提升城軌項(xiàng)目設(shè)計(jì)驗(yàn)證效率方法研究

邵明遠(yuǎn)，楊菲

（卡斯柯信號(hào)有限公司北京分公司，北京 100161）

系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證是城軌集成項(xiàng)目在實(shí)施過程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)基線完成之后，啟動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證工作。需要驗(yàn)證的文檔包括系統(tǒng)配置規(guī)則、實(shí)時(shí)時(shí)間參數(shù)、列車運(yùn)行規(guī)則、系統(tǒng)平面圖、保護(hù)區(qū)段列表等。設(shè)計(jì)驗(yàn)證的目的是盡可能在設(shè)計(jì)早期發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題，避免系統(tǒng)數(shù)據(jù)及后續(xù)項(xiàng)目實(shí)施階段的返工，從而降低項(xiàng)目實(shí)施成本[1]。

在所有需要驗(yàn)證的設(shè)計(jì)文檔中保護(hù)區(qū)段列表定義所有信號(hào)機(jī)的保護(hù)區(qū)段的屬性參數(shù)，是系統(tǒng)數(shù)據(jù)的重要輸入，并且是驗(yàn)證工作量較大的文檔之一。目前，保護(hù)區(qū)段列表的驗(yàn)證以人工為主，驗(yàn)證人員需要根據(jù)項(xiàng)目平面圖、項(xiàng)目實(shí)時(shí)時(shí)間參數(shù)、列車運(yùn)行規(guī)則等文檔對(duì)保護(hù)區(qū)段列表中定義的全線路信號(hào)機(jī)及每個(gè)信號(hào)機(jī)的保護(hù)區(qū)段屬性參數(shù)進(jìn)行逐一驗(yàn)證。由于項(xiàng)目平面圖一般為CAD 格式文檔，列車運(yùn)行規(guī)則為Word 格式文檔，保護(hù)區(qū)段列表及項(xiàng)目實(shí)時(shí)時(shí)間參數(shù)為Excel 格式文檔，這樣在驗(yàn)證過程中，驗(yàn)證人員需要在不同類型的文檔中頻繁切換，是人工驗(yàn)證效率較低的主要原因，同時(shí)由于保護(hù)區(qū)段列表中參數(shù)屬性數(shù)量龐大，容易造成驗(yàn)證人員進(jìn)行大量數(shù)據(jù)驗(yàn)證時(shí)出現(xiàn)視覺疲勞，從而增加錯(cuò)驗(yàn)、漏驗(yàn)等的風(fēng)險(xiǎn)。因此亟需一種新的驗(yàn)證方法解決目前人工驗(yàn)證的問題[2]。

本文提出一種新型工具替代人工驗(yàn)證的方法，有效解決了人工驗(yàn)證效率低且存在質(zhì)量隱患的問題。

1 保護(hù)區(qū)段列表驗(yàn)證

保護(hù)區(qū)段用于可接近信號(hào)機(jī)，當(dāng)信號(hào)機(jī)為紅燈時(shí)，可以使列車停車位置靠近信號(hào)機(jī)。

在信號(hào)系統(tǒng)中，對(duì)于停車位置與限制點(diǎn)之間的距離有明確的要求，如果不設(shè)置保護(hù)區(qū)段，限制點(diǎn)設(shè)計(jì)在信號(hào)機(jī)位置時(shí)，會(huì)導(dǎo)致列車車頭不能靠近信號(hào)機(jī)，降低了停車準(zhǔn)確性。因此保護(hù)區(qū)段的設(shè)置，可有效提高運(yùn)行效率。

保護(hù)區(qū)段中需要定義的屬性包含保護(hù)區(qū)段的類型、方向、起點(diǎn)位置及里程，第二限制點(diǎn)位置及里程，終點(diǎn)位置與第二限制點(diǎn)的距離等。這些參數(shù)也都是設(shè)計(jì)驗(yàn)證活動(dòng)需要驗(yàn)證的內(nèi)容。需要驗(yàn)證的這些參數(shù)，其中類型、方向參考列車運(yùn)行規(guī)則文檔，起點(diǎn)名稱及公里標(biāo)、第二限制點(diǎn)名稱及公里標(biāo)、第二限制點(diǎn)與保護(hù)區(qū)段終點(diǎn)的距離參考項(xiàng)目平面圖中定義的設(shè)備位置人工計(jì)算，保護(hù)區(qū)段長(zhǎng)度計(jì)算公式中涉及的參數(shù)及終點(diǎn)與第二限制點(diǎn)間的距離的最小值定義參考項(xiàng)目實(shí)時(shí)時(shí)間參數(shù)。

基于保護(hù)區(qū)段的參數(shù)屬性特點(diǎn)，保護(hù)區(qū)段參數(shù)主要來源與項(xiàng)目其他設(shè)計(jì)文檔格式固定?；谳斎胛臋n的這一特點(diǎn)，本文闡述一種新型驗(yàn)證方法，通過程序語句將平面圖中需要設(shè)備提取，并保存為表格形式，同時(shí)將列車運(yùn)行規(guī)則中信號(hào)機(jī)定義章節(jié)保存為表格格式，我們可以通過程序語句實(shí)現(xiàn)對(duì)屬性參數(shù)的工具驗(yàn)證，大大提高了驗(yàn)證效率及驗(yàn)證的準(zhǔn)確性。

2 設(shè)計(jì)思路

保護(hù)區(qū)段屬性參數(shù)根據(jù)其各自的輸入源，其中信號(hào)機(jī)名稱、保護(hù)區(qū)段類型以及信號(hào)機(jī)方向參考項(xiàng)目列車運(yùn)行規(guī)則，保護(hù)區(qū)段的起點(diǎn)位置名稱及公里標(biāo)、第二限制點(diǎn)名稱及公里標(biāo)參考項(xiàng)目平面圖，保護(hù)區(qū)段長(zhǎng)度計(jì)算參數(shù)及系統(tǒng)要求的保護(hù)區(qū)段終點(diǎn)與第二限制點(diǎn)之間距離的最小值參考項(xiàng)目實(shí)時(shí)時(shí)間參數(shù)。

確定保護(hù)區(qū)段的參數(shù)的各個(gè)屬性驗(yàn)證依據(jù)后，首先將列車運(yùn)行規(guī)則中的信號(hào)機(jī)列表保存為表格格式。其次可以編寫程序?qū)⑵矫鎴D所需設(shè)備的名稱及里程提取并轉(zhuǎn)化為表格格式文檔[3]。為優(yōu)化程序運(yùn)行，提升運(yùn)行效率，通過兩步優(yōu)化所提取的文檔。第一，提取過程中，由于CAD 的平面圖中每個(gè)設(shè)備有各自的坐標(biāo)以及個(gè)別設(shè)備存在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的情形（即存在2 個(gè)坐標(biāo)），因此轉(zhuǎn)換出來的表格格式文檔中的數(shù)據(jù)較多，增大了程序的運(yùn)算量。僅保留所需的設(shè)備及其公里標(biāo)，通過程序刪除非相關(guān)的設(shè)備及導(dǎo)出過程中產(chǎn)生的非必要空行。第二，由于各個(gè)設(shè)備在平面圖中有各自的坐標(biāo)系，即左線/右線，在圖中標(biāo)識(shí)為ZDK/YDK，以及土建的公里標(biāo)標(biāo)識(shí)方式會(huì)有“+”等，這些標(biāo)識(shí)都不是程序運(yùn)行所需元素，而且會(huì)影響程序運(yùn)行，因此需通過程序去掉里程標(biāo)中非數(shù)值元素，這樣就得到如表1 所示的運(yùn)行結(jié)果。

表1 設(shè)備名稱及里程提取效果

通過已導(dǎo)出的設(shè)備里程，得出列車運(yùn)行規(guī)則中信號(hào)機(jī)列表，如表2 所示。項(xiàng)目實(shí)時(shí)時(shí)間參數(shù)中定義的相關(guān)參數(shù)，通過程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)于保護(hù)區(qū)段各個(gè)屬性的自動(dòng)驗(yàn)證，具體設(shè)計(jì)思路：首先根據(jù)列車運(yùn)行規(guī)則中定義的信號(hào)機(jī)列表，對(duì)信號(hào)機(jī)完整性進(jìn)行判斷；其次，根據(jù)列車運(yùn)行規(guī)則中的信號(hào)機(jī)列表中描述的信號(hào)機(jī)保護(hù)區(qū)段的類型、方向進(jìn)行參數(shù)一致性驗(yàn)證；再次，根據(jù)已導(dǎo)出的設(shè)備名稱及里程標(biāo)，對(duì)保護(hù)區(qū)段列表中的起點(diǎn)名稱及里程標(biāo)、第二限制點(diǎn)名稱及里程標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證；最后，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)時(shí)時(shí)間參數(shù)中相關(guān)參數(shù)，對(duì)保護(hù)區(qū)段的終點(diǎn)與第二限制點(diǎn)的距離是否滿足系統(tǒng)要求的最小值進(jìn)行驗(yàn)證，如圖1 所示。

圖1 程序設(shè)計(jì)思路

表2 信號(hào)機(jī)列表

通過運(yùn)行程序可以實(shí)現(xiàn)插入列，在每個(gè)信號(hào)機(jī)相關(guān)屬性列自動(dòng)填充驗(yàn)證結(jié)論，驗(yàn)證通過項(xiàng)目標(biāo)識(shí)“OK”，項(xiàng)目不適用標(biāo)識(shí)“NA”，驗(yàn)證不通過項(xiàng)目標(biāo)識(shí)“NOK”并可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)紅處理，方便驗(yàn)證人員盡快鎖定存在問題屬性，并得到最后文檔格式，如表3 所示。

表3 運(yùn)行效果圖

目前應(yīng)用程序可以實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)區(qū)段的參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，并在保證驗(yàn)證結(jié)果準(zhǔn)確性的前提下，實(shí)現(xiàn)了驗(yàn)證效率的明顯提升。通過多個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)踐總結(jié)，與人工驗(yàn)證進(jìn)行對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)工具驗(yàn)證可以大幅度提升驗(yàn)證效率，大大降低了項(xiàng)目成本。對(duì)項(xiàng)目平均人工驗(yàn)證時(shí)間及與應(yīng)用工具驗(yàn)證所需時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)比效率如圖2 所示。

圖2 人工驗(yàn)證與工具驗(yàn)證用時(shí)對(duì)比圖

3 結(jié)論

本文以保護(hù)區(qū)段列表的驗(yàn)證為研究對(duì)象，針對(duì)人工驗(yàn)證效率低下及容易出錯(cuò)的問題進(jìn)行研究，提出了一種適用的自動(dòng)化驗(yàn)證方法和實(shí)施工具。

通過識(shí)別保護(hù)區(qū)段列表所需驗(yàn)證的屬性，提取輸入文檔中的相關(guān)信息并進(jìn)行轉(zhuǎn)化，再結(jié)合項(xiàng)目實(shí)施過程中的設(shè)計(jì)驗(yàn)證原則實(shí)現(xiàn)了對(duì)各個(gè)屬性的自動(dòng)驗(yàn)證。通過在項(xiàng)目中的實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證，本方法實(shí)現(xiàn)了驗(yàn)證效率的明顯提升，對(duì)于后續(xù)整體設(shè)計(jì)驗(yàn)證工作的優(yōu)化具有重要指導(dǎo)意義。