王元媛，张志强，刘国峰，卢元惠，赵 楠

（中国铁道科学研究院集团有限公司 电子计算技术研究所，北京 100081)

列车车底换编是指列车由于临时检修、临时故障、在途故障等原因，图定车底无法正常运行，变更为临时车底载客运行。列车席位换编可在客票发售预售期内也可在客票发售预售期外进行，通常在客票发售预售期外发生的列车换编，由于列车席位没有售出，铁路局集团公司客票业务人员只需将整列席位删除后，重新生成新编组席位，进入发售预售期后再对旅客发售。但当进入客票发售预售期内发生列车车底换编时，由于列车席位已对旅客公开发售，铁路局集团公司客票业务人员除了将列车席位变更为新编组席位外，还需要预留出足够的席位[1]，当旅客乘车时，由车站或列车通知和引导旅客到预留席位乘坐，当未及时通知旅客时，可能会出现旅客上车找不到座位的情况。随着高速铁路列车开行对数的增加，列车车底换编业务频繁增加，客票业务人员工作量和工作压力越来越大，为保证旅客安全有序乘车、不错乘不漏乘[2]，传统的换编组织模式在车站和列车的客运组织方面遇到了巨大挑战，对旅客而言乘车前自动获取换编信息的需求也越来越强烈，因而亟需研究解决列车换编自动倒号、旅客通知、站车安全组织等一系列问题，以缓解各业务环节压力，提升旅客乘车满意度。

1 列车换编业务特征

列车换编分为始发换编和中途换编。始发换编是指列车在始发站开车前进行的列车车底变更。始发换编涉及到客运票额调整、旅客乘车调整、车站和列车客运组织等全闭环管理，业务流程长、作业环节多，需要客票系统进行功能上的适应性支持。中途换编是指列车运行到中途的某个停靠车站时进行的列车车底变更，也称为列车在途换编。中途换编主要由中途车站和列车客运人员相互组织、共同配合完成车上旅客的换乘以及后续乘车旅客的席位乘坐问题，不涉及客票系统功能上的适应性调整。因此，重点针对列车始发换编的业务特征进行深入分析和研究。

1.1 换编策略

普通列车的换编是指甩挂若干节车厢，再加挂若干节车厢，加挂的车厢顺号可与甩挂的车厢顺号保持一致。从列车编组的角度，普通车的换编可将座席车厢换编为卧席车厢，或卧席车厢换编为座席车厢。由于普通车的席位编码采用的是数字席位号的编码规则，因而相同席别之间的换编，只影响定员差值部分的大号编码的席位，不影响小号编码的席位；但是不相同席别之间的换编，则会影响整节车厢中的所有席位。

高速铁路动车组列车的车底是固定不可分割的，因而高速铁路动车组列车的换编是指整列车底变更为新车底，或单联动车组车底再重联1组新的车底，或重联动车组车底解挂1组车底。从编组定员的角度分为小编换大编、大编换小编、大编换大编、小编换小编4种方式。由于高速铁路动车组列车的席位编码采用的是字母席位号的编码规则，即使所换新车底的定员相同，席位编码也可能完全不同，因而几乎所有车厢的席位均会受到影响。

无论是普通列车还是高速铁路列车，当车底变更换编时，都需要为业务人员提供快捷、准确、适宜的换编策略，降低受影响席位的数量，提升换编作业的效率，缓解业务处理压力。

1.2 置换策略

在列车席位发售预售期内，列车车底换编后，已购买车票的旅客，会存在乘车后在列车上找不到票面席位的问题，因而需要将换编前原车底上售出的席位置换到新车底席位上。在席位置换时，应当尽量保证调整前和调整后的席位一致，让旅客无感知地乘坐车底变更列车；当没有匹配的一致性席位时，调整的原则应遵循同等席别同等票价的席位之间置换，当没有可满足的席位时，低等级席别的席位可置换到高等级席别的席位上，同时尽量保证调整的车厢间隔短，例如，原席位靠窗，调整后席位尽量靠窗；原席位一等座，调整后席位尽量也是一等座；原席位是下铺，调整后席位尽量也是下铺；原席位是二等座，没有二等座席位时调整为一等座；原席位是05车厢，05车厢没有满足的席位时，在同等席别的前提下尽量调整到04车厢或06车厢等。总之，席位置换应尽量减少旅客乘车时寻找座位的不便利，缓解由于车底变更而产生的抵触情绪和烦躁情绪。

1.3 置换通知

列车车底变更、席位置换后，既要及时告知席位调整前后有变化的旅客，又要在列车开检前及时通知车站客运人员，以及在列车开车前通知列车乘务人员，做好站车的客运组织工作。通知旅客可分为旅客被动接收席位调整通知和旅客主动查询席位调整通知2种方式，通过旅客订票或购票时预留的手机号、微信等信息被动接收调整通知，通过12306网站/APP、微信公众号等渠道主动查询调整通知，旅客获悉调整通知后可提前合理安排自己的行程。铁路局集团公司客运作业人员调整完席位信息并确认无误后，主动推送消息给车站和列车客运人员，根据席位调整涉及的旅客情况，车站和列车可提前做好有序引导，合理安排旅客乘车组织工作。

1.4 置换退差/原退

在席位调整过程中，不可避免地会出现调整前后车票的票价不一致，以及变更车底定员小于原车底定员席位不够置换、旅客无法乘车的情况。当出现这2种情况时，需要为旅客提供简捷、便利的办理流程，实现差额票价的退差退款(以下简称“退差”)和无退票手续费的原退退款(以下简称“原退”)。

2 铁路票务席位置换系统总体设计

2.1 总体架构设计

铁路票务席位置换系统分散部署在中国国家铁路集团有限公司客票网各铁路局集团公司中心的服务器上[3]，通过换编服务变更列车席位为新车底席位，继续发售；通过置换服务将原车底售出席位调整到新车底对应席位上；旅客、车站、列车客运人员通过客票网的信息查询服务查询席位调整信息；通过凭条打印服务打印席位置换凭条；通过客服内外网的推送服务，将席位调整信息或未调整席位乘车日期30 d之内均可原退的信息发送到旅客购票时预留的手机号、微信或支付宝上；旅客在12306网站/APP、微信公众号和小程序上通过调用客服内外网的席位变更查询服务，查询车票的变更信息。总体架构如图1所示。

2.2 业务流程设计

铁路票务席位置换系统从铁路局集团公司客运人员接收车底变更调令到旅客乘车后的温馨服务进行了全流程的闭环设计，全流程的闭环设计即要提升铁路局集团公司客运人员的工作效率，又要保证车站列车客运组织的安全有序，以及旅客的乘车感受。业务流程如图2所示。

图2 业务流程Fig.2 Business process

（1）列车换编。铁路局集团公司客运人员接收调度系统的车底换编调令，根据列车换编日期、换编列车类型、换编车底等信息，分别使用席位管理系统提供的列车因故欠编、列车加挂扩编、动车重联加挂、动车加挂、动车换编等功能，将列车席位信息变更为新车底席位。在列车开车前，列车车底可二次或多次发生变更，或经多次变更后恢复为初始车底载客运行，每次的车底变更均需对席位进行换编操作。

（2）席位置换。客票发售预售期内换编的列车，当原车底席位有售出的情况下，将甩编成无效的售出席位置换到新车底的相应席位上。席位置换时可采用默认的换编策略进行置换，也可采用业务人员指定的策略进行置换。当车底进行二次或多次换编时，需先进行置换的取消，再进行换编操作。

（3）信息推送。列车换编席位置换后的信息推送包括置换完成的新旧席位的对照信息，以及由于新车底席位定员小于原车底已售席位时导致无法置换的席位信息两大类。这两大类信息会推送到置换信息平台，通过置换信息平台，确定所购原车底席位的订票人或乘车人，根据置换信息的不同类型分别向旅客购票时预留的手机号或微信发送席位调整通知或未置换席位原退通知。

（4）车站组织。车站遇列车车底换编时，旅客在进站实名验证窗口刷身份证可打印席位置换凭条；在人脸验证进站闸机刷脸提示席位调整信息；在VIP候车室刷证可打印席位置换凭条；在列车开检乘车前，刷证过闸提示席位调整信息等多环节可自助获知席位调整信息；同时车站客运组织人员在列车开检前，提前通过客票程序打印席位置换通知单，在进站检票口主动寻找席位调整旅客，主动告知席位调整信息。从进站、候车、检票多环节提供调整信息告知渠道，便于旅客自助更换座位，减轻车站客运人员组织压力。

（5）列车组织。列车上，列车乘务人员通过站车手持设备查询席位置换信息，帮助旅客找到调整后的座位。当旅客调整后座位的席位等级低于已购车票席位等级时，对持电子客票的旅客，列车长直接为旅客办理车票票价退差手续；对持纸质车票的旅客，列车长采用开具电子客运记录的方式为旅客办理车票票价退差手续。

（6）乘后服务。列车到站后，对列车长直接办理退差手续的旅客，退差款自动返回到旅客购票时使用的电子支付账户；对开具电子客运记录的旅客，需到车站退票窗口办理退差手续后，退差款再自动返回旅客购票时使用的电子支付账户；对收到未置换原退短信的旅客，在乘车日期30 d内都可以在12306网站/APP和线下车站窗口办理车票的原退手续，票款自动返回旅客购票账户。

2.3 业务功能设计

根据列车车底变更席位置换系统的业务流程设计，系统功能主要包括换编管理、置换管理、通知管理、退票管理等功能。功能设计如图3所示。

图3 功能设计Fig.3 Functional design

（1）换编管理。换编管理包括车底信息维护、车底甩挂、车底换编、车底变更命令查询。铁路局集团公司业务人员维护列车变更后的新车底车型，根据变更时原车底席位的售出情况，采用不同的变更命令。当列车席位售出数量较少，且原车底与新车底席位差异较大时，可使用车底甩挂功能重新生成新车底席位；当售出席位较多，且原车底与新车底席位差异较小时，可使用车底换编功能，生成/减掉差异席位、相同席位保持不变。铁路局集团公司业务人员可查询命令的维护和执行日志。

（2）置换管理。置换管理包括席位置换、置换席位裂解、置换取消、置换车次查询、置换命令查询、置换统计、置换日志查询等功能。席位置换完成将原车底已售席位置换到新车底对应的席位上，满足同一个席位不同售出区间的席位置换到同一个新车底席位上；置换席位裂解完成置换后席位按照原席位的售出区间将新席位裂解为相同的售出区段，未售区间可继续发售；当列车车底又恢复回原车底运行时，置换取消功能实现取消置换调整席位的对应关系；上述操作的执行日志均可通过置换命令查询功能进行查询；当需要将本趟列车的席位置换到其他列车上时，可通过置换车次查询功能查找合适的列车，完成席位置换。

（3）通知管理。通知管理包括短信通知的管理、置换单的管理以及置换凭条的管理功能。车站客运人员通过打印置换通知单功能，打印调整席位的对照关系；铁路局集团公司通过短信模板维护功能实现发送给旅客的席位调整信息和原退信息内容的设置；通过发送功能完成信息的发送；通过凭条模板维护功能实现凭条显示内容的维护；通过凭条打印控制功能实现各渠道凭条打印次数、暂停/恢复打印的控制。

（4）退票管理。在席位调整过程中，不可避免地会出现调整前后车票的票价不一致，以及变更车底定员小于原车底定员席位不够置换的情况。当出现这2种情况时，退票管理包括置换退差和未置换原退2个功能。置换退差由系统自动完成，退差过程中按照旅客实际乘坐的座位席别，计算与票面座位票价之间的差额[4-5]，自动将差额退回到旅客购票时使用的电子支付账户；未置换原退需要旅客在乘车日期后30 d内，登录12306网站/APP、或到车站退票窗口自助办理车票的原退。

3 铁路票务席位置换系统关键技术

3.1 换编策略

列车车底变更、席位换编时，当前席位库中的席位统称为原车底席位，原车底席位集合为Yj{Y1，Y2，…，Yn}。需要变更的新车底席位统称为新车底席位，新车底席位集合为Ni{N1，N2，…，Nm}。换编策略公式如下。

式中：Ni表示新车底席位；Yj表示原车底席位。

原席位与新席位比对公式如下。

模型中对原车底席位和新车底席位分别进行比对处理，原席位和新席位按照“席别+车厢+席位号”是否相同的原则进行比对。对新车底席位，当新车底席位与原车底席位相同时，则原车底席位在席位库中的状态保持不变，未售的席位可继续发售；不同时，在席位库中重新生成该席位，如公式 ⑴ 所示。对原车底席位，除与新车底席位比对相同的席位外，不同的席位则在席位库中将席位的状态变更为无效，对无效已售的席位会进行后续的席位置换调整，如公式 ⑵ 所示。

3.2 置换策略

车底变更后需要将变为无效席位的原车底已售席位置换到新车底对应的席位上，以保证旅客正常的有座席乘车，席位置换的基本原则是尽量保证旅客原始席位不变，有变化时提高旅客换座位的便利性。置换策略如图4所示。

图4 置换策略Fig.4 Replacement strategy

置换的策略依次按照原席别车厢席位号、原席别车厢、原席别、原席别递增、大号车厢大号席位的优先级进行查找，当找到适合的新席位后立即生成置换信息。在按席别查找席位时，票面车厢邻近的车厢优先查找，以保证旅客到票面车厢就近的车厢乘坐，缩短从票面车厢到实际乘坐车厢的距离；当列车是由2组重联车底组成，即2个单编动车组头对头相挂运行时，不跨联是指列车内8号车厢与9号车厢不相通，8号车厢的旅客如果想要到9号车厢，只能下到站台通过站台才能到9号车厢，在列车内是不能直接到达9号车厢的，因而跨联的席位是不能进行置换的，如2号车厢的席位不会置换到9至16号车厢。当旅客购买的是二等座车票且没有满足的席位进行置换时，考虑到旅客的乘车体验，优先将二等座的席位置换为一等座或商务座。置换通知单如图5所示。图5展示的是2021年8月6日G321次由北京南到厦门北，车底由CRH380A_556重联改单组，9至16号车厢售出的席位置换到1至8号车厢的部分席位。

图5 置换通知单Fig.5 Replacement notice

3.3 服务化处理

列车席位根据铁路局集团公司服务器负载均衡规则的不同，存储在不同的席位负载服务器上[6-7]，席位置换过程中原车底席位、新车底席位、置换日志等数据存储在不同的服务器负载上，为保证数据处理的一致性、完整性，借鉴了微服务化架构[8]的处理方式[9-10]，建立虚拟资源处理池，将事务以每个席位为最小单元进行处理，单个席位置换完成后即写入置换日志所在节点，当事务出现异常时，只对这个席位事务进行回滚，不影响其他席位的置换。

4 结束语

铁路票务席位置换系统自2012年开始在中国铁路北京局集团有限公司及下属车站试用，目前已覆盖全路18个铁路局集团公司、所有客运车站、所有旅客列车，并自动为旅客发送换号信息以及在12306微信公众号上提供换号查询服务，在全业务流程上为各层级客运人员及旅客提供全方位服务，为铁路局集团公司客运人员提供了自动化、智能化的解决方案，减轻了换编倒号的工作量，在降低换编倒号工作压力的同时提高了工作效率；为车站和列车提供了提前获悉换编倒号信息的渠道，减轻了站车客运组织压力，做到了提前准备、有序引导、安全乘车、不漏乘不错乘；为旅客提供了多渠道自助查询或自动获知换编倒号的席位信息，减少了由于列车车底变更给旅客带来的不便，大幅提升了旅客的满意度，充分体现了“以旅客为中心”的服务理念。