進路信息數(shù)據(jù)表編制軟件的優(yōu)化設計方案

姚明陽

進路信息數(shù)據(jù)表是由信號設計單位向應答器廠商提供的，編制有源應答器報文的重要基礎資料。進路數(shù)據(jù)表的編寫涉及了大量的計算和繁瑣的判斷，目前其自動化水平低下的狀況已經(jīng)給設計人員帶來極大的困擾。已有的編制軟件由于存在漏選、錯選進路信息，缺乏主要計算模塊(應答器單元編號/鏈接距離列和線路速度/距離列)的自動編制功能，軌道區(qū)段列僅能實現(xiàn)在單一的軌道電路制式下的自動編寫等問題，已面臨淘汰。為此，實現(xiàn)進路信息數(shù)據(jù)表編制軟件的優(yōu)化設計，完善其功能，具有重要的現(xiàn)實意義和價值。

本文提出了一種優(yōu)化設計方案，通過引入信號平面圖作為該編制軟件的基礎資料，解決主要計算模塊缺乏自動編寫功能的問題，適合有轉(zhuǎn)線作業(yè)的車站與站內(nèi)多種速度運行的情況。

圖1 進路信息數(shù)據(jù)表

1 編制依據(jù)與開發(fā)平臺

編制依據(jù):運基信號［2010］346號關于印發(fā)《列控系統(tǒng)工程數(shù)據(jù)表編制規(guī)范 (V2.0)》的通知。進路信息數(shù)據(jù)表填寫格式如圖1所示。

開發(fā)平臺:由于VisualBasic6.0在控制Auto-CAD和調(diào)用Excel應用程序方面的優(yōu)越性能，決定采用面向?qū)ο蟮恼Z言VB來實現(xiàn)進路數(shù)據(jù)編制算法。

2 總體設計思路

1．聯(lián)鎖表:提供進路編號、進路、始端信號機名稱、道岔、軌道區(qū)段名稱等重要基礎信息，經(jīng)進一步處理，可以滿足進路信息數(shù)據(jù)表的編制要求。

2．信號平面圖:提供信號機、道岔等距站房的中心坐標。

3．線路速度表:提供正線線路速度。

4．站內(nèi)信號點基礎數(shù)據(jù)表:提供軌道區(qū)段的長度和載頻信息。

5．信號點軌道區(qū)段數(shù)據(jù)表:提供進站口和出站口的實際里程，構建站內(nèi)多速度模型時，以進站口和出站口的里程為基點，將變速點的實際里程與進出站口比較后，可轉(zhuǎn)化為平面圖上的坐標值，便于計算走行距離。

6．應答器位置表:提供應答器編號等信息。

將上述信息經(jīng)過匯總處理，最終生成進路信息數(shù)據(jù)表。由于實現(xiàn)應答器單元編號/鏈接距離列、線路速度/距離列的自動編寫相對復雜，故僅就這兩大計算模塊進行詳細介紹。

2.1 聯(lián)鎖進路信息提取

在車站內(nèi)，動車組以調(diào)車模式運行時，列控車載設備ATP不接收任何點式信息，只有在發(fā)車和接車狀態(tài)下運行時，車載設備才接收地面有源應答器發(fā)送的站內(nèi)進路信息。因此，動車進路僅對應聯(lián)鎖表中的接發(fā)車進路信息。

提取聯(lián)鎖進路步驟:讀取應答器位置表，獲取有源應答器對應的信號機名稱后，以此為依據(jù)搜索聯(lián)鎖表，獲取進路編號、進路、始端信號機名稱、按壓按鈕、道岔、軌道區(qū)段名稱等信息后，存入進路信息數(shù)據(jù)表對應列。為了避免錯選進路，注意排除向既有線發(fā)車的進路，若檢驗發(fā)車進路終端信號機處沒有前置有源應答器，則為非動車進路，應予以排除。

2.2 信號平面圖預處理

引入信號平面圖作為編制進路信息數(shù)據(jù)表的基礎資料，可以為計算應答器鏈接距離和構建站內(nèi)多速度模型作數(shù)據(jù)準備。在平面圖上，坐標欄中的信號設備名稱與坐標值對應。打開CAD平面圖，只保留CAD平面圖坐標欄，把信號設備名稱標注成紅色，把相應的坐標值都標注為綠色，其中2個設備共同使用的坐標值，可以用黃色標注。建立距站房中心坐標表，通過自動搜索CAD中紅色文本信息，從左到右順序獲取信號設備名稱，導入距站房中心坐標表的某一列后，這一列信息以信號設備名稱數(shù)組zuobiao_name(n)保存;同理，把信號設備坐標值導入距站房中心坐標表的某一列，這一列信息以信號設備坐標值數(shù)組zuobiao_value(n)保存;為保證數(shù)據(jù)準確，最后可人工校核和補充修改距站房中心坐標表。

2.3 應答器鏈接列的填寫

在車站內(nèi)，應答器的命名以大寫字母B開頭，后加信號機名稱，每個應答器組都惟一對應一個信號機名稱，如應答器名稱BX-JZ對應X進站信號機。如圖2，辦理從X→X3的接車進路，按壓按鈕應為XLA，S3LA，終端信號機為X3。BX-JZ對應X進站信號機，BS3-FCZ對應反向出站信號機S3，同時也是按壓終端按鈕處的信號機，BX3-CZ對應X3出站信號機，因此，只要搜索信號設備名稱數(shù)組zuobiao_name(n)中以B開頭，后加始端信號機名稱Borigin_0且不包含“DW”字符的字符串，即可查找進路始端應答器組對應的距站房中心坐標值zuobiao_value(n);只要搜索信號設備名稱數(shù)組中以B開頭，后加按壓終端按鈕處的信號機名稱Blink_1的字符串，即可查找出按壓終端按鈕處應答器組對應的距站房中心坐標值;只要搜索信號設備名稱中以B開頭，后加終端信號機名稱Blink_2的字符串內(nèi)容，即可查找出終端應答器組對應的距站房中心坐標值。如果為接車，則有2個鏈接應答器組，把這3個距站房中心坐標值逐個相減得到2段鏈接距離;如果為發(fā)車，按壓終端按鈕處信號機即為終端信號機，故只有1段應答器鏈接距離。圖3為應答器鏈接列填寫算法流程。應答器單元編號可以從應答器位置表中獲取，具體流程不再贅述。

圖2 舉例站場1

2.4 確定關鍵道岔，填寫速度列

如圖4所示站場，I-IG為下行正線股道，若辦理S→I-IG的接車進路，列車經(jīng)過道岔102/104，(106/108)，114，首先以上行正向速度從S進站信號機走行到106號道岔的岔尖，簡稱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機XI-I處，簡稱106→XI-I，最后以下行反向運行速度從XI-I經(jīng)股道I-IG走行至下行反向出站信號機SI-I處，簡稱XI-I→SI-I，故速度列要填寫3段不同速度/距離。如果上行線接車進路S→106或下行線股道反向接車進路XI-I→SI-I中包含多個線路速度，即存在變速點，計算量還要增大，很耗費時間和精力。

圖3 應答器鏈接列填寫算法流程

圖4 舉例站場2

分析后發(fā)現(xiàn)，對于任意接車進路，列車經(jīng)過第一個反位道岔后，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，至同方向出站信號機;對于任意發(fā)車進路，列車經(jīng)過最后一個反位道岔后，以正線線路速度行駛。把這一反位道岔統(tǒng)稱為關鍵道岔。

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

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

圖5 上行線站內(nèi)構建多速度模型流程圖

2．結合進路類型，設計二次劃分短進路算法。如圖4所示，I-IG為下行正線股道，若辦理S→I-IG的接車進路，第1段進路為S→106，第2段進路為106→XI-I，第3段進路為XI-I→SI-I，若第1段和第3段進路內(nèi)存在變速點，根據(jù)速度不同需要繼續(xù)劃分為多段短進路。圖6所示為上行線正向接車時二次劃分短進路算法。

圖6 上行線正向接車二次劃分短進路處理算法

上行線正向接車時二次劃分短進路算法描述:通過分析上行線站內(nèi)多速度模型，對于第1段進路S→106，設data1為S信號機的坐標值，data2為道岔106的坐標值，如果上行線內(nèi)變速點數(shù)目SVN=0，那么列車從S→106運行速度為上行線進站口速度in_SV，走行距離為Abs(data1－data2)。如果SVN不為0，即上行線有變速點，若第1個變速點在關鍵道岔106之后才出現(xiàn)，那么列車從S→106運行速度仍為上行線進站口速度in_SV，走行距離為Abs(data1-data2)。如果第1個變速點在S和道岔106之間，仍以進站口速度in_SV從S走行至第1個變速點前，即第1段短進路長度為Abs(data1－zuobiao_SV(0))，繼續(xù)查找下一個變速點是否在S與道岔106之間，如果是，下一段短進路速度值為value_SV(j)，短進路長度為與上一個變速點間距，即Abs(zuobiao_SV(j－1) －zuobiao_SV(j))，直到變速點越過道岔106之后或遍歷完站內(nèi)變速點。此循環(huán)結束之后，要判斷接車終端即道岔106之后是否有變速點，如果有，最后一段短進路速度值為value_SV(j)，走行距離Abs(zuobiao_SV(j－1) －data2)，如果沒有，說明站內(nèi)最后一個變速點在S和道岔106間，最后一段短進路速度值為出站口速度out_SV，距離為Abs(zuobiao_SV(SVN－1) －data2)，結束。

3 總結

本文提出的優(yōu)化設計方案，引入信號平面圖作為該編制軟件的基礎資料，結合聯(lián)鎖表，線路速度表，應答器位置表，信號點軌道區(qū)段數(shù)據(jù)表等其他資料，實現(xiàn)了應答器鏈接列和速度列的自動編寫，大大提高了該編制軟件的自動化水平，經(jīng)多次工程設計實踐證明，該方案能保證數(shù)據(jù)的準確，極大地提高了工作效率。