機務LKJ模擬運行設備時鐘調整方案探討

許昊 中國鐵路上海局集團有限公司電務部

1 研究背景和目的

中國鐵路近年來的快速、安全發展，離不開列車運行監控裝置（LKJ）全面運用，而LKJ設備作為列車行車安全裝備之一，特別是在監控列車安全運行，輔助司機操作列車機車、動車組方面，發揮著不可替代的作用。LKJ設備監控列車機車、動車組安全運行的核心要素就是LKJ數據。LKJ數據包括LKJ基礎數據、LKJ臨時數據、LKJ固定控制參數、LKJ臨時控制參數（司機輸入數據）、LKJ運行記錄數據五部分，其中LKJ臨時數據是指“依據向相關機務段提前下達的運行揭示調度命令，編制形成LKJ臨時數據文件載入LKJ設備，對列車運行實施減速控制或改變行車方式、提示有關操作的各類臨時性數據。”

列車機車、動車組司機在上班出勤時，均會攜帶一張專用IC卡，卡內寫有其執乘范圍內所需的LKJ臨時數據，用于載入列車機車、動車組上的LKJ設備中，監控其安全操縱列車運行。LKJ臨時數據作為重要的安全行車依據，每條臨時數據均來源于鐵路專屬運行揭示命令，命令打印在司機出勤報單上，司機須對照運行揭示命令逐條核對，并在LKJ模擬運行設備中確認其獲取的臨時數據條數。當司機執乘范圍內有信聯閉停用、列車運行徑路改變的LKJ臨時數據運行揭示時，管理辦法要求司機在出勤前須在LKJ模擬運行設備上進行模擬操作，以提前熟悉、了解。可操作時存在需要臨時調整LKJ模擬運行設備時鐘的情況，但目前既有LKJ設備軟件未能提供其專用時鐘修改功能。

各鐵路局的電務部門和機務部門均配置有LKJ模擬運行設備。電務部門因LKJ設備檢修需要，掌握著可進行LKJ設備時鐘修改的專用檢修密碼，放置在LKJ車載控制文件中，而機務部門存在同樣需求但缺少專用密碼，導致無法正常使用該功能。本文立足于解決機務LKJ模擬運行設備時鐘修改需求，而又不泄露電務部門專用檢修密碼，通過比對LKJ控制文件參數修改和LKJ軟件補強兩種方案的優缺點，確定最終的解決方案，并將軟件升級實施的功能原理、具體措施、軟件補強方法以及操作注意事項進行了深入地分析和探討。

2 機務LKJ設備時鐘修改的專用密碼設置難題分析

既有LKJ設備的時鐘修改，電務部門可以通過校時器或人工手動設置進行修正。校時器是電務部門配置的LKJ專用設備，其首先通過GPS母鐘獲取準確時間，在通過專用接口與LKJ設備主機監控記錄板進行連接，按壓校時開關后LKJ設備獲取準確時間，操作繁瑣且需配置專用設備；人工手動設置時，通過在LKJ設備人機界面上輸入專用檢修密碼，直接進行時間修改，此種方式簡單、快捷，但存在設定錯誤的可能。機務部門使用的LKJ模擬運行設備，屬于地面模擬測試設備，非安裝在列車機車、動車組上，調整時間操作應采用簡單、快捷的方式且最好不配置其他硬件設備。所以，采用人工手動設置時鐘是機務LKJ模擬運行設備最佳方法。

為確保LKJ設備基本參數的安全，要進入LKJ設備時鐘調整界面，必須輸入專屬用戶密碼，目前的LKJ設備僅有電務部門使用的專屬檢修密碼。該專屬檢修密碼屬于LKJ固定控制參數之一，設置在LKJ控制參數源文件中。電務設備維護人員將源文件編譯生成的車載LKJ控制文件通過專用轉儲設備與LKJ主機監控記錄插件板連接，通過換裝車載LKJ控制文件數據的方法，來實現密碼的設定和修改功能。

鑒于上述專屬檢修密碼設置方法，由于機電雙方在專業管理、作業方式、功能需求上區別很大，機務部門使用的LKJ模擬運行設備如果想設置一個與電務專屬檢修密碼不同的密碼，只能求助于電務專業部門，密碼的使用權限、設置方案均受其他部門約束，部門結合部增多，管理多頭，不利于開展工作；而上述做法，同時也增加了電務部門工作量，電務部門必須為機務部門的LKJ模擬運行設備所使用的車載LKJ控制文件數據單獨建檔、進行管理，一旦LKJ固定控制參數有變化，發布每一版控制程序數據時均得保留一個機務模擬設備專用版本，增加了電務部門的管理成本。另外，電務部門也不愿意去管理其他專業設備的專用密碼設置工作。

基于上述原因，如何給機務部門開放一個可自主管理、操作簡便的專用密碼解決方案，就成了機務LKJ模擬運行設備管理課題，也是本文要分析、研究、解決的新問題。

3 LKJ設備人機界面軟件功能開發技術需求

既滿足機務LKJ模擬運行設備時鐘修改需求，又不增加電務部門后續維護工作量，同時還要區分開既有車載設備與地面模擬設備，防止交叉作業帶來的安全風險。因此，針對現場應用實際，主要提出三項軟件功能技術需求：一是LKJ軟件控制功能不變，向下兼容車載既有版本，須可以使用既有車載LKJ控制文件、車載LKJ基礎數據文件（含配套刷屏文件）；二是新增LKJ軟件使用功能，包括可由管理人員單獨設置密碼或使用空密碼，對模擬運行設備的時鐘進行修改；三是僅修改、刷新LKJ模擬運行設備人機界面軟件即可，無需換裝其他專用程序，且必須可以很容易區分出車載設備與地面模擬設備專用版本。

4 LKJ設備人機界面軟件功能拓展方案

在既有通用LKJ設備人機界面軟件基礎上進行修改，保持原有控制、預劃曲線等顯示功能不變，功能拓展上須滿足上述描述的技術需求。

4.1 修改人機界面主程序

新增一個邏輯判斷條件：使用該版軟件，在同目錄下讀取到某一個專用程序文件且文件內容復核判斷邏輯的，作為專屬管理員用戶，可以通過人機界面錄入正確密碼后，修改本機系統時鐘。專用程序文件的名稱和包含的內部信息，應符合設置程序識別、讀取標準格式。

4.2 新增人機界面“模擬專用”標識

為區分模擬運行設備與車載設備，應在LKJ設備人機界面新增“模擬專用”顯示標識。當LKJ設備重啟后，人機界面主程序進行版本的自主判定，使用新版本軟件的，在顯示屏左側新增“模擬專用”文本框，且不得遮擋其他有用顯示信息，如圖1。

圖1 顯示屏左側新增“模擬專用”文本框

4.3 新增密碼設置專用程序文檔

新增一個模擬運行設備專屬密碼設置程序文件Simulate.txt，當設備重啟時，軟件自動搜索本機人機界面中是否存在專屬密碼設置程序文件Simulate.txt，如未找到該文件則不做處置；如找到該文件，則需讀取相關信息。管理該設備的用戶，可以通過自主編輯該文件中的數值，確定或者修改時鐘調整專屬密碼，此時其它密碼將作為無效輸入處理。將密碼設置為“0”時，密碼為空，如圖2。

圖2 模擬運行設備專屬密碼設置程序文件

在Simulate.txt文件中3355為啟用標識，緊跟的就是四位專屬密碼，該密碼可以自由設置（設置范圍0—9999）。

4.4 使用說明

按壓人機界面【設定】鍵，調出如圖3所示參數設定窗口。

圖3 人機界面參數設定窗口

接著選擇“1檢修”或者“2時間”，提示輸入密碼如圖4。

圖4 人機界面密碼輸入窗口

輸入密碼后按壓【確認】鍵，LKJ屏幕顯示器根據輸入的檢修密碼，判斷與“Simulate.txt”中設置的密碼是否一致（設置為0則無需輸入密碼，直接按壓【確認】鍵即可），如果一致，則彈出相應的檢修參數設定窗口或日期時間設定窗口，如圖5。如果輸入密碼與“Simulate.txt”中設置的密碼不一致，則彈出密碼錯誤窗口。

圖5 人機界面日期時間設定修改窗口

此類LKJ軟件變更不涉及原有操作方式的變化，僅開放了通過LKJ屏幕顯示器單獨設置檢修密碼的功能。但需要注意兩點：一是當顯示器中有“Simulate.txt”文件時，則輸入檢修密碼須與“Simulate.txt”文件配置一致，才能進行檢修參數和日期時間修改；二是當顯示器中未刷入“Simulate.txt”文件時，系統密碼依然是既有密碼。

5 結束語

為確保司機在使用機務LKJ模擬運行設備驗證LKJ臨時數據時，可以根據需要設定、調整時鐘，上海局集團公司LKJ專業團隊已將解決方案形成正式軟件版本，在相關地面設備上進行了模擬檢驗，以適應鐵路新時代發展的新要求。通過對現場問題的深入調查研究，LKJ技術研發人員會持續關注司機的使用反饋意見，繼續完善軟件，提供更好的人機交互對話環境和操作界面。