進(jìn)路信息數(shù)據(jù)表編制軟件的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

姚明陽(yáng)

進(jìn)路信息數(shù)據(jù)表是由信號(hào)設(shè)計(jì)單位向應(yīng)答器廠商提供的，編制有源應(yīng)答器報(bào)文的重要基礎(chǔ)資料。進(jìn)路數(shù)據(jù)表的編寫涉及了大量的計(jì)算和繁瑣的判斷，目前其自動(dòng)化水平低下的狀況已經(jīng)給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)極大的困擾。已有的編制軟件由于存在漏選、錯(cuò)選進(jìn)路信息，缺乏主要計(jì)算模塊(應(yīng)答器單元編號(hào)/鏈接距離列和線路速度/距離列)的自動(dòng)編制功能，軌道區(qū)段列僅能實(shí)現(xiàn)在單一的軌道電路制式下的自動(dòng)編寫等問(wèn)題，已面臨淘汰。為此，實(shí)現(xiàn)進(jìn)路信息數(shù)據(jù)表編制軟件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，完善其功能，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值。

本文提出了一種優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，通過(guò)引入信號(hào)平面圖作為該編制軟件的基礎(chǔ)資料，解決主要計(jì)算模塊缺乏自動(dòng)編寫功能的問(wèn)題，適合有轉(zhuǎn)線作業(yè)的車站與站內(nèi)多種速度運(yùn)行的情況。

圖1 進(jìn)路信息數(shù)據(jù)表

1 編制依據(jù)與開(kāi)發(fā)平臺(tái)

編制依據(jù):運(yùn)基信號(hào)［2010］346號(hào)關(guān)于印發(fā)《列控系統(tǒng)工程數(shù)據(jù)表編制規(guī)范 (V2.0)》的通知。進(jìn)路信息數(shù)據(jù)表填寫格式如圖1所示。

開(kāi)發(fā)平臺(tái):由于VisualBasic6.0在控制Auto-CAD和調(diào)用Excel應(yīng)用程序方面的優(yōu)越性能，決定采用面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言VB來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)路數(shù)據(jù)編制算法。

2 總體設(shè)計(jì)思路

1．聯(lián)鎖表:提供進(jìn)路編號(hào)、進(jìn)路、始端信號(hào)機(jī)名稱、道岔、軌道區(qū)段名稱等重要基礎(chǔ)信息，經(jīng)進(jìn)一步處理，可以滿足進(jìn)路信息數(shù)據(jù)表的編制要求。

2．信號(hào)平面圖:提供信號(hào)機(jī)、道岔等距站房的中心坐標(biāo)。

3．線路速度表:提供正線線路速度。

4．站內(nèi)信號(hào)點(diǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表:提供軌道區(qū)段的長(zhǎng)度和載頻信息。

5．信號(hào)點(diǎn)軌道區(qū)段數(shù)據(jù)表:提供進(jìn)站口和出站口的實(shí)際里程，構(gòu)建站內(nèi)多速度模型時(shí)，以進(jìn)站口和出站口的里程為基點(diǎn)，將變速點(diǎn)的實(shí)際里程與進(jìn)出站口比較后，可轉(zhuǎn)化為平面圖上的坐標(biāo)值，便于計(jì)算走行距離。

6．應(yīng)答器位置表:提供應(yīng)答器編號(hào)等信息。

將上述信息經(jīng)過(guò)匯總處理，最終生成進(jìn)路信息數(shù)據(jù)表。由于實(shí)現(xiàn)應(yīng)答器單元編號(hào)/鏈接距離列、線路速度/距離列的自動(dòng)編寫相對(duì)復(fù)雜，故僅就這兩大計(jì)算模塊進(jìn)行詳細(xì)介紹。

2.1 聯(lián)鎖進(jìn)路信息提取

在車站內(nèi)，動(dòng)車組以調(diào)車模式運(yùn)行時(shí)，列控車載設(shè)備ATP不接收任何點(diǎn)式信息，只有在發(fā)車和接車狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，車載設(shè)備才接收地面有源應(yīng)答器發(fā)送的站內(nèi)進(jìn)路信息。因此，動(dòng)車進(jìn)路僅對(duì)應(yīng)聯(lián)鎖表中的接發(fā)車進(jìn)路信息。

提取聯(lián)鎖進(jìn)路步驟:讀取應(yīng)答器位置表，獲取有源應(yīng)答器對(duì)應(yīng)的信號(hào)機(jī)名稱后，以此為依據(jù)搜索聯(lián)鎖表，獲取進(jìn)路編號(hào)、進(jìn)路、始端信號(hào)機(jī)名稱、按壓按鈕、道岔、軌道區(qū)段名稱等信息后，存入進(jìn)路信息數(shù)據(jù)表對(duì)應(yīng)列。為了避免錯(cuò)選進(jìn)路，注意排除向既有線發(fā)車的進(jìn)路，若檢驗(yàn)發(fā)車進(jìn)路終端信號(hào)機(jī)處沒(méi)有前置有源應(yīng)答器，則為非動(dòng)車進(jìn)路，應(yīng)予以排除。

2.2 信號(hào)平面圖預(yù)處理

引入信號(hào)平面圖作為編制進(jìn)路信息數(shù)據(jù)表的基礎(chǔ)資料，可以為計(jì)算應(yīng)答器鏈接距離和構(gòu)建站內(nèi)多速度模型作數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。在平面圖上，坐標(biāo)欄中的信號(hào)設(shè)備名稱與坐標(biāo)值對(duì)應(yīng)。打開(kāi)CAD平面圖，只保留CAD平面圖坐標(biāo)欄，把信號(hào)設(shè)備名稱標(biāo)注成紅色，把相應(yīng)的坐標(biāo)值都標(biāo)注為綠色，其中2個(gè)設(shè)備共同使用的坐標(biāo)值，可以用黃色標(biāo)注。建立距站房中心坐標(biāo)表，通過(guò)自動(dòng)搜索CAD中紅色文本信息，從左到右順序獲取信號(hào)設(shè)備名稱，導(dǎo)入距站房中心坐標(biāo)表的某一列后，這一列信息以信號(hào)設(shè)備名稱數(shù)組zuobiao_name(n)保存;同理，把信號(hào)設(shè)備坐標(biāo)值導(dǎo)入距站房中心坐標(biāo)表的某一列，這一列信息以信號(hào)設(shè)備坐標(biāo)值數(shù)組zuobiao_value(n)保存;為保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，最后可人工校核和補(bǔ)充修改距站房中心坐標(biāo)表。

2.3 應(yīng)答器鏈接列的填寫

在車站內(nèi)，應(yīng)答器的命名以大寫字母B開(kāi)頭，后加信號(hào)機(jī)名稱，每個(gè)應(yīng)答器組都惟一對(duì)應(yīng)一個(gè)信號(hào)機(jī)名稱，如應(yīng)答器名稱BX-JZ對(duì)應(yīng)X進(jìn)站信號(hào)機(jī)。如圖2，辦理從X→X3的接車進(jìn)路，按壓按鈕應(yīng)為XLA，S3LA，終端信號(hào)機(jī)為X3。BX-JZ對(duì)應(yīng)X進(jìn)站信號(hào)機(jī)，BS3-FCZ對(duì)應(yīng)反向出站信號(hào)機(jī)S3，同時(shí)也是按壓終端按鈕處的信號(hào)機(jī)，BX3-CZ對(duì)應(yīng)X3出站信號(hào)機(jī)，因此，只要搜索信號(hào)設(shè)備名稱數(shù)組zuobiao_name(n)中以B開(kāi)頭，后加始端信號(hào)機(jī)名稱Borigin_0且不包含“DW”字符的字符串，即可查找進(jìn)路始端應(yīng)答器組對(duì)應(yīng)的距站房中心坐標(biāo)值z(mì)uobiao_value(n);只要搜索信號(hào)設(shè)備名稱數(shù)組中以B開(kāi)頭，后加按壓終端按鈕處的信號(hào)機(jī)名稱Blink_1的字符串，即可查找出按壓終端按鈕處應(yīng)答器組對(duì)應(yīng)的距站房中心坐標(biāo)值;只要搜索信號(hào)設(shè)備名稱中以B開(kāi)頭，后加終端信號(hào)機(jī)名稱Blink_2的字符串內(nèi)容，即可查找出終端應(yīng)答器組對(duì)應(yīng)的距站房中心坐標(biāo)值。如果為接車，則有2個(gè)鏈接應(yīng)答器組，把這3個(gè)距站房中心坐標(biāo)值逐個(gè)相減得到2段鏈接距離;如果為發(fā)車，按壓終端按鈕處信號(hào)機(jī)即為終端信號(hào)機(jī)，故只有1段應(yīng)答器鏈接距離。圖3為應(yīng)答器鏈接列填寫算法流程。應(yīng)答器單元編號(hào)可以從應(yīng)答器位置表中獲取，具體流程不再贅述。

圖2 舉例站場(chǎng)1

2.4 確定關(guān)鍵道岔，填寫速度列

如圖4所示站場(chǎng)，I-IG為下行正線股道，若辦理S→I-IG的接車進(jìn)路，列車經(jīng)過(guò)道岔102/104，(106/108)，114，首先以上行正向速度從S進(jìn)站信號(hào)機(jī)走行到106號(hào)道岔的岔尖，簡(jiǎn)稱S→106，然后以道岔側(cè)向允許速度經(jīng)(106/108)走行至下行線出站信號(hào)機(jī)XI-I處，簡(jiǎn)稱106→XI-I，最后以下行反向運(yùn)行速度從XI-I經(jīng)股道I-IG走行至下行反向出站信號(hào)機(jī)SI-I處，簡(jiǎn)稱XI-I→SI-I，故速度列要填寫3段不同速度/距離。如果上行線接車進(jìn)路S→106或下行線股道反向接車進(jìn)路XI-I→SI-I中包含多個(gè)線路速度，即存在變速點(diǎn)，計(jì)算量還要增大，很耗費(fèi)時(shí)間和精力。

圖3 應(yīng)答器鏈接列填寫算法流程

圖4 舉例站場(chǎng)2

分析后發(fā)現(xiàn)，對(duì)于任意接車進(jìn)路，列車經(jīng)過(guò)第一個(gè)反位道岔后，以道岔側(cè)向允許速度行走，至正線股道以線路速度行走，至側(cè)線保持道岔側(cè)向允許速度，至同方向出站信號(hào)機(jī);對(duì)于任意發(fā)車進(jìn)路，列車經(jīng)過(guò)最后一個(gè)反位道岔后，以正線線路速度行駛。把這一反位道岔統(tǒng)稱為關(guān)鍵道岔。

對(duì)于接車進(jìn)路，從始端信號(hào)機(jī)至關(guān)鍵道岔為第1段進(jìn)路。若接車至正線，從關(guān)鍵道岔至按壓終端按鈕處的信號(hào)機(jī)為第2段進(jìn)路，股道為第3段進(jìn)路;若接車至側(cè)線，第2段進(jìn)路為從關(guān)鍵道岔至同方向出站信號(hào)機(jī)處 (含側(cè)線股道)。對(duì)于發(fā)車進(jìn)路，從出站信號(hào)機(jī)至關(guān)鍵道岔為第1段進(jìn)路，以道岔側(cè)向允許速度運(yùn)行，從關(guān)鍵道岔岔尖至終端信號(hào)機(jī)為第2段進(jìn)路。因此，只要知道始端信號(hào)機(jī)、關(guān)鍵道岔、終端按鈕處信號(hào)機(jī)、終端信號(hào)機(jī)的坐標(biāo)，即可計(jì)算出每段進(jìn)路長(zhǎng)度。關(guān)鍵道岔號(hào)可從進(jìn)路信息數(shù)據(jù)表的道岔列中判斷獲取。對(duì)于以線路允許速度走行的每段進(jìn)路，如S→I-IG接車進(jìn)路中，第1段進(jìn)路S→106和第3段進(jìn)路XI-I→SI-I，若其范圍內(nèi)存在變速點(diǎn)，根據(jù)速度不同，需要繼續(xù)劃分為多段短進(jìn)路，因此，需要構(gòu)建站內(nèi)多速度模型，便于分析與二次劃分短進(jìn)路。

1．構(gòu)建站內(nèi)多速度模型。圖5為上行線站內(nèi)構(gòu)建多速度模型流程圖。具體構(gòu)建步驟如下:第1步，讀取信號(hào)點(diǎn)軌道區(qū)段數(shù)據(jù)表，確定上下行線進(jìn)站口和出站口信號(hào)點(diǎn)名稱和里程，然后遍歷信號(hào)設(shè)備名稱數(shù)組，查找上下行線進(jìn)站信號(hào)機(jī)和反向進(jìn)站信號(hào)機(jī)距站房中心的坐標(biāo)值;第2步，讀取線路速度表，確定上行線進(jìn)站口和出站口的速度in_SV和out_SV，根據(jù)變速點(diǎn)的終點(diǎn)里程是否在進(jìn)站口和出站口之間，確定下行線站內(nèi)的變速點(diǎn)數(shù)目SVN、正向運(yùn)行速度值value_SV(0，1，…SVN-1)和反向速度值value_FSV(0，1，…SVN-1);最后把變速點(diǎn)的終點(diǎn)里程轉(zhuǎn)化為平面圖坐標(biāo)zuobiao_SV(0，1，…SVN-1)，完成構(gòu)建。同理，構(gòu)建下行線站內(nèi)多速度模型。

圖5 上行線站內(nèi)構(gòu)建多速度模型流程圖

2．結(jié)合進(jìn)路類型，設(shè)計(jì)二次劃分短進(jìn)路算法。如圖4所示，I-IG為下行正線股道，若辦理S→I-IG的接車進(jìn)路，第1段進(jìn)路為S→106，第2段進(jìn)路為106→XI-I，第3段進(jìn)路為XI-I→SI-I，若第1段和第3段進(jìn)路內(nèi)存在變速點(diǎn)，根據(jù)速度不同需要繼續(xù)劃分為多段短進(jìn)路。圖6所示為上行線正向接車時(shí)二次劃分短進(jìn)路算法。

圖6 上行線正向接車二次劃分短進(jìn)路處理算法

上行線正向接車時(shí)二次劃分短進(jìn)路算法描述:通過(guò)分析上行線站內(nèi)多速度模型，對(duì)于第1段進(jìn)路S→106，設(shè)data1為S信號(hào)機(jī)的坐標(biāo)值，data2為道岔106的坐標(biāo)值，如果上行線內(nèi)變速點(diǎn)數(shù)目SVN=0，那么列車從S→106運(yùn)行速度為上行線進(jìn)站口速度in_SV，走行距離為Abs(data1－data2)。如果SVN不為0，即上行線有變速點(diǎn)，若第1個(gè)變速點(diǎn)在關(guān)鍵道岔106之后才出現(xiàn)，那么列車從S→106運(yùn)行速度仍為上行線進(jìn)站口速度in_SV，走行距離為Abs(data1-data2)。如果第1個(gè)變速點(diǎn)在S和道岔106之間，仍以進(jìn)站口速度in_SV從S走行至第1個(gè)變速點(diǎn)前，即第1段短進(jìn)路長(zhǎng)度為Abs(data1－zuobiao_SV(0))，繼續(xù)查找下一個(gè)變速點(diǎn)是否在S與道岔106之間，如果是，下一段短進(jìn)路速度值為value_SV(j)，短進(jìn)路長(zhǎng)度為與上一個(gè)變速點(diǎn)間距，即Abs(zuobiao_SV(j－1) －zuobiao_SV(j))，直到變速點(diǎn)越過(guò)道岔106之后或遍歷完站內(nèi)變速點(diǎn)。此循環(huán)結(jié)束之后，要判斷接車終端即道岔106之后是否有變速點(diǎn)，如果有，最后一段短進(jìn)路速度值為value_SV(j)，走行距離Abs(zuobiao_SV(j－1) －data2)，如果沒(méi)有，說(shuō)明站內(nèi)最后一個(gè)變速點(diǎn)在S和道岔106間，最后一段短進(jìn)路速度值為出站口速度out_SV，距離為Abs(zuobiao_SV(SVN－1) －data2)，結(jié)束。

3 總結(jié)

本文提出的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，引入信號(hào)平面圖作為該編制軟件的基礎(chǔ)資料，結(jié)合聯(lián)鎖表，線路速度表，應(yīng)答器位置表，信號(hào)點(diǎn)軌道區(qū)段數(shù)據(jù)表等其他資料，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)答器鏈接列和速度列的自動(dòng)編寫，大大提高了該編制軟件的自動(dòng)化水平，經(jīng)多次工程設(shè)計(jì)實(shí)踐證明，該方案能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，極大地提高了工作效率。