運行揭示及IC卡數據輔助分解、集中管理系統設計與實現

王崇華

（烏魯木齊鐵路局 庫爾勒機務段 ，庫爾勒 841001）

運行揭示及IC卡數據輔助分解、集中管理系統設計與實現

王崇華

（烏魯木齊鐵路局 庫爾勒機務段 ，庫爾勒 841001）

運行揭示及IC卡數據管理是機務行車安全的一個重要安全風險。通過對運行揭示及IC卡數據管理的調研與分析，運用人工智能技術，設計并實現了機務運行揭示及IC卡數據輔助分解、集中管理系統，通過機務運用系統現場運用，收到了良好的效果。

運行揭示及IC卡數據；輔助分解；集中管理；系統；設計

隨著鐵路建設的高速發展，施工帶給列車運行安全的隱患日益突出，機務系統運行揭示及IC卡數據管理成為機務行車安全的一個重要安全因素。2013年來，通過對烏魯木齊鐵路局庫爾勒機務段運用揭示及IC卡數據管理系統的調研發現，運行揭示及IC卡數據管理的科學化、規范化水平不高，主要關鍵環節缺乏自動化手段。由于各種作業信息均為手工登記，十分不利于及時傳遞和提前發現問題進行安全卡控，給現場安全生產帶來隱患，鑒于以上原因，有必要開發一套機務運行揭示及IC卡數據輔助分解、集中管理系統，將原有運行揭示管理過程中由完全依靠人工作業方式改變為系統化、自動化、網絡化的方式，實現運行揭示編輯審核過程的計算機智能輔助檢測，作業過程自動記錄，關鍵環節自動卡控。

1 研究目標及技術方案

1.1 研究目標

研制一套涵蓋調度命令接收、編輯、審核 、模擬驗證到寫卡、驗卡、模擬演練等多環節的綜合管理系統。將運行揭示調度命令的解析由完全依靠人工分解、審核，改變為人工與計算機智能解析、審核的雙備份容錯控制。人工與計算機編輯、比對一致的揭示數據允許進入下一個流程，比對不一致揭示數據將要求編輯人員重新審核數據編輯是否有誤，可有地效防止人為因素和失誤造成LKJ監控運行揭示數據編寫錯誤。提高監控揭示模擬試驗人員工作效率。通過記錄，有效地掌控LKJ監控運行揭示數據編寫檢驗的各個環節，按照管理需求自動生成統計報表，實現LKJ監控運行揭示數據的標準化管理。

1.2 主要技術方案

（1）系統開發平臺：采用C/S結構、Windows-2008服務器操作系統、SQLSERVER2008數據庫、Delphi軟件開發平臺的綜合方案。

（2）IC卡數據輔助校核：IC卡數據輔助校核模塊根據導入的調度命令文本內容，進行解析判別并與揭示編制人員編制的IC卡數據進行雙向遍歷比對，并將比對內容中存在差異進行標識，提醒揭示編制人員復查、修正。

（3）IC卡數據輔助模擬驗證：編制產生的IC卡數據，由模擬驗證模塊根據LKJ車載基礎數據、IC卡數據內容，自動生成LKJ模擬運行相關的運行參數，并逐條建立模擬運行環境，對IC卡數據途中控制情況進行模擬驗證。模擬驗證模塊能夠根據IC卡數據的工務線路、里程等要素，自動定位設置LKJ的開車參數，模擬實際運行中的信號、速度等，實現IC卡數據控制正確性的模擬驗證，將驗證結果反饋給模擬驗證操作人員。

（4）乘務員出勤IC卡數據自動驗卡：乘務員出勤時，出勤調度員將其值乘運行區段的IC卡數據寫入IC卡。自動驗卡模塊能夠實時調用IC卡數據服務器中的寫卡數據，當乘務員將IC卡插入驗卡設備后，自動對IC卡內寫入的數據進行逐條檢驗，將驗卡結果反饋乘務員，并對驗卡情況進行記錄。

（5）IC卡數據作業臺帳記錄及統計分析：IC卡數據作業人員以代號和密碼登錄管理系統，在作業各環節登記作業信息形成作業臺帳記錄。具備作業情況實時查詢、作業臺帳記錄的報表輸出及作業情況的統計分析功能。并實現遠程查詢、集中管理。

2 系統設計

2.1 系統組成

系統結合現有的監控運行揭示編輯平臺，由運行揭示信息數據更新軟件、運行揭示輔助管理軟件和信息處理服務器、IC卡數據模擬驗證設備、IC卡數據自動驗卡設備等軟硬件組成，如圖1所示。

圖1 系統硬件組成

2.2 系統軟件

系統采用客戶機/服務器/瀏覽器的結構設計，結合C/S和B/S兩種模式的優點，服務器端安裝Windows2008 Server 操作系統和客戶端應用程序，客戶端采用Delphi開發，采用模塊化設計，面向對象的思想編程，可視化操作界面，具體的系統結構見圖2。

3 基本功能

3.1 調度命令的適時跟蹤與更新

設計“調令數據更新”功能，能夠通過導入接口方式直接讀取調令接收系統的接收調度命令，或者通過OLE的方式直接導入以Excel文件形式保存的施工調度命令文件，并通過動態監視“跨段寫卡”數據文件變化情況，及時將揭示編輯人員在“跨段寫卡軟件”中的人工編輯的調令和揭示信息。

圖2 系統功能結構圖

3.2 調度命令IC卡數據自動解析

調令解析功能設計是整個系統中的重點與難點，通過分析運行揭示調度命令編寫基本規則，建立運行揭示調度命令文字檢索分析模型。通過了對運行揭示調度命令的關鍵字識別、提取，實現對運行揭示調度命令內容的自動解析。

基本原理：利用人工智能中文信息處理技術，結合常見調度命令及LKJ監控運行揭示標準格式，自動解析調度命令、提取其中關鍵要素內容，按照規定格式生成LKJ監控運行揭示數據。其實施過程可概括為以下幾步：

（1）收集大量的調度命令，形成一個揭示要素詞法規則庫。（2）利用開源分詞詞庫方式，結合工務線路表及TMIS站名對照表，對調度命令中的文本內容做分詞處理。（3）對于分解后的文本信息，結合查找揭示要素語法規則庫，識別出調令中的關鍵要素（如限速、公里標、 時間）, 并將其提取出來；（4）將取出來的揭示要素，按照鄰接要素的依存關系網及揭示的語法規則進行組合，分析這些要素在調度命令中的相互關系，消除要素間的歧義，將同類但漢字書寫習慣不同的調度命令轉化為格式相同的標準揭示。（5）對照工務線路表及TMIS站名表，將揭示文件中的線路名或站名轉換為數字代碼。

3.3 IC卡數據的自動模擬驗證

設計LKJ運行揭示數據的模擬試驗控制軟件，通過USB接口聯接監控裝置模擬試驗機，控制監控模擬機自動完成運行揭示數據在監控設備中的模擬運行試驗。在搜索地面數據各個交路、支線分支時采用樹形結構處理，并采用深度優先的方式進行開車位置的搜索。。

3.4 IC卡數據自動驗卡

該設備安裝在乘務員出勤口，系統從跨段寫卡軟件發布的IC卡數據包中提取標準揭示，與乘務員卡內揭示信息比對，準確向乘務員報告卡內揭示信息是否正確。如果存在差異可明確指出差異點，并給出語音報警提示，系統自動記錄人員的驗卡情況，管理人員可以進行遠程的查詢、控制，確保乘務員帶上機車的揭示準確無誤。

3.5 IC卡數據作業關鍵環節卡控

對具有先后次序、因果關系的作業環節進行卡控，前一環節未完成的情況下，后一環節無法進行登記，實現作業環節順序卡控。

3.6 臺賬管理及統計分析

IC卡數據作業人員以代號和密碼登錄管理系統，在作業各環節登記作業信息形成作業臺帳記錄。具備作業情況實時查詢、作業臺帳記錄的報表輸出及作業情況的統計分析功能。并實現遠程查詢、集中管理。

4 結束語

2013年該系統在庫爾勒機務段投入運用至今，使用結果證明：系統操作方便，運行穩定，各項技術指標達到了設計要求。該系統在結合本機務段現有運行揭示編輯平臺和工作流程的基礎上，在揭示編輯、審核、寫卡確認核對、驗卡等關鍵崗位、關鍵環節增加了計算機人工智能輔助控制和自動卡控功能，可有效地防止人為因素和失誤而造成LKJ監控運行揭示數據編寫錯誤，使機務段實現了從調度命令接收到監控IC卡揭示數據上車全程的有效控制，提升了運用安全管理的信息化、自動化水平， 提高勞動生產率，節約了生產成本。

責任編輯 徐侃春

U260.42∶TP39

A

1005-8451（2015）06-0049-03

2014-11-14

王崇華，工程師。