城市轨道交通车务管理信息化建设研究与实践

文｜姚世峰

车务管理是城市轨道交通运营管理的核心业务板块之一，如何通过信息化支撑这一核心业务是城市轨道交通企业大规模线网运行必然会面临的挑战。本文从解决车务管理重难点问题出发，以车务、站务管理一体化的信息化建设理念，提出了信息化解决方案的总体思路，并就核心功能模块设计进行了阐述。

一、前言

目前广州地铁进入大线网运营时代，面临着客流量剧增的巨大挑战。作为城市轨道信息化建设的领头羊，广州地铁坚持通过信息化技术支撑地铁运营业务，为地铁畅通运营保驾护航。目前广州地铁自然站点超过100个，参与一线车务运营管理人员和生产人员超过5000人。面对如此大规模的车站和人员，公司仍然坚持以“安全、快捷、准点、舒适”的服务理念精心组织运营，这对车务管理提出更高要求，线路的运行策划、乘务管理、站务管理等核心业务模块如何通过信息技术达到这样高要求的服务标准，是广州地铁信息化工程的一大挑战。

二、轨道交通车务管理现状

随着地铁线路的逐条开通，广州地铁的线网结构已经初步形成，根据今后客运服务的发展需要，共线运营方案必将执行，车务人员也会相应增加。从运营管理角度来看，如何通过合理的管理手段来管控线网的高效运营和人员的绩效表现，是一个管理上的难题。

（一）共线运营提高了地铁运行时刻表设计的复杂度

如何确定线路各折返区段中各时间段内列车行车密度，在满足各项运行约束和能力约束条件下，使列车平均实际满载率达到最大，以使运输能力与运量达到最大程度匹配？如何设定适宜的列车始发、终到和通过各主要站点时刻，使乘客在换乘站的到发时刻相互衔接？如何建立两线列车到发时序衔接，使乘客换乘与离站形成同步？这些都是网络运行策划的难点问题。

（二）上千名车务人员的管理问题

车务人员的管理需要分为两类：一类是乘务人员（司机）管理，另一类是站务人员管理。乘务管理需要考虑的问题主要是乘务计划的编制、下达以及执行。乘务计划的编制必须以运营公司的实际情况为基础，最终编制出的乘务计划要受到很多约束，例如人力资源、安全、行车计划等等。因此在乘务计划及排班过程中需要考虑和综合衡量很多因素，对于编制人员来说，这是非常棘手的难题。在乘务计划编制出来后，管理员或调度人员面临着两方面的难题：一方面是如何将乘务计划和班表等乘务信息准确地推送到生产现场及乘务员个人身上；另一方面是如何将一线生产现场所产生的信息高效地收集起来，为管理者实现直接、高效的安全运营管理控制和生产决策提供真实、直观的信息依据。目前对乘务执行时是否饮酒和精神问题等行车安全隐患的管理和风险控制主要是通过规章来约束，并没有采取有效的手段和措施进行监测和预防，如在事中即乘务员上车前进行有效监测，或者当发现异常时立即采取相应的措施，让后备司机上岗或换班等。

对于站务管理人员来说，影响站务人员工作安排的因素越来越多；对于中层管理人员来说，所管理的站务工作任务随着线路扩大越来越繁重。如何合理进行人员安排，既能兼顾到人员现有能力，又能考虑到员工发展要求？如何提高工作效率和保障服务水平？站务现场运作的事务多且杂，很多工作内容又与行车运作、客运服务和票务运作等事务息息相关，如何在合理且高效地开展相关工作的同时又满足管理层对线网运营管控和质量安全管理方面的要求，是一道非常棘手的难题。

三、车务管理信息化总体思路

车务管理的主要包括乘务管理、站务管理、网络运行策划以及乘客服务管理等业务模块，综合考虑轨道交通行业的客流特点、运输组织模式和运营管理需求，广州地铁将车务管理信息化目标设定为以下两点：

1. 根据各线路不同的情况，进行合理的线网策划，设置最优化的行车安排；

2. 通过人力资源的合理调度，满足质量安全管理的要求，实现人性化的管理；

根据业务模块的划分，设计相应的车务管理信息化应用架构，主体应用系统有三部分：网络运行策划、乘务管理、站务管理，其中网络运行策划实现合理的线网策划和最优化的行车安排；站务管理和乘务管理依照业务规则实现人员自动排班，合理调度资源。从系统间的集成关系来看，乘务系统从列车自动监控系统（ATS）获取列车时刻表生成交路，站务和乘务系统向人力资源系统提供车务人员（乘务人员和站务人员）工时数据，建立车务管理上下游间的数据传输。

四、车务管理信息化具体内容

根据信息化目标与应用框架，广州地铁车务管理系统设计开发了三个应用模块，分别是网络运行策划、乘务管理和站务管理。下面将结合业务需求来展开介绍各个模块的具体内容。

（一）网络运行策划

网络运行策划是城市轨道交通组织的起点和基础，决定了整个系统的客流运输组织的效率和质量，对客流进行合理化的分析和预测，以达到合理利用运能、提高运输效益和服务水平的目标。网络运行策划的信息化实现主要以历史客流数据为依据，通过“四大核心算法”计算行车计划、首末班车、换乘匹配和线路可达性，输出运行图和时刻表。

行车计划算法：确定线路各区段各时段内列车的行车间隔，即在满足各项运行约束和能力约束条件下，使运输能力与运量达到最大程度匹配，避免列车频繁出入库现象和列车空驶现象，给列车行车组织带来较大困难。

首末班车算法：设置自然站和换乘站的最早和最晚双向有车时间的设定，以及全网可达站点设置（时间和站点）。

换乘匹配算法：通过建立线网列车到达时间和发车时间衔接，使乘客在同一车站换乘与离站形成同步，减少乘客的换乘时间。

线网可达性算法：

图1： 运行图编制流程

(1) 最佳路径：换乘站最少，所用时间最短；

(2) 最短路径：两个车站中，列车经过区间的区间距离总和最短。

在线路初期运营时，不同线路配备不同的编图软件，负责线网策划的部门需要安排不同人员来编制不同的线路，人力成本增大，且手工操作环节较多，编图效率低下。因此随着信息化发展，编图流程统一起来，如图1所示，优化运行图编制过程，节省人力成本，提升策划效益。

（二）乘务管理

以下内容分析了乘务业务流程设计系统的核心功能，包括交路表管理、乘务排班和司机管理三部分。

1. 交路表管理

交路是司机值乘车次按照一定顺序组成的路径组合，描述交路号、出退勤时间、出退勤车次、值乘车次、工时、休息最长/最短时间和班类等信息。交路表的计算过程分为5个步骤：时刻表导入-->交路参数设置-->交路自动计算-->人工调整-->结果发布。交路表的输入为列车运行时刻表，每条线路所有交路集合构成线路的交路表，交路表的编制须以运营公司的实际情况为基础，制约因素可概括为：时间、地点和约束，如图3所示。这些约束通过系统设计形成交路参数，并采用自定义模板方式固化不同场景下的交路编制模式，提高交路编制效率。

2. 乘务排班

乘务排班是根据发布的交路表和司机信息按照一定的时间周期、规则和参数信息生成司机排班表的过程，乘务排班表分为正线司机排班和特殊班次排班。排班表生成主要分为7个步骤：选择排班周期-->选择参与排班的司机-->设置周期内每天使用的时刻表-->选择并设置排班规则-->排班自动计算-->人工调整-->结果发布。排班规则是排班表生成过程的可控变量，可以根据不同业务要求进行增减，排班过程中也可以选择是否使用该规则。用户可以在系统中对排班规则进行维护，常见规则包括排班模式、班次间休息时间和晚班接早班等。

3. 司机管理

司机管理是根据司机实体属性及乘务管理流程需求设计的，分为三个部分：基本信息（个人信息、岗位、班组、司机视图）、乘务执行（考勤、报单、叫班/备班等）和绩效考核（安全里程、工时统计、绩效考核）。乘务执行是司机管理的关键，通过乘务信息发布、出退勤管理、司机报单、自助服务和视频监控等实现了对司机服务全面管理，在管理过程中使用了相关的硬件设备进行支撑。

图2： 酒精测试界面

（三）站务管理

针对站务的核心业务设计站务管理系统功能，包括站务人力管理、站务排班和现场运作管理三个部分。

1. 站务人力

站务人力提供组织架构管理、站务岗位设置、人力资源管理、员工考勤和工时统计等功能。首先看组织架构和站务岗位管理，车务业务采用“部门—线路—中心站—所辖自然站”四级管控模式进行分级管理，站务业务通过这四级组织架构实现执行-->反馈-->决策整个过程的闭环管理。在具体车站站务管理过程中，遵从分级管理的要求，实行层级负责制，相比人事系统管理的岗位层级，车站站务管理细化到车务部门的中心站和自然站，站务员-->值班员-->值班站长-->副站长-->中心站长，每个岗位有不同的能力要求，信息汇报按照层级关系实行逐级汇报。系统可设置每个车站的各个岗位能力模型指标（行车能力、票务能力、心理素质、身体数据）并计算站务人员的能力值。

车站的人事活动包括考试、培训、会议活动和请休假等。在站务的日常工作中，由于个别自然站临时的阶段周期客流高峰或工作安排，也会出现人员借调的情况，这些人事活动可以通过台账记录来满足管理者需要。在此基础上，根据站务排班表进行考勤的计算，在考勤的基础之上进行工时的统计，最后与人力资源系统集成实现薪酬的计算。在考勤过程中，需要考虑的人事活动因素包括员工请休假、站务排班、事务性活动等，此外在计算工时的过程中，要区分不同的工时类型：综合工时、节假日工时或缺勤工时。

2. 站务排班

站务排班包括中心站长排班和自然站人员排班。中心站长的排班是根据实际情况手工排班，而自然站排班可以通过信息化系统实现自动排班。自然站排班首先需要设置排班的规则，规则分为必要性规则（符合岗位能力、班次搭配、劳动法保障运营安全的管理要求）和非必要性规则（体现企业管理的合理化、人性化）两种，系统会根据规则和算法进行排班，生成班表，在班表审核之后就可以指导实际的站务执行过程。在班表生成后系统需要支持微调、校对、预警等功能。

3. 现场运作

现场运作主要是针对车站行车、施工、设备维修、客运、票务等日常事务进行管理，异常情况通过上报流程进行上报，各业务模块走各自的管理流程进行后续管理，比如客伤伤亡的主要流程：现场客伤登记-->取证-->部门客伤负责人原因分析-->安全稽查定责、索赔-->审批-->结果登记。

五、结语

随着广州地铁线网规模的逐步扩大，运营人员倍增，管理复杂度呈几何级增长。广州地铁车务管理信息化成果为地铁日常运营管理工作带来极大便利，使时刻表制定、运行图编制得更加科学、合理，优化了站务人员、司机调度管理，使之更加人性化。广州地铁在车务管理上的信息化研究成果经过了实践的检验，证明了适用于轨道交通企业大规模线网运营管理，将是行业整体信息化建设的有益借鉴。