重载铁路运输辅助决策系统设计.pdf

2 0 1 1 8 总第 1 7 3 期RCA16 文章编号 1 0 0 5 8 4 5 1 2 0 1 1 0 8 0 0 1 6 0 4 收稿日期 2 0 1 0 1 1 1 0 基金项目 铁道部科技研究开发计划项目 2 0 0 8 X 0 2 0 B 作者简介 石英 讲师 陈治亚 教授 重载铁路运输辅助决策系统设计 石英1 陈治亚1 郭玉华2 1 中南大学 长沙4 1 0 0 7 5 2 铁道部运输局 北京1 0 0 8 4 4 摘 要 中国重载铁路因为其特殊的行业特点和自身特色 目前已有的其他部门 行业 以及其他国 家的管理信息系统无法直接应用 本文针对目前铁路 T M I S T D C S等系统积累的大量具有宝贵价值的基础 数据 在供应链环境下 应用数据挖掘技术 结合客户关系管理和营销理论 设计出了的重载铁路运输辅 助决策系统软件 该软件对改变目前的铁路货运市场营销模式与服务模式 创造运输经营的良好效益 加 快实现铁路物流化发展具有借鉴意义 关键词 重载铁路 数据挖掘 营销 供应链管理 中图分类号 U 2 9 4 T P 3 9文献标识码 A Design of Heavy Haul Railway Transportation Assistant Decision System SHI Ying1 CHEN Zhi ya1 GUO Yu hua2 1 Central South University Hunan Changsha410075 China 2 Transportation Administration Ministry of Railway Beijing100844 China Abstract Because of heavy haul railway s special profession characteristics the currently systems used in other trades or other countries railway couldn t be applied to it The Heavy Haul Railway Transportation Assistant Decision System was designed based on the data derived from China railway s TMIS TDCS and the freight clients data Under the environment of supply chain the data mining technology CRM customer relationship management and marketing theory were used in the system design This System could help China railway to alter the mode of marketing and service for railway freight traffic It was also useful for modern railway logistic Key words heavy haul railway data mining marketing supply chain management 随着经济全球化和供应链管理的发展 铁路 企业的管理决策面临着新的局面 例如 运输路 线和配送方式更复杂 供应链参与者多 客户的需 求个性化 气候变化 自然灾害 对铁路货运计划 等影响也大 通信和协调事务多了 综合运输的 需求增大等 我国铁路货物运输组织在此大背 景下 从车流向物流变革 铁路货运物流化的进 度也加快了进步 同时 对重载铁路运输提出了新 的需求 由于我国重载铁路有其特殊的行业特点和社 会特色 目前已有的其他部门 行业 以及其他国 家的管理信息系统无法直接应用 已有的重载铁 路系统有北京铁路局研发的 大秦线煤炭运输管 理信息系统 1 该系统初步实现了路内外运输生 产信息的实时交互与共享 对上报的运输生产指 标进行统计分析 预测未来的生产变化趋势等功 能 但是系统还不能满足铁路管理部门和铁路客 户的需求 为此 根据铁道部 秦皇岛港务局等部 门的建议和要求 结合目前国内外相关系统的开 发经验 1 4 课题组对重载铁路运输辅助决策系统 进行了设计 1 系统设计原理及关键技术 1 1 数据挖掘技术的应用 目前 有一些比较成熟的数据挖掘通用工具 但是对于一个专业性较强的行业来讲 并不能满 足某个特定行业的需求 2 铁路信息的数据挖掘 涉及较多的专业知识 同时也不排除专业人员多 年积累的经验 这需要对铁路信息进行分析 设计 满足铁路货运需求的数据挖掘系统 例如货票数 据库信息的数据挖掘 2 本系统涉及到联机分析处理技术 概念描述 技术 特征关联规则知识挖掘 聚类分析知识挖 掘 季节性知识挖掘 及考虑经济周期的知识挖掘 第2 0卷第8 期 V o l 2 0 N o 8 铁路信息系统 RAILWAY INFORMATION SYSTEM 计 算 机 应 用 R A I L W A YC O M P U T E RA P P L I C A T I O N 铁路 2 0 1 1 8 总第 1 7 3 期RCA17 等数据挖掘技术 1 2 市场营销及客户关系管理的应用 我国的重载铁路设备 已基本达到国际先进 水平 为信息系统与国际接轨提供了很好的基础 条件 我国铁路的信息化建设基本完成了生产系 统的建设 T M I S T D C S 等系统的建设均已经具 有成熟的技术 再加上互联网技术的发展 为铁路 战略决策 市场营销 3 4 提供了支持 另外 系统运用供应链管理的C P F R 协同计 划 预测与补货 技术 共享部分路内外的信息 从而实现铁路与货运客户的协同合作 C P F R的 核心就是销售端的商品销售 存货情况 可以通 过 P O S机 互联网或 E D I 马上让上游的制造商 知道 从而做好生产 配送准备 例如 在菜单 装车管理子系统 港口通过远程点菜 把销售端 的信息及时传输给铁路企业 铁路企业可以与港 口协同合作预测 及时安排运输计划 C P F R 模型 如图 1 又分多项子功能 系统功能 子功能均可以进行扩 充 且可以根据用户的不同特点进行维护调整 系 统主要功能包括 菜单装车管理 装车兑现率分 析 重车车流来源分析 重车车流去向分析 空车 回空方案分析 列车运行实时信息管理 列车组合 方案分析 车辆运用 机车运用 运输能力分析 客户关系管理 下面对这些主要功能进行分项 设计 3 1 菜单装车管理 此功能主要针对目前重载铁路的主要货源煤 炭的运输提供决策支持 根据煤炭卸车地 港口 电厂等 企业对煤炭运输的菜单需求 结合货源地 和铁路运输企业的需求 为铁路运输企业制定运 输计划提供辅助决策支持 从而更好地实现 港口 点菜 货源地装车 的目标提供保障 现代供应链管理环境下 信息系统对于提高 时间效率具有很大的优势 港口通过互联网 提 高要车信息和煤炭运输要求 完成网上 点菜 将可以节约申请车时间 铁路企业也通过使用 系统接收订单 安排运输任务而节约时间 工作 人员 另外 结合互联网 E D I 电子数据传输 的 菜单装车管理系统 正适合了供应链管理的C P F R 技术 港口通过远程 点菜 把销售端的信息及 时传输给铁路企业 铁路企业可以与港口协同合 作预测 及时安排运输计划 综上所述 菜单装车的子功能分为 市场营销 功能 主要是网站提供方便客户的服务 信息 预定空车功能 可以通过网页 电话 传真等 方式 分配空车 通过空车分配的相应软件系统 实现 通知货主 短信 e m a i l 电话 传真 信 件等方式 空车调车通知 送空车管理 装车报 图 1 C P F R模型 2 系统流程设计 系统输入 处理 输出流程图 如图 2 3 系统功能设计 系统用户端设计为1 1 大功能模块 每个模块 图 2 系统流程图 重载铁路运输辅助决策系统设计铁路信息系统第 2 0 卷第8 期 2 0 1 1 8 总第 1 7 3 期RCA18 第2 0卷第8 期铁路信息系统 铁 路 计 算 机 应 用 告生成 重车调车通知生成 取重车等信息获取 3 2 装车兑现率分析 计算实际装运量占计划装运量的比例 得出 装车兑现率 分析兑现率的变化情况 为及早发现 问题 更好组织货源提供辅助决策 装车兑现率 实际装车数 请求车 1 0 0 3 3 重车车流来源分析 根据货源 货流分布情况 并结合港口 电厂 等卸车地的卸车能力 分界口能力 给出万吨装车 点货源组织的建议 包括 查询重车车流来源 重 车车流装车点货源组织调整 重车车流来源预测 3 4 重车车流去向分析 主要包括 查询重车车流去向 重车车流去向 调整 重车车流去向预测 3 5 列车运行实时信息管理 1 货源地实际装车及发车信息管理 该功能模块实现对货源地实际装车 发车信 息的采集 处理 共享与传输 使卸车地 港口 电厂等 可以获取准确及时的装车 发车及货物运 输的相关信息 从而能够提前做好卸车准备 以便 将煤炭及时卸下 便于车辆及时回空 该系统功能 不仅能提高港口 电厂等卸车企业的效率 还加速 了车辆的回空 目前估计 该功能可以使秦皇岛港 每列车卸车时间节约4 0 m i n 左右 2 列车运行实时信息管理 该功能模块实现对列车 车辆运行中实时信 息的采集 处理 共享与传输 当列车因故晚点时 候 能够实时调整列车时刻表 使沿途车站 卸车 地 收货方 港口 电厂等 可以获取列车运行实 时信息 并预测新的到达时刻 以做好接车准备 列车运行的实时信息 通过 T D C S等调度系 统采集信息 同时传送给运输生产系统 由生产系 统完成对列车 车辆 机车 集装箱的追踪 列车 调度系统也将特殊处理情况返回生产系统 进行 计划变更 并将变更结果通知货主 沿途车站 根 据实际情况 采用不同的控制和信息采集方式 例如 可以通过语音识别系统 V T R 和无线 报告系统 R A D I O 接收机车乘务员报告列车到 发时刻等信息 本系统通过接口收集到关键点的 时刻信息 通过程序处理 推算出所有后续车站的 到发时刻 并将对应列车开行时刻表进行实时更 新 实时更新的时刻表存入数据库 卸车站 到达 港口 途径车站 铁路管理人员等均可以通过网络 调用查询列车实时运行信息 列车实时信息更新子系统建立了运行时分 技术速度 到时刻 开时刻 站停时分 延长公里 区间公里 允许速度 站名等项目的动态数据 系 统能根据用户给定的各项动态数据的内容 通过 综合分析 计算出相应的运行时分 技术速度 到 时刻和开时刻 形成相应的专列时刻表 允许用户 对生成的专列时刻表的运行时分 技术速度 到时 刻 开时刻某些内容进行人工调整 系统自动实现 其他内容的动态调整 3 客户 发货方 收货方 查询 发货方 收货方企业可以通过互联网查询货 源地实际装车 发车 列车实际运行信息 4 铁路管理部门查询 铁路管理部门可以通过内部管理系统或者互 联网获取详细的列车实时运行信息 以便掌握大 秦线运输组织情况 并决定是否采取调整措施 5 沿途车站查询 列车运行所经过的沿途车站 可以通过互联 网 内部客户端系统查询列车实时运行信息 6 通知司机 给司机提供实时修订的列车运营时刻表 提 高路网能力和准时性 该系统给司机提供实时修 订的列车运营时刻表 使运行更精确 司机可以依 次调整速度 这可以有效减少司机不必要的因冲 突而停车减速的次数 从而提高车流速度 也可以 减少能源消耗 达到节能的目标 3 6 客户关系管理 包括重载运输相关的大客户基本信息管理 发送端客户基本信息管理 到达客户基本信息管 理 客户通知 留言等信息交流平台设计 包括 1 大客户管理 与铁路已有的大客户管理系统衔接 可以查 询客户基本信息 设备信息 产品主要运输流向 原料主要运输来源 2 客户档案库管理 3 接收客户的要车信息 通过联机服务 可以面谈 电话 传真 互 联网等形式接收客户的要车信息 并把信息输入 系统 4 货物追踪查询 2 0 1 1 8 总第 1 7 3 期RCA19 5 变更通知 由于各种原因车辆不能按时到达时 客服中 心及时通知客户变更后的预计到达时间 6 互联网服务 客户可以通过互联网询价 要车 查询信息 选择运输方案等 7 其他信息通知等服务 铁路企业可以通过互联网给客户发出通知 通知形式可以是 E m a i l q q 飞信等 客户对铁 路的其他需求也可以通过客户关系管理系统的客 户服务中心窗口提出 4 系统模拟运行结果分析 系统已经实现设计及部分模块的代码开发 以客户贡献度分析模块为例 系统选用帕累托分 析法将货运客户分为 A B C 分类标准可以有 多种选择 如 总发送吨 总运费 含杂费 总 吨公里等 按客户对铁路运输的贡献度作为统计 排序的基本标准 贡献度占统计分析项累计 0 7 5 为 A 类客户 贡献度占统计分析项累计 7 5 9 0 为 B 类客户 贡献度占统计分析项累计 9 0 1 0 0 为 C 类客户 根据其对发货人的 A B C分类 可以划分重点客户 次重点客户和一般普通客户 可以区别地采取不同的营销策略 实现效益优化 对某铁路局一段时间的发送量数据进行分 析 由系统运行结果知道指定条件的货物总重量 6 0 1 9 7 2 9 7 6 7 t 客户总数是2 0 4 7 5 个 其中大客 户 7 0 5 个 占总客户数的 3 4 4 而其累计运量却 占了总运量的7 5 普通客户占总客户数的7 8 6 其累计运量占了总运量的 1 5 小客户占总客户 数的 8 8 7 其累计运量只占总运量的 1 0 见 表 1 图 3 表 1某铁路局客户贡献度分布 A类客户B类客户C类客户 客户数7 0 51 2 51 2 2 3 0 占总客户数的比例 3 4 47 8 68 8 7 贡献度 7 51 51 0 辅助决策系统建议 该铁路局只要抓住占 3 4 4 的 7 0 5 个大客户 就可以保证 7