車載ATP設備軟件信息化管理的研究

王四虎

（北京全路通信信號研究設計院集團有限公司，北京 100070）

車載ATP設備軟件管理涉及軟件部署、現場實施、實施確認、跟蹤管理環節。其特點是高度準確性，包括部署準確性、實施準確性、核對準確性和跟蹤管理準確性，軟件版本、參數信息在任何環節不可出現任何錯誤。現階段車載ATP設備軟件版本、參數信息管理采用紙質文件和人工管理相結合的方式，受作業現場條件顯示，準確性較難保證。因此需要將車載ATP設備軟件進行信息化管理，通過信息化手段確認現場實施結果，自動跟蹤統計各個車載ATP設備軟件版本狀態，以保證車載ATP設備軟件的準確性。

1 研究目標

1.1 現階段車載ATP設備軟件更新流程

現階段車載ATP設備軟件采用紙質文件進行部署，在部署文件中寫明本次所需更新的軟件版本、參數信息，經審核通過、簽署命令后，部署至現場。現場根據部署要求和車型不同來決定使用對應的軟件大包。現場作業人員將軟件、參數更新到設備后，保存軟件版本、參數信息，然后通過人工將保存信息與部署文件中軟件版本、參數信息進行核對。核對確認無誤后，填寫部署回執單。現場人員更新、核對完畢后，還需整理軟件版本、參數信息記錄，與部署回執單一并上傳至服務器；軟件更新狀態跟蹤人員每日匯總、再次審核軟件更新作業記錄和部署回執單，并更新全路車載ATP設備軟件跟蹤表。

目前這種人工管理車載ATP設備軟件的方式，一定程度上保證了軟件版本、參數信息的準確性。由于車載ATP設備軟件更新作業一般在動車組檢修期間（也就是夜間）進行，作業人員精神狀態難以保證；動車組多種檢修作業穿插進行，車載ATP設備軟件更新作業時間緊張等多種不利因素疊加影響，軟件版本、參數信息的準確性出現問題的可能性比較大。

1.2 車載ATP設備軟件信息化管理目標

為提高作業效率，保證車載ATP設備軟件版本、參數信息的準確性，需研究車載ATP設備軟件信息化管理工具。該工具可做到信息化部署軟件，自動核對更新結果，自動跟蹤全路車載ATP設備軟件更新狀態。

管理人員在服務器端填寫軟件版本、參數信息，下發至現場。現場作業人員收到部署通知后進行軟件更新作業，更新完畢后將保存的軟件版本、參數信息上傳至服務器，服務器自動核對軟件版本、參數信息的正確性。對于核對有問題的記錄，及時在客戶端提示現場作業人員錯誤信息，作業人員根據提示信息進行處理；對于核對無誤的記錄，自動更新該車對應的車載ATP設備軟件狀態。

2 車載ATP設備軟件信息化管理方案設計

由于部分作業現場無法接入網絡，在設計車載ATP設備軟件信息化管理工具時需考慮在線和離線兩種方式。在線方式為工具自動核對、自動保存作業記錄、自動追蹤軟件更新狀態；離線方為工具自動核對作業記錄，待作業人員回到有網絡的環境后，上傳作業記錄，轉為在線方式。流程如圖1所示。

圖1 車載ATP設備軟件信息化管理流程Fig.1 Flow chart of onboard ATP software informatization management

2.1 車載ATP設備軟件信息化在線管理方案

車載ATP設備軟件信息化管理在線方案通過瀏覽器-服務器結構（BS）模式實現，此種方式要求作業現場的PC機能夠聯網，通過瀏覽器訪問服務器即可。

軟件版本管理人員在服務器端配置本次需要更新的軟件版本、參數等信息，一并生成用于離線核對的軟件信息文件，審核通過后部署至現場。

現場作業人員收到軟件部署信息后，按照既有方式進行現場軟件更新。在軟件更新完畢后，保存作業記錄，并將作業記錄上傳至服務器進行核對。

服務器根據軟件版本管理人員輸入的信息核對本次上傳的記錄中軟件版本、參數信息的一致性，對于完全一致的信息，顯示“驗證通過”，并將底色置為綠色；對于不一致的信息，顯示“驗證未通過”，底色置為紅色，并顯示差異詳情；對于某些特殊情況導致的作業結果與部署信息不一致，允許作業人員進行差異說明，經差異說明后，核對結果顯示“驗證未通過，已說明”，底色置為黃色。軟件版本、參數信息核對頁面如圖2所示。

圖2 在線核對界面Fig.2 On-line verification interface

待所有核對結果均為“驗證通過”或“驗證未通過，已說明”后，服務器允許提交作業結果，并記錄作業時間、提交人等信息。提交后，服務器將自動更新該車所對應的車載ATP設備軟件版本等信息，用于軟件更新跟蹤使用。

2.2 車載ATP設備軟件信息化離線管理方案

由于此種方式無法連接服務器，無法使用瀏覽器渲染UI界面，需單獨開發車載ATP設備軟件信息管理離線客戶端。

軟件版本管理人員在部署軟件時，一并將生成的用于離線核對的軟件信息文件部署至現場。

現場作業人員收到軟件部署信息后，按照既有方式進行現場軟件更新。在軟件更新完畢后，保存作業記錄，使用離線客戶端核對軟件版本、參數信息。

離線客戶端根據輸入的作業記錄、用于核對的軟件信息文件進行自動核對。對于完全一致的信息，設置其底色為綠色；對于核對不一致的信息，設置其底色為紅色，顯示差異信息。核對界面如圖3所示。

圖3 離線核對界面Fig.3 Off-line verification interface

在核對無誤后，現場作業人員臨時將作業結果保存至本地，待回到可聯網的環境后，將作業記錄上傳至服務器，按照車載ATP設備軟件信息化在線管理方案執行，以便服務器更新該車所對應的車載ATP設備軟件版本等信息。

2.3 車載ATP設備軟件信息化管理工具開發中的特殊點

2.3.1 核對功能A/B冗余代碼開發

為保證車載ATP設備軟件版本、參數信息自動核對的準確性，在開發在線版、離線版工具時，其信息核對功能采用A/B冗余代碼比較方式開發，A/B代碼采用不同實現方式核對每一項軟件、參數信息是否一致。雙套代碼核對完畢后，比較A/B代碼的最終結果，若A/B代碼的最終結果不一致，則輸出“內部比對錯誤”等信息提示現場作業人員；只有當A/B代碼的最終結果一致時，才輸出比對結果，從而確保自動核對功能的準確性。

2.3.2 特殊情況的考慮

在某些特殊情況下，現場作業部分結果可能與實際信息不一致，但其存在卻是合理的，需考慮特殊情況下的核對處理。例如根據中國國家鐵路集團有限公司關于列車ID的對照規則，某車載ATP設備的列車ID應為330011，但由于其他因素暫時不能在參數中使用該ID，只能按照部署要求臨時使用303711。此種情況下，工具判斷作業結果中此ID錯誤，但是允許進行差異說明；在差異說明后，判斷此種情況可通過核對，并在數據庫中記錄差異說明。

3 車載ATP設備軟件信息化管理拓展研究

本文所研究的車載ATP設備軟件信息化管理是以動車組為最小單位，在查詢統計時無法細化到某一具體的單元模塊，未能實現車載ATP設備全生命周期的軟件管理。后續可對軟件信息化管理功能進行拓展，結合設備編號將軟件版本、參數信息綁定至某一具體單元模塊。工廠生產模塊時在服務器錄入該模塊的軟件版本、參數信息，所在機柜信息；現場人員在機柜裝車后錄入該機柜所在的動車組信息；當模塊發生故障需要更換時，將故障模塊解綁，將新模塊綁定至該機柜。可以根據動車組車號、車載ATP設備機柜號、模塊編號查詢到此模塊的軟件版本，由此實現車載ATP設備全生命周期軟件版本管理。

4 總結

為確保車載ATP設備軟件準確性，提出車載ATP設備軟件信息化管理的研究。由于作業現場網絡環境限制，采用在線和離線兩種方式核對軟件版本、參數信息。

車載ATP設備軟件信息化管理工具的設計可自動核對軟件版本、參數信息，自動更新、跟蹤各車ATP設備軟件版本狀態，提高勞動效率，減少人為因素可能導致的失誤，確保軟件的準確性。