铁路客运管理信息系统的研究与应用

廉文彬

（中国铁路总公司运输局，北京100844）

铁路客运管理信息系统的研究与应用

廉文彬

（中国铁路总公司运输局，北京100844）

铁路客运管理信息系统是为适应日益增长的客运业务压力和信息化的客运管理需求而设计开发的一个信息管理平台。从全路旅客运输管理的角度出发，针对旅客运输服务与管理工作的特点，结合铁路客运信息化的现状，提出铁路客运管理信息系统的设计方案，并详细阐述了系统的总体架构、主要功能、关键技术及创新点。系统的应用极大地提高了客运服务质量和生产管理的效率，为整个客运信息化乃至铁路信息化系统提供了高效的信息共享手段。

铁路客运；信息共享；流程再造；模块化设计

1　铁路客运信息化的现状

随着我国高速铁路的逐步建成，铁路对旅客运输管理水平和服务品质的要求越来越高，同时铁路客运管理工作涉及业务多、数据量大，迫切需要强有力的信息系统支撑。近年来各级铁路客运部门在客运信息化方面开展了积极的探索，并且开发和应用了一些针对本单位客运相关业务的信息系统。这些信息系统初步实现了客运作业信息的实时化和动态化录入、统计及显示，为客运站的各项客运生产管理提供了信息化的管理手段，但普遍存在功能单一、未联网、维护困难、无法实现客运信息互联互通、信息共享困难等问题，难以满足全路客运管理工作的需要[1-3]。

（1）信息共享有待提高。铁路内部各级客运管理部门通常情况下需要同时使用多套软件、多台计算机、多个独立网络 (客票网、客服网、铁路办公网、互联网等)、对多个客运相关子系统的数据进行大量繁琐的人工分析，才能掌握各方情况，各子系统独立运行，信息孤岛现象严重。

（2）信息化环节有待完善。目前仍然有大量的客运工作没有纳入到信息系统的统一管理中，依旧靠人工完成。车站客运员之间的信息传递依靠对讲机，安全卡控依靠人员互控，命令下达及任务安排依靠计算机和人工传递；客运段的乘务班组一旦出乘，地面管理人员只能依靠手机与列车长通话了解在途班组的现场作业及列车运行情况；列车上很多作业环节没有实现信息化管理，如卧铺车厢仍然采用换卧铺卡方式记录旅客上下车信息等。

（3）应急处置能力有待提升。由于信息沟通困难，大量信息不能依靠信息系统传递，一旦客运站、列车发生突发事件，相关单位很难第一时间了解情况，站长、列车长忙于接听各个部门、单位打来的电话，重复汇报各种情况，没有时间、精力处理问题，应急处置时间长，效果欠佳[4-6]，应急处置能力迫切需要得到提升。

因此，针对目前铁路客运信息化的现状，中国铁路总公司 (以下简称“总公司”) 运输局组织各级铁路客运部门开展了铁路客运信息化的统一规划与设计工作。

2　铁路客运管理信息系统设计

铁路客运管理信息系统以全路旅客运输管理的视角进行设计规划，以促进铁路客运信息共享和综合利用为目标，覆盖总公司、铁路局、客运站段等层级，满足值乘计划管理、在途列车监控、客运组织与作业管理、列车办公与服务管理、规章文电管理、台账资料管理、安全应急管理、人员管理、客运服务质量评价、站车协同办公及客运信息统计分析等业务功能需求，实现规范铁路客运管理与服务作业流程，提高铁路客运管理与服务效率的目的[7-8]。

2.1系统设计思路

铁路客运管理信息系统建设不是简单地把传统手工作业模式电子化，而是在总公司信息化总体规划的指导下，结合各级客运部门信息化的具体情况，重新梳理传统手工作业模式下生产业务流程对铁路客运信息化的制约及不利因素，提出满足铁路客运信息化需要的客运生产作业与管理模式创新、业务流程再造及精细化、规范化管理的综合解决方案。①从最开始统一规划数据共享，既能够共享既有系统数据，又能够将自身产生的数据向外部系统提供，避免产生新的信息孤岛。②实现生产过程的流程再造，重新对生产流程信息进行梳理和改造，对传统手工模式下的生产流程进行信息化改造。③用信息化手段，实现精细化、标准化管理的目标，实现对所有生产参与者、生产步骤、生产设备的管理。

2.2系统总体架构

铁路客运管理信息系统总体结构设计采用两级部署、三级应用，即总公司、铁路局两级部署，总公司、铁路局、客运站段三级应用的模式。系统中全路公用基础数据字典及核心业务数据集中存储在总公司级服务器，铁路局、客运站段专用的或个性化的业务信息存储在铁路局级服务器。铁路客运管理信息系统总体结构如图1所示。系统地面部分的应用程序采用 B/S 模式进行部署，总公司级用户通过现有的铁路综合计算机网直接访问总公司级服务器，铁路局级用户、客运站段各级用户通过铁路综合计算机网访问铁路局级服务器，铁路局级服务器与总公司级服务器利用专用中间件进行数据同步。列车移动办公部分的动态数据 (列车位置、正晚点、列车突发事件、列车缺水通知、铁路电报、客运记录等信息) 通过现有的站车无线交互通道连接到总公司服务器，然后再通过复制技术利用中间件分发到各铁路局服务器；列车移动办公部分的静态数据 (规章文件、台账资料、视频图片等信息) 直接上传到铁路局级服务器。

图1　系统总体结构

2.3系统主要功能

铁路客运管理信息系统由客运信息管理、生产作业管理、规章文电管理、应急指挥管理、安全管理、客运人员管理、客运物资管理、客运运营管理决策支持这 8 个子系统构成，各子系统主要功能如下。

（1）客运信息管理。实现对征信、重点旅客服务、旅客遗失物品、旅客伤害、客运监察、远程抽考等业务信息的管理功能。

（2）生产作业管理。实现对各级客运部门客运组织与生产作业相关业务的管理功能，涵盖值乘计划、调度命令、站内作业、库内作业、培训学习、干部添乘、站车协同办公、列车乘务作业、工作日志等业务的管理。

（3）规章文电管理。实现对规章制度、客运电报、作业指导书、管理办法文件、台账资料、重要通知及其他需要归档的各类文件的管理功能。

（4）应急指挥管理。实现对在途列车实时追踪、列车综合信息实时掌握、车地信息交互、应急事件处理等业务的管理功能。

（5）安全管理。实现对各级客运部门问题库、安全检查、路风投诉、专项整治活动及对客运站重点区域旅客异常行为分析、列车车门安全预警等业务的管理功能。

（6）客运人员管理。实现对各级客运部门人员档案、考勤、绩效考核、人员调整、客运职工对调、班组建设等业务的管理功能。

（7）客运物资管理。实现对客运段的卧具备品、车站的客运设备等客运物资从采购到报废全生命周期的管理功能。

（8）客运运营管理决策支持。实现对列车开行分析、客票销售分析、经营指标分析、盈亏分析、成本控制分析、劳动效率分析、服务质量评价与分析、旅客满意度分析、改善服务措施分析等业务的管理功能。

3　关键技术创新及应用效果

3.1关键技术

系统采用面向服务的体系结构，展现层开发采用 XML 定义的组件技术，业务处理层开发语言选择 C#，数据层采用开源的 MYSQL 数据库。系统设计和开发过程中研究和应用了一些关键技术。

（1）灵活可扩展的软件体系架构。合理运用统一的系统架构和组件化模块设计方案来指导系统体系结构的设计，提高系统的适应性和可扩展性，使系统能够根据业务需求的变化和业务流程的调整灵活地对系统功能进行调整，在确保用户使用不受影响的情况下不断适应客运管理复杂、多变的业务需求。

（2）系统接口规范与信息共享技术。采用标准化的系统接口、同步/异步 2 种数据共享机制，保证数据共享的可靠性和一致性，通过 Web 服务调用的方式实现铁路客运管理信息系统与铁路内部其他信息系统间的信息共享。

（3）在途列车实时追踪技术。在无线网络环境下，通过对在途列车上工作人员手机定位，实现在途列车实时追踪，确保地面人员及时掌握列车位置信息。

（4）备品及客运设备全生命周期管理技术。从采购到报废，利用二维码编码技术为所有备品和客运设备设置惟一的加密二维码标签，客运部门通过二维码溯源系统随时记录备品及客运设备的采购批次、厂家、生产日期及使用去向、状态、报废情况等信息，扫描终端通过扫描二维码可实时查看状态，实现对备品及客运设备的全生命周期溯源追踪管理。采用二维码编码方式的优势在于，便于加密、承载信息量大、容易制作成本低、译码可靠性高。

（5）值乘计划的编制及优化技术。根据给定的列车运行图、乘务规则、乘务基地等条件，在乘务员乘务工时限定范围内，以最少乘务班组和最小乘务工时为优化目标，建立客运乘务排班模型，设计基于遗传算法的模型求解算法，算法中采用二进制编码方案，通过设定合适的遗传参数，寻找所有可行交路方案中的最优方案，以达到乘务员值乘计划最优，实现值乘计划的自动生成。

3.2创新点

铁路客运管理信息系统在技术方面的创新主要表现在以下方面。

（1）实现各类计划、方案的科学合理编制。系统利用“回溯”算法对乘务交路、上水管理等功能模块进行建模，运用人工智能优化技术，首次实现了科学合理、自动编排值乘计划，自动生成上水计划方案，解决了手工编制值乘计划、手工制定上水方案步骤繁琐、易出差错等难题，提高了工作效率。

（2）对在途列车实时追踪定位并综合展示车内当前信息。系统采用车地信息通信技术及基站定位技术，实现了对在途列车的实时定位，在全国行政区地图上动态显示列车位置、列车运行状态、列车乘务班组信息。解决了地面管理人员无法及时掌握在途列车信息的难题，并为列车更好地面向旅客服务提供信息支撑。

（3）实现铁路客运信息的集成与共享。系统通过与铁路其他客运相关系统间的接口，实现了铁路客运信息的集成与共享，为铁路客运信息化的深入开展提供可靠的信息保障。

（4）确保数据采集准确、可靠。系统采用线程池和队列技术实现多线程、多任务同时运行的方式获取原始数据，充分利用服务器和网络资源，大大提高了数据获取的速度和效率，满足了系统对数据获取的要求。系统数据量庞大，部分表数据量可达27 亿条，如果不采用多线程、多任务方式则查询响应时间近 3 s，远远达不到 1 s 的响应需求，采用多线程、多任务方式后可将响应时间缩短至 0.7 s，大幅提高了数据获取效率。

（5）规范管理作业流程。系统通过数据共享、网络技术和可视化等信息化的技术手段，规范出一整套客运组织与生产管理工作的作业流程，实现了客运管理的精细化、规范化、智能化，从而有效地提高了工作效率。

（6）解决车地信息通信的网络瓶颈。系统实现了基于信息共享与云计算技术相结合的车地一体化客运信息管理功能及基于安卓操作系统的列车智能办公平台，通过既有的站车无线交互通道解决了车地信息通信时的网络瓶颈。

3.3系统应用效果

铁路客运管理信息系统自 2015 年 8 月面向全路各级客运部门推广实施以来，系统运行正常，对铁路旅客运输组织和生产业务管理起到了重要的支撑和推动作用，达到了预期的应用效果。

（1）铁路客运管理信息系统的建设，统一了全路客运管理业务相关的应用软件及数据接口标准，实现了铁路客运信息的统一规范化建设，打破了客运信息跨局交互和跨系统交互的通道壁垒，达到车地间一体化协同办公及客运信息互联互通的目的。

（2）铁路客运管理信息系统利用数据库和网络技术等信息化手段取代了原有纸质文件或普通电子文档上报方式，实现各种业务生产数据的电子存储，并且提供灵活的信息统计分析、打印和导出功能。随着系统的推广和实施，纸质的各种专业统计报表将逐步被取消，从而将大大减少纸质资料打印和保存造成的资源浪费。

（3）铁路客运管理信息系统提供的统计分析数据及时准确，为各级客运管理人员决策分析提供有力的数据支持和信息保障，从而提高客运管理者的信息管理和决策能力，实现铁路客运各方面业务流程的规范化科学化管理。

（4）铁路客运管理信息系统的建设过程不仅涉及信息资源集成共享及相关软硬件开发实施，还包括影响信息化过程的管理体制和创新认知的转变。系统以信息技术创新应用为基础，对铁路客运管理业务流程中诸多环节进行改进、优化和再造，将列车客运管理和服务水平带入信息化的全新领域。

4　结束语

至 2016 年下半年，铁路客运管理信息系统已经基本形成覆盖全路 18 个铁路局及其下属客运段、客运站的客运管理网络。系统通过搭建信息化的客运管理平台，改变了原有的手工作业和分散管理模式，实现了全路车地互联互通、资源共享，促进了铁路客运管理的信息化进程，加强了客运监管力度，提高了客运管理与服务的工作效率。随着铁路信息化进程不断推进，铁路客运管理信息系统将采用云计算、虚拟化技术，一方面动态分配计算资源，降低能源消耗，节约成本；另一方面提高信息资源的共享集成，实现各业务功能灵活整合、扩展，以满足客运业务对信息化的需求。

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责任编辑：吴文娟

Research and Application of Railway Passenger Transport Management Information System

LIAN Wen-bin

(Transportation Bureau, China Railway, Beijing 100844, China)

The Railway Passenger Transport Management Information System is an information management platform designed and developed to meet the demands of increasing passenger traffic pressure and passenger transport informatization. In view of the characteristics of passenger transport service and management, this paper comes up with a design scheme of Railway Passenger Transport Management Information System combining with the present situation of railway passenger transport informatization, and elaborates the overall structure and main functions of the system as well as its key technologies and innovations. The application of the system greatly improves the passenger service quality and the efficiency of production management. Besides, it provides efficient information sharing means for the entire passenger informationization and railway information system.

Railway Passenger Transport; Information Sharing; Process Reengineering; Modular Design

1003-1421(2016)11-0056-05

TP399：U293.3

B

10.16668/j.cnki.issn.1003-1421.2016.11.12

2016-08-15

2016-10-24

铁道部科技研究开发计划 (2011X014-D)