列控系統動態檢測計劃管理輔助工具的研究與實踐

程 遠，陳 亮

(中國鐵道科學研究院通信信號研究所，北京 100081)

?

列控系統動態檢測計劃管理輔助工具的研究與實踐

程 遠，陳 亮

(中國鐵道科學研究院通信信號研究所，北京 100081)

列控系統動態檢測計劃的編制與管理，貫穿了整個高速鐵路列控系統動態檢測的全過程，從測試前期的計劃編制，到測試過程中計劃的改動，再到測試結束后計劃的統計、查詢。傳統的計劃管理方法對動態檢測序列的管理通常比較分散，不容易查詢，提出一種基于Excel VBA實現的高速鐵路列控系統動態檢測計劃管理輔助工具，利用Excel非常強大的數據統計與數據處理能力，實現對動態檢測計劃的增、刪、改、查、核對與輸出功能，并通過實踐，驗證計劃管理輔助工具的有效性與可靠性。

列控系統；動態檢測計劃管理；計劃輔助工具；Excel VBA

在我國高速鐵路列控系統動態檢測過程中，編制計劃是非常重要的環節[1]，貫穿了整個動態檢測的全過程[2]。本文利用Excel VBA工具[3]，開發了測試計劃管理輔助工具[4]，實現了測試計劃的增、刪、查、改、核對與輸出功能[5]，大大減輕了管理計劃時的工作量，提高了計劃管理的效率與可靠性[6]。

1 計劃編制流程

一般情況下，列控系統計劃編制工作的流程[7]如圖1所示。

圖1 計劃編制流程

前期準備工作：計劃編制前期，計劃編制人員收到高速鐵路列控系統的相關設計、施工工程文件后，畫出待測試高速鐵路站場平面示意圖，編制出每一個待測車站的測試序列。

前期對接工作：動態檢測開始前，計劃編制人員還需要與現場指揮部對接，詳細了解整條高速鐵路的具體施工進度情況后，進而編制出初步的測試計劃。測試計劃的內容根據高鐵線路的等級不同，內容略有不同，一般情況下包括進路序列、臨時限速、測試場景(如設備的主備機切換、異物侵限、CTCS-3等級下的人工進路解鎖、RBC單電臺過RBC移交點等)。

中期測試工作：測試正式開始后，計劃編制人員至少提前2 d編制后面的測試計劃。測試過程中通常遇有現場臨時調整的情況，這就要求計劃編制人員能夠及時、準確的編制出后續測試計劃。

后期測試工作：測試臨近結束的這個階段是查漏補缺的階段。計劃編制人員需要掌握前期哪些序列出現了問題，尚未被復測，哪些序列由于特殊原因沒有進行測試，還有哪些臨時限速、列控測試場景未進行測試，都要在這個階段及時完成。

后期整理工作：高鐵列控系統測試結束后，計劃編制人員需要對測試過程中的相關計劃文檔進行整理、備份，滿足鐵路局電務部門與測試項目組查詢的需要。查詢測試過程中，某一個車站的某一條進路是否做過、何時做過、用哪組動車組進行的檢測、測試過程中有哪些問題[8]。

2 基于Excel VBA的計劃管理輔助工具的研究

Excel具有強大的數據管理與分析能力，利用其提供的VBA開發工具，可以將Excel作為計劃管理輔助工具的開發平臺[9]。

2.1 準備工作與功能框架設計

在輔助工具實現前，根據計劃編制的流程與需求進行輔助工具的功能框架設計。

從計劃編制流程可以看出，在前期、中期、后期，都離不開計劃的增、刪、查、改，因此可以把這部分功能抽象成為一個數據庫，需要對每一條計劃序列、臨時限速、列控測試場景的字段進行合理的設計。

在計劃編制中期，對于計劃編制人員，大量的工作內容主要集中于及時地調整并提交測試計劃，在這個過程中，由于時間緊、任務重，需要一個模塊實現計劃的檢查與計劃單的輸出。

因此，計劃管理輔助工具的功能框架設計如圖2所示。

圖2 功能框架示意

根據功能框架，實現了具有數據庫管理(檢查計劃表單、錄入)、計劃單文本輸出(輸出計劃Excel、輸出計劃原題、輸出計劃附件)、附加功能(導入舊版本數據、顯示提示)等三大功能、7個模塊的計劃管理輔助工具，如圖3所示。

圖3 計劃管理輔助工具

2.2 計劃庫管理

計劃庫管理需要計劃編制人員根據現場情況記錄以下數據：序列統計表、信號機表、區間表、限速表、場景表以及計劃表。

序列統計表是將每一個車站需要測試的車站列控進路序列全部排列出來，可以通過基于Excel VBA自動生成測試序列；信號機表是按照每一個車站的進站信號機、反向進站信號機為始終端信號機建立的表格；區間表是將每一條上下行線的區間進站與反向進站信號機為始終端信號機建立的表格；限速表與場景表是待測試高鐵需要安排的所有限速與測試場景；計劃表是按照實際測試情況，記錄每天的測試序列，包括的字段有：是否試驗、日期、動車組、車次、序列、等級、場景、TSR(臨時限速)、車站名。同時在實現輸出計劃單功能時，也要依據計劃表中的信息。建立好數據庫信息后，就可以利用這些信息進行計劃管理了[10]。

2.2.1 檢查計劃表單

計劃表單的正確與否，直接關系到提交的測試計劃是否正確，利用計劃表中進路的描述，與信號機表與區間表信息核對，可以檢查計劃表單的正確性。例如，是否有序列運行的箭頭方向與實際動車組發車、停車運行方向不同，區間輔助改方后，發車的線別是否與接車的線別不一致等等。

2.2.2 錄入

錄入模塊是根據計劃表，對完成的序列、限速、場景進行及時記錄、統計、跟蹤的模塊。初步計劃編制后，根據每一天實際的序列完成情況，填入是否試驗。

傳統的人工錄入方法，是由計劃編制人員根據每天測試序列的實際完成情況，手工在計劃表中，以簡單的顏色來區分測試序列的完成情況，在序列統計的時候會帶來一定的麻煩，編制人員需要通過計數的方法手工計算，統計某一條序列的測試情況。通過以往的實踐經驗表明，當測試序列達到一定數量時，這種通過手工統計的方法效率非常低，而且如果不仔細查找，問題序列的復測很容易遺漏。

本文提出的計劃管理輔助工具，通過利用Excel VBA平臺，實現了測試計劃序列動態管理，可以根據每天的測試情況，了解試驗進度、查看每一條序列的測試情況，具體的實現思路如下。

如果計劃表中的某一條序列存在問題需要重新復測，將計劃表中對應的單元格用紅色填充，錄入模塊會自動比對計劃表中的序列與序列統計表中的序列進行核對；如果匹配不一致，則對計劃表中的序列進行文字標紅處理，警示計劃編制人員此條進路可能有問題。

如果計劃表中本條序列沒有試驗，那么序列統計表中不予記錄；如果序列已經試驗，某條序列存在問題，則序列統計表中相對應的序列會用黃色進行填充，表示已經在計劃中安排過該序列，但沒有成功，同時記錄試驗的車次、日期、動車組、序列、等級、臨時限速、場景。

如果序列沒有問題，則相對應的序列用綠色進行填充，并記錄試驗的車次、日期、動車組、序列、等級。

通過計劃管理輔助工具的錄入功能，計劃編制人員可以動態掌握當前測試序列的完成進路，提交給指揮部多少計劃、實際完成多少計劃、尚有多少需要完成的計劃，做到心中有數。

圖4為錄入模塊流程。

圖4 錄入模塊流程

2.3 計劃單文本輸出2.3.1 輸出計劃原題

計劃原題用來向指揮部提交列控系統測試計劃，是Word格式的文件，包括動車組的運行進路、臨時限速、列控測試場景，計劃單的格式是按照鐵路運輸部門的格式編制而成。

當測試計劃需要改動的時候，計劃編制人員需要向指揮部提交一份變更后的計劃單。

利用計劃表、信號機表、區間表的信息，計劃管理輔助工具可以按照鐵路運輸語言，將Excel中的內容輸出為Word格式。

傳統方式是由計劃編制人員手工輸入每一條進路的描述，借助計劃管理輔助工具，極大地提升了計劃編制的工作效率[11]。

2.3.2 輸出計劃單附件

計劃單附件是包含有序列進路示意圖的Word格式文件，主體為Word表格構成，以貴廣鐵路計劃單附件(截圖)為例，如圖5所示。

圖5 貴廣鐵路計劃單附件(截圖)

傳統方式是由計劃編制人員手工輸入文字，很容易出現錯誤并且效率較低。

目前階段，計劃管理輔助工具可以輸出除了進路圖以外的表格以及文字內容，同樣極大地提升了計劃編制的工作效率。

2.4 輔助功能2.4.1 導入舊版本數據

在測試過程中，由于輔助工具增加新的功能或者修改部分問題后，需要升級VBA軟件，但此時已經建立了一個計劃管理輔助工具，大量的數據已經錄入進舊版本中，需要由人工來完成數據從舊版本向新版本的轉移，既費時又費力。設計導入舊版本數據模塊就是為了解決這個問題，可以由軟件將舊版本的數據導入到新版本中。

導入時，檢查新舊版本的Excel頁面名稱一致性，若一致，將該頁面所有的數據全部復制到新版本的輔助工具中。

2.4.2 顯示提示

顯示提示模塊是為了給第一次操作輔助工作的計劃編制人員提示性語句設計的，使得計劃管理輔助工具更加人性化，其效果如圖6所示。

圖6 顯示提示

3 計劃管理輔助工具的實踐

以貴廣鐵路為例，在人工記錄測試序列、輸出測試計劃單的同時，計劃管理輔助工具同步記錄測試序列并輸出測試序列，計劃管理輔助工具的記錄與人工記錄的測試情況完全一致。

圖7為序列表中選取的某一天序列排列及完成情況。

圖7 貴廣鐵路序列表完成情況(截取)

可以看到，11月16日桂林西站有5個序列測試過程中存在問題，因此標記為紅色，以警示計劃編制人員在后面的測試中安排復測。

在整條貴廣鐵路測試結束后，通過序列統計表可以看到桂林西站的復測序列，如圖8所示。

圖8 桂林西站測試序列記錄情況(截取)

從圖8可以看到，相關的序列測試情況已經記錄在序列統計表中，以備注形式給出，其中試驗日期為實際試驗成功的日期。

通過貴廣鐵路列控系統動態檢測的實踐，計劃管理輔助工具在核對、記錄測試過程中，提高了測試的精度，避免遺漏序列情況的發生；計劃單文本的輸出，提高了測試中的工作效率；在測試結束后，對序列的可追溯性大大提高了，方便路局電務部門與測試項目組查詢[12-13]。

4 結論與展望

本文提出了一種基于Excel VBA的高速鐵路列控系統動態檢測計劃管理輔助工具。與以往傳統人工方法相比，大大提高了測試計劃的編制、管理的效率，保證準確、快速地完成計劃管理與編制工作。

目前，編制的計劃管理輔助工具可以很好地完成計劃管理功能。下一步還需要進一步實現的功能是在編制每天的計劃單附件時，根據計劃管理輔助工具中每一條序列自動生成計劃單附件中的進路示意圖，并將計劃單中的文字說明與進路示意圖一同輸出至Word文檔作為計劃單附件，從而進一步提升高速鐵路列控系統計劃編制與管理工作的效率[14，15]。

[1] 禹志陽，趙陽.基于黑盒測試技術的CTCS-3級列控系統聯調聯試研究[J].鐵道通信信號，2010(5):1-5.

[2] 鐵道部科學技術司.中國列車運行控制系統CTCS技術規范總則[S].北京：鐵道部科學技術司，2004.

[3] 王艷紅.計算機聯鎖軟件模擬自動測試系統的研究與實現[D].北京：鐵道科學研究院，2004.

[4] 范勇，蘭景英，李繪卓.軟件測試技術[M].西安：西安電子科技大學出版社，2009:40.

[5] 季學勝，李開成，張勇，等.CTCS-3級列控系統測試案例生成方法的研究[J].鐵道通信信號，2009，45(10):1-5.

[6] 魏亞輝.高速鐵路聯調聯試計劃管理[J].中國鐵路，2015(12):10-13.

[7] 郭進，張亞東.中國高速鐵路信號系統分析與思考[J].北京交通大學學報(自然科學版)，2012(5):90-94.

[8] 趙德生，曹峰.高速鐵路信號系統聯調聯試中若干問題的分析與對策[J].高速鐵路技術，2014(4)：25-28.

[9] 賈利生.鐵路信號計算機輔助設計集成系統研究[J].鐵道標準設計，2013(9)：111-113.

[10]楊宏圖.高速鐵路聯調聯試和運行試驗的組織與實施[J].中國鐵路，2013(1):30-34.

[11]禹志陽.高速鐵路信號系統集成、測試技術及“走出去”策略[J].鐵道通信信號工程技術，2015(1)：84-88.

[12]禹志陽.高速鐵路信號系統聯調聯試常見問題分析與對策[J].鐵道通信信號工程技術，2013(1)：1-4.

[13]王道奇.京滬高鐵京津聯絡線聯調聯試項目管理研究[D].成都：西南交通大學，2015.

[14]胡裕祥，趙陽，康仁偉，等.電務系統專項任務管理方法研究與實現[J].中國鐵路，2014(10)：18-20.

[15]張秀廣.高速鐵路通信信號系統聯調聯試關鍵技術[J].鐵路通信信號工程技術，2011(6)：1-6.

Research and Application of Train Control System Dynamic Detection Program Management Support Tool

CHENG Yuan， CHEN Liang

(Signal & Communication Research Institute， China Academy of Railway Sciences， Beijing 100081， China)

The preparation and management of train control system dynamic detection program proceed throughout the entire high-speed railway train control system dynamic testing， from the preparation of the pre-test plan， the test process plan modification， and to the test program statistics and query. The traditional program management approach to manage dynamic detection sequence tends to be scattering and not easy to inquire. This paper presents a high-speed railway train control system based on dynamic detection program management support tool Excel VBA with very powerful statistics and data processing capability to fulfill such functions as addition， delete， change， check， verification and output of the dynamic testing program. The validity and reliability of the program management support tool are proved by practices．

Train control system; Dynamic detection program management; program management support tool; Excel VBA

2016-04-11；

2016-05-06

程 遠(1981—)，男，助理研究員，2004年畢業于北京交通大學信息與通信工程專業，主要從事列控系統聯調聯試與研究工作，E-mail：18601399577@sina.cn。

1004-2954(2016)11-0139-04

U284.48

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2016.11.031