利用CAD VBA與Excel相結(jié)合自動繪制股道運(yùn)用技術(shù)作業(yè)表

劉俊良　楊竟洵

摘要：為了高效繪制適用于現(xiàn)場作業(yè)的股道運(yùn)用技術(shù)作業(yè)表，結(jié)合Excel的較強(qiáng)計算功能和CAD的較強(qiáng)繪圖功能，進(jìn)行Excel數(shù)據(jù)處理和CAD VBA二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)在CAD中自動繪制股道運(yùn)用技術(shù)作業(yè)表。實(shí)際應(yīng)用表明，該方法操作簡單，易于掌握，實(shí)用性強(qiáng)，推廣至各鐵路車站使用不僅能提升列車運(yùn)行圖的編制質(zhì)量，還能有力保障現(xiàn)場的安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：VBA； Microsoft Excel； Auto CAD；股道運(yùn)用技術(shù)作業(yè)表

中圖分類號：TP317 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）11-0225-03

1 背景

鐵路車站股道運(yùn)用技術(shù)作業(yè)表（以下簡稱“股道表”）是運(yùn)輸組織的基本技術(shù)資料之一，包含了該站所有列車的到發(fā)時刻、股道、運(yùn)行方向及上水吸污等信息，是列車調(diào)度員調(diào)度指揮和車站值班員行車組織的必備工具。在車站行車室，因受工作模式限制，車站值班員需要一份非電子版、大小適中的股道表。目前繪制股道表有兩種方法：一是由列車運(yùn)行圖編制軟件自動生成，但存在標(biāo)注信息不全面、打印多頁紙張才能合成一張表等問題，不能滿足生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際需要；二是利用Microsoft Excel、Microsoft Word、Auto CAD等進(jìn)行人工繪制，但存在費(fèi)時費(fèi)力、易出差錯、車次與時分豎線對應(yīng)不精確等問題?？傊?，一直以來配置于行車室的股道表，不能完全滿足現(xiàn)場實(shí)際需求，工作人員使用時存在一定的安全風(fēng)險。

該文闡述的股道表繪制方法，旨在解決上述問題，結(jié)合了EXCEL較強(qiáng)計算功能和CAD較強(qiáng)繪圖功能兩方面的優(yōu)勢[1]。首先對列車運(yùn)行圖文件中的資料進(jìn)行數(shù)據(jù)整理形成Excel文件，然后利用VBA在CAD中讀取EXCEL文件中的數(shù)據(jù)，快速、精確地生成股道表，并在股道表中標(biāo)注必要信息，實(shí)現(xiàn)自動繪制股道表且打印效果較好。經(jīng)過測試，本方法在Excel2003（含）以上和CAD2004、CAD2007中使用有效，目前已用于繪制長沙南站股道表。

2 基本思路和模板文件設(shè)計

2.1 基本思路

股道表的繪制依據(jù)是列車運(yùn)行圖文件中的《列車時刻股道表》，通常以Excel文件發(fā)布。為了使自動繪制方法具備實(shí)用性，需將操作時間和步驟最少化，通過設(shè)置模板可以解決問題。基本思路是：利用VBA在Excel和CAD中的通用性[2]，首先創(chuàng)建兩個模板文件（Excel模板文件和CAD模板文件）并編寫相關(guān)的VBA程序，然后以列車運(yùn)行圖文件《列車時刻股道表》為數(shù)據(jù)源，運(yùn)行相關(guān)程序（宏）即可迅速生成股道表。具體流程如圖1所示。模板文件和VBA程序是基礎(chǔ)文件，創(chuàng)建后可以重復(fù)使用，所有相關(guān)文件存于計算機(jī)的一個指定文件夾中。

2.2 Excel模板文件設(shè)計

Excel模板文件用于對列車運(yùn)行圖數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理，使CAD能夠利用VBA讀取Excel數(shù)據(jù)。編制列車運(yùn)行圖過程中，先公布列車運(yùn)行時刻和股道，然后公布上水吸污方案，因此Excel模板文件工作簿對應(yīng)設(shè)置兩個工作表：sheet1匯總列車到發(fā)基本信息，即列車坐標(biāo)模板；sheet2匯總上水吸污信息，即上水吸污模板。

2.2.1 列車坐標(biāo)模板設(shè)計

根據(jù)行車室使用需求，股道表應(yīng)包含列車車次、到發(fā)時刻、股道、跨線運(yùn)行等信息。由于列車運(yùn)行圖文件格式與模板格式不完全一致，為提高數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化效率，通過相關(guān)公式（函數(shù)）及轉(zhuǎn)置進(jìn)行處理，可快速將運(yùn)行圖文件整理并導(dǎo)入模板中。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換前后如表1和表2所示。

2.2.2 上水吸污模板設(shè)計

根據(jù)編制列車運(yùn)行圖的工作流程，上水吸污方案公布時間較晚，甚至新運(yùn)行圖實(shí)施后還有變化，因此上水吸污情況單獨(dú)創(chuàng)建上水吸污模板。模板是在列車坐標(biāo)模板基礎(chǔ)上創(chuàng)建的，時刻與股道直接引用列車坐標(biāo)模板中的數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。通過篩選整理，工作表中只保留上水吸污作業(yè)的車次，且新增一列注明上水吸污情況，分2種類別：只上水不吸污；同時上水吸污。CAD讀取后，在生成的股道表中標(biāo)注特殊符號說明（具體見下文）。

2.3 CAD模板文件設(shè)計

股道表包含兩個基本要素：一是本站的股道設(shè)置情況；二是列車的車次、到發(fā)（通過）股道、到發(fā)（通過）時刻，基本要素以外的信息根據(jù)實(shí)際需要添加。設(shè)計CAD模板文件的首要工作是繪制股道表底圖（即車站的股道設(shè)置情況），然后才能利用VBA程序在底圖上鋪畫完成一張完整的股道表。

2.3.1 繪制股道表底圖

新建CAD，從X、Y坐標(biāo)零點(diǎn)開始，繪制長沙南站股道表底圖。

X軸正向表示時間，跨度為24小時，1440分鐘，因此畫圖時取沿X軸正向的框線長度為1440mm。從X、Y坐標(biāo)零點(diǎn)沿X軸正向依次畫豎線，間距設(shè)置為60mm（表示60分鐘），共25條豎線，劃分為24小時分區(qū)。標(biāo)注第一根和最后一根豎線為18點(diǎn)，豎線從左至右分別表示18點(diǎn)～23點(diǎn)、0點(diǎn)、1點(diǎn)～18點(diǎn)。

Y軸正向表示股道號碼，長沙南站共28條股道，其中武廣場15條，滬昆場13條。先畫武廣場，從X、Y坐標(biāo)零點(diǎn)沿Y軸正向依次畫橫線，間距設(shè)置為30mm，共16條橫線，劃分為15個股道分區(qū)。

25條豎線和16條橫線合成的表格以及時間和股道號碼標(biāo)注，共同組成武廣場的股道表底圖，如圖2所示。

長沙南站武廣場和滬昆場在行車室的作業(yè)控制臺分置，由兩組人員操作，因此需在CAD同一個“布局”中分別繪制兩個場的股道表。完成武廣場股道表后，繼續(xù)沿Y軸正向畫橫線完成滬昆場股道表底圖。設(shè)置兩個場邊框的間距為300mm，從而確定滬昆場Y軸第一條橫線，其后其他線條間距設(shè)置與武廣場相同。完成兩個場的表格繪制后，添加表格名稱、備注等信息。

2.3.2 CAD VBA二次開發(fā)

通過CAD VBA二次開發(fā)，使CAD能夠讀取Excel模板文件中的數(shù)據(jù)和信息，并在指定位置一一鋪畫列車線條和標(biāo)注相關(guān)信息。開發(fā)的程序除了具備讀取Excel模板文件數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成股道表格式的基本功能，還具備標(biāo)注上水吸污、標(biāo)注列車高峰線等功能。主要工作如下：

2.3.2.1 在CAD中，選擇“工具/宏/VBA管理器”菜單項，在彈出的“VBA管理器”對話框中單擊“新建”按鈕，命名為“股道運(yùn)用表.dvb”，將其保存在指定文件夾。

2.3.2.2 在“VBA管理器”對話框中單擊“Visual Basic編輯器”按鈕，進(jìn)入VBA集成開發(fā)環(huán)境[3-4]。

2.3.2.3 部分代碼：

1）打開并讀取Excel文件。

Set xlapp = CreateObject（"Excel.application"）

Set xlbook = xlapp.Workbooks.Open（"D：＼鋪畫股道表＼鋪畫股道運(yùn)用表.xls"） '打開的EXCEL路徑

xlapp.Visible = False

Set xlsheet = xlbook.Worksheets（"坐標(biāo)"） '打開EXCEL中的工作表

2）初始化相關(guān)設(shè)置。

i = xlsheet.Cells（3， 30） '取列車總數(shù)

TextH = 4 '文字高度

MarkH = 3 '特殊標(biāo)記文字高度

SsxwH = 5 '上水吸污標(biāo)記高度

LineDE = 0 '線長增量。取消（取值為0），改在EXCEL中計算。

CCof = 0.8 '車次位置偏移量

SSof = 4 '上水標(biāo)記偏移量

XWof = 3.5 '吸污標(biāo)記偏移量

MKof = 8.5 '跨線車方向等標(biāo)記偏移量

3）車次線條及標(biāo)注信息18點(diǎn)豎線越界處理。

''車次、上水吸污、特殊標(biāo)記等越界處理

If CCPt（0） > 1440 Then

CCPt（0） = CCPt（0） - 1440

End If

''鋪畫列車線條及線條的越界處理

If PtEnd（0） > 1440 Then ''線條越界處理

PtEnd（0） = PtEnd（0） - 1440

ZZPt（0） = 1440

ZZPt（1） = PtEnd（1）

AAPt（0） = 0

AAPt（1） = PtEnd（1）

CFPt（0） = PtEnd（0）

Set LinePt = ThisDrawing.ModelSpace.AddLine（PtStart， ZZPt）

LinePt.color = ColPrint '線條1顏色

Set LinePt = ThisDrawing.ModelSpace.AddLine（AAPt， PtEnd）

LinePt.color = ColPrint '線條2顏色

Else

Set LinePt = ThisDrawing.ModelSpace.AddLine（PtStart， PtEnd）

End If

4）鋪畫標(biāo)注列車到達(dá)及出發(fā)時刻。

''鋪畫標(biāo)注列車到達(dá)及出發(fā)時刻

Set TrainCC = ThisDrawing.ModelSpace.AddText（CC， CCPt， TextH）

Set TrainDD = ThisDrawing.ModelSpace.AddText（DDTime， DDPt， TextH）

Set TrainCF = ThisDrawing.ModelSpace.AddText（CFTime， CFPt， TextH）

5）上水和吸污車次分別用藍(lán)色三角形和深褐色三角形標(biāo)注。

''上水吸污標(biāo)注

If InStr（zuoye， "污"） Then

Set TrainXW = ThisDrawing.ModelSpace.AddText（"▲"， XWzuoyePt， SsxwH）

TrainXW.color = 15

TrainXW.Alignment = acAlignmentTopCenter

TrainXW.TextAlignmentPoint = XWzuoyePt

'吸污時必然有上水，故須同時加上水標(biāo)記

Set TrainSS = ThisDrawing.ModelSpace.AddText（"▼"， SSzuoyePt， SsxwH）

TrainSS.color = 150

TrainSS.Alignment = acAlignmentCenter

TrainSS.TextAlignmentPoint = SSzuoyePt

ElseIf InStr（zuoye， "水"） Then

Set TrainSS = ThisDrawing.ModelSpace.AddText（"▼"， SSzuoyePt， SsxwH）

TrainSS.color = 150

TrainSS.Alignment = acAlignmentCenter

TrainSS.TextAlignmentPoint = SSzuoyePt

End If

6）高峰線車次用紅色字體標(biāo)注，周末線車次用藍(lán)色字體標(biāo)注。

Select Case col

Case "藍(lán)"

ColPrint = acBlue

Case "紅"

ColPrint = acRed

Case Else

ColPrint = acByLayer

End Select

為提高程序運(yùn)行速度和效率，充分發(fā)揮CAD和Excel的各自優(yōu)勢，將數(shù)據(jù)的計算和轉(zhuǎn)換功能盡可能放在Excel文件中，CAD主要負(fù)責(zé)讀取Excel中的數(shù)據(jù)后進(jìn)行鋪畫線條和標(biāo)注文字符號[5]。

3 繪制及修正股道表

先整理Excel模板文件的數(shù)據(jù)，保存并關(guān)閉，然后打開CAD模板文件，選擇“工具/宏/加載工程”菜單項，加載“股道運(yùn)用表.dvb”，如彈出對話框詢問是否啟用宏，點(diǎn)擊“啟用宏”。再選擇“工具/宏/宏”菜單項，在彈出的對話框中點(diǎn)擊“運(yùn)行”，即可在CAD中迅速完成列車車次、時刻及相關(guān)標(biāo)注的繪制。

因部分時段列車過于密集，生成的股道表中部分車次會出現(xiàn)重疊的情況，影響使用。因此，在股道表中發(fā)現(xiàn)這些車次后，在Excel模板中提供手工修正功能，在列車坐標(biāo)模板J、K列添加人工修正坐標(biāo)。例如：14道10：42/45分的G1155次，若按時間比例鋪畫，則與G1143次部分文字會重疊，為此將G1143次手工修正往前移3個單位。修正以后重新運(yùn)行CAD模板文件，生成修正后的股道表。

4 結(jié)束語

該文介紹的方法將Excel數(shù)據(jù)計算和CAD繪圖功能結(jié)合起來，易于操作，實(shí)用性強(qiáng)，大大提高了工作效率和質(zhì)量。以前人工繪制長沙南站股道表，需核對并更新600余趟列車的數(shù)據(jù)，兩個人一起至少要兩天才能完成。采用此方法繪制長沙南站股道表后，優(yōu)勢明顯：一是效率高，整個繪制過程一人操作幾分鐘就可以完成，而且生成的股道表既信息全面又樣式美觀；二是精準(zhǔn)度高，由于是直接從列車運(yùn)行圖Excel文件中轉(zhuǎn)換、讀取數(shù)據(jù)，避免了人工繪制時易造成的文字輸入和線條鋪畫錯誤的問題；三是圖表占地小，一張股道表僅需1張A3紙正反面打印即可，且能保證清晰度，放置于作業(yè)臺十分便于車站值班員使用，完全符合行車室工作需要。

該方法可以在各鐵路車站特別是客運(yùn)站推廣使用，不同車站Excel文件數(shù)據(jù)處理方法相同，僅需在長沙南站CAD模板基礎(chǔ)上根據(jù)各站實(shí)際修改股道布局即可投入使用。推廣使用后，一方面統(tǒng)一各站股道表樣式，另一方面給行車室人員提供便利，不僅提高了編制列車運(yùn)行圖的工作質(zhì)量，而且給現(xiàn)場作業(yè)提供了一個重要安全保障。

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