集中式旅客列車票額分配系統設計

賈成強，潘 躍，王 芳，汪健雄

（中國鐵道科學研究院 電子計算技術研究所，北京 100081）

集中式旅客列車票額分配系統設計

賈成強，潘 躍，王 芳，汪健雄

（中國鐵道科學研究院 電子計算技術研究所，北京 100081）

介紹鐵路旅客列車票額分配系統的背景及重要性，通過對列車票額分配系統的總體架構、系統功能的分析，設計了系統數據流程和票額分配數據模型。

票額分配；運行圖；編組；停靠站

旅客列車票額分配是以旅客列車運行圖為基礎，以旅客列車開行方向客流分布為依據，根據列車編組、停站時刻等數據，計算并完成線路方向上旅客列車在經由停車站軟（硬）臥（座）的分配以及各種指標的計算和統計。作為旅客運輸計劃的重要組成部分，合理地分配票額，可以有效提高售票組織、行包運輸、列車乘務、餐茶供應等客運服務工作，正確、科學地提高和加強旅客運輸計劃的質量，充分發揮鐵路旅客運輸組織的作用，防止列車擁擠或虛糜現象，達到均衡輸送，適應客運量變化的需要，整體上提高鐵路客運效率和效益。

1 系統背景

旅客列車票額分配系統自2004年正式投入運行，在各鐵路局采用相對獨立模式運行，具有較高的靈活性，各鐵路局負責維護本局票額分配方案數據。當對個別車次票額分配方案發生調整時，需要通過系統將票額分配方案數據導出，接口數據以文件等方式，提交沿途各鐵路局及鐵路總公司（簡稱：總公司）客運處，不利于票額分配方案數據的統一性與實時性；如果總公司的票額分配方案數據沒有得到及時更新，不利于總公司客運處對票額分配方案的數據集中管理與掌握。當總公司召開全路票額分配會議時，因各鐵路局票額分配系統的票額分配方案數據并不統一，不便于討論交流，需要首先將全路各鐵路局票額分配方案數據，以列車當局的數據為基準，進行數據的抽取和匯總，將標準化后的數據下發，各鐵路局系統進行數據加載；會議結束后，需要再進行一次數據抽取與加載，形成統一的全路票額分配方案。數據的抽取與加載影響會議日程進度安排，且重復性工作較多。

隨著中國鐵路的大發展，每年旅客列車運行圖都要進行一至兩次的全路大調整，期間又有多次微調，票額分配方案的調整變得更加頻繁。票額分配系統根據現場用戶需求的不斷深化，先后經過多次系統升級，2009年建立了集中的全路票額分配系統，提高了票額分配編制效率和編制精度，縮小了列車票額分配編制周期。同時保留本地票額分配系統獨立運行模式，提高整體系統的靈活性。

2 系統總體架構

票額分配系統采用集中與分布相結合的體系架構，在總公司級設立票額分配服務器，建立全路票額分配數據庫與應用服務，實現票額分配系統的全路聯網，各鐵路局級作為客戶端，經總公司授權后向上聯接應用服務，接入票額分配系統。

集中式的體系架構有利于降低系統整體運維和升級工作的成本，有效提高系統的運行效率和可靠性，保證核心數據的一致性和實時性，避免了數據同步的問題；同時可以有效減輕鐵路局相關業務人員的維護工作，保證各鐵路局業務數據格式的統一。

系統的分布式架構主要體現在各鐵路局保留或設立本地數據庫，通過系統提供的數據下載同步等功能，將系統必須的基礎和核心數據直接下載至本地數據庫，作為數據的遠程災備；可以實現系統在離線模式下啟動，不受網絡條件限制，單機運行；為了保證線下線上數據的一致性，根據系統設定的上傳權限管理定義和數據上傳規則，可以將本地發生變更的核心數據上傳總公司中心服務器，同步全路票額分配系統數據庫，從而提高整個系統使用的靈活性。系統架構如圖1所示。

圖1 總體架構圖

3 系統功能

票額分配系統功能體系主要包括：數據接入、票額自動分配與手工調整、數據審核、數據應用與共享、統計分析5個部分。

3.1 數據接入

系統提供標準的數據接口及數據格式規范，可以從其它鐵路信息系統中獲取基礎數據，有利于保證數據的一致性，同時減少重復性工作。包括以下接口：

（1）按照客票系統接口標準，從客票系統中獲得基礎字典數據，例如：站名編碼、線路編碼、局名編碼、地區中心編碼、列車段編碼、列車類型編碼、車廂類型編碼、車廂備注編碼、席別編碼、空調特征編碼等，這些字典數據相對穩定，可以按照數據定時更新或者以消息通知的方式，實現數據的實時更新。

（2）從客運營銷輔助決策系統中獲取客流分布數據，建立最優客流預測模型，按客運的時間序列預測方法，通過分析不同時期的鐵路旅客上車人數，編制和分析時間序列，根據時間序列所反映的發展方向、過程和趨勢，預測車站在線路方向的客流量。

（3）按照運行圖編制系統接口標準，從運行圖編制系統中獲得列車運行停站表所需的基礎數據，減少手工錄入的工作量，通過系統自動復核以后，成為票額分配計劃編制重要的基礎信息之一。

（4）按照列車編組信息系統接口標準，從列車編組信息系統中獲得列車編組表所需的數據，通過系統自動復核和人工復核以后，確定票額分配的列車編組信息，最終決定開行列車的席位信息。

（5）按照約定文件規范，可以導入TXT或Excel文件格式的票額分配計劃，從而實現整合部分人工票額編制數據，適當的減少人工的工作量。

3.2 票額自動分配與手工調整

根據票額自動分配的模型和算法，以旅客列車運行圖為基礎，以旅客列車開行方向客流分布為依據，根據列車編組、停站時刻等數據，按照充分利用運能，長短途合理分工、保證重點、統籌安排的原則，根據總公司下達的票額分配辦法，實現自動計算列車在經由停靠站，對應列車硬座、軟座、硬臥、軟臥、一等座、二等座的票額分配方案（票額數量、車廂號、車廂層號、席位號或鋪位號）。

根據鐵路旅客運輸在不同時期的實際需求，例如淡旺季，通過制定相應的圖期定義，利用系統提供的手工調整功能，對自動票額分配的結果進行手工調整；同時系統實現對手工調整的票額進行票額漏分、席位重復等情況的自動檢測，保證票額分配結果的完整性和一致性。

對于鐵路運行圖調整時，因為列車車體等級提高，相應的車次發生變更；調整列車始發、終到站等特殊情況，提供快速的車次票額分配方案全復制功能，實行整車數據復制，提高票額分配編制效率。

3.3 數據審核

根據總公司規定，始發局票額分配方案，需要提交相關鐵路局進行審核，全部審核通過后報總公司批準，各鐵路局既是提交局，也是審核局。

系統根據列車開行經由各停靠站所屬鐵路局，依據列車等級、列車開行徑路等特征設立規則，自動提示相應的鐵路局審核。審核過程中票額分配方案需要發生變動，始發局需要先解除審核狀態，再進行方案調整，重新提交審核；如果方案已經通過各審核局審核，獲得總公司批準后，始發局進行方案變更時，需要先向總公司提出申請，由總公司批準申請后，賦權給始發局解除審核狀態。

通過數據審核管理，可以有效保證始發局票額分配方案數據的可靠性，利于各鐵路局之間的相互協調與監督，便于總公司集中管理。

3.4 數據應用與共享

形成統一的全路票額分配方案后，根據實際應用需要，各鐵路局選擇適當的方式，將相關方案數據實行共享，供其他系統應用。

（1）對于保留本地票額分配系統獨立運行模式的鐵路局，通過票額下載同步功能，可以實現將方案數據下載至本地數據庫。

（2）系統提供票額導出功能，可以按局別、列車等級、直通管內等多種查詢方式，將數據按照統一文件格式導出成Excel文件，便于印刷出版，也便于鐵路局下發文件。

（3）系統提供票額打印功能，鐵路局可以將列車票額分配方案、列車停靠站信息、列車編組，按總公司標準格式打印輸出。

（4）根據客票系統需求，通過接口將數據導出，可以將票額分配計劃導入到客票系統基本計劃中，將列車停靠站信息、列車編組系統導入客票系統列車基礎數據中。

3.5 統計分析

按鐵路線路方向、主要客運站、列車等級或特定形式自動計算運能運量統計，計算、匯總鐵路局、車站運能運量；以直方圖和餅圖方式對票額自動分配方案、人工調整方案與歷史票額分配方案進行分析、比較，從中反應出此次列車的票額分配方案是否合理。

可以按優質優價列車、普通列車、直通列車和管內列車分類，實現不同季節列車票額分配，按比例分配路網和局網的票額。對旅客列車票額分配方案及其完成指標進行分析、統計和查詢，并作為下次分配票額的依據。

4 系統數據流程

根據系統整體設計，將其它相關信息系統中的運行圖數據、列車編制數據和基礎客票數據導入票額分配系統，根據總公司要求制定具體的圖期定義，系統自動生成基礎停靠站數據和列車編組數據；結合客運營銷系統客流預測數據，自動生產票額分配計劃，鐵路局業務人員根據實際需要手工調整票額分配方案；始發局將車次票額分配計劃提交相關沿途局審核，沿途局業務人員對票額分配計劃進行審核，全部審核完畢后，由總公司進行最終審核，發布票額分配計劃；各鐵路局根據本局需要對票額分配方案進行統計匯總，將方案進行導出、打印等，以電子或紙制形式下發至局管內車站執行。系統數據流程如圖2所示。

圖2 系統數據流程圖

5 票額分配數據模型

5.1 符號定義

列車每節車廂定員記為：Ai（其中i∈[1,M]，M為列車最大車廂號）；

席位類別集合記為：J∈{1,2,……,n}，分別表示硬座、軟座、硬臥、軟臥等；

每節車廂席位類別記為：Ti，Ti∈J；

列車沿途停車站記為： Sk（其中，k∈[1,Z–1]），

Z為列車最大站序；

各站分席別票額數量記為：Sk(j) ；

Ykj為列車沿途每個車站各席別系數；

Yk為列車沿途每個車站經驗系數，0≤Yk≤1。

5.2 列車定員計算方法

5.3 約束條件及規則

（1）根據列車沿途停車站票額分配數量進行匯總，應與列車總定員C相等：；分席別票額分配數量匯總，應與列車分席別定員D(j)相等：；

（2）分配規則：軟臥席別類型分配的票額數為4的整倍數，硬臥席別分配的票額為3的整倍數；

（3）優先保證始發站；

（4）中間沿途站票額以上次分配方案為基礎進行調整。

5.4 票額分配計算方法

每個車站按席別分配的票額數分別為Sk(j)=YkjD(j)， Ykj滿足以下條件：

6 結束語

票額分配是一項復雜而細致的工作，在充分利用鐵路運能資源的前提下，優先滿足始發站至終到站及限售站以遠長途客流的需要，為更好地滿足旅客需求，按照充分利用運能，長短途合理分工、保證重點、統籌安排的原則進行票額分配。

建立全路聯網的票額分配系統，可以保證數據的一致性，有利于總公司對全路票額分配方案的集中審核管理和查詢統計，掌握全路列車票額分配實時情況；有利于在日常工作中擔當局和始發局對票額分配方案進行集中編制和及時更新；有利于沿途局及時查詢掌握車次分配方案的變更，使票額分配更具實時性、準確性。總公司召開票額分配會議時，也可以提供統一的全路票額分配方案數據，便于鐵路局業務人員使用，從而大大提高分配方案的編制和調整效率，減少數據同步等重復性工作。

[1]葉建娥，陳光偉.旅客列車票額自動分配系統的設計和實現[J].中國鐵道科學，2003，8（4）：54-58.

責任編輯 陳 蓉

Centralized Ticket Distribution System of passenger trains

JIA Chengqiang,PAN Yue,WANG Fang,WANG Jianxiong
(Institute of Computing Technologies,China Academy of Railway Sciences,Beijing 100081,China)

The paper introduced the background and the importance of Ticket Distribution System of passenger trains,analyzed the system architecture and function,designed the data processes and data module of ticket distribution.

ticket distribution;train diagram;marshalling;train station

U293.22：TP39

A

1005-8451（2016）04-0041-04

2015-12-03

賈成強，副研究員；潘 躍，助理研究員。