關于列車運行監控裝置（LKJ）數據復核模擬及卡控環節的探索

韓成彥

（中國鐵路武漢局集團有限公司工電檢測所，武漢 430071）

本文基于全路各局當前廣泛應用的 LKJ 2000型數據編制軟件和模擬設備條件，對 LKJ 基礎數據文件的復核、模擬和卡控環節進行應用科技手段，就如何確保 LKJ 基礎數據準確性、車載數據安全性的重點和難點問題進行探索。

1 LKJ基礎數據源文件當前制作方面的難點

LKJ基礎數據源文件的構成極為復雜，原因有兩點：一是LKJ基礎數據指納入鐵路局《列車運行圖技術資料》中的線路、信號、接觸網、站場等設備、設施基礎線路數據，以及車站接發車經由股道、開車對標距離特殊地點、機車（動車組）擔當區段等基礎運行組織各系統的數據，涉及電務、工務、工電機務、運輸、調度、車位等部門非常多，這就決定了LKJ數據內涉及面廣、錯綜復雜；二是LKJ基礎數據文件的制作過程靠人工完成，即從一張白紙鍵入每個數據項，如圖1所示，每個數據項中又有各種屬性需要填寫和選擇，這對于人的要求非常高，因此人的不穩定和人為失誤是其準確性和安全性的天然缺陷，而動車組、機車、動檢車等使用的車載數據文件就是直接使用LKJ基礎數據源文件編譯生成的。基于LKJ基礎數據文件準確和車載數據運輸安全的需要，借助兩個手段加以補救是安全生產的必然要求。

LKJ基礎數據源文件的復核，是基于LKJ基礎數據資料與LKJ基礎數據源文件一致性進行的檢驗，它決定LKJ基礎數據的準確性。

車載基礎數據文件的模擬檢驗，是基于生成的車載基礎數據與模擬設備控制及運輸操作性的匹配，它是LKJ基礎數據編制成敗的試金石。

LKJ基礎數據源文件編制過程中 “異體復核”和“數據校核”屬于數據復核內容，“室內模擬檢驗”和“機電模擬檢驗”屬于模擬內容。由此可見復核和模擬在LKJ基礎數據文件編制過程中極為重要，它們是守護LKJ基礎數據準確性和車載數據運輸安全性的總閘門。

2 LKJ基礎數據源文件復核、模擬及過程卡控

2.1 LKJ基礎數據源文件復核難點和側重點

為使LKJ數據編制過程中便于落實數據復核制度，提高復核效率和準確度，現將LKJ數據過程進行梳理。

LKJ數據復核過程分為兩大部分：一是取用相關局LKJ基礎數據文件的復核；二是本局管內LKJ基礎數據文件的復核。

2.1.1 取用相關局LKJ基礎數據文件復核

全：取用LKJ基礎數據文件塊和上一版數據，在不更改徑路時數據徑路必須滿足暢通，A和B版數據編制完成后應自行溝通徑路核對，復核人確認兩版變化徑路。

通：復核人應分別對比A、B兩版LKJ基礎數據文件與相關局數據源文件，在滿足徑路要求下理應與相關局對應支線/交路轉移及數據塊保持一致。

對：復核人應對變化站名和車站號（或者調整后車站信息）保持與相關局的對應一致性。

拉：復核人員對相關局數據塊變化范圍取用完整的基礎上，還應確保數據徑路拉通正確，監控交路號使用滿足相關局和本局的要求。

2.1.2 本局管內LKJ基礎數據文件復核

校：首先對管內LKJ基礎數據的準確性進行校對，A和B版數據理應在交付數據前分別用“A和B版數據與A庫”、“B和A版數據與B庫”驗證庫和數據的準確性；其次在A和B數據提交后，復核人隨機選用一個庫分別校驗A和B版LKJ基礎數據，確保LKJ基礎數據和庫的準確性。

調：當通過對比發現A和B版LKJ基礎數據文件結構塊差異較大時，要求A和B版數據進行調整，數據結構塊理應保持一致性。

鏈：復核人對變化數據塊中存在公里標突變的地方特別注意復核，確保LKJ基礎數據文件中跳變數據的準確性。

速：對于股道限速和存在道岔限速位置要注意核對是否進行特殊設置，確保特殊設置的一致性。

站：對于車站信息（進、出岔、高速道岔、127股道、車站中心、股道數等）進行核對。

tmis號：對變化tmis號的車站要核對tmis信息，確保數據準確性。

2.1.3 LKJ數據復核項點LKJ數據復核項點如表1所示。

表1 LKJ數據復核項點Tab.1 Items for LKJ data review

2.2 LKJ車載基礎數據文件模擬的問題探索

根據《列車運行監控裝置（LKJ）數據文件編制規范》的要求，LKJ專業機構編制模擬檢驗方案及檢驗大綱。模擬檢驗人員按照大綱要求逐條完成LKJ基礎數據文件的模擬檢驗。

2.2.1 LKJ車載基礎數據文件的模擬現狀

1）LKJ基礎數據文件量巨大，現有模擬裝置是根據列車運行徑路實際情況運行檢測，一條徑路都要花費1 h左右，如果施工范圍大、徑路多、數據模擬不現實。

2）LKJ車載數據文件模擬過程異常情況，只能通過“人眼”辨別，對人的勞動量不可估計，稍有眨眼或不注意就可能忽略模擬過程中的問題。

3)模擬過程異常不可復現，當發現異常或者需要再次復現時，只能重新輸入控車條件從頭再來，造成許多無效勞動。

4)同一地點不同控車條件不能反復實現模擬，同上3），這樣對提高數據模擬效率和模擬可靠性都有風險。現有模擬臺實物如圖2所示。

2.2.2 正在研發的自動校核模擬裝置

中國鐵路武漢局集團有限公司根據實際需要與河南思維自動化設備股份有限公司聯合研制“LKJ基礎數據校核模擬裝置”，其系統由硬件和軟件兩部分組成，其中硬件為車載設備模擬檢驗平臺，包含模擬檢驗操作臺和模擬檢驗機柜，模擬檢驗主機、LKJ2000主機、信號仿真主機、信號調理隔離箱組成、數據中心服務器等，基于場景實現LKJ基礎數據模擬校核功能。具體功能原理如圖3所示。

2.2.3 完善LKJ車載數據模擬過程

實現模擬仿真更高要求的途徑，就是直接實現LKJ基礎數據源文件生產的車載數據源文件與基礎數據資料的直接圖形化比對復核及模擬，這是實現終極模擬校核功能的有效方式和途徑，即實現LKJ基礎數據資料的圖譜化和實現車載數據文件對圖形打點的識譜能力，即將LKJ技術數據資料直接導入圖譜制作工具同車載數據源文件形成的圖形進行比對，并實現給行車信號的打點對比，實現這一功能將會提升模擬的時效性和可靠性。其過程是以電務類數據中的信號機為所有里程系統的基準點，例如以武昌站進站SK為起點，以武昌站一離去通過信號機12080為終點進行圖譜化。這樣限速、坡道、道岔、橋梁、限速分相都可以進行圖譜化鋪設，當同一點存在多個同類型數據時分別鋪設，根據數據類型同時畫譜，如圖4所示，限速圖譜線路允許限速90 km/h，但道岔限速70 km/h。將LKJ基礎數據以信號機為區域塊與車載數據文件圖進行打點對比，使車載數據文件與基礎數據資料有更好的匹配性校驗。同理亦可實現供電類、機務類等數據的匹配模擬檢驗。

實現LKJ基礎數據資料圖譜化需要建立3個模型。

1）限速類：LKJ車載數據文件限速=基礎數據限速+5 km/h。

2）工務類與電務類數據關系：一是色燈信號尋找道岔，即當信號機為UU（或者UUS）時尋找道岔信息的功能；二是2架信號機區域內道岔號模糊匹配的功能，即對所有道岔按照公里標順序依次匹配形成多個圖譜待選；三是2架信號機圖譜限速范圍內匹配最低限速。

3）電務類數據能夠實現信號機類型給燈條件的建模，例如進出站信號，預告信號的所有色燈條件；對于進站信號前通過信號默認為預告信號；對于線路所數據中通過信號機可以按照進站、出站和進出站信號的匹配。

LKJ基礎數據源文件生產車載數據文件后形成圖形如圖5所示，基于此給模擬裝置軟件中增加識別圖形及信號（或者徑路）的功能就能夠與LKJ基礎數據資料導入形成圖形化打點比對檢測模擬。

最后模擬校核裝置中對于基礎數據圖譜與車載文件圖進行同屏對比，將差異部分形成報警并記錄結果，理論上實現零誤差是實現圖譜快速匹配對比的極值。當出現報警，需要人工介入核對是否需要跳過，最終達到模擬過程人機完美的結合。

2.3 LKJ基礎數據文件卡控流程的思考

2.3.1 對于數據流程的剖析

LKJ基礎數據源文件及其生產的車載基礎數據文件是一項系統性、涉及面廣、影響極大的復雜數據模塊集合，既與動車、機車、動檢車等車載設備功能緊密相關，同時又與調度、運輸、司機等行車指揮及操控直接掛鉤。一言蔽之，LKJ基礎數據文件及車載數據文件不但要懂機器命令執行，還要懂人的行為習慣操作，這就是LKJ編制、復核模擬等過程的卡控難點，無論哪一個環節出問題都會產生影響。

2.3.2 對于數據流程的隱患

針對近年來施工頻繁、運輸組織多變、臨時任務增加、線改不斷的情況，LKJ基礎數據資料、LKJ基礎數據文件編制、模擬和交接環節均存在不同程度的隱患。

LKJ基礎數據源文件編制依據不充分、渠道不規范：由于近年來施工和資料滯后，與現場不符的情況時有發生，造成LKJ基礎數據源文件與實際的不一致。

LKJ基礎數據文件編制中存在問題解決不徹底，由于數據編制過于頻繁，容易造成A、B數據比對不及時、不徹底、問題消滅不完全的情況發生。

LKJ基礎數據資料提報不準確，存在明顯邏輯差異。

LKJ基礎數據文件編制任務大、時間緊，數據工程師同時要兼任不同車載數據問題件的模擬工作，往往影響模擬效果。

LKJ車載數據文件模擬流程不全面，提前或者不按時間節點交接數據的問題也較為突出。

2.3.3 LKJ基礎數據編制流程卡控

LKJ車載基礎數據文件“五不出室”，在LKJ數據管理過程中要形成多個標準化的閉環，如圖6所示。

LKJ基礎數據文件沒有依據不準出室：編制LKJ基礎數據源文件時，必須有合法合規的修改依據，且所有單位提報數據均須在上一版基礎上提報，不能出現上一版修改后，這一版又恢復的情況。

LKJ基礎數據不準確不準出室：無論是LKJ基礎數據提報還是數據校核中發現的問題，不解決不準編制LKJ基礎數據文件，降低數據工程師安全壓力。

LKJ基礎數據文件未達到“雙人編制”不準出室：LKJ基礎數據沒有形成A、B兩版，未消除對比問題的LKJ車載基礎數據文件不能發出去。

LKJ車載數據文件未模擬不準出室：沒有對本次涉及或者影響徑路的LKJ基礎數據模擬徹底前，LKJ車載基礎數據文件不能出室。

LKJ車載數據文件手續不全不準出室：審批手續不全、兩級LKJ基礎數據模擬結果不良，LKJ車載基礎數據不能出室。

3 結束語

LKJ基礎數據源文件是關系行車安全和司機操控安全的重要保障，確保編制基礎數據的準確性和可靠性是鐵路運輸安全勢在必行的關鍵，而實現LKJ基礎數據源文件及車載數據文件有效、快速的復核和實際場景的模擬是確保這一安全的必要條件。