浅析地铁计算机乘务派班系统的设计与应用

　　编制并实施地铁司机出乘计划，记录司机日常管理信息是确保地铁安全正点运营的基本保证。依靠手工编制出乘计划与信息管理需要大量人力和时间，也难以适应目前列车运营图变化和网络化运营的需要。因此，利用计算机技术建立乘务派班系统(以下称系统)是地铁运输信息化发展的必然趋势。
　　1系统功能要求
　　城市轨道交通具有运营交路短、运行间隔小和列车出行时间短的特点。乘务派班系统主要用于地铁司机派班、司机日常管理、发布和收集乘务运营信息以及储存有关运营数据等方面。根据列车运行图中列车上线列数、全周转时间、全日运营时间和早晚高峰开行等情况，计算出每日运营所需要的司机人数，经济合理地编制出乘计划，统计乘务司机交路信息，确保制定合理的派班、叫班计划，督促司机出乘，并办理司机出、退勤手续，从而确保乘务工作有序地进行。
　　2系统功能设计
　　乘务派班系统应满足地铁列车运营时刻表和司机相关作业规定的需要，动态掌握司机状况，自动生成合理的司机出乘计划，使派班管理员减少重复劳动，提高工作效率。同时避免因人为因素出现的计划编制差错，实现对司机的科学、规范管理。具体系统设计目标如下。
　　(1)生成列车运营周转图。实现对上线列车数量、全周转时间、全日运营时间、行车间隔时间、折返时间及早晚高峰开行情况的了解。
　　(2)生成乘务派班计划。对司机的出乘计划，出、退勤状态实现计算机管理。
　　(3)自动叫班功能。根据司机出勤点自动实现提前叫班功能。
　　(4)实时查询和处理全部调度命令，并根据调度命令给出辅助处理意见，杜绝漏派、错派问题发生。
　　(5)对乘务运营和派班进行统计、查询，生成乘务日报、派班日志及其它各类统计报表。
　　(6)对司机销假、大休、替班等信息的动态掌握。
　　3系统总体结构
　　乘务派班系统采用目前成熟的客户机/服务器体系结构，用于满足派班数据共享，以及系统进行功能扩展的需要。系统将所有生成数据放在服务器的数据库中，客户机通过局域网，采用TCP/IP协议与数据库服务器通信。对数据库系统采用了功能强大的Oracle数据库。在系统中使用WindowsXP的服务器操作系统完成管理系统数据库和用户信息的功能。在客户机上，采用Windows操作系统，安装相应的乘务派班系统应用软件。
　　4系统模块构成
　　该乘务派班系统除完成派班功能外，还具有司机日常管理、司机铭牌管理、值乘记录查询、数据统计与分析、列车状态动态分析、历史数据存档、数据录入、系统维护等相关综合管理功能。围绕如上司机管理信息化功能要求，系统划分为基础数据管理、乘务信息管理、乘务派班管理、查询统计等模块。
　　(1)乘务派班管理。该模块是系统的核心，实现根据列车时刻表、调度命令、司机固定交路、司机日、月工作时间、司机的请销假情况等安排司机出乘计划的功能。同时根据担当车次开行时刻和叫班提前时间，语音提示司机出乘，并记录司机出、退勤情况。
　　(2)基础数据管理。该模块主要实现对全天运营车底数量和编号，出乘天气状况，司机工号、铭牌、所属工班和值乘注意事项、三交三问题目、当日上线列车状态以及正线客流预报等数据资料的建立与维护。
　　(3)乘务信息管理。该模块用于记录命令及指示，解决派班员做计划时易漏派、错派等问题，该模块具有调度命令、上级指示、列车车底号和其停放股道信息、司机请销假记录和个人信息等信息管理功能。
　　(4)查询统计。该模块包括查询和统计两部分。司机可通过登录系统，查询自己的出乘计划、相应运营图的各次列车交路表、请销假记录、月度综合考评成绩等。管理员将司机每天的驾乘里程、实际交路、列车状态等情况输入系统，系统自动对各司机工班、司机的工作情况进行统计。
　　5计算机乘务派班计划的生成
　　5.1出乘计划编制
　　计算机派班系统根据所执行的列车时刻表，计算出运营需要车底数量和交路表，再结合司机的单次出乘工作时间和两次出乘间隔时间，编制相应的司机出乘计划，并根据出乘计划具体安排出乘司机每天接班的车次和车底号。系统根据当天执行的列车时刻表生成车底交路表，车底交路表用于计算各列车车底在全天运营中担当的运营任务。车底交路表随时刻表调整而调整，自动生成司机出乘计划。
　　(1)四班三运转机制的确定。目前各地铁公司司机工时的确定，是以实际乘务工时为计算标准。一个乘务工班一次往返的实际乘务工时，包括运行中值乘时间、终点站折返时间、途中交接班时间和检车时间。南京地铁每日运营时间约为20h，按每班司机每天工作时间不超过8h计算，需要3个班完成一天的运营任务，按照司机月工时规定，需要4个班才能连续完成每日运营任务，即采用四班三运转机制。
　　(2)司机出乘计划的生成。南京地铁1号线全长约21.72km，共设16座车站,线路日运行车底17列。鼓楼站为乘务出、退勤点,迈皋桥和奥体中心站为乘务交接班点，同时奥体轮换点也是中、晚餐的就餐点,就餐时间为11:30 13:00和17:30 19:00，用餐时间不小于22min，每天当班时间为8h，两个连续乘务作业段之间的休息时间不能小于9min，出、退勤在同一车站进行,安排便乘。在进行乘务排班时,首先以选定的3个车站为分割点，将车底运行线按最短路算法划分乘务作业段，然后将这些乘务作业段组合成乘务任务(一个值乘任务通常由一个司机来值班完成)，再根据列车时刻表和车底交路表，生成司机出乘计划。当出现突发事件需调整列车交路，产生临时计划时，派班员应根据出勤地点、值乘工班、列车实际运行情况等有关信息，及时调整司机出乘计划。
　　(3)以满足《Z1043列车运营时刻表》需求的Z1043司机出乘计划的编制。编制Z1043司机出乘计划依照以下情况，即南京地铁高峰时运营车底为17列，上行(车次末尾为双号)和下行(车次末尾为单号)各为一个作业段，需要17名司机担当值乘任务，高峰行车间隔为4min38s，为保证连续作业段之间休息时间不少于9min，需在奥体中心和迈皋桥两个连续作业换乘点各配置两名折返司机，每天每工班(早班、白班、夜班)共需要21名司机来完成一个班的正线运营任务。另外，为保证司机用餐时间不少于22min，用餐时间段将各加派一名司机在奥体中心站进行替班作业。为保证司机当班作业时间不大于8h，每天存在两个正线出、退勤交接班时间段，早班和白班交接班时间为8:00 9:00，白班和晚班交接班时间为16:00 17:00，因为交接班只在鼓楼进行，需安排4名司机进行便乘，便乘司机在换乘点接车顺序按照出勤顺序进行。同时考虑到晚高峰时库内出车时间较晚，不能满足司机当班作业时间不大于8h的要求，晚高峰出库列车由夜班司机担当。另外，在派班计划的编制过程中，还要考虑到列车小交路、临时增开列车、用餐时间替开作业以及调试作业需要等因素。当出现班计划内临时增开列车等情况时，派班员根据所值乘列车车次、到开时刻、司机姓名(工号)、列车实际运行情况等有关信息，计算机派班系统自动生成一套满足执行时刻表需求且完整准确的Z1043司机出乘计划。
　　5.2系统算法设计
　　将Excel列车运营时刻表导入系统后，系统将提取高、平峰时间段以及相对应的行车间隔等基本信息，通过对司机连续作业段之间休息时间间隔以及司机日、月工时要求因素的人工输入，系统自动计算需要司机总量;当一个工班不能满足人员需求时，系统将自动从可调用工班选择司机，编入司机总量，并给出当班司机名单;通过人工输入的车底号序列，将列车运营时刻表转换为车底交路表，进而绘制列车周转图，明确各个车底在全天运营中担当的所有车次和交路组成;通过人工输入两个交接班时间段、交接班地点以及便乘司机要求，系统计算生成所有交接班时间段内的交接班车次，并比照司机工班的司机动态信息，合理安排司机出乘顺序;最后，系统将所有生成数据进行整合，生成司机出乘计划。
　　6结束语
　　列车乘务派班系统根据传统的派班工作流程建造系统逻辑模型，力求节约人力资源，实现司机最小人工成本，确保信息的永久储存。在实现该系统时充分考虑了系统的通用性，没有局限于单条线运营，以增强系统的移植性和扩张性。目前该系统在南京地铁1号线的应用中取得了良好的效果。