智能化条件下铁路站段管理体系优化研究

孙文桥，刘启钢，李 想，曾湘毅，江晓勇

(1.中国铁道科学研究院集团有限公司 运输及经济研究所，北京 100081；2.中国铁路南宁局集团有限公司 柳州车站，广西 柳州 545007；3.中国铁路南宁局集团有限公司 柳州货运中心，广西 柳州 545007)

1 智能化条件下铁路站段管理体系现状

1.1 管理体系结构现状

铁路站段作为铁路运营3 级管理体系中的最基层一级，是实施和保障铁路运营的基础单位，其内部作业和管理效率直接影响着铁路客货运服务质量以及路网运输的能力和效率。目前，我国铁路站段管理体系属于典型的科层制管理体系，具有以下特征：一是根据组织目标进行劳动分工并实现专业化。依据不同的业务需求，设定特定的岗位，并聘用有特定知识背景的技术人员完成相应工作，使得每一个员工都能有效履行各自的职责。二是通过实行等级制原则建立合法权威。从站(段)长到科长、车间主任、班组长，层层设置，并且其权利与责任根据规章制度按照职务的阶梯方式确立。三是通过稳定的规章程序运作，实现规范化管理。生产组织中每个成员的行为都应严格遵循铁路技术管理规程、铁路行车组织规则、车站行车工作细则等规章制度[1]。

我国的铁路站段一般管辖范围较大，以车务站段为例，不仅需要管理以货运业务为主的编组站、区段站，可能还需要同时管理以客运业务为主的大、中型客运站[2]，同时还需要兼顾管理周边的部分中间站，达到上千人甚至数千人的人员规模。管理体系设置比较复杂，一般会设置站(段)长、分管副站(段)长、专业科室、车间、班组等组织管理结构，最下一层为一线工人，共涉及到6 级管理层级。车间是站段生产现场的直接管理层，是班组的直接组织者和领导者，受专业科室的领导，组织班组的一线工人完成具体的生产作业任务。以某铁路车站为例，铁路车站科层制管理体系结构如图1 所示。该车站管辖范围包含1 个一等客运站、1 个特等编组站，以及13 个中间站。在站长下设置7 个副站长，分别管理运输、客货、安全、后勤、职教和中间站；在管理机构上，设置有安全科、技术科、设备科、安全指挥中心以及职教科等其他相关专业科室共9 个，下设13 个车间和110 个班组，共有工人约1 200 人。

1.2 智能技术应用现状

我国铁路从设计、建造、装备、运营、维护等方面，已经开始步入智能化时代，铁路运输的安全和效率水平得到有效提升。从铁路站段运营管理的角度来看，智能化的特点为：信息自主感知、作业自动组织、管理数据决策[3]。随着物联网、大数据、人工智能、北斗卫星导航等新型技术手段的成熟和应用，给铁路站段运营管理带来以下改变。

（1）生产管理信息获取途径多元化。信息的获取不再单一依靠人工层层上报，卫星、摄像头和传感器等均可以成为数据源点并自动获取数据。例如，通过北斗高精度定位可以获取机车、车辆和作业人员的精准位置数据；通过视频监控和图像识别等技术，可以有效获取现场音视频数据，智能判断作业质量；通过物联网传感器，能够实时获取设备状态信息，及时准确判断设备运行情况，提供异常报警。

图1 铁路车站科层制管理体系结构Fig.1 Management system structure of railway station

（2）生产管理信息基础数据精细化。原有的以班组、列车和区段等为基础的数据，均可以精细到车辆、经纬度和作业人员等维度。例如，北斗高精度卫星定位的使用，使得原有区段-分钟级的数据粒度提升至米-秒级，人员作业过程精确到个人、位置和事件，为精细化运营管理提供有效支撑。

（3）生产管理信息分割壁垒打破化。原来条块分割的信息有所整合，同一数据人工多次重复录入的现象正逐步减少，而且涵盖范围更加广泛。例如，货票电子化与运统1 电子化的应用，在一定程度上打通以车辆为单位的数据链路；地对车安全监控预警系统、机车车载安全防护系统、铁路旅客服务系统等系统的应用，使智能化管理范围逐步覆盖作业过程、作业装备和服务对象等的方方面面[4]。

2 智能化条件下铁路站段管理体系存在问题及原因分析

2.1 存在问题

尽管现有科层制管理体系下，铁路站段管理有着分工明确、责任清晰的优点，但在业务办理、现场作业和人员岗位设置等方面，受到现有信息传递与管理体系的限制，仍然存在以下问题。

（1）业务处理中心化。科室、车间领导是业务信息传递的中心节点，没有其授权不能办理对上和对外业务。以车站设备管理为例，所有相关信息需要经过设备科的中转或处理，其对上需要向主管设备的副站长汇报，对下需要管理设备车间并完成相应的设备维护等工作[5]。

（2）管理跨度难以扩大。管理跨度以5～ 8 人为宜，跨度再增大会由于信息传递和处理不及时，影响管理业务运作。以专业科室为例，一般设置有1 个科室主任，1～ 2 个科室副主任，以及4～ 8 个科室职员。

（3）智能应用发挥不足。随着智能技术手段的应用，信息获取更加直接、信息流转更加便捷，而管理体系依旧要求信息的逐级汇报，管理层级和机构设置仍然维持原状，新技术手段应用所带来的作业环节减少、人员岗位减少等优势还没有有效发挥。

（4）生产管理缺乏统一。生产管理指挥大脑是站段业务数据信息和业务处理规则的集合体，能够实现业务数据的高度共享、简单业务判断和复杂问题调度处理。在缺乏统一的生产管理指挥大脑前提下，信息无法做到实时准确对称，无法综合站段管理、作业和计划等数据进行合理调配任务。

2.2 原因分析

铁路站段业务处理，表现为管理体系中相关岗位对于某一事项的分析、判断，并提出处理意见的过程。业务处理的实质是业务信息处理，业务流转的实质是业务信息流转。如存在问题分析所述，在现有科层制管理体系当中，业务处理具有中心化特点。每个业务处理意见的提出，尤其是对上和对外的业务处理意见，都需要本层级主要领导同意批准，因此出现层层请示、层层汇报的现象，导致整个体系运行效率相对较低。

图2 现有科层制管理体系业务信息流转过程Fig.2 Information flow process of the current management system

这种现象，既是科层制管理体系确立负责人职位权威的需要，也是信息传递和处理技术不足造成的问题。在目前“人盯人”的管理模式下，管理层获取业务信息的渠道主要来自直接下级的汇报。以铁路站段安全事项的信息流转流程为例，工人发现的问题需要通过班组、车间、安全科、分管副站(段)长、站(段)长的层级逐层上报，每一层级的负责人判断该问题是直接处理结束、处理并上报还是等待上级处理指示等。现有科层制管理体系业务信息流转过程如图2 所示[6-7]。在一线工人将事项汇报至站(段)长的过程中，需要经过5 次汇报，每个层级都需要负责人充分了解事项详情、做出判断。在此流程下，不仅信息处理的流程长、效率低，而且绝大部分信息会在不同的层级结止，车站分管领导和站(段)长对相关信息难以知晓，在该条件下保障车站作业管理的高效，尤其是安全管理的高效，就需要每个层级的负责人对其接收的信息有快速且精准的判断，在以人的主观经验判断为基础的现有管理体系下难度很大。因此，需要以现代智能技术集成应用为前提，采用信息传递数据化替代人工信息传递、机器决策替代人工决策，解决车站业务处理的中心化问题，进而推动铁路站段管理体系扁平化和业务流程再造。

3 智能化条件下铁路站段管理体系优化设计

3.1 去中心化业务信息流转设计

依靠汇报、电话和报表等手段进行信息流转，是科层制管理体系存在的技术背景[8]。传统的信息传递方式存在效率较低、容易出错和过程细节追溯困难的缺点，在智能技术逐渐成熟的背景下，引入智能技术可以完善数据来源，实现数据共享，降低车站业务信息流转成本。铁路站段管理体系优化的前提，是业务处理流程的优化，实际是信息流转过程的优化。针对现有科层制管理体系信息处理中心化的问题，建立以智能技术为支撑的铁路站段生产管理指挥大脑，实现业务信息自动采集、传递和决策的流转模式。

去中心化优化业务信息流转过程如图3 所示，业务事项发起人需要向铁路站段生产管理指挥大脑提出业务请求信息，铁路站段生产管理指挥大脑依据站段规章制度和作业流程将能够直接处理的问题直接给出处理意见并返回，如果遇到比较复杂、需要相关专业科室和负责人判断处理的问题，铁路站段生产管理指挥大脑根据业务类型、重要程度等作出调度处理，将业务事项及涉及该事项的相关数据信息推送给相关部门或关键岗位人员，由其进行判断处理，并在取得处理结果后返回给发起人。同时，所有提起上报的信息和处理过程会同步推送至相关岗位人员系统中，可以随时进行查询和监督，能够减少信息流转的环节，提高信息流转的速度，让相关岗位工作人员在事项发生的第一时间获取信息、快速反应、做出决断。这些流程设计可以实现业务处理过程信息的汇集、分析和共享，使得最大限度简化汇报沟通环节、最大限度完备信息和最大限度减少时间。

3.2 铁路站段扁平化管理架构设计

图3 去中心化优化业务信息流转过程Fig.3 Decentralized information flow process

通过去中心化的业务信息流转过程设计，使得业务管理的过程简化、效率提升，从而具备优化站段科层制管理体系的条件。从站段业务管理来看，车间作为一级管理机构，而不是基本的作业组织单元，其职能与站段的管理职能是重合的。在信息高度对称和业务自动处理的条件下，站段层级领导的管理跨度将不再受到传统5～ 8 人的跨度限制，因此在传统站段科层制管理体系基础上，优化去掉车间层级的管理机构，不仅不会影响生产作业管理质量，相反还能提高管理效率。铁路站段扁平化优化管理架构设计如图4 所示，包含站(段)长、分管副站(段)长、专业科室、班组、工人5 个层级，由班组直接对一线员工进行管理和调度，同时向上汇报需要处理解决的问题。由于智能化手段的加入，信息传递、判断和回馈等工作由系统替代人工完成，车间的职能将由系统和专业科室替代，由系统辅助专业科室完成班组人员和作业的调配指导工作。

图4 铁路站段扁平化优化管理架构设计Fig.4 Flat and optimized management framework for railway stations and depots

铁路站段管理体系扁平化有2 个方面的含义。一是在形式上实现扁平化。在原有科层制管理体系6级管理体系的基础上，优化减少车间一级的管理机构，形成5 级管理体系。二是在流程设计上实现扁平化。在站段生产作业管理的信息流程设计上，改变传统分层逐级汇报的信息流转机制，实现各层级在业务处理中获取信息时间的同步性和内容的一致性，压缩信息流转的成本，这也是对科层制管理体系最大的优化。

4 结束语

通过使用智能化手段，构建铁路站段生产管理指挥大脑，实现站段作业管理过程信息采集、传递和决策的去中心化流转模式，可以有效压缩信息流转的成本。铁路站段管理架构扁平化的实现，能够从形式上和作业信息流转上优化铁路站段管理体系，有助于铁路深化生产组织和劳动组织改革。智能化条件下铁路站段管理体系还可以优化站段作业流程，减少人工作业环节；规范管理流程，实现事项处理处处留痕，精细化作业管理过程；提升人员劳动效率，扩大管理人员管理跨度，减少作业人员工作量，实现减员并岗，提升铁路站段管理效率。