机务自动派班系统的设计与实现

图1机务段自动派班系统总体结构图Vol.15No.4RAILWAYCOMPUTERAPPLICATIONPOPULARIZATIONANDAPPLICATION文章编号：1005-8451（2006）04-0031-03机务自动派班系统的设计与实现邢建华1，蔡晓蕾2，王辉麟2，蒋秋华2（1.沈阳铁路局通辽机务段，通辽028000；2.铁道科学研究院电子计算技术研究所，北京100081）摘要：为实现机务段运用管理系统的信息化和众多派班数据的共享，提高机务段运用车间的工作效率，设计开发基于B/S体系结构的机务段自动派班系统。详细阐述该系统的基本结构、数据分析、功能模块及系统实现方法，研究提出关键模块的具体算法。关键词：机务段；自动派班系统；B/S体系结构；设计中图分类号：U29：TP39文献标识码：A机务段的派班系统在我国铁路运输系统中起着关键性的作用,合理和准确地派班是铁路运输系统安全运行的保障之一。机务段派班系统涉及内容众多,信息量大，系统运行需要匹配较多的工作人员。目前各个机务段在进行派班时，调度员每天要根据列车日计划、本段运用机车的状态以及铁道部所颁发的机车调度规则、机车运用管理规程等一系列的规章制度来进行派车，绘出机车交路图。之后，调度员再根据内部的乘务员计划、机车交路图以及运用管理规程等一系列的规章制度来派人,最终得出出勤计划和待乘计划。由于每一天都要重复同一过程,工作量很大，每天的信息量都是以纸为载体来存档，耗时、耗力。因此，有必要开发机务段自动派班系统。布情况设计为4部分组成，即运转调度室、候班室、待乘室和换乘点。这4部分通过机务段内部局域网连接起来，即保证各个子系统间的数据实时、可靠传输与交换，又保证系统的安全可靠；另外在运转调度室中，短信叫班功能的实现室通过设备短信网关模块与移动或者联通无线网络连接，把乘务任务计划以及铭牌人员学习计划等发布到乘务员的手机中，接收到乘务员的回复码。系统总体结构图如图1所示。1自动派班系统结构系统采用B/S（浏览/服务）分布式系统结构，集成了指纹识别技术、计算机自动控制技术和有线及无线远程网络技术。整个系统根据网络设备的分收稿日期：2005-11-29作者简介：邢建华，工程师；蔡晓蕾，研究实习员。RCA2006.4总第109期31DesignandimplementationofAutomaticDispatchingSystemforlocomotivedepotXINGJian-hua1,CAIXiao-lei2,WANGHui-lin2,JIANGQiu-hua2(1.TongliaoLocmotiveDepotofShengyangRailwayAdministration,Tongliao028000,China;2.InstituteofComputingTechnologyofChinaAcademyofRailwaySciences,Beijing100081,China)Abstract:ToimplementtheinformatizationofOperationManagementSystemandsharingofabundantdispatchingdataoflocomotivedepot,andtoimprovetheworkingefficiencyofitsoperationshops,anAutomaticDispatchingSystemforlocomotivedepotwasdevelopedbasedonB/Sarchitecture.Basicstructure,dataanalysis,functionalmodulesandimplementationmethodoftheSystemwereelaboratedandthearithmeticofthekeymodulewasgiven.Keywords:Locomotivedepot;AutomaticDispatchingSystem;B/Sarchitecture;design铁路计算机应用推广与应用第15卷第4期2自动派班系统总体业务流程派班系统有直接关系的乘务员请假、休假及销假等项目。（4）派班及调整模块：本模块是该系统的主要模块,无论是从功能上还是从编程的角度上来说,都是整个系统的核心。该功能模块主要是集中所有的数据来生成日出勤计划和待乘计划,为出勤系统、待乘系统、短信叫班以及乘务员铭牌显示管理系统提供共享数据。（5）乘务数据查询模块：主要是为满足日常查询的需要而设置的,通过该模块可以查询所有的数据,从而使系统透明运行。（6）统计及分析模块：对派班数据进行统计与分析。（7）报表及打印模块：主要完成派班系统中的一些报表输出功能和打印功能。（8）维护及帮助模块：系统在运行时,如需要帮助,则可直接使用维护及帮助功能模块。3.2短信计划公布、叫班子系统设计系统根据行车运行图信息或派班员的人工调整，自动生成派班表，在相应时间自动传输到叫班主机，叫班控制终端收到派班发来的信息后，可通过4种形式进行叫班。（1）以手机短信通知的形式通过中国移动（联通）的移动网络进行发送；（2）以语音播报通知的形式通过中国电信（网通/铁通）的固话网络进行呼叫；（3）乘务人员主动通过电话查询叫班电话录音，获取叫班信息；（4）乘务人员主动通过手机发送查询叫班短信，获取叫班信息。对于系统所发送或接收的手机短信和语音呼叫信息，系统设置自动检测及确认叫班两个项目。3.3叫班管理子系统（1）叫班管理系统：实现叫班信息发送、监控及确认、管理的功能中心。（2）系统控制：负责日常叫班业务的输入、管理、叫班信息的形成及传送。（3）通信接口系统：负责监控叫班信息的发送状况，确保叫班信息的安全、及时、正确发送，并负责接收乘务员的应答确认信号，与已发出的叫班信息相比较，以确定是否需重发或报警。（4）电话语音呼叫/查询：负责拨通乘务员电话号码，并通过语音播放乘务员的叫班信息；另可接收并确认乘务员通过电话主动查询叫班信息。（5）短信双向网关：负责发送叫班短信并可支自动派班系统总体业务流程如图2所示。机车计划列车运行图自动派班人员计划待乘计划换乘管理出勤管理退勤管理铭牌自动倒牌图2自动派班系统总体业务流程图3系统功能模块派班系统功能模块结构如图3所示。图3机务派班系统功能模块结构设计图3.1乘务自动派班及周转子系统（1）列车运行计划图生成功能模块：主要是根据ATC系统的列车输入每一天的机车计划和乘务员计划,这些计划为自动派班及调整模块提供派班数据，系统根据机车计划和乘务员计划自动生成列车周转图和运行图。（2）参数名称设置模块：对基本数据进行设置,包括假别数据、机车管理数据、机车状态数据、交路名称、计划线路数据和任务设置等。（3）乘务员管理模块：主要是管理一些与自动2006.4总第109期32RCA机务段派班系统乘务自动派班及列车周转子系统乘务员名牌动态管理与出退勤管理子系统派班信息发布、叫班、查询子系统待乘室自动叫班管理子系统综合信息显示子系统本段及本段外出退勤点出勤控制段外换乘点出勤控制外段及换乘点退勤控制本段及本段外出退勤点退勤控制提醒叫班晚入寓控制提前出寓控制出入寓时间登记房间床位管理干部查房登记休息时间不足强休时间不足出勤时间登记晚出勤控制铭牌管理登记人员状态打印运行揭示打印施工明示图出勤时间登记晚出勤控制打印运行揭示打印施工明示图退勤时间登记退勤时间登记退勤检索出退勤信息传回本段本段登记人员状态更新与倒牌休息时间不足检查值乘检查乘务铭牌铭牌管理乘务员考勤大屏幕电话查询手机、短信叫班发布计划远程人员计划（外换乘点、外段出退勤）列车日班计划机车计划周转图推广与应用第15卷第4期机务自动派班系统的设计与实现持短信到达确认，另可接收并确认乘务员手机短信直接查询或回复。（6）短信Modem：负责发送叫班短信并支持乘务员手机短信直接查询或回复确认。3.4乘务员铭牌动态管理与出退勤管理子系统本系统共由3个部分组成，分别是指纹识别管理、乘务员出退勤管理、动态铭牌管理。指纹识别管理包括所有乘务人员的指纹信息和基础个人信息的设置、修改、删除、统计和查询等功能，以及指纹的识别和指纹的身份认证等功能；乘务员出退勤管理包括自动生成乘务员的出勤登记、退勤登记、出退勤统计、出退勤查询、出退勤稽查等功能；动态铭牌管理包括各类假期设定、请假管理、销假管理，可以按在岗、待岗、病假、事假、学习、休假等不同种类自动给出铭牌清单，可以根据出退勤结果，提供实时出退勤铭牌显示。3.5待乘室自动叫班子系统系统采用指纹识别技术，能按照待乘室管理要求，自动记录乘务员的出入公寓时间，严格卡控乘务员的睡眠时间，并能根据乘务员的出入寓时间进行统计分析、打印待乘记录等相关报表。系统能动态、合理、自动安排乘务员所住的房号及床号。系统满足自动叫班、对讲叫班、监听录音等功能，具备各种叫班及值班电话（含集中机）的24h监控录音功能，录音及其数据可至少保留半年以上。可随时查询或转储各种录音。N转人工叫班图4自动派班系统派人数据流程图（1）运行在客户端机器上客户层组件；（2）运行在J2EE服务器上Web层组件；（3）运行在J2EE服务器上的业务逻辑层组件；（4）运行在EIS服务器上的企业信息系统（Enterp-riseinformationsystem）层软件。EJB组件J2EE平台4自动派班算法Oracle9i数据库图5基于B/S模式的机务派班系统实现框架图系统采用Java语言，应用J2EE架构进行开发，整个程序最核心的部分是自动派班算法的设计和实现。部分算法的数据流程框图如图4所示。6结束语自动派班系统在机务段运用管理系统中起着至关重要的作用,是出退勤、待乘系统的基础。本系统采用了基于B/S模式的J2EE多层的分布式应用模型，功能强大，操作方便。在实现该系统时充分考虑了系统的通用性，系统的移植性强。5系统实现方法系统采用基于B/S模式的J2EE多层的分布式应用模型，应用逻辑按功能划分为组件，各个应用组件根据他们所在的层分布在不同的机器上。这样解决了传统的两层模式（client/server）的弊端，系统按照J2EE的多层企业级应用模型将两层化模型中的不同层面切分成许多层，每个层以组件的方式存在。一个多层化应用能够为不同的每种服务提供一个独立的层，以下是J2EE典型的4层结构：参考文献：[1]陈建校.机务段自动派班系统的设计与实现[J]，机车电传动，vol.6，2001（6）：17—19.[2]黄哲能，郁松.运转乘务派班系统的设计与实现[J]，铁路计算机应用，2004，13（6）：31—32.2006.4总第109期33RCA乘务自动派班及列车周转子系统JSP页面乘务员铭牌动态管理与出退勤管理子系统JSP页面派班信息发布、叫班、查询子系统JSP页面待乘室自动叫班管理子系统JSP页面综合信息显示子系统JSP页面乘务自动派班及列车周转子系统EJB组件乘务员铭牌动态管理与出退勤管理子系统EJB组件派班信息发布、叫班、查询子系统EJB组件待乘室自动叫班管理子系统EJB组件综合信息显示子系统客户端组件ATC接口组件数据库访问组件修改乘务员状态信息查询、统计派班管理办理乘务员长出乘手续派班计划列车实际运行情况办理乘务员退乘手续乘务员值乘情况Y乘务员短信回复否?记录回复信息（请假）职工请假（销假）短信叫班待乘计划ATC系统计划列车运行计划