替計劃的發布，供調度所、運輸站段等運輸指揮部門的查詢，統計口徑統一，查詢結果一致化。實現了新舊交替計劃編制、發布和查詢的信息化，提高了新舊交替計劃下達的高效性和正確性。

[1] 倪少權，楊明倫. 計算機編制全路直通旅客列車運行圖的研究[J]. 鐵道運輸與經濟，2002（6）.

[2] 倪少權，呂紅霞. 全路列車運行圖管理信息系統設計研究[C]. 科技、工程與經濟社會協調發展—中國科協第五屆青年學術年會論文集，2004.

[3] 田志強，倪少權，潘金山.不固定車底條件下旅客列車新舊運行圖交替問題研究[J].鐵道運輸與經濟，2009（12）.

[4] 沈亞威. 新舊列車運行圖交替相關問題研究[D].成都：西南交通大學，2012.

[5] 張 詠，白 陽，呂紅霞，張 杰. 鐵路客圖管理系統的研究與設計[J]. 鐵路計算機應用，2004（5）.

[6] 呂苗苗，倪少權，陳釘鈞，張 驥. 新舊交替列車運行圖客車車底周轉圖智能編制方法研究[J].鐵道學報，2012（10）.

責任編輯 楊利明

Passenger Train Diagram Alternative Management System

WANG Yongcheng1, ZHANG Lun1, PAN Jinshan2
( 1. Department of Transportation, Beijing Railway Administration, Beijing 100860; 2. School of Transportation Logistics, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China )

This paper analyzed the alternative management situation of China's railway passenger train diagrams, and understood the alternative management needs of railway administration for railway passenger train diagrams, researched and developed a new Passenger Train Diagram Alternative Management System. The System implemented the information based management for train diagram renewal plan, provided support for the new transition security implementation, regulated the transport statistics, made use of human resources, and enhanced working eff i ciency.

train diagrams; data manager; B/S; C/S

U292.4∶TP39

A

1005-8451（2014）07-0024-04

2014-01-10

北京鐵路局2012年科研計劃項目（2012Y12）。

王永成，助理工程師；張 倫，教授級高級工程師 。