城市軌道交通智能乘務派班管理系統研究與應用

任旭平　任光濤　龍桂祥　李廣鳳

摘 要：乘務派班管理是城市軌道交通智慧運營的一個重要的部分，派班管理的合理與否直接影響運營效率、列車運行安全性等，乘務派班管理主要包括時刻表管理、交路表管理、排班管理、考試管理、公寓管理、審批管理、安全管理、數據統計管理等功能模塊。目前，在我國城市軌道交通中，乘務派班管理的實現主要依靠人工進行，工作原始且繁瑣、量大，耗時耗力。因此，智能乘務派班管理系統的應用，有效提升了乘務專業的信息化水平，優化了運營效率和管理水平，助力運營企業逐步實現“智慧運營”的發展目標。

關鍵詞：城市軌道交通 智能乘務派班管理系統 智能排班 自動叫班

地鐵作為城市交通的重要組成部分，其運營效率和服務質量對于滿足城市交通需求、緩解交通壓力、提高城市居民出行體驗等方面都具有重要的意義。“乘務自動派班管理系統”是地鐵智能運營中重要的一個節點，其合理性和科學性直接關系到地鐵列車的安全運行和乘客的出行體驗。隨著南寧地鐵線路的網絡化運營，乘務運轉面臨著越來越大的挑戰。一方面，地鐵列車的運行頻率和線路不斷增加，對乘務人員的需求也在不斷增加；另一方面，乘客對地鐵服務的質量和效率要求也越來越高。因此，如何科學合理地安排乘務人員的派班計劃，提高地鐵運營效率和服務質量，成為了地鐵運營管理面臨的重要問題。近年南寧地鐵線路成網運營，3號線試點引入智慧乘務派班管理系統。由此，關于地鐵乘務派班管理系統的研究和應用，對于提高地鐵運營效率和服務質量具有重要的理論和現實意義。

1 智能乘務派班管理系統的系統設計

1.1 系統架構

本系統采用了分層架構設計，主要由數據采集層、業務邏輯層、數據存儲層和用戶交互界面層組成。數據采集層負責從地鐵運營系統中收集實時和歷史數據；業務邏輯層處理數據，運用智能算法生成排班計劃；數據存儲層用于存儲系統運行所需的數據；用戶交互界面為管理人員提供了友好的操作界面。

1.2 關鍵技術

為了確保系統的高效運行和精準排班，采用了以下關鍵技術：

——大數據分析技術用于分析歷史排班數據和客流變化趨勢；

——機器學習算法用于預測乘務員的可用性和工作負荷；

——遺傳算法等智能優化算法用于在滿足服務標準和人員工作限制條件下優化排班結果。

1.3 功能模塊設計

數據集成與處理：整合地鐵運營數據和歷史排班記錄，為排班提供準確的數據基礎。

規則驅動排班：根據預設的相關規則和條件自動化生成排班表，規則可以包括工作時間、工作地點、工作班次、休息時間、節假日等因素，也可以包括司機的技能、偏好、考勤記錄等因素。規則驅動排班的優點是可以快速、準確地生成排班表，避免了人為因素的干擾和錯誤。同時，規則驅動排班還可以考慮到司機的技能特點和需求偏好，提高了司機的工作滿意度和忠誠度。規則主要包括以下內容：（1）工作時間：規定每天的運營時間和月度工作天數；（2）工作班次：規定每個班次的工作時間、班次間隔、班次人數等。（3）休息時間：規定司機換乘折返休息時間和時長（包括用餐時間）、公寓備班時間，保證員工的休息時間充足；（4）節假日：規定節假日的排班方式，保證員工能夠享受到節假日的福利待遇；（5）員工需求：考慮到司機的技能、偏好、考勤記錄等因素，盡可能滿足員工的需求；（6）優先級：為不同員工或不同班次設置優先級，保證排班公平合理。

預測與優化：運用智能算法預測未來客流并生成最優的乘務司機排班表。

實時監控與調整：實時監控客流變化和乘務司機狀態，并根據需要調整排班計劃。

報表與反饋：生成排班報表供管理人員審核和調整，同時收集用戶反饋以改進系統性能。

1.4 業務流程

業務流程如圖1所示。

2 智能乘務派班管理系統的基本功能和特點

2.1 系統管理

系統管理員可以創建、修改和刪除用戶賬戶，分配不同的權限和角色，確保每個用戶只能訪問其被授權的信息和功能。根據實際需求調整系統的各項設置，如排班規則、叫班方式、出勤管控流程等，以滿足不同軌道交通公司的運營需求。實時監控系統的運行狀態，確保系統穩定、高效地運行。當系統出現故障或異常時，管理員需要及時介入處理，保證系統的正常運行。定期備份數據，以防止數據丟失或損壞。定期對系統進行更新和維護，確保系統始終保持最新的功能和最佳的性能。

2.2 計劃管理

指對整個乘務工作計劃的管理和調度，包括乘務任務的生成、計劃的編制、調整和優化等。乘務交路計劃是根據列車運行時刻表和相關約束條件生成的乘務司機值乘交路合集，這些交路合集包括乘務任務、司機數量、工作地點、工作時間等詳細信息，并據此結合輪班規則和倒班規律編制司機月度班表。通過有效的計劃管理，乘務派班系統可以確保乘務工作的有序進行，提高運營效率和服務質量。同時，系統還可以根據實際情況靈活調整計劃，應對各種突發情況，保證軌道交通的正常運營。

2.3 數據信息管理和統計

通過銘牌管理了解司機的個人信息，包括司機代碼、職級、姓名、出生年月、聯系方式以及所屬車隊等，動態掌握司機的工作狀態，通過司機銘牌的摘掛實現司機的請銷假管理。工具信息管理涉及工具類型、編號、所屬列車等信息，司機在出退勤時需要借還行車備品，比如400M對講機、800M手持電臺、車鑰匙、時刻表等，都需要進行登記管理。執行出退勤指紋打卡人臉錄像認證、行車備品借還登記、測酒、身體狀況確認等環節，確保司機滿足電客車值乘條件。記錄司機的出勤情況，包括遲到、早退、請假等信息，并據此對派班進行調整。請銷假流程審批，鏈接工時記錄，動態監控工時超缺，實現年度工時管控目標。同時電客車司機安全行車公里數的累積記錄，直觀體現個人職業安全行車里程。結合各班組現場管理和各級的現場檢查情況，將檢查到的問題錄制成考核記錄，通過月度、年度列表統計開展績效考核管理。實時查詢和處理人員信息，維護管理安全事件，對原始故障進行記錄和分割，以圖表形式展現數據，以供直觀分析，查找原因，以便采取正確的處置措施。采用出退勤一體機/服務器/PC投屏端體系結構，發布和收集乘務運營信息，如列車運行狀況、司機工作狀態、突發事件等，以便管理層及時獲取運營動態，做出相應決策。

2.4 公寓管理

根據司機的出勤點，自動實現公寓住宿房間安排和提前叫班功能，確保司機能夠按出車順序準時出勤，契合現階段各地鐵公司降本增效運營理念，減輕人力成本，提高運轉效率。

2.5 業務管理

將電客車司機應知應會題庫導入系統生成試題，每次出勤前完成一定題量的練習，達到點滴教育提升業務的目的。上傳行車指示抄寫，日常培訓材料、文件傳達學習簽名，打通生產信息傳遞路徑。

3 智能乘務派班管理系統的實際應用效果和問題

3.1 應用效果

3.1.1 工作效率提升

通過自動化和智能化的排班功能，乘務派班系統可以大大縮短排班時間，減少人工操作，從而提高了工作效率。同時取消了紙質臺賬登記填寫，實現了無紙化辦公，減少了辦公用品消耗，減輕了工作量，降低了出錯率，提高了出退勤效率。

3.1.2 優化人力資源配置

系統可以根據乘務司機的能力、經驗和需求，自動優化排班計劃，有效提高了乘務司機的運轉效率和服務質量，節約了人力資源，實現司機最小人工成本，確保人力資源的合理配置和使用。

3.1.3 提高服務質量

通過自動叫班功能，確保了司機的準時出勤。通過實時監控和調度功能，系統可以確保乘務司機的工作狀態和服務質量，提升乘客滿意度。

3.1.4 數據支持

系統手機并分析乘務司機的工作數據，為管理人員提供決策支持，幫助優化運營策略。

3.2可能存在的問題

3.2.1 數據準確性和完整性

系統的排班和調度功能依賴準確的數據輸入，如果數據存在錯誤或不完整，可能導致排班計劃的不合理。

3.2.2 技術難題

乘務派班系統的實施可能面臨技術上的挑戰，如數據安全和隱私保護、系統穩定和可靠性。

3.2.3 員工適應性問題

新系統的引入可能導致員工需要一定的時間來適應新的工作流程和操作方式。

3.2.4 系統更新和維護

隨著運營需求的變化和發展，系統可能需要不斷更新和維護，以確保其可持續有效和適應性。

4 智能乘務派班管理系統的改進建議

針對地鐵乘務派班系統在實際應用中存在的問題，本文提出了以下改進建議：

4.1 提高數據準確性

加強對原始數據的審核和校驗，確保數據的準確性和完整性；同時，采用更先進的數據處理和分析技術，提高系統的智能化水平。

4.2 增強系統穩定性

優化系統架構和算法設計，提高系統的穩定性和可靠性；同時，加強系統的維護和升級工作，確保在高峰時段或突發情況下能夠正常運行。

4.3 拓展系統功能

根據實際需求和發展趨勢，不斷拓展系統的功能和應用范圍；如增加乘務人員的培訓管理、績效考核等功能模塊，提高系統的綜合管理能力。同時要充分考慮系統的通用性，不能局限于單條線，應該考慮多條線聯網運用，以達到智慧運營功能最大化。

4.4 系統集成

與其他相關系統（如人力資源管理系統、客戶關系管理系統等）進行集成，實現數據共享和流程協同。引入移動應用，使乘務司機和管理人員能夠隨時隨地查看和更新排班信息。

5 結語

地鐵乘務自動派班系統的建設符合運營公司乘務管理業務發展需要，符合未來大線網的管理要求，具備前瞻性、可擴展性、適用性及可落地性，能夠有效提高地鐵運營效率和服務質量。然而，在實際應用中，系統也存在一些問題和不足。因此，需要不斷加強對系統的研究和改進工作，提高系統的性能和穩定性，拓展系統的功能和應用范圍，以更好地滿足地鐵運營管理的實際需求和發展趨勢。

參考文獻：

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